Ионообменные механические свойства

Прочность полимерных материалов приобретает все более актуальное значение. До появления кинетической точки зрения на разрушение полимеров придерживались представлений о разрушении исключительно с позиций механики упругих твердых тел, имеющих дефекты. Однако экспериментальные факты [33—36] доказывают существенную роль вязкоупругих релаксационных явлений при разрушении полимеров. В этой связи построение математической модели кинетики набухания, учитывающей релаксационные явления в полимере, актуально для нахождения благоприятных условий проведения процесса с целью уменьшения брака при производстве ионообменных материалов аналитического назначения (хроматографического и ядерного класса). При этом описание релаксационных явлений в полимерных материалах связывается с рассмотрением их как сплошных сред, которые по своим механическим свойствам занимают промежуточное положение между упругими твердыми телами и вязкими жидкостями (что приводит к возникновению явлений вязкоупругости). [c.300]

Глинистые минералы составляют группу слоистых и слоисто-ленточных силикатов и состоят в основном из двух структурных элементов - кремнекислородного тетраэдра и алюмокислородного октаэдра. Они характеризуются гидрофильной поверхностью, способностью к сорбции и ионному обмену [1,2]. Из-за изоморфного замещения атомов кремния и алюминия на катионы более низкой валентности плоские грани кристаллической решетки глинистых минералов приобретают отрицательный заряд. Его компенсация происходит за счет адсорбции ионов Mg Са, Ре", К и На" . Эти катионы представляют ионообменный комплекс глин. Сила взаимодействия катионов ионообменного комплекса с кристаллической решеткой глин обусловливает их физико-химические и механические свойства, в частности, набухаемость. При контакте глин с водой молекулы воды проникают в межплоскостное пространство структурных [c.199]

Промышленность выпускает широкий спектр различных марок синтетических ионообменных материалов (смол), отличающихся селективностью поглощения, внутренней структурой, знаками зарядов обменивающихся ионов, способом получения, физико-химическими и механическими свойствами и т. п. [c.542]

В последнее время получили распространение и так называемые гетерогенные мембраны. В последних твердое вещество, обеспечивающее ионный обмен, распределено в непроводящей матрице, которая придает мембране подходящие физико-механические свойства. В качестве подобных инертных веществ используют силиконовый каучук, полиэтилен, полистирол, коллодий и др. Разнообразные электроды этого типа с селективной чувствительностью по ионам SOf, l", ОН , Zn +, Ni + и др. получены при сочетании подходящих ионообменных смол (см. гл., Х1П) с соответствующей инертной матрицей. В других электродах в качестве активного вещества используют различные малорастворимые соли или хелатные комплексы. На этой основе созданы электроды, чувствительные к ионам F , S , I", РО , SO4", К , Na+, Са +, Ag+ и др. [c.343]

С целью более глубокого изучения степени влияния термического фактора на поверхностные свойства палыгорскита были проведены исследования гидрофильных, адсорбционных, ионообменных и структурно-механических свойств обожженного минерала в сравнении с другими видами физико-химического воздействия. [c.147]

Решающее влияние на экономичность процесса электролиза с помощью ионообменных мембран оказываю.т электрохимические и механические свойства мембран. Экономичность повышается при использовании мембран с высокой селективностью (избирательностью к переносу катионов или анионов), низким электрическим сопротивлением, высокой механической прочностью и стабильностью размеров. [c.341]

Проведен гидролиз продукта рас< смотрена возможность использования продукта в качестве ионообменных мембран Определены механические свойства продукта [c.95]

Можно полагать, что достижения синтетиков в создании новых ионообменных материалов с благоприятными физическими, структурными и механическими свойствами, а также с повышенной термостойкостью ускорят процесс вытеснения классических кислотноосновных катализаторов и обеспечат катализу ионитами новые успехи в развитии теории, новые интересные практические приложения. [c.186]

Установлено, однако, что окончательно сформированные в одинаковых условиях ферроцианидные мембраны практически не меняют своих свойств от того, какие анионы присутствуют в омывающем их растворе [1225]. Это позволяет сделать вывод, что влияние анионов на ионообменные свойства ферроцианидных мембран обусловлено вхождением их в решетку осадка в момент его формирования. Возможно, именно этим обусловлена зависимость структуры и механических свойств ферроцианидных мембран от условий их получения [1200]. [c.213]

