Твердый ионообменник

Cтраница 1

Твердый ионообменник представляет собой нерастворимый, но проницаемый твердый материал, обычно высокомолекулярный органический или неорганический полимер с фиксированными положительными или отрицательными зарядами. Для сохранения электрической нейтральности в материале всегда присутствуют подвижные ионы противоположного знака, которые почти обратимо могут замещаться другими ионами того же знака, когда материал вступает в контакт с раствором. Такой материал называют катионо - или анионообменником в зависимости от заряда подвижных ионов. [1]

Наряду с твердыми ионообменниками в ионообменном синтезе используются жидкие иониты - органические кислоты и основания, обычно в виде растворов в углеводородах и других низкополярных жидкостях, нерастворимых в воде. Особенно широкое применение нашли амины и четвертичные аммониевые основания ( ЧАО), механизм взаимодействия которых с электролитами подобен механизму реакций на соответствующих твердых анионитах. Кислоты с аминами образуют кислые соли Ат ( НХ), соли тяжелых металлов - комплексы [ ( Ат) 1Ме ] 2, соли щелочных металлов взаимодействуют с солями аминов по реакциям присоединения или замещения. [2]

Обмен ионов между твердым ионообменником и раствором является типичной обратимой реакцией. Ионы В входят в обмен - ник, в то время как ионы А замещают их место в растворе. [3]

Этот раздел полностью посвящен твердым ионообменникам - полиэлектролитам, которые могут извлекать из раствора электролита ионы, одновременно отдавая в раствор эквивалентное количество ионов этого же знака. В зависимости от типа обменивающихся ионов различают катиона - и ани-онообменные смолы ( катиониты и аниониты соответственно) и амфотер-ные анионообменные смолы ( амфолиты), которые связывают как анионы, так и катионы. Теория действия и области применения таких ионообменных смол общеизвестны и подробно обсуждены в многочисленных монографиях и учебниках [242,531, 882, 1160, 1180, 1476, 1558, 1791, 1809, 1838, 2311], поэтому останавливаться здесь на деталях метода нецелесообразно. В связи с комнлексо-образованием и, в частности, хелатообразованием наибольший интерес представляют селективные и специфичные ионообменники. [4]

Структура этилендиаминтетрааце-тата лантана. [5]

РЗЭ ( III) между твердым ионообменником и раствором, при экстракции - многократное перераспределение между водной и органической несмешивающимися фазами, при дробной сублимации разделение основано на повторении перехода вещества из твердой фазы в газообразную и обратно. [6]

В качестве мембраны может быть использован твердый ионообменник как это имеет место, например, в стеклянном электроде. [7]

Сейчас очевидно, что гетерогенный ионный обмен ( твердый ионообменник - раствор) чрезвычайно важную роль играет не только в процессе питания растений и жизни-почв, но и во многих важных биологических процессах, протекающих в животных организмах. Очень широко метод ионного обмена применяется в научных исследованиях и технике. [8]

Измерить коэффициенты распределения и коэффициенты селективности в принципе очень легко. Взвешенное количество твердого ионообменника, содержащего известное количество обмениваемых ионов, помещают в колбу, прибавляют отмеренный-объем раствора, содержащего известное количество другого обмениваемого иона, и встряхивают до достижения равновесия ( в пределах экспериментальных ошибок измерения), затем отбирают аликвот-ную часть раствора и анализируют ее. [9]

Ионообменные методы [166-171, 268, 269] благодаря их избирательности и широкой сфере применения часто используют при определении следов элементов. Их успешно применяют при разделении редкоземельных элементов, разделении радиоизотопов без носителей и во многих других сложных случаях. Эти методы основаны на распределении элемента между раствором и твердым ионообменником. [10]

В полярных растворителях электролиты диссоциируют на иолы, а образовавшиеся свободные ионы могут принимать участие в комплексообразовании, кислотно-основных или окислительно-восстановительных реакциях. Реакции осаждения приводят к возникновению гетерогенных систем. Такие системы встречаются также в случае реакций, протекающих на твердых ионообменниках, и типичны для некоторых хроматографических методов. При экстракции неполярным растворителем экстрагируемый продукт реакции обычно образуется в водной фазе, однако и в неполя рном растворителе он может образовывать сольваты или агрегаты. [11]

