Взаимодействие - ионит
Cтраница 2
Непрерывно действующий многоступенчатый ионообменный аппарат с псевдоожиженным ионитом показан схематично на рис. 15.26. Он представляет собой колонну с ситчатыми тарелками, аналогичную по устройству колонным аппаратам подобного типа. В аппарате происходит противоточное взаимодействие ионита с исходным раствором. Очищенный раствор удаляется из верхней части аппарата, а ионит - с нижней тарелки. [16]
Рассмотренные выше неполные модели интерпретировали закономерности обмена ионов и не касались вопроса о закономерностях распределения растворителя между ионитом и равновесной с ним фазой. Между тем, способы описания взаимодействия ионитов с водой представляют большой интерес. Во-первых, как один из путей вывода уравнений, описывающих зависимость поглощения растворителя от его активности в равновесной с ионитом фазе; получаемые при этом данные имеют первостепенное значение для термодинамических расчетов. Во-вторых, как эффективный способ построения замкнутой системы описаний взаимодействий в фазе ионита; ясно, что такая система, наряду с описанием селективности ионита к обменивающимся ионам, должна работать и при объяснении закономерностей поглощения воды. В третьих, с формально-термодинамических позиций задача создания модели, описывающей поглощение растворителя, сама по себе может быть не менее важной, чем описание ионообменного процесса. Последнее справедливо, поскольку вклад неидеальной составляющей химического потенциала растворителя в общую величину Он-и ( стр. [17]
Важнейшую роль в выборе метода играют ионное состояние извлекаемого компонента, кинетика обмена, селективность используемого ионита, содержание извлекаемого компонента и примесей, изотерма сорбции для реальной системы. Нередко определяющим фактором является и процесс взаимодействия ионита с твердой фазой пульпы ( эффект сорбцион-ного выщелачивания), в результате которого более полно извлекается ценный компонент или же при том же извлечении существенно снижается расход реагентов на выщелачивание. [18]
Таким образом, возникает возможность оценки изменения основных термодинамических функций процесса набухания как для всей системы в целом, так и для ее составных частей - ионита и растворителя. Анализ и сопоставление этих величин может дать ценные сведения о процессе взаимодействия ионита с растворителем. [19]
Во время фильтрации электролита через слой такого сорбента происходит обмен электронами между легкоокисляющимися группами сорбента и ионами раствора. Для сравнительной оценки электронообме-нивающих свойств сорбента определяют количество двухвалентного железа, образовавшегося в результате взаимодействия ионита и раствора трехвалентного железа до наступления равновесия окислительно-восстановительной реакции. Для этого навеску сорбента в 1 г заливают 100 мл раствора хлорного железа ( с концентрацией 1 5 г / л) и выдерживают при периодическом встряхивании в течение суток. Иоыит отделяют от раствора фильтрованием, промывают 6 % - ным раствором соляной кислоты, объединяют фильтрат и промывной раствор и определяют содержание двухвалентного иона железа перманганометрическим титрованием. [20]
Полифункциональная модель резината, включающего органический противоион, а также схемы, представленные на рис. 3.30, и, наконец, приведенные компенсационные зависимости показывают возможность образования резинатов с большой энергией связи противоиона с ионитом. Следует ожидать, что кулоновское взаимодействие органического противоиона с ионитом, как правило, будет слабее, чем взаимодействие ионита с вытесненным при ионном обмене малым ионом, например ионом металла. Однако совокупность дополнительного взаимодействия и электровалентного может превысить и даже существенно энергию связи ионита с малым ионом, в частности, если энергия каждого локального взаимодействия окажется существенно больше, чем энергия теплового движения, а число связей велико. Вместе с тем обратимость ( и необратимость) сорбции ионов является более сложным явлением, для оценки которого необходимо привлекать сведения о кинетике ионного обмена, а в колоночных экспериментах - также динамические и кинетико-динамические закономерности с введением критериальных характеристик, определяющих степень завершенности процесса, что будет сделано ниже ( гл. [21]
Исходными материалами для ионообменного синтеза могут быть также компоненты газовых смесей, обычно химически активные примеси, содержащиеся в отходящих газах промышленных производств. При поглощении ионитами, например, кислых газов ( окислы серы, галоидоводороды и др.), протекают те же реакции, что и при взаимодействии ионитов с растворами кислот; при десорбции получают растворы солей. В этом случае ионообменный синтез выгодно сочетается с одной из наиболее актуальных социальных и экономических проблем - очисткой отходящих газов. [22]
Метод ионного обмена является сравнительно новым, и система обозначений еще не совсем установилась. В данной статье, исходя из соображений удобства и сходства с традиционными обозначениями, мы приняли следующие обозначения: HR - катионит в водородной форме, MR - продукт взаимодействия ионита с катионитом М, [ HR ], [ MR ] - число молей ионообменных групп в 1 л ионита. [23]
При диссоциации катионита ионная атмосфера составляется подвижными катионами, окружающими отрицательно заряжающуюся твердую фазу. У анионитов же, наоборот, ионную атмосферу составляют подвижные анионы, окружающие положительно заряженную твердую фазу, Наличие и свойства ионной атмосферы ионита являются важнейшими факторами, позволяющими правильно представить механизм взаимодействия ионита с раствором электролита. [24]
 |
Спектры ЯМР метанола, находящегося в фазе катионита КУ-2 в Н - форме ( /, Li-форме ( 2, Na-форме ( З. Для сравнения приведен спектр ЯМР чистого метанола ( 4. [25] |
Несмотря на значительное число работ в этой области, природа взаимодействия ионообменных смол с неэлектролитами различного строения далеко не выяснена. Это вызвано тем, что в основном применялись только косвенные, главным образом адсорбционные, методы. Необходимо изучение тонкого механизма взаимодействия ионитов с адсорбируемыми веществами с помощью физических методов. [26]
Грунделиус и Самуэльсон [8] установили, что число анионных групп поглощенного полиэлектролита превышает количество активных центров анионита, участвующих во взаимодействии с ионами полиметафосфата. Это означает, что анионит, содержащий полимета-фосфат-ионы, может выступать в роли катионита, удерживающего, например ионы натрия. Эти ионы, поглощенные в процессе взаимодействия ионита с раствором полиметафосфата натрия, могут быть легко заменены ионами калия путем обработки ионита, например раствором хлорида калия. Таким образом, отделение катионов от анионов в рассматриваемом случае является неполным. Связанные с этим осложнения должны наблюдаться и в других системах, в которых присутствуют полиэлектролиты, способные поглощаться ионитами. Дополнительная трудность состоит в том, что поглощение обычных анионов замедляется в присутствии полиметафосфат-ионов, так как предпочтительно происходит их поглощение. [27]
Деионизацию водного или водно-органического раствора можно проводить не только Н - и ОН-формами ионитов. Для этой цели в принципе могут быть использованы различные сочетания и других ионов, сорбированных ионитами. При этом продукт взаимодействия противоионов должен обладать свойствами, которые обеспечивают сдвиг равновесия реакции взаимодействия ионитов и ионизированных веществ раствора в прямом направлении. [28]
Страницы: 1 2