В нашей лаборатории исследован ряд гетерогенных мембран на основе ионообменных смол КУ-2, ЭДЭ-10П, АВ-17 (предварительно испытанных в Институте гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана на токсичность) и различных полимерных связующих материалов Наилучшими оказались армированные мембраны МК-40, МА-40, МА-41 обладающие высокими показателями электрохимических и механических свойств и выдерживающие при работе давление до 4 ат . В 1963 г. начат промышленный выпуск мембран МК-40 и МА-40 -1 . [c.289]

Нейтральные полимеры являются диэлектриками и изоляторами, в то время как ионообменные полимеры являются проводниками электричества, особенно в присутствии воды. С другой стороны, иономеры могут обладать свойствами как одного, так и другого классов. При низких емкостях они обладают диэлектрическими свойствами, а при высоких емкостях [ 10% (мол.) ионогенных групп] являются проводниками. Для полимеров с высокой емкостью образование ионных кластеров предпочтительнее для материалов с низкой Гс, поскольку у них ярко выражена гибкость цепей. Образование кластеров менее вероятно для иономеров с высокой Гс. Таким образом, полярность полимера играет важную роль и для гиперфильтрационных мембран, которые должны обладать диэлектрическими свойствами, и для электродиализных мембран, где требуется высокая проводимость. Следует также отметить, что полярные группы, особенно ионогенные группы типа 50з М+, оказывают значительное влияние на механические свойства полимеров для мембран. [c.121]

Механические свойства ионообменных мембран [c.127]

Современная промышленность синтетических волокон предъявляет повышенные требования к чистоте исходных мономеров. Загрязнение мономеров посторонними примесями приво.ц,ит к ухудшению физико-механических свойств производимых волокон и затрудняет переработку мономеров. В связи с этим в производстве капролактама — исходного мономера для получения капроновых волокон — применяют разнообразные химические и физико-химические методы очистки. К химическим методам откосятся обработка капролактама-сырца различными окислителями перманганатом, формальдегидом и др., гидрирование при котором достигается перевод непредельных соединений в насыщенные, и обработка водных растворов лактама ионообменными смолами . Из физико-химических способов наибольшее распространение получили экстракционный метод и дистилляция под вакуумом. [c.13]

Определение пористости и механической прочности. Воздействие нагревания, облучения и агрессивных сред на иониты должно оказывать влияние на пористость и механические свойства. Однако до сих пор эти важнейшие свойства ионообменных материалов были мало изученными, что в значительной степени связано с отсутствием надежных и быстрых методов испытаний. Существующие методы [1] отличаются большой трудоемкостью, низкой информативностью и не могут служить основой для получения научных выводов о механизме разрушения и измельчения зерен ионитов. [c.15]

Для исследования механических свойств (прочности при разрыве и относительного удлинения до разрыва) ионообменных [c.15]

При температуре выше 343—353 К, как правило, экспоненциальная зависимость изменения разрушающего напряжения мембран не соблюдается, так как происходит переход полимерной матрицы в вязкотекучее состояние, обнаруживаемое по термомеханическим кривым [66]. Отметим при этом, что тип противоиона не влияет на механические свойства ионообменных мембран [66]. [c.206]

Механические свойства ионообменных мембран характеризуются большей чувствительностью к внешнему воздействию. Так, если после нагревания ионообменных мембран изменения их механических свойств, обменной емкости и общего содержания сорбированной воды достаточно хорошо коррелируют друг с [c.213]

Существуют мембраны гомогенные и гетерогенные. Гомогенные мембраны состоят из однофазного индивидуального вещества. В состав гетерогенных мембран входят вещество-ионообменник и инертные вещества, необходимые для придания определенных механических свойств мембране. Ионообменные мембраны готовят как из твердых, так и из жидких материалов. Твердые гомогенные мембраны готовят из стекла (стеклянные электроды), содержащего композицию из щелочных силикатов, из синтетических полимеров, содержащих кислотные или основные функциональные группы, из кристаллов неорганических солей (в форме вырезанной пластинки или спрессованной таблетки) и [c.55]

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ИОНООБМЕННЫХ МЕМБРАН, НАБУХШИХ В ВОДЕ [c.33]

