Карбоксильный смолы
Cтраница 1
Карбоксильные смолы отличаются от сульфосмол пониженной ионизацией функциональных групп. Вместе с тем даже из нейтральных растворов при рН около 7, когда примерно половина карбоксильных групп ионизирована, ионы металлов за ограниченное время сорбируются из небуферных растворов в ничтожно малых количествах. Сорбция диполярных ионов катио-нитами в водородной форме, как отмечалось выше, протекает с перезарядкой ионов и превращением их в катиониты на сорбенте. В связи с этим при сорбции диполярных ионов карбоксильными смолами в водородной форме отсутствует наиболее замедленный акт - диффузия ионов водорода из зерна ионитов в раствор. Однако в случае карбоксильных смол в водородной форме возникает второе кинетическое препятствие - малая степень набухания ионита и, следовательно, малая степень пористости, зависящая от слабой сольватации неионизированных функциональных групп па сшитых сорбентах. Эта причина замедления сорбции цвит-терионов может быть преодолена путем синтеза слабосшитых карбоксильных смол, например, при сополимеризации метакри-ловой кислоты с 0 5 - 1 % дивинилбензола. Еще лучший результат в отношении повышенного набухания карбоксильных смол в водородной форме наблюдается при использовании в качестве сшивающего агента не дивинилбензола, а других кроссагентов, содержащих полярные группы в молекуле. Удачной смолой такого типа оказался катионит КМТ, представляющий собой сополимер метакриловой кислоты и триазина. Емкость сорбции диполярных ионов пористыми карбоксильными смолами в водородной форме определяется уже не кинетическими, а равновесными причинами. [1]
Карбоксильные смолы отличаются от сульфосмол пониженной ионизацией функциональных групп. Вместе с тем даже из нейтральных растворов при рН около 7, когда примерно половина карбоксильных групп ионизирована, ионы металлов за ограниченное время сорбируются из небуферных растворов в ничтожно малых количествах. Сорбция диполярных ионов катио-нитами в водородной форме, как отмечалось выше, протекает с перезарядкой ионов и превращением их в катиониты на сорбенте. В связи с этим при сорбции диполярных ионов карбоксильными смолами в водородной форме отсутствует наиболее замедленный акт - диффузия ионов водорода из зерна ионитов в раствор. Однако в случае карбоксильных смол в водородной форме возникает второе кинетическое препятствие - малая степень набухания ионита и, следовательно, малая степень пористости, зависящая от слабой сольватации неионизированных функциональных групп па сшитых сорбентах. Эта причина замедления сорбции цвит-терионов может быть преодолена путем синтеза слабосшитых карбоксильных смол, например, при сополимеризации метакри-ловой кислоты с 0 5 - 1 % дивинилбензола. Еще лучший результат в отношении повышенного набухания карбоксильных смол в водородной форме наблюдается при использовании в качестве сшивающего агента не дивинилбензола, а других кроссагентов, содержащих полярные группы в молекуле. Удачной смолой такого типа оказался катиоиит КМТ, представляющий собой сополимер метакриловой кислоты и триазина. Емкость сорбции диполярных ионов пористыми карбоксильными смолами в водородной форме определяется уже не кинетическими, а равновесными причинами. [2]
Поликонденсационные карбоксильные смолы представляют собой желтые, коричневые или черные зерна или порошки. Степень их набухания уменьшается с ростом количества вводимого при синтезе формальдегида. Кривые потенциометрического титрования карбоксильных катио-нитов ( рис. 33) показывают, что большая часть их обменной емкости проявляется лишь в нейтральных и щелочных растворах. [3]
Эти карбоксильные смолы обладают высокой избирательной способностью по отношению к ионам кальция и магния. Поэтому при таком процессе одновременно происходит снижение жесткости обработанной воды на величину, эквивалентную щелочности исходной воды, или на меньшую величину, если щелочность исходной воды превышает ее жесткость. [4]
Действительно, карбоксильные смолы в Н - форме обычно мало набухают. [5]
По сравнению с сульфокатионитами карбоксильные смолы имеют намного более высокую емкость поглощения, но уступают им по кинетическим свойствам. [6]
