Cтраница 5
Прежде всего для селективности имеет значение только часть энергии гидратации противоиона, вероятно от четверти до половины этой энергии, так как молекулы воды должны быть удалены только с той стороны противоиона, которая обращена к фиксированной группе. Поскольку, далее, затраты энергии на частичную дегидратацию возмещаются энергией электростатического взаимодействия, для селективности важна только разность между энергией гидратации и энергией электростатического взаимодействия. Более того, поскольку в обмене участвуют два противоиона, на селективность влияет только изменение этой разности при переходе от одного иона к другому, которое скорее всего совсем мало, поскольку изменение размера противоиона влияет на энергию гидратации и на энергию электростатического взаимодействия в одном и том же направлении. Наконец, дальнейшее снижение селективности обусловлено значительным конфигурационным объемом фиксированных групп, не участвующих в явлениях селективности, причем роль этого последнего фактора зависит от степени набухания ионита. [61]
До сих пор рассматривались полимеры линейной структуры / однако физические свойства ионообменных смол обусловливаются сетчатой структурой, которая достигается определенными условиями химической реакции. Например, при сополимеризации стирола и дивинилбензола получается ионит сетчатой структуры, в котором дивинилбензол осуществляет поперечную связь. Ниже изображена полученная в результате такой реакции ячейка ионита, повторяющаяся г раз. Сетчатая структура предотвращает растворение полимера в воде и растворителях, но делает его способным к набуханию. Степень набухания ионита зависит от числа поперечных связей и с уменьшением их числа возрастает. [62]
Характерным свойством ионитов является набухаемость при контакте сухого попита с раствором. Особенно сильно набухают синтетические ионообменные смолы. Основной причиной набухания ионитов в воде является наличие гидрофильных функциональных групп. Умеренное набухание ионитов является положительным фактором, способствующим функционированию ионогенных групп, находящихся внутри зерна ионита. Количественной характеристикой набухания является степень набухания ионитов. Степень набухания определяется отношением разности объемов набухшего и сухого ионита к массе сухого ионита. Неорганические иониты набухают очень слабо и удерживают растворитель в полостях кристаллической структуры. [63]