Механическая прочность и эластичность, характеризуемая относительным удлинением при разрыве, являются одними из основных показателей при оценке эксплуатационной пригодности ионообменных мембран. Резкое ухудшение механических свойств мембран ограничивает возможности их использования при температурах выше 50—70° [Ч и интегральных дозах облучения 100—400 Мрад. Несмотря на очевидную актуальность, исследования механических свойств мембран до сих пор проводили лишь эпизодически. Наличие в ионообменных мембранах функциональных групп и сорбированной воды делает их качественно отличным материалом от обычных полимеров. Поэтому следует относиться с осторожностью к распространению на ионообменные мембраны закономерностей изменения механических свойств, наблюдаемых на обычных полимерных материалах. [c.33]

Привитая сополимеризация широко используется для модификации поверхностных свойств полимерных (натуральные и синтетические волокм, пленки) и неполймерных материалов (глины, стеклянные волокна). В результате прививки происходит изменение физико-механических свойств, термостойкости, химической стойкости, водопоглощения, погодостойкости, адгезии, стойкости к воздействию микроорганизмов, смачиваемости и электрических свойств модифицируемых поверхностей, их цвета. С помощью прививки можно регулировать газо- и паро-проницаемость полимерных пленок и волокон, получать ионообменные мембраны. [c.63]

Комплекс механических характеристик пластмасс в настоящее время наиболее полно представлен в разделах, посвященных физическим и эксплуатационным свойствам Классификатора свойств полимерных материалов [4], разработанного Центром данных по свойствам полимериых материалов ОНПО Пластполимер в г. Ленинграде и Всесоюзным научно-иоследователь-ским центром Государственной службы стандартных и справочных данных о свойствах материалов и веществ (ГСССД). Этот классификатор предназначен для использования в автоматизированной информационно-ио-исковой системе. Кроме механических свойств классификатор содержит также данные по молекулярной и надмолекулярной структуре полимерных материалов, их теплофизическим, электрическим, магнитным и оптическим свойствам, характеристики физико-химических свойств, относящиеся к растворению и набуханию, проницаемости, сорбционной способности, адгезионным свойствам и специфическим электрохимическим свойствам ионообменных материалов. [c.303]

Наиболее распространенными адсорбентами являются актив ные угли, силикагели, алюмогели и цеолиты. Имеется большой ассортимент этих адсорбентов. Отдельные сорта различаются пористой структурой и физико-механическими свойствами. Активные угли получили широкое распространение для поглощения паров углеводородов и неполярных органических веществ. Силикагели и алюмогели хорошо поглощают пары полярных соединений и относительно плохо — неполярные соединения. Цеолиты — синтетические адсорбенты, обладающие подвижным капюном. Некоторые их сорта обладают ионообменными свойствами — способностью поглощать из растворов катионы. Имеются цеолиты, размер нор которых соизмерим с размерами молекул. Внутрь этих пор способны проникать только мелкие молекулы, например молекулы воды. Такие цеолиты как бы отсеивают мелкие молекулы от крупных. Этой способности они обязаны названием — молекулярные сита. [c.504]

Важными механическими свойствами мембран являются про- странственная устойчивость и сопротивление на разрыв. Полной пространственной устойчивости по отнбшению к изменению во внешних условиях (например, сухое или влажное состояние, природа и концентрация раствора) нелегко достигнуть в связи с ионообменной природой ионитовых мембран и в результате набухания их в воде и в водных растворах. Сопротивление мембран на разрыв в большинстве случаев выражают через усилие при разрыве. Для определения усилия при разрыве применялось испытание по способу Мюллена, используемому в бумажной промышленности. [c.188]

Для разделения щелочных элементов в качестве ионообмен-ников используются ферроцианиды различных металлов, предложенные для этой цели Тананаевым [35]. Сорбция щелочных элементов ферроцианидами уменьшается в следующей последовательности s (Т1) > Rb > К > Na [35—38]. Применение ферроцианидов для ионообменной хроматографии впервые исследовано Коур-жимом с сотр. [87]. Использованы ферроцианиды различных элементов (Zn, Си, Ni, Со, Fe (П1), РЬ, d, Bi и Ag). Наиболее подходящими материалами для колоночной хроматографии являются ферроцианиды меди и цинка. Механические свойства (стабильность по отношению к воде, 6 М растворам солей натрия и аммония и т. д.) данных сорбентов зависят от метода их приготовления. Найдены оптимальные условия (концентрация растворов, температура осаждения и высушивания, природа присутствующих анионов и инертного носителя) приготовления наиболее стабильных ионо-обменников. [c.282]