Наиболее пригодны для очистки рассола карбоксильные смолы марок КБ-2, вофатит С и КМТ, хорошо поглощающие ионы кальция и магния. Катионит КБ-2 получают сополимери-зацией метилового эфира акриловой кислоты и дивинилбензола, катионит КМТ - сополимеризацией метакриловой кислоты и гексагидро-1 3 5-триакрилтр иазина. Повышение температуры очистки способствует увеличению скорости обмена ионов, благодаря чему интенсифицируется сорбция примесей из рассола. [7]
Стрептомицин в заметных количествах способны поглощать только карбоксильные смолы в солевой форме, содержащие ионы одновалентных металлов или ионы аммония. Карбоксильные смолы в магниевой или кальциевой форме сорбируют весьма незначительное количество стрептомицина. Смолы в водородной ( или кислотной) форме практически совсем не поглощают стрептомицин из нейтральных водных растворов. Причина этого явления была подробно рассмотрена в главе I. Таким образом, даже на существенно набухающих карбоксильных смолах не все активные центры доступны для больших ионов антибиотика стрептомицина. Действительно, как видно из рис. 43 и 44, обмен ионов стрептомицина с ионами натрия и калия на смолах КФУ и КМТ подчиняется этому уравнению. [8]
Появившиеся в последнее время работы, в которых предлагается использовать карбоксильные смолы в водородной форме для сорбции ряда органических веществ ( белков, витамина В12), ставят проблему теоретического исследования сорбции ионов карбоксильными смолами в виде кислоты. [9]
 |
Изотерма сорбции аланина сульфосмолой. СДВ-3 из растворов различной кислотности. [10] |
Сорбция катионов карбоксильными смолами отличается от сорбции катионов сульфосмолами прежде всего тем, что карбоксильные смолы в Н - форме не сорбируют катионов из кислых и нейтральных растворов, в то время как сульфокатиониты в любой форме способны сорбировать катионы из любых растворов. [11]
Карбоновые кислоты могут быть использованы для извлечения стрептомицина и других сложных аминосоединений там, где используются карбоксильные смолы. [12]
К такому же выводу приводят и результаты проведенного нами сравнительного изучения каталитического действия окисленного угля ОУ и синтетических катионитов КУ-2 и КБ-4П-2 в целом ряде протолитиче-ских реакций кислотного типа - инверсии сахарозы, гидролиза и образования уксусноэтилового эфира, пинаколиновой перегруппировки и др. Известно [11, 12], что в отличие от сильнокислотных сульфокатионитов типа КУ-2 карбоксильные смолы практически не катализируют подобные процессы. [13]
Стрептомицин в заметных количествах способны поглощать только карбоксильные смолы в солевой форме, содержащие ионы одновалентных металлов или ионы аммония. Карбоксильные смолы в магниевой или кальциевой форме сорбируют весьма незначительное количество стрептомицина. Смолы в водородной ( или кислотной) форме практически совсем не поглощают стрептомицин из нейтральных водных растворов. Причина этого явления была подробно рассмотрена в главе I. Таким образом, даже на существенно набухающих карбоксильных смолах не все активные центры доступны для больших ионов антибиотика стрептомицина. Действительно, как видно из рис. 43 и 44, обмен ионов стрептомицина с ионами натрия и калия на смолах КФУ и КМТ подчиняется этому уравнению. [14]
Радикалом R2 в этих смолах является фенольный гидроксил. Карбоксильные смолы относятся к классам II и III. Радикал может представлять собой карбоксильную группировку ( вофатит С - структура II) или феноуксусную группировку ( - ОСН2СООН) смолы КФУ и ее аналогов КФУХ, КРФУ и др. Весьма распространены карбоксильные смолы типа III. К ним относятся Амберлайт IRC-50 ( американская смола) и отечественные смолы КБ-1, КБ-2, КБ-4 и КМД. Среди сильноосновных анионитов с группой четвертичного аммониевого основания типа I следует отметить Амбер-лайты IRA-400, IRA-410 и отечественные смолы АВ-15, АВ-27. Наиболее часто используются среди слабых анионитов Дауэкс 3 и отечественные аниониты АН-15, АН-25. В качестве сорбентов для белков и полипептидов применяются также смолы особых структур. [15]
Страницы: 1 2 3