химический каталог




Курс общей химии

Автор Э.И.Мингулина, Г. Н.Масленникова, Н.В.Коровин, Э.Л.Филиппов

звать сополимеры стирола с дивинилбензолом и метакриловой кислоты с дивинилбензолом. Ионит состоит из матрицы, на которой имеется большое число функциональных групп. Последние или вводятся в мономер либо в реакционную смесь при полимеризации, или прививаются к полимеру после полимеризации. Функциональные группы способны диссоциировать в растворе, при этом ионы одного знака заряда остаются на ионите, а ионы другого знака заряда переходят в раствор. В зависимости от того, какие ионы переходят в раствор, различают катиониты и аниониты.

У катионитов в раствор переходят катионы, которые затем могут обмениваться на катионы, находящиеся в растворе. Функциональными группами у катионитов обычно служат сульфогруп-пы —S03H, фосфорнокислые группы —РО(ОН)2, карбоксильные группы —СООН, гидроксильные группы —ОН. При контакте ионита с раствором эти группы диссоциируют, посылая в раствор ионы Н+. В результате этого ионит заряжается отрицательно, раствор около ионита — положительно. В зависимости от степени диссоциации функциональных групп различают сильные и слабые катиониты. Катионит после диссоциации функциональных групп можно условно обозначать формулой R"~rcKt+, а ионный обмен представить уравнением

где Ktt и Kt<>"— катионы, участвующие в ионном обмене. У анионитов функциональные группы при диссоциации посылают в раствор анионы, а на ионите остаются положительно заряженные ионы. Функциональными группами у анионитов обычно служат аминогруппы —NH2, =NH, =N и четвертичные аммонийные основания —NR. При диссоциации этих групп ионит заряжается положительно, а раствор около ионита — отрицательно. Анионит после диссоциации функциональных групп можно обозначить формулой R"+nA~, а анионный обмен представить уравнением

где АГи Аг~— анионы, участвующие в ионном обмене. Аниониты также могут быть сильными и слабыми.

Катионирование воды. Чаще всего для обработки природной воды методом катионирования применяются катиониты, у которых обмениваемыми ионами служат ионы Na+ (Na-катиониты) или Н+ (Н-катиониты). Na-катионит обменивает ионы Na+ на ионы, содержащиеся в природной воде. Так как основными катионами в природной воде являются ионы Са2+ и Mg2+, то при Na-катионировании происходит умягчение воды:

2R"-/iNa+ + пСа*+ RVnCa2+ + 2nNa+ 2Rn-/iNa+ + rcMg2+ RiTnMg2+ + 2/tNa+

B результате Na-катионирования снижается как карбонатная, так и некарбонатная жесткость. Однако солесодержание при этом практически не меняется, так как в раствор переходят ионы Na+. Процесс катионирования заключается в пропускании воды через фильтры, загруженные Na-катионитовым порошком. По мере работы Na-катионитовый фильтр истощается (ионит переходит в Са- Mg-форму). После истощения катионита его регенерируют. Процесс регенерации представляет собой ту же реакцию ионного обмена, но проводимую в обратном направлении. Обычно регенерацию проводят раствором поваренной соли:

RS~пСа2+ + 2nNa+ + 2nd 2R"-rtNa+ + лСа2+ + 2пС\~ Rr«Mg2+ + 2tfNa+ + 2пСГ 2Rn~rtNa+ + nMg2+ + 2nC\~

B результате регенерации ионит снова восстанавливает свою способность к умягчению воды.

При Н-катионировании происходит обмен ионов Н+ ионита на катионы, содержащиеся в воде:

2Rrt-7tH+ + пСа2+ №~пСа2+ + 2пН+ 2R"-nH++ rtMg2+ Rr«Mg2+ + 2пН+ Ц-пН+ + пШ+ R"-«Na+ + пН+

В результате этого обмена из воды удаляются ионы Mg2+, Са2+, Na+ и др. В воде увеличивается концентрация ионов Н+, которые частично связываются карбонат- и гидрокарбонат-ионами:

* СО2. + 2Н+ Н2СОз Н20 + С021 нсо3-+н+ Н2С03 Н20 + С02|

В результате Н-катионирования происходит умягчение воды, снижение щелочности и солесодержания в воде. Однако при этом уменьшается рН воды, она становится коррозионно-агрессив-ной. Поэтому Н-катионирование проводят обычно в сочетании с другими методами ионного обмена. Регенерацию Н-катионита проводят раствором кислоты. В качестве примера рассмотрим одно из уравнений реакции, протекающей при регенерации Н-катионита:

R"2-nMg2+ + 2лН+ + nSOj- *~ 2R""rtH+ + «Mg2+ + /iS02~

Катионирование применяется для очистки не только природных, но и сточных вод. Вредные катионы сточных вод обмениваются на безвредные ионы ионита. Например, для удаления ионов Zn2+ из сточной воды последнюю можно подтвергнуть Na-катионированию:

2R*-rtNa+ + nZn2+ RrZn2+ + 2/iNa+

Катионирование природных и сточных вод обычно проводят как одну из заключительных стадий для глубокой очистки, так как стоимость ионитной обработки достаточно высока. Если концентрация примесей в воде высока, то основную часть примесей предварительно удаляют другими, более дешевыми методами.

Анионирование воды. Анионирование заключается в обмене анионов, содержащихся в воде, на анионы анионита. Обмениваемыми ионами обычно служат ионы ОН-, реже С1- и другие анионы. Процесс анионирования природной воды можно представить следующими уравнениями:

2Яп+пОП- + nSOl~ ± m+nso2r + 2ЮНR*+rtOH- + пС\~ Яп+пСГ + пОН-Rn+rtOrT + лНСОГ Rrt+rcHCOr+ пОН~

Анионы, содержащиеся в воде, переходят на ионит, а ионы ОН- — в воду. В результате этог

страница 178
< 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

Скачать книгу "Курс общей химии" (2.81Mb)


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

 

 

Реклама
c24f390fhi цена
http://taxiru.ru/faq/fonar-dlya-taxi/
блок управления sbuр-w-3ro-пду
фонд сбора денег на лечение

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
(23.10.2017)