Ионообменные мембраны — важнейшая основная часть элект-родиализных опреснительных установок. Поэтому в настоящее время большое внимание уделяется разработке более совершенных ионообменных мембран с оптимальными электрохимическими и механическими свойствами. Толщина мембран в значительной степени влияет на ее механическую прочность от толщины мембраны в свою очередь зависит ее электрическое сопротивление. Идеальная мембрана должна иметь толщину, равную нескольким молекулам, что практически не осуществимо, так как такая мембрана весьма хрупкая, легко прогибается под давлением и оказывает. слабое сопротивление ударам и вибрациям, а также поддается пластической деформации. [c.55]

Среди различных задач, поставленных перед полимерами развитием современной техники, важнейшей является улучшение существующих и создание новых синтетических материалов с повышенной термической и химической стойкостью, морозоустойчивостью и оптимальным комплексом физико-механических свойств. Наилучшим образом эти свойства воплощают в себе тер.люреактивные полимеры. Они участвуют в создании термостойких конструкционных материалов, гер.метиков, клеев, лаков, ионообменных смол, термо-и морозостойких эластомеров и др. Сшитые структуры (в дальнейшем будем именовать их также полимерными сетками) часто создаются специально для придания полимеру определенного комплекса свойств (например, в процессах поликонденсации, полимеризации, вулканизации каучуков и т. д.).-Вместе с тем, они могут возникать и самопроизвольно, например, при тер.моокислптельной деструкции или при старении под действием атмосферных условий, УФ-, рентгеновского или у-облучения, потока электронов или нейтронов. В этих условиях наблюдаются одновременно протекающие процессы, деструкции и сшивания с образованием нерастворимого трехмерного продукта, что приводит к резко.му изменению физико-химических и механических свойств полимеров они теряют растворимость и плавкость, приобретают способность к набуханию, резко меняется вязкость расплава, удельная ударная вязкость, сопротивление изгибу, коэффициенты растяжения и сжатия, термо.механическое поведение и др. [c.104]

Значительное применение в производстве вискозного волокна находит газовая сера, получаемая в сероочистных цехах коксохимических заводов. Отдельные сорта каменноугольного пека используются в производстве композиций для асфальтопековых пластмасс. Заявлена потребность химической промышленности на сотни тонн аценафтена для получения аценафтилена, являющегося компонентом сополимерных пластиков и исходным мономером для синтеза ионообменных смол. В ближайшее время должен найти широкое применение фенантрен для синтеза дифеновой кислоты как заменителя фталевого ангидрида. Весьма интересны винилнафталины, получаемые из метилнафтали-нов. Пластмассы, приготовленные на их основе, обладают хорошими механическими свойствами и термической устойчивостью. На основе карбазола возможна организация производства ви-нилкарбазола и инденкарбазольных смол. Поливинилкарбазол напоминает полистирол способностью, к формованию, химической стойкостью и хорошими диэлектрическими свойствами. Из поливинилкарбазола и полиэтилена получают с помощью гамма-излучения привитые сополимеры, дающие теплостойкие и достаточно эластичные диэлектрики. [c.44]

Бисерные акриловые полимеры, полученные суспензноннььм способом, применяют для переработки в изделия литьем под давлением или экструзией и как ионообменные смолы. Как сказано в гл. VI, эти полимеры при нагревании должны образовывать высоковязкий расплав, способный заполнить литьевую форму самой сложной конфигурации, не подвергаясь деструкции под действием высокой температуры. Готовое изделие должно отличаться высокими физико-механическими свойствами, в том числе прочностью и теплостойкостью, и, что не менее важно, иметь красивый внешний вид. [c.74]

