Макропористые иониты

Cтраница 3

Схемы матриц ионитов геле вой ( а и макропористой ( б структур. [31]

ДВБ составляет более 20 %, а также менее 4 %, что влияет на пористость матрицы и соответственно на ее прочность. Для повышения прочности при синтезе специальными приемами внутри матрицы создаются макропористые каналы с упорядоченной структурой с диаметром пор около 100 нм. У последних диаметр пор составляет около 1 нм. Макропористые иониты имеют высокие механическую прочность и осмотическую стабильность. [32]

Структура и набухаемость смолы тесно связаны. Хорошая набухаемость необходима для активного обмена, так как обмениваемый ион должен достигнуть ионообменной группы. При малоразветвленной структуре смола в воде набухает слишком сильно, а при большом разветвлении недостаточно. Существуют макропористые иониты, с размером пор 30 - 50 мкм, и микропористые, с размером пор 1 - 3 мкм, причем пористость смолы влияет на диффузию ионов внутри нее и эффективность ионного обмена. При большой пористости усиливается диффузия ионов и повышается эффективность обмена. Форму и размер зерен смолы принимают во внимание при выборе вида ионообменного фильтра. [33]

Применение макропористых ионитов дает кинетические преимущества не во всех случаях. Превосход - ство этих ионитов проявляется в тех реакциях, которые на гелевых смолах осложнены диффузионными препятствиями или же ( как во многих парофазных процессах) лимитируются адсорбцией молекул реагентов активными центрами. Поэтому совершенно не удивительно, что макропористый амберлист-15 в качестве катализатора гидратации пропилена149 не имеет перед гелевой с мол-ой никаких кинетических преимуществ. Нежелательно применять макропористые иониты и в тех реакциях, для которых положительное значение Имеет избирательная сорбция одного из компонентов реакционной смеси зернами катализатора. Во всех остальных случаях, а в особенности для ускорения реакций, которые протекают с участием крупных молекул, приближающихся - по размеру к полостям в гелевых ионитах, превосход - CTBQ макропористых ионитов несомненно. [34]

Схемы матриц ионитов геле вой ( а и макропористой ( б структур. [35]

Химическая стойкость матрицы ионитов определяется степенью межмолекулярных связей, достаточной для обеспечения ее нерастворимости. Новый ионит при эксплуатации может кратковременно выделять небольшое количество полимера с короткими цепями или другими растворимыми веществами, окрашивающими первые порции фильтрата. Присутствие окислителей в обрабатываемой воде может приводить к разрушению межмолекулярных связей и возникновению растворимой фазы. В этих условиях целесообразно использовать макропористые иониты. При нормальных условиях срок службы ионитов может достигать 10 лет и более без ухудшения их химических свойств. [36]

Пути модификации химически активных полимеров III группы - редокситов, имеющих в своем составе редокс-функциональ-ные группы, аналогичны рассмотренным выше для химически активных полимеров первых двух групп. Путем модификации ионитов первых двух групп, заключающейся в нанесении металлов с последующим их восстановлением, получаются редокс-иониты, которые позволяют осуществлять одновременно окислительно-восстановительные и ионообменные процессы. Для увеличения их окислительно-восстановительной способности целесообразно использовать в качестве носителей металлов макропористые иониты с большой удельной поверхностью. [37]

Их получают введением в реакционную массу в процессе полимеризации какого-либо инертного органического растворителя ( например, высших углеводородов или спиртов), который захватывается массой, а затем удаляется отгонкой уже из пространственного сополимера. Представляя собой как бы затвердевшую губку, такие ионнты имеют развитую внутреннюю поверхность, достигающую 40 - 60 м2 иа 1 г ионита против 0 1 - 0 2 м2 для обычных ( гелевых) ионитов. Благодаря наличию крупных пор и каналов, облегчающих диффузию ионов к активным центрам, макропористые иониты отличаются повышенными кинетическими свойствами. [38]

Иониты работают в кислых и щелочных средах при разных температурах, поэтому они должны обладать высокой стойкостью к гидролизу. Иониты полимеризационного типа обладают более высокой механической и химической стойкостью, чем поликонденсационные. Механическая прочность их зависит от природы молекулярного каркаса и от количества межмолекулярных сшивок. Поскольку частицы имеют сферическую форму, то они более устойчивы в эксплуатации. Наибольшей механической прочностью обладают макропористые иониты. [39]

Самый старый метод фронтальной хроматографии обладает лишь немногими преимуществами. Лучшие результаты дает вытеснительная хроматография, однако наиболее эффективен метод проявительной хроматографии. Небольшое количество смеси ионов В и С, обладающих большим сродством к иониту, вводят в колонку вместе с ионами А, обладающими малым сродством к иониту. Величина вводимой пробьв пренебрежимо мала по сравнению с полным объемом колонки - Элюирование ведут ионами А. Коэффициент распределения - это отношение концентраций ионов в ионообменной фазе и в растворе, отнесенное к миллилитру раствора и к грамму ( сухой массы) или миллилитру ионообменной фазы. При слишком большом Ка, например более 30, хроматографические зоны расширяются и увеличивается время, необходимое для разделения. Степень сшивки ионитов должна быть достаточно высокой, чтобьь их объем оставался неизменным, или это должны быть макропористые иониты. Благоприятное действие оказывает увеличение скорости потока элюента в колонке, способствующее более равномерному распределению пленки жидкости по поверхности зерен ионита, но слишком сильное увеличение скорости может увести систему из оптимального равновесного состояния. Величины коэффициентов распределения зависят от состава элюента, и их можно регулировать в значительных пределах, добавляя комплексообразующие компоненты; например, при разделении лантанидов с этой целью используют органические оксикислоты. [40]

Страницы: 1 2 3