Cтраница 2
Наиболее важные свойства ионообменных смол в значительной степени определяются химической природой и структурой макромолекулярного каркаса смолы. Так, например, для эффективности ионного обмена очень важное значение имеет проницаемость зерен ионита по отношению к сорбируемым ионам, а для проницаемости зерен ионита - степень его набухаемости, которая в свою очередь зависит от химической природы и структуры макромолекулярного каркаса смолы, главным образом от размера ячейки макромолекулярной решетки. Так, чем больше размер ячейки, тем более проницаема смола для крупных ионов. Но слишком большие размеры ячеек приводят к понижению механических свойств ионообменника. Сырьем для получения органических ионообменных смол служат органические вещества, так называемые мономеры, которые способны в результате реакции полимеризации или поликонденсации образовывать высокомолекулярные соединения. [16]
Давление набухания зависит от степени сшивки смолы. В самом деле, если мы рассмотрим смолу ( катионит) как полупроницаемую перегородку ( за полупроницаемую перегородку принимают поверхность зерна ионита, проницаемую для молекул растворителя и катионов, но непроницаемую для фиксированных ионов, для анионов), то осмотическое давление со стороны внешнего раствора всегда превышает осмотическое давление со стороны раствора в фазе ионита по нескольким причинам. Во-вторых, фиксированные ионные группы, определяющие емкость смолы, осмотически неактивны. В-третьих, матрица ( каркас) смолы для уравновешивания внешнего осмотического давления оказывает на раствор в фазе смолы давление, обусловленное упругостью каркаса. Набухание смолы с большим процентом сшивки - мало, концентрация внутреннего ( при равной емкости) раствора выше, следовательно, и давление Р, оказываемое каркасом смолы на внутренний раствор, выше. Как видно из приведенного уравнения, Повышение количества сшивок должно привести к увеличению избирательности. Чем больше разница объемов гидратированных ионов ( v A - t), тем выше избирательность. [17]
При большом проценте метанола в системе объем Н - форм смол со средним числом поперечных связей превышает объем см: ол в солевых формах, что никогда не имеет места в водных растворах. Величина удельных объемов солевых форм катионитов в средах с разным содержанием метилового спирта связана с сольватацией противоионов смолы. Снижение удельных объемов по мере возрастания концентрации метанола вызывается уменьшением сольватации этих ионов. Чем слабее диполи среды, тем меньше сольватирован про-тивоион. Удельные объемы Н - форм таких слабодиссоциированных ионитов определяются набуханием самой сетки смолы в смесях воды и метанола. Их возрастание с уменьшением концентрации воды в системе объясняется дисперсионными силами взаимодействия между молекулами метанола и каркасом смолы. Вследствие уменьшения диссоциации кати-онита по мере роста концентрации метанола электростатические силы играют незначительную роль, и набухание определяется в основном взаимодействием органических составляющих смолы и молекул растворителя. [18]