Опыт эксплуатации мембранных электролизеров показал, что наличие в рассоле,поступащем на электролиз, значительных количеств многовалентных катионов Са " , и других отрицательно влияет на работоспособность ионообменной мембраны снижается выход по току, возрастает напряжение, ухудшаются механические свойства. При продолжительных испытаниях наблвдались мивроразрывы по мембране, хорошо видимые в оптический микроскоп. Анализ результатов проведенных исследований с учетом сообщений зарубежных фирм позволяет сделать вывод о том, что требования к чистоте рассола будут различными в зависимости от концентрации производимой щелочи. Как видно из рис. 2,для нормальной работы мембраны в течение длительного срока при получении годной щелочи содержание кальция в рассоле не должно превышать 0,1 мг/л. При использовании более эффективных мембран, позволяющих поднять концентрацию щелочи до 30-40 мае. 5, в рассоле можно допустить содержание не более 0,05 мг/л каль- [c.51]

К ионообменным волокна.м предъявляют ряд достаточно жестких требований в отношении механических свойств, химической устойчивости и обменной емкости по этой причине получение их связано без сомнения с большими трудностяд1и, чем, например, получение мембран, и в особенности гранулированных материалов, у которых в процессе сульфирования полностью утрачиваются текстильные свойства (если исходные полимеры таковыми обладают). [c.87]

Улучшение качества продукции и создание новых видов химических волокон. Благодаря структурной, химической и так называемой механической модификации удалось в последние годы значительно улучшить физико-механические свойства волокон. Например, путем структурной модификации прочность вискозной кордной нити была увеличена с 28—30 до 40—45 гс/текс этим путем получено полинозное (хлопкоподобное) и высокопрочное вискозное штапельное волокно. Химическая модификация дает возможность получать волокна, обладающее жаростойкими, бактерицидными, ионообменными и другими ценными свойствами. Под механической модификацией понимают изменение некоторых свойств химических волокон (как, например, увеличение объемности) механическими способами — получение высокообъемных нитей эластик. Резко увеличивается производство полиэфирного волокна лавсан и полиакрилонитрильного волокна нитрон организуется выпуск полипропиленовых и [c.83]

Высокая химическая и радиационная устойчивость наряду с хорошими механическими свойствами гидроокиси титана позволяют применять ее для извлечения Ра и некоторых продуктов деления (Ни, Zr,Nb ) из щелочных сред или из высокорадиоактивных растворов, а также для выделения урана из морской воды [1]. Если к тому ке принять во вншание достаточно высокую обменную емкость гидроокиси титана,станет вполне объясним интерес,проявляемый к этому не- органическшу обменнику, и довольно большое число работ,посвященных исследованию его ионообменных свойств. Однако вопрос о механизме обмена, о том, что определяет ионообменную способность сорбента, до сих пор остается по существу открытым. [c.3]

Ионообменные целлюлозные материалы, так же как и другие типы полимерных ионообменных материалов, достаточно эффективны только при условии их многократного использования, т. е. если они выдерживают большое число циклов сорбции — десорбции без снижения ионообменной емкости и механических свойств. Для выполнения этого условия необходимо применять достаточно прочные материалы из высокомолекулирчой целлюлозы. [c.154]

Естественно, что для этих целей должны использоваться ионообменные волокна или другие модифицированные целлюлозные материалы, в частности нетканые изделия, многократного применения, механические свойства и емкость которых не изменяются после повторных циклов сорбции и десорбции. Эти требования по отношению к ионообменным волокнам на основе целлюлозы могут быть выполнены в случае использования нейтральных растворов, что имеет место, в частности, в пищевой промышленности. Поэтому ионообменные волокна используются в опытно-промышленном масштабе для очистки рафинадных сирбпОв от красящих веществ. Как было показано [294], их дополнительными преимуществами для сахарной промышленности (по сравнению с ионообменными смолами) является высокая механическая [c.167]

В заключение выскажем предположение, что любые изменения в полимерной матрице наиболее сильно будут влиять на осмотические и механические свойства ионообменных материалов. Однако сведения об изменении механических свойств ионообменников при нагревании и облучении приведены лищь для небольшого числа ионообменных мембран [62, 66]. [c.203]

Для целей ионообменной хроматографии биополимеров и некоторых природных веществ в ЧССР были созданы специальные иониты с макропористой гидрофильной матрицей, образуемой сополимером гликольмонометакрилата с гликольдимет-акрилатом. Ассортимент этих ионитов с хорошими механическими свойствами и химической устойчивостью включает 3 типа катионитов и 2 типа анионитов. [c.241]

