химический каталог




Энциклопедия полимеров. Том 1 (А-К)

Автор главный редактор В.А.Каргин

оза или поливиниловый спирт), обусловливает большую степень набухания И. в. и, следовательно, высокие скорости диффузионных процессов. Использование И. в. в виде тканей дает возможность рационализировать аппаратурное оформление процесса ионного обмена (применение бесконечной ленты, фильтрпрессов с зарядкой ионообменной ткани). Ионообменные ткани могут применяться также в качестве мембран ионообменных. Возможно использование И. в. для хроматографич. разделения белков, для очистки нек-рых гормонов и др. Особое значение имеет использование И. в. для очистки сточных вод от ртути, фенола, никеля и др., для улавливания ценных металлов и иода из разб. водных р-ров, для разделения смесей ионов металлов. Так, И. в. из полимеров, содержащих фосфорнокислые группы, м. б. использованы для разделения смеси катионов Fe3+, Cu2 + , Ni2 + , для улавливания ионов Cl4 + , UO| + , U4+, Th4+ и др., разделения двухкомпонентных смесей катионов Bi3+ и РЬ4+, Сц2+ и Cd2+ и др. И. в. могут использоваться как исходные продукты для синтеза других типов волокон со специальными свойствами, напр. антимикробных волокон.

Лит. Роговин З.А, Химические превращения и модификация целлюлозы, М., 1967, Вольф Л. А., М е о с А. И.,

Волокна специального назначения, М.. 1971, Вирник А. Д.,

Гальбрайх Л. С, Лившиц Р. М, ЖВХО, 11, JA 6,

657 (1966). Е. А. Чайкина.

ИОНООБМЕННЫЕ МЕМБРАНЫ — см. Мембраны ионообменные.

ИОНООБМЕННЫЕ СМОЛЫ, ионообменные полимеры (ion exchange resins, Ionenaustauscher-harzen, resines echangeuses d'ions) — синтетич. органич. иониты, представляющие собой нерастворимые в воде и органич. растворителях высокомолекулярные полиэлектролиты, способные обменивать подвижные ионы при контакте с р-рами электролитов.

Классификация. В зависимости от типа ионогенной группы И. с. разделяют на катионообменные и анионообменные. Катионообменные смолы, или полимерные катиониты (высокомолекулярные нерастворимые поликислоты), содержат кислотные группы: сульфогруппы, фосфиновокислые, карбоксильные, мышьяковокислые, селеновокислые и др. Анионообменные смолы, или полимерные аниониты (высокомолекулярные нерастворимые полиоснования), включают группы основного характера: четвертичные аммониевые, третичные сульфониевые и четвертичные фосфониевые основания, третичные, вторичные и первичные амины. Известны также амфо-терные ионообменные смолы (амфолиты), содержащие одновременно кислотные и основные группы. К специфич. И. с. относятся комплексообразующие ионообменные смолы, обладающие ярко выраженными селективными свойствами, и окислительно-восстановительные ионообменные смолы (см. Окислительно-восстановительные полимеры), включающие в свой состав системы типа Cu2+/Cu, Fe3+/Fe2+ и др., способные к обратимому окислению или восстановлению.

И. с. с однотипными ионогенными группами наз. монофункциональными, с разнотипными — полифункциональными. Среди последних, имеющих практич. применение, следует отметить катиониты с сульфо-и оксифенильными группами, сульфо- и карбоксильными группами, карбоксильными и оксифенильными группами. Известны также иониты, содержащие наряду с остатками фосфорной и мышьяковой к-т оксифениль-ные и др. группы. Полифункциональные анионообменные смолы содержат аминогруппы с различной степенью замещения. По константе диссоциации ионогенных трупп катиониты делят на сильно, средне- и слабо-жислотные; аниониты — на сильно-, средне- и слабо-основные. По структурному признаку И. с. можно разделить на два типа: гелевидные и макропористые (рис. 1). Структура гелевидных смол представляет собой

Рис. 1. Схематичное изображение гелевидной (а) и макропористой (б) ионообменных смол,

трехмерную макромолекулярную сетку. Макропористые И. с.— системы, твердая фаза ионита в которых пронизана порами, достигающими несколько десятков нм (нескольких сот А) в поперечнике.

Получение. Известны три основных пути синтеза И. с: 1) поликонденсация соединепий, содержащих ионогенные группы; 2) сополимеризация виниловых мономеров, содержащих ионогенные группы; 3) поли-мераналогичные превращения.

Поликонденсация. Первые в истории И. с. были получены поликонденсацией фенола с формальдегидом и ароматич. аминов с формальдегидом (1935—36). Этот путь синтеза, став промышленным способом получения И. с, сохранил свое значение наряду с более новыми и перспективными. Фенол м. б. заменен резорцином, пирогаллолом, нафтолом. Слабокислотные катиониты с карбоксильными группами получают на основе салициловой, 1,3,5-резорциловой и фенокси-уксусной к-т.

Поликонденсацией соответствующих производных фосфорной и мышьяковой к-т с альдегидами получены катиониты, содержащие фосфоно- и арсоногруппы. Поликонденсацией меламина, мочевипы или гуанидина с формальдегидом синтезируют слабоосновные анионо- | обменные смолы с малой механич. прочностью и невысокой химич. стойкостью, что ограничивает их применение.

