Свойство - ионит
Cтраница 2
Для определения свойств ионитов, применяемых в промышленности, используются два метода - метод элюирования [11] и цикличный колоночный метод. При применении метода элюирования устойчивая обменная емкость определяется по значению общего количества обмененных ионов при насыщении ионита до точки проскока ( взятыми ионами, подлежащими обмену; при этом обычно применяются крепкие регенерационные растворы. Практически первый метод заключается в полной регенерации колонны соответствующим регенерирующим раствором. [16]
Первая особенность свойств ионита позволяет применять к ионитам закономерности доннановского равновесия. Вторая особенность приводит к нескольким следствиям: а) ориентация молекул вокруг ионов снижает диэлектрическую постоянную, так как доля свободной воды в ионите уменьшается; б) большая часть ионита представляет углеводород с низкой диэлектрической постоянной и в) диполи молекул воды действуют в меньшей степени кооперативно из-за менее упорядоченной структуры воды в ионите. К этому можно добавить, что ионит характеризуется высокой плотностью электрических зарядов, которая свойственна всем растворимым полиэлектролитам. Третья особенность обусловлена частичными нарушениями нормальной структуры воды под действием углеводородной матрицы. [17]
При рассмотрении свойств ионитов наиболее важной величиной является их обменная способность. Под обменной способностью мы будем понимать число грамм-эквивалентов данного катиона ( или аниона), которое содержится в поглощенном состоянии в одном килограмме ионита, находящегося в равновесии с раствором, имеющим определенную концентрацию ( активность) этого иона и иона водорода. [18]
 |
Аппарат со взвешенным слоем ионита. [19] |
Такое сочетание свойств ионита обеспечивает одновременно как высокую производительность аппарата, так и высокое качество очистки ( разделение) при высоких нагрузках по жидкой фазе ( 100 - 150 м3 / м2 - ч), а также может сокращать загрузку ионита и расход реагентов. При этом в верхней части аппарата располагается анионит, имеющий значительно большую емкость и меньшую плотность по сравнению с катионитом, занимающим нижний, меньший объем аппарата; это обеспечивает требуемое качество ( чистоту) продукта. Аппарат со смешанным слоем ионита имеет более сложную дренажную систему, так как необходим дополнительный дренаж на границе раздела слоев ионита. Рабочий раствор при сорбции обычно подают сверху, а при регенерации ионитов, наоборот, снизу. Это позволяет использовать принцип флотации на стадии регенерации ионита, которая является наиболее сложной. Поэтому ее стараются проводить как можно реже и вне аппарата. [20]
Под селективностью понимают свойство ионита в одних. Для пояснения селективности существуют определенные модели, но - 7.16. Кривая титрования ионита. [21]
Под селективностью понимают свойство ионита в одних и тех же условиях по-разному вступать в реакции ионного обмена с разными ионами. В соответствии с молекулярной теорией селективность ионита по отношению к ионам равных зарядов определяется степенью ассоциации активных групп ионитов с про-тивоионами. В зависимости от плотности активных групп в ионите между ними ( группами, способными к ионному обмену) возникает сила отталкивания, что является фактором, способствующим набуханию ионитов. Действию этой силы противодействует сила структурного взаимодействия. На основании изложенного можно сделать вывод, что селективность ионита возрастает с увеличением степени сшитости ионита, обменной емкости и с увеличением концентрации раствора, проходящего через ионит. Раис и Харрис [53] дали количественное описание селективности, применимое для оценки селективности ионита в неводных средах, но непригодное для ионитов с низкой степенью сшитости и с высокой набухаемостью. В ряде теорий исходят из представления о границе раздела фаз ионит - раствор как о полупроницаемой мембране. В этом случае применимо уравнение Доннана [42], и можно сделать вывод, что селективность ионита зависит от его набухания или обменного объема. При этом не учитывают межионные взаимодействия, особенно сильные в случае ионитов с высокой обменной емкостью. [22]
 |
Кривая титрования ионита. [23] |
Под селективностью понимают свойство ионита в одних и тех же условиях по-разному вступать в. В соответствии с молекулярной теорией селективность ионита по отношению к ионам равных зарядов определяется степенью ассоциации активных групп ионитов с про-тивоионами. В зависимости от плотности активных групп в ионите между ними ( группами, способными к ионному обмену) возникает сила отталкивания, что является фактором, способствующим набуханию ионитов. Действию этой силы противодействует сила структурного взаимодействия. На основании изложенного можно сделать вывод, что селективность ионита возрастает с увеличением степени сшитости ионита, обменной емкости и с увеличением концентрации раствора, проходящего через ионит. Раис и Харрис [53] дали количественное описание селективности, применимое для оценки селективности ионита в неводных средах, но непригодное для ионитов с низкой степенью сшитости и с высокой набухаемостью. В ряде теорий исходят из представления о границе раздела фаз ионит - раствор как о полупроницаемой мембране. В этом случае применимо уравнение Доннана [42], и можно сделать вывод, что селективность ионита зависит от его набухания или обменного объема. При этом не учитывают межионные взаимодействия, особенно сильные в случае ионитов с высокой обменной емкостью. [24]
Методы экспериментального исследования свойств ионитов описаны в работах [23, 33, 54-57] и здесь не приводятся. [25]
Для полного изучения свойств ионита необходимо снять всю кривую, характеризующую неполноту обмена. Так как эквивалентные проводимости гидроксильных и водородных ионов значительно выше, чем у большей части других ионов, кривые неполноты обмена можно определить при помощи мостика сопротивления. [26]
Но при объяснении свойств ионитов с большим числом поперечных связей приходится допускать слишком большие упрощения, чтобы рассматривать такие иониты, как концентрированные гомогенные растворы. Есть все основания, вытекающие из теории полимеров, считать, что получение полимеров едва ли приводит к продуктам, которые можно рассматривать как гомогенные. [27]
Но при объяснении свойств ионитов с большим числом поперечных связей приходится допускать слишком большие упрощения, чтобы рассматривать такие, иониты, как концентрированные гомогенные растворы. Есть все основания, вытекающие из теории полимеров, считать, что получение полимеров едва ли приводит к продуктам, которые можно рассматривать как гомогенные. [28]
 |
Влияние природы противоиона на раздедательную способность ионита на примере хроматографирования смеси пропиленгликоля и трет-бу. [29] |
С целью улучшения органофильных свойств ионитов модифицируют их химическую структуру или меняют природу противоио-нов. К усилению органофильных свойств приводит и уменьшение содержания в ионите обмениваемых групп. Цук и Грегор [213] использовали олеофильные иониты, в структуру которых вводят ковалентно связанные ор-ганофильные остатки. [30]
Страницы: 1 2 3 4