Ионообменные смолы. Начиная с 1935 г. в области применения ионообменных веществ настуг ил резкий перелом благодаря открытию ионообменных пластических масс —феноло-формальдегидных смол, обладающих значительно большей обменной емкостью и по своим химическим и механическим свойствам значительно превосходящих все ранее испытанные ионообменные материалы. Эти пластические массы хорошо дробятся, полученные зерна механически прочны, мало набухают в воде и органических кислотах, не растворяются в кислых и щелочных растворах, обладают большой емкостью поглощения, значительной скоростью обмена, значительной избирательной способностью. Кроме того, они также принимают участие в окислительно-восстановительных процессах, восстанавливая, например, Сг 1 в Сг и, Мп вМп1" Ag в Ag и т. д. [c.85]

Практическое осуществление идеи сорбционного процесса очистки растворов солей никеля от примесей потребовало проведения исследований не только сорбционных, но и физико-механических свойств сорбентов. В итоге этих исследований был рекомендован следующий режим процесса очистки. Раствор соли никеля пропускают через четыре ионообменные колонки, в определенном порядке загруженные сорбентами 1) NiS 2) Ni(0H) -Ni(0H)3 (с 15-17 мол.% Ni +) 3) Ni(OH)2-Ni(OH)3 (с 40-80 мол.% Ni " ) 4) АВ-17 в С1-форме. Сорбенты предназначены для поглощения 1) Си+, Си " и РЬ +, 2) Fe + и 3) Со +, 4) Особенности приготовления сорбентов были следующие NiS промывали в колонке 1—2 н. раствором NH4 I для предотвращения преждевременного гидролиза ионов Fe " . Осадок Ni(0H)2—Ni(0H)3 с 15—17 мол.% Ni + приготовляли хлорированием гранулированного гидроксида никеля. Величина активности осадка по Ni " является оптимальной с точки зрения сорбционных свойств и сохранения его фильтрующей способности в процессе сорбции. Осадок Ni(0H)2—Ni(OH)g с 40—80 мол.% Ni приготовляли хлорированием коагулята Ni(0H)2 до замораживания. Ранее указанная последовательность расположения сорбентов по ходу раствора соли никеля обеспечивает одновременное и глубокое удаление ионов элементов-примесей из раствора, в том числе и тех, которые выделяются из состава сорбентов в процессе ионного обмена. [c.238]

Исследование механических свойств ионообменных мембран выполняли на универсальной разрывной машине УМИВ-1В [ ], в которой вместо печи был установлен цилиндр из органического стекла, снабженный штуцерами для циркуляции воды от ультратермостата. Во время испытания образец мембраны всегда был погружен в воду при температуре, отличающейся от заданной не более чем на +0.2°. При снятии термомеханических кривых постоянство скорости возрастания температуры (3.2°/мин.) обеспечивалось равномерным вращением магнита контактного термометра электродвигателем СД-54. Образец мембраны для испытаний вырезали при помощи специального ножа, имеющего форму двойной лопаточки. Погрешность калибровки и отсчета усилия и растяжения не превышала 2 отн.%. [c.33]

Исследование механических свойств ионообменных мембран обычно выполняют по методикам, принятым для резины (ГОСТ 270—53, ГОСТ 270—64) [ ] или тонких пленок [ ]. В большинстве случаев не принимается никаких мер по защите образца от высушивания во время испытаний, хотя очевидно, что механические свойства высушенных и набухших мембран не тождественны. Например, прочность и относительное удлинение при разрыве мембраны МКРП в К-форме, набухшей в воде, составляют 139 кг/см и 173%, а воздушно-сухой — 283 кг/см и 80%, соответственно. [c.33]

Поскольку ионообменные мембраны в практических условиях работают при различных скоростях деформации (от постоянно действующего напряжения до гидравлических ударов), несомненный интерес представляют данные по влиянию скорости растяжения на механические свойства. Данные рис. 4 свидетельствуют, что механическая прочность мембран растет, относительное удлинение мембран МКРП падает, а МПФС-26 растет с увеличением скорости деформации образцов. Однако абсолютные величины изменений механической прочности и относительного удлинения мембран не превышают 20% в широком интервале скоростей деформации и для практических расчетов можно принять, что они не зависят от последней. [c.36]