Сополимеризация виниловых мономеров, содержащих ионогенные группы,— один из перспективных путей синтеза И. с, так как он позволяет получать полимеры регулярной структуры с высокими физико-механическими характеристиками. Однако этот метод не нашел пока широкого промышленного применения из-за малой доступности большинства виниловых мономеров с ионогенными группами.

Сополимеризацией виниловых мономеров, содержащих кислотные группы, получают разнообразные катиониты, нек-рые из к-рых выпускают в промышленном масштабе. Слабокислотные катиониты получают, напр., сополимеризацией метакриловой или акриловой к-ты с дивинилбензолом, среднекислотные — взаимодействием а-фенилвинилфосфоновой к-ты (или 4-винилфенил-фосфиновой) с дивинилбензолом. Низкоосновные аниониты синтезируют сополимеризацией аллиламинов, винилпиридинов, аминостирола с дивинилбензолом или др. дивинильными соединениями.

Полимераналогичные превращения — основной промышленный способ получения И. с. Среди полимеров, содержащих ароматич. ядра и легко подвергаемых сульфированию, фосфорилиро-ванию, хлорметилированию и другим видам химич. обработки, в первую очередь следует отметить полистирол. Большинство И. с. синтезируют на основе структурированного полимера, получаемого суспензионной сополимеризацией стирола и дивинилбензола (см. Дивинилбензола сополимеры). Количество поперечных связей в сополимере определяет его набухаемость в органич. растворителях. Напр., при увеличении содержания дивинилбензола от 2 до 4% (по массе) набухаемость сополимера в бензоле снижается с 600 до 400%. В первом случае одно звено дивинилбензола приходится в среднем на каждые 55 звеньев стирола, во втором — на каждые 20—30 звеньев стирола. Большинство промышленных И. с. содержит ок. 8% (по массе) дивинилбензола (отдельные марки могут содержать от 2—4 до 30%). Для структурирования полистирола, помимо дивинилбензола, используют и другие диолефины, напр. диэфиры двухосновных кислот и ненасыщенных спиртов или двухатомных спиртов и ненасыщенных кислот.

В сополимеры стирола можно ввести различные ионогенные группы; наибольшее значение приобрели сульфокатиониты. Сульфогруппы вводят сульфированием сополимера серной к-той или олеумом, обычно в присутствии катализатора — сульфата серебра, хлористого алюминия. Наиболее распространенный отечественный сульфокатионит КУ-2 получают сульфохлориро-ванием стирол-дивинилбензольного сополимера с последующим омылением продукта реакции. Перед обработкой сульфирующим реагентом сополимер выдерживают для набухания в органич. растворителе, обычно в дихлорэтане. Фосфорнокислотные катиониты получают обработкой сополимера треххлористым фосфором с последующим проведением реакций омыления и окисления.

На основе сополимеров стирола и дивинилбензола осуществляют также синтез анионитов различной основности. Обработкой сополимера монохлордиметиловым эфиром в присутствии катализаторов Фриделя — Крафтса вводят хлорметильные группы, после чего образующийся продукт аминируют. При действии на хлорметилированный сополимер триметиламина или диметилэтаноламина получают сильноосновные аниониты, при действии аммиака, первичных и вторичных аминов — слабоосновные аниониты соответственно с первичными, вторичными и третичными аминогруппами. Сильноосновные аниониты с четвертичными фос-фониевыми группами и третичными сульфониевыми группами можно получить также действием на хлор-метилированный сополимер замещенными фосфинами или сульфидами, напр. трифенилфосфином или димотил-сульфидом.

Большое значение имеют И. с. макропористой структуры. Один из методов синтеза таких И. с.— сополимеризация виниловых соединений в растворителях, растворяющих мономеры, но не растворяющих полимеры. Варьируя содержание сшивающего агента (обычно от 12 до 30%) и количество растворителя, получают сополимеры различной пористости.

Другой метод синтеза макропористых И. с— сополимеризация стирола с дивинилбензолом в присутствии телогена, напр. СС14. Количества телогена и дивинилбензола определяют степень пористости сополимера. Сульфокатиониты на основе таких сополимеров обладают избирательной проницаемостью для органич. ионов большой мол. массы.

Макропористые И. с. получают также введением линейного полимера в мономер в процессе синтеза трехмерной матрицы. Последующее экстрагирование линейного полимера из частиц готовой И. с. приводит к образованию макропор.

Известен способ получения макропористых ионитов, представляющих собой привитые сополимеры на основе полиариленалкилов, содержащих в главной цепи гидроперекисные группы, и виниловых мономеров с ионогенными группами. Пористость таких ионитов можно регулировать, изменяя количество дивинилбензола, используемого для структурирования полимера, и гидропере-кисных групп в полиариленалкиле. См. также Пористые ионообменные смолы.

Свойства. Важнейшая физико-химич. характеристика И. с— обменная емкость. Она определяется количеством способных к ионному обмену фиксированных ионов в единице массы сухого или единице объема набухшего ионита и выражается обычно в мг-экв/г или мг-экв/см3. Различают несколько видов обменной емкости: полную, по отдельным типам активных групп (для полифункциональных И. с.) и равновесную. Исп

страница 236
< 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
купить камин стаффорд с полкой темный дуб
02040110000m01 herdmar
керамическая плитка massimo
Silikomart Let`s Celebrate купить

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
(23.01.2017)