Ионный обмен имеет некоторое сходство с адсорбцией: в обоих случаях твердое тело поглощает растворенное вещество. Принципиальное различие между ними состоит в том, что ионит взамен поглощенных ионов отдает в раствор эквивалентное количество противоионов с таким же знаком заряда, а адсорбент только поглощает растворенное вещество, не отдавая в раствор другого. Несмотря на четкое различие, на практике нередко трудно провести границу между названными процессами, поскольку ионный обмен почти всегда сопровождается адсорбцией. .[ ...]
Каркас обладает положительным или отрицательным зарядом, который компенсируется зарядом ионов противоположного знака, так называемых противоионов. Они подвижны внутри каркаса и могут быть замещены другими ионами е зарядом того же знака (рис. 302). Если ионит, содержащий только противоионы сорта А, поместить в раствор, в котором находятся только противоионы сорта В, то начнется перемещение ионов А в раствор, а ионов В — в ионит. Через некоторое время установится равновесие: ионит и раствор будут содержать ионы обоих сортов в определенном количественном соотношении. Это состояние называется ионообменным равновесием.[ ...]
Описанная выше модель отражает важнейшие свойства ионитов и дает представление о кинетике ионного обмена. Последний является диффузионным процессом, скорость которого могут определять следующие стадии: взаимодиффузия ионов А и В в так называемой пленке, прилегающей к зерну ионита, которая не разрушается при перемешивании или протекании раствора («пленочная кинетика») [150]; взаимодиффузия ионов А и В внутри зерна («гелевая кинетика»).[ ...]
Качество ионитов определяется рядом показателей. Основной технологической характеристикой их служит обменная емкость, т. е. содержание способных к обмену противоионов. Это — величина постоянная, определяемая числом фиксированных ионов и не зависящая от природы противоионов. Емкость относят к установленному количеству ионообменного материала, обычно к единице массы ионита в стандартном состоянии или к единице объема набухшего ионита. Способность данного количества ионита поглощать определенное количество ионов зависит от условий, при которых происходит ионный обмен.[ ...]
Важный фактор, влияющий на емкость слабокислотных и слабоосновных ионитов, это pH растворов. Слабокислотные катиониты достигают своей максимальной емкости только при высоких значениях pH, а слабоосновные — только при низких значениях pH. Емкость сильнокислотных и сильноосновных ионитов остается постоянной в широкой области pH.[ ...]
Емкость ионита зависит от концентрации раствора и типа обменивающихся ионов таким образом, что при постоянном pH раствора поглощение ионов В и, следовательно, емкость будет тем больше, чем больше концентрация этих ионов в растворе и чем сильнее сродство ионита к ионам В.[ ...]
В некоторых случаях емкость может зависеть также от величины зерна ионита и размеров обменивающихся ионов. Если ионит мелкопористый, то ионы не в состоянии проникнуть внутрь ионита, к в этом случае эффективными будут только активные группы, расположенные на поверхности или вблизи поверхности ионита. С уменьшением размера зерен поверхность ионита увеличивается и, значит, емкость его возрастает.[ ...]
В практике водообработки обменную способность ионитов выражают в грамм-эквивалентах задержанных ионов на 1 м3 ионита в разбухшем, т. е. рабочем состоянии.[ ...]
При умягчении воды методом ионного обмена используются катионы естественного и искусственного происхождения, обладающие способностью обменивать ионы Ка + или Н + на содержащиеся в воде ионы Са2+ и Л 2+.[ ...]
Смесь выдерживают в зрельнике 6— 12 ч, а затем сульфоуголь отмывают, сортируют и просушивают. Сульфоуголь стоек в кислой и щелочной среде при температуре не выше 60—65е С. Качество его регламентируется ГОСТом 5696-51.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Схематическое изображение обмена ионами между ионитом и раствором |
 |
| Схемы обмена ионов при параллельном (а), последовательном (б) и совместном (в) Н — №-катионировании. |
 |
Аналогичные главы в дргуих документах:
| См. далее:Умягчение воды методом обмена ионов |