Экология СПРАВОЧНИК

Сущность ионного обмена. Ионный обмен представляет собой процесс взаимодействия раствора с твердой фазой, обладающей свойствами обменивать ионы, содержащиеся в ней, на другие ионы, присутствующие в растворе. Вещества, составляющие эту твердую фазу, носят название ноинтов. Они практически не растворимы в воде. Те из них, что способны поглощать из растворов электролитов положительные ноны, называются катионитами, отрицательные ионы — анионитами. Первые обладают кислотными свойствами, вторые — основными. Если -иониты обменивают и катиомы, и анионы, нх называют амфотерными. Поглотительная способность ионитов характеризуется обменной емкостью, которая определяется числом эквивалентов ионов, поглощаемых единицей массы или объема ионита. Различают полную объемную, статическую и динамическую емкости. Полная емкость — это количество поглощаемого вещества при полном насыщении единицы объема или массы ионита. Статическая емкость — это объемная емкость ионита при равновесии в данных рабочих условиях. Статическая обменная емкость обычно меньше полной. Динамическая обменная емкость— это емкость ионита до «проскока» ионов в фильтрат, определяемая в условиях фильтрации. Динамическая емкость меньше статической.[ ...]

Природные и синтетические иониты. Иониты (катиониты к аниониты) бывают неорганические (минеральные) и органические.. Это могут быть природные вещества или вещества, полученные искусственно.[ ...]

Органические ¡природные иониты — это гуминовые кислоты •почв и углей. Они проявляют слабокислотные свойства. Для усиления кислотных свойств и обменной емкости угли измельчают и сульфируют в избытке олеума. С-ульфоугли являются дешевыми полиэлектролитами, содержащими сильно- и слабокислотные группы. К недостаткам таких ионитов следует отнести их малую химическую стойкость и механическую прочность зерен, а также небольшую обменную емкость, особенно в нейтральных средах.[ ...]

При сокращенном написании ионита матрицу обозначают в общем виде (И), а активную группу указывают полностью. Например, сульфокатио ниты записывают как К803Н. Здесь — И матрица, Н — противоион, 80з — анкерный ион.[ ...]

Иониты получают методами сополимеризации или сополиконденсации. В зависимости от метода получения ионита поперечная сшивка продольных цепей разная. В конденсационных ионитах она осуществляется метиленовыми (—СН2—) или метановыми ( = СН—) мостиками, а также азотсодержащими группировками, в полимеризационных — различными соединениями с двойными связями (чаще всего н-дивинилбензолом и его изомерами). Число таких поперечных связей определяет размер ячеек сетки и жесткость матрицы.[ ...]

Иониты, содержащие одинаковые актипные группы, называются монофункциональными, а иониты, которые содержат функциональные группы различной химической природы, — полифункциональными. Они могут обладать смешанными сильно- и слабоосновными свойствами.[ ...]

Катиониты в качестве противоинов могут содержать не ионы водорода, а ноны металлов, т. с. находиться в солевой форме. Точно также и аниониты могут находиться в солевой форме, если в качестве противоинов они содержат не ионы гидроксила, а ионы тех или иных кислот.[ ...]

При нагревании ионитов в воде и на воздухе возможно разрушение зерен ионита, отщепление активных групп, что приводит к уменьшению емкости. Для каждой смолы имеется температурный предел, выше которого ее использовать нельзя. £1 общем случае термическая устойчивость анионитов ниже, чем кагио-ннтав.[ ...]

Величина pH сточной воды, при которой происходит обмен ионами, зависит от константы диссоциации ионообменных групп смолы. Сильнокислотные катиониты позволяют проводить процесс в любых средах, а слабокислотные — в щелочных и нейтральных. Так, катиониты с карбоксильными группами обмениваются ионами при рН>7, а с фенольными группами при рН>8.[ ...]

Рисунки к данной главе:

П-35. Схема ионообменной установки периодического действия

П-Зб. Колонна с движущимся слоем смолы

П-37. Колонна с тарелками «провального типа»

Схема многоступенчатой противоточной экстракции

П-42. Элемент трубчатых фильтрующих аппаратов;

П-43. Схема рулонной укладки полупроницаемых мембран

П-44. Аппарат с мембранами в виде полых волокон

Аналогичные главы в дргуих документах: