химический каталог




Энциклопедия полимеров. Том 1 (А-К)

Автор главный редактор В.А.Каргин

. по типу ионогенных групп, макро- и микропористости, набухаемости, обменной емкости, стойкости к воздействию внешних факторов (темп-ры, радиации, агрессивных сред), истиранию, способности к избирательному извлечению ионов (селективности) и т. п.

Важнейший класс ионообменных сорбентов — синтетич. органич. иониты, так наз. ионообменные смолы (смоляные иониты, высокомол. ионообменники). Они получили наиболее широкое практич. применение благодаря сочетанию высоких эксплуатационно-технич. качеств с разнообразием физич. и химич. свойств. Среди ионообменных смол со специфич. свойствами можно выделить комплексообразующие ионообменные смолы (хелатные иониты, высокомол, комплексоны) и окислительно-восстановительные иониты (см. Окислительно-восстановительные полимеры). Последние по ряду свойств близки к электронообменным полимерам (электроно-обменники, редокситы), не являющимся ионитами.

Известны так наз. (<жидкие иониты», представляющие собой растворы нпзкомолекулярных иопообмениваю-щих веществ в органич. жидкостях. Обмен ионов между такими И. и р-ром электролита осуществляется через подвижную границу раздела двух жидких фаз и сходен с процессом экстракции.

Возможности практич. использования И. чрезвычайно многообразны. К важнейшим областям их промышленного применения относятся: различные виды водопод-ютовки, очистка сахаров и полиатомных спиртов, извлечение и очистка продуктов биологич. синтеза, извлечение и очистка металлов, очистка растворителей и химич. реагентов (в том числе широко используемых в производстве полимеров — формальдегида, фенола и др.), катализ, медицина, аналитич. контроль различных технологич. процессов.

Лит. Гельферих Ф., Иониты, пер. с нем., М., 1962,

Салдадзе К М., Пашков А. В., Титов В. С,

Ионообменные высокомолекулярные соединения, М., 1960 (содержит классифицированный библ. обаор), Ионный обмен и его

применение [Сб. статей, под ред. К. В. Чмутова], М., 1959,

Грисебах Р., Теория и практика ионного обмена, пер. с

нем., М., 196.1, А м ф л е т т Ч., Неорганические иониты, петь

с англ., М., 1966, Егоров Е. В., Усп. химии, 36, jv» 7, 1281

(1967), О с б о р и Г., Синтетические ионообменники, пер.

с англ., М., 1964 (содержит классифицированный библ. обзоу),

Тремийон Б., Разделение на ионообменных смолах, пер.

с франц., М , 1967, X е р и и г Р., Хелатообразующие ионообменники, пер. с нем., М., 1971. Л. А. Шиц.

ИОННАЯ ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ (ionic polymerization, ionische Polymerisation, polymerisation ionique) — полимеризация, в к-рой элементарный акт роста цепи является гетеролитическим. Подобные реакции, вызываемые различными полярными соединениями, сопровождаются разрывом ненасыщенных связей (С=С, С=0, Cs=N и др.) или раскрытием циклов, содержащих гетероатомы (кислород, азот, серу). Благодаря этому в ионную полимеризацию удается вовлечь гораздо более широкий круг мономеров, чем в полимеризацию радикального типа.

В зависимости от знака заряда на концевом атоме растущей цепи И. п. подразделяют на анионную, протекающую под влиянием возбудителей основного характера (см. Анионная полимеризация), и катионную, вызываемую кислотными агентами (см. Катионная полимеризация). Процессы обоих типов могут быть осуществлены без введения специальных инициирующих веществ под действием ионизирующего излучения (см. Радиационная полимеризация), а также электрич. тока.

центры К5+А5~

Активные центры при И. п. являются полярными образованиями, компоненты к-рых обычно наз. растущим ионом (R+ или R-) и противоионом (А- или В+). Сила взаимодействия и, следовательно, характер связи между этими компонентами зависят от их свойств и от природы реакционной среды. Так, активный центр может представлять собой молекулу с поляризованной связью I или ионную пару II, в к-рой действует лишь электростатич. притяжение между ионами; в средах с высокой полярностью может происходить частичная диссоциация II на свободные ионы III: Катионные активные Анионные активные

I II III

центры R5- в3+

R~, В + R ~

Свободные ионы отличаются существенно большей относительной активностью, чем ионные пары, вследствие чего реакционная способность активных центров в И. п., в отличие от радикальной полимеризации, в высокой степени зависит от свойств реакционной среды.

Многим полимеризующимся системам, относящимся к ионному типу, свойственно отсутствие реакций обрыва и передачи цепи (см. Живущие полимеры). Такая особенность типична для ненасыщенных углеводородов (анионные системы), органич. окисей (анионные и катионные

системы) и для некоторых других гетероциклических мономеров.

И. п. часто отличается высокой стереоспеци(личностью (см. Стереоспецифическая полимеризация), т. е. способностью приводить к образованию стереорегулярных полимеров. Наиболее эффективны в этом отношении каталитич. комплексы на основе переходных металлов, к-рые по механизму действия относятся к координационно-ионному типу (см. Координационно-ионная полимеризация).

Лит Бреслер С. Е., Ерусалимский Б. Л., Физика и химия макромолекул, М.— Л., 1965, А р е с т-Я к у-б о в и ч А. А., Успехи в области ионной полимеризации, в сб. Успехи химии полимеров, М., 1966, Катионная полимеризация, под ред. П. Плеша, пер. с англ., М., 1966, Шварц М., Анионная полимеризация, пер. с англ., М., 1971; Медведев С. С, Активные центры в процессах анионно-координа-ционной полимеризации углеводородных мономеров, Усп. хим., 37, 1923 (1968), Ерусалимский Б. Л., Ионная полимеризация полярных мономеров, Л., 1970. 13. Л. Ерусалимский.

ИОННЫЙ ОБМЕН (ion exchange, Ionenaustausch, echange d'ions) — обратимый процесс стехиометрич. обмена ионами между двумя электролитами.

И. о. может быть как гомогенным (напр., при смешении р-ров электролитов), так и гетерогенным (при контакте р-ра электролита с твердой фазой, напр. с нерастворимой солью или ионитом). Обычно под И. о. понимают гетерогенный процесс, в к-ром твердой фазой является ионит — неорганич. или органич. полимерный нерастворимый продукт, содержащий группировки, способные к электролитич. диссоциации. При диссоциации такой ионогенной группировки образуется ионная пара, один ион к-рой, так наз. фиксированный ион, жестко связан ковалентной связью с полимерным каркасом («матрицей») ионита, а другой (п р о т и в о и о н) подвижен и может обмениваться на ион контактирующего с ионитом р-ра. В зависимости от знака заряда иротивоиона иониты подразделяют на катиониты и аниониты. Катиониты (см. Катионообменные смолы) представляют собой полимерные к-ты и способны к обмену катионов, напр.:

2RS03~Na+ + CaClj цг* (RSo7)jCa2 + + 2NaCl

Аниониты (см. Анионообменнъге смолы) можно рассматривать как полимерные основания, способные к обмену анионов:

2

[R(CH,),N + ],S04 +2NaCl 2R(CH3)3N + CI~ +Na2S04 Явление И. о. впервые наблюдалось на почвах. В 1850 англичане Уэй и Томпсон сообщили о способности почвы обменивать ионы составляющих ее веществ на ионы, содержащиеся в контактирующих с ней р-рах. В этом заключалось принципиальное отличие И. о. от хорошо известного к тому времени явления адсорбции, при к-ром поглощение компонентов р-ра не сопровождается выделением никаких др. веществ. К нвлению адсорбции формально близок процесс ионной сорбции, когда в обмен на поглощаемые ионы иониты выделяют в

р-р взаимно нейтрализующиеся ионы Н+ или ОН-.

Начиная с 1935—36 широкое распространение получшга синтетич. органич. иониты — ионообменные смолы. Они явились хорошим объектом для изучения закономерностей И. о.

Условия и закономерности. Первое необходимое условие для осуществления И. о.— диссоциация ионоген-ных групп ионита. Сильнокислотные катиониты и сильноосновные аниониты удовлетворяют этому требованию в водных средах при любых значениях рН. Слабокислотные катиониты с карбоксильными ионогенными группировками способны к И. о. только в нейтральных и щелочных р-рах, т. к. диссоциация карбоксильных групп в сильнокислых средах подавлена. Слабоосновные аниониты не способны к И. о. в щелочных средах. Обменная емкость таких анионитов постепенно растет с понижением рН равновесного р-ра и достигает иек-рого значения, называемого полной обменной емкостью ионита и определяемого числом мг-жв ионогенных групп, содержащихся в 1 г сухого ионита. Область работоспособности ионитов определяют по кривой потенциометрич. титрования, выражающей зависимость обменной емкости ионита от рН равновесного р-ра. Из этой же кривой м. б. рассчитана и кажущаяся константа диссоциации ионогенных групп, являющаяся важной характеристикой слабокислотных и слабоосновных ионитов. Значение рК равно значению рН внутри зерна ионита при 50%-ной нейтрализации ионогенных групп.

* Постоянство значения полной обменной емкости ионита независимо от типа обменивающихся ионов отражает тот факт, что И. о. происходит в стехиометрич. соотношениях. Количество поглощенных ионов должно соответствовать числу вытесненных ионов. Отклонения от эквивалентности обмена указывают на протекание побочных процессов неионной (молекулярной) сорбции. Благодаря эквивалентности обмена в течение всего процесса сохраняется электроиейтральность фаз, обменивающихся ионами.

Кроме рН равновесного р-ра, определяющего степень диссоциации ионогенных групп, на И. о. существенное влияние оказывает ряд др. факторов: структура ионита и его набухаемость, тип и размеры обменивающихся ионов, концентрация и темп-ра р-ра, комплексообразо-вание, неионная сорбция и т. д.

Очень велико влияние набухаемости ионига, к-рая при прочих равных условиях определяется степенью поперечной сшитости каркаса. При очень большом числе поперечных связей набухаемость крайне мала, ионоген-ные группы, расположенные внутри гранулы ионита, недоступны для обменивающихся ионов. В этом случае обменная емкость ионита зависит от его уд. поверхности. Последняя м. б. повышена дроблением его зерен или созданием макропористых структур с высокоразвитой внутренней поверхностью (см. Пористые ионообменные смолы). При малой степени Поперечной сшитости органич. иониты представляют собой сильно набухший гель с подвижными полимерными цепями, ионогенные группы

страница 233
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334

Скачать книгу "Энциклопедия полимеров. Том 1 (А-К)" (15.84Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
осевой вентилятор 4d 420
изготовление широкоформатной печати
чехол для матраса аскона протект э бед велюр 90х200
иисус христос суперзвезда моссовет билеты

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(21.08.2017)