К хроматографическим методам разделения и концентрирования относят процессы распределения веществ между подвижной ( жидкой или газовой) и неподвижной ( твердой или жидкой) фазами. Среди них наибольшее распространение получила жидкостная хроматография, в основе которой лежит распределение вещества между неподвижной твердой и подвижной жидкой фазами. Существуют различные виды взаимодействий между разделяемыми соединениями и твердой фазой: адсорбция, ионный обмен, гель-фильтрация и др. В наиболее часто применяемой адсорбционной хроматографии разделение составных частей пробы достигается благодаря различной полярности органических веществ. При этом компоненты пробы адсорбируются на поверхности твердой фазы и удерживаются на ней благодаря образованию нековалентных ( например, водородных или гидрофобных) связей или за счет сил Ван-дер - Ваальса. В ионообменной хроматографии из подвижной фазы на твердом ионообменнике сорбируются противоположно заряженные ионы ( органические и неорганические), тогда как в гель-хроматографии в качестве твердой фазы применяются гели, содержащие поры определенного диаметра. Молекулы, размер которых больше диаметра пор, не могут проникнуть внутрь геля. Поэтому при прохождении подвижной фазы в первую очередь элюируются соединения с молекулами большого размера. [12]

К хроматографическим методам разделения и концентрирования относят процессы распределения веществ между подвижной ( жидкой или газовой) и неподвижной ( твердой или жидкой) фазами. Среди них наибольшее распространение получила жидкостная хроматография, в основе которой лежит распределение вещества между неподвижной твердой и подвижной жидкой фазами. Существуют различные виды взаимодействий между разделяемыми соединениями и твердой фазой: адсорбция, ионный обмен, гель-фильтрация и др, В наиболее часто применяемой абсорбционной хроматографии разделение составных частей пробы достигается благодаря различной полярности органических веществ. При этом компоненты пробы адсорбируются на поверхности твердой фазы и удерживаются на ней благодаря образованию нековалентных ( например, водородных или гидрофобных) связей или за счет сил Ван-дер - Ваальса. В ионообменной хроматографии из подвижной фазы на твердом ионообменнике сорбируются противоположно заряженные ионы ( органические и неорганические), тогда как в гель-хроматографии в качестве твердой фазы применяются гели, содержащие поры определенного диаметра. Молекулы, размер которых больше диаметра пор, не могут проникнуть внутрь геля. Поэтому при прохождении подвижной фазы в первую очередь элюируются соединения с молекулами большого размера. [13]

Детальное исследование поведения многовалентных катионов на фосфоромолибдате аммония позволило вскрыть интересные и сложные явления, связанные с механизмом ионного обмена. Определение равновесных значений Kd показывает, что, в то время как обмен в системе Sr2 - H подчиняется закону действия масс ( см. стр. При стоянии ионообменника в растворах с указанным рН происходит его частичное разрушение с выделением анионов фосфоромо-либдата И-го типа в раствор. Вероятно, в этом случае имеет место непрерывное вымывание иттрия, связанное с образованием комплексов; так было найдено, что при контакте свежей порции ионообменника с раствором при рН 4 5 вновь добавленный иттрий не сорбируется до тех пор, пока ионообменник не будет помещен в свежий раствор. Возможно, что первоначально наблюдаемая сильная сорбция иттрия на свежем ионообменнике из буферного раствора с рН 4 5 связана с комплексообразованием в самом твердом ионообменнике. [14]

Детальное исследование поведения многовалентных катионов на фосфоромолибдате аммония позволило вскрыть интересные и сложные явления, связанные с механизмом ионного обмена. Определение равновесных значений / Cd показывает, что, в то время как обмен в системе Sr2 - H подчиняется закону действия масс ( см. стр. При стоянии ионообменника, в растворах с указанным рН происходит его частичное разрушение с выделением анионов фосфоромо - Либдата 11-го типа в раствор. Вероятно, в этом случае имеет место непрерывное вымывание иттрия, связанное с образованием комплексов; так было найдено, что при контакте свежей порции ионообменника с раствором при рН 4 5 вновь добавленный иттрий не сорбируется до тех пор, пока ионообме нник не будет помещен в свежий раствор. Возможно, чтэ: первоначально наблюдаемая сильная сорбция иттрия на свежем ионообменнике из буферного раствора о рН 4 5 связана с комплексообразованием в самом твердом ионообменнике. [15]

Страницы: 1