химический каталог




Физическая химия

Автор Б.П.Никольский, Н.А.Смирнова, М.Ю.Панов, Н.В.Лутугина и др.

ется метод определения обменной способности по кривым титрования (см. Работу 2).

Метод насыщения ионита из буферных растворов. Применим тогда, когда необходимо знать обменную способность ионита при определенном значении рН. Навеску катионита или анионита (1—5 г) помещают в колонку и приводят в равновесие с буферным раствором определенной ионной концентрации и заданным значением рН. Затем через колонку пропускают небольшое количество воды, достаточное для вымывания буферного раствора, задержанного на поверхности зерен ионита. После этого поглощенный ион вытесняют 0,5 н. раствором НС1 (катионит) или NaOH (анионит) и определяют в фильтрате количество вытесненных ионов. Метод можно применять к любым ионитам, но следует учитывать скорость установления ионообменного равновесия.

Определение величин поглощения ионов из 0,1 н. растворов солей. Широко принятая характеристика сорбционной способности и селективности ионита — величина поглощения из 0,1 н. растворов солей. Это сравнительная характеристика ионитов при их предварительных исследованиях.

Одинаковые навески различных образцов ионитов заливают 0,1 н. раствором соли так, чтобы соотношение навески ионита (г) и объема раствора (см3) было 1 : 100. После установления равновесия (для контроля ставят параллельные пробы, которые вскрывают через различные промежутки времени) определяют убыль сорбируемого катиона в растворе и рассчитывают значение поглощения (мэкв/г). Определение в равновесном растворе концентрации обменивающихся противоионов и коиоиа позволяет на этом этапе исследования судить об эквивалентности обмена и постоянстве (или изменении) концентрации коионов.

Методически наиболее просты определения величин поглощения на Н-форме катионитов и ОН-форме анионитов. Полученные таким способом обменные емкости в общем случае ниже предельной обменной емкости.

Работа 4. Определение коэффициента равновесия (кажущейся константы обмена) сильнокислотных ионитов

Общие, понятия. Кажущаяся константа обмена ионов А и В, имеющих заряды ZK И ZB (см. реакцию XI. 1),

характеризует селективность ионита. Последняя зависит от таких факторов, как природа активной группы, степень сшивания (чем более сшита смола, тем большую селективность может проявить ионит), природа и размер обменивающихся ионов, заряд

Рис. XI. 8. Схема установки для определения предельной обменной емкости ионита.

ионов и концентрация раствора (с уменьшением кон-центрации раствора предпочтительно поглощается ион с большим зарядом). Иногда для разделения ионов используют так называемое ионно-ситовое действие ионита, обусловленное наличием в нем поперечных связей, из-за чего некоторые крупные органические и комплексные ионы поглощаются ионитом только частично (количество их определяется объемом полостей ионита) или совсем не поглощаются. Наиболее четко ситовой эффект проявляется на неорганических ионитах, в частности, на цеолитах и полевых шпатах, которые могут «отсеивать» даже сравнительно небольшие неорганические ионы. Иногда селективность поглощения какого-либо элемента можно изменить в ту или иную сторону, меняя его состояние добавкой в раствор комплексообразователя, изменением рН, переводом в коллоид.

Существуют динамические и статические методы определения кажущейся константы обмена.

Динамический метод. I. В общем случае этот метод заключается в том, что навески ионита (по 1 г) помещают в колонки (одна из них показана на рис. XI. 8), через которые пропускают растворы с разными отношениями концентраций обменивающихся ионов. Удобно брать, например, отношения концентраций ионов 1:3, 1 : 1, 3: 1. При этом необходимо, чтобы ионная сила каждого из растворов оставалась постоянной и не превышала 0,1, так как при этих условиях отношение активностей обменивающихся ионов мало зависит от состава раствора. По достижении равновесия ионита с раствором (концентрация вытекающего из колонки раствора должна равняться исходной концентрации), поглощенные ионы вытесняются разбавленным раствором кислоты (в случае катионита) или щелочи (в случае анионита). Задержанный колонкой раствор учитывается по массе или отмывается водой. Вытесненные ионы определяют аналитически. Зная концентрации обменивающихся ионов в растворе и ионите, легко вычислить КсII. Наиболее просто определение Кс в случае обмена иона

Н+ на ион Мг+ (если ионит сильнокислотный и химически устойчив). Для этого приготавливают исходные растворы НС1 и соли металла (NaCl, КС1, СаС12, MgCl2 и др.) концентрации 0,1 экв/дм3, а затем смешивают их по массе в соотношении 1:3, 1:1 или 3: 1 (по указанию преподавателя). Общий объем смешанного раствора должен быть 400—500 см3. Собирают установки типа изображенной на рис. XI. 8.

В чистую, сухую колонку (или фильтр Шотта) помещают навеску 1 г катионита в Н-форме и пропускают через нее раствор со скоростью 50 см3/ч, собирая фильтрат по 50 см3 в заранее взвешенные сухие колбы Эрленмейера. Колбы с растворами взвешивают с точностью до 0,01 г, растворы в колбе перемешивают, отбирают пипеткой 20 см3 раствора и титруют 0,1 н. раствором NaOH. Каждый раствор пропускают до тех пор, пока концентрация кислоты в фильтрате не станет равной исходной. Необходимо следить, чтобы при пропускании раствора его уровень в колонке был выше ионита на 1—2 см.

Суммарное количество вытесненных в раствор ионов Н+ численно равно Гм — количеству сорбированных катионов металла. Оставшееся в ионите количество Н+-ионов есть разность: ро — рм Полную обменную емкость Г° следует определить в отдельном опыте (см. Работу 3). Кажущуюся константу обмена рассчитывают по формуле:

гд? ГН=Г°-Гм;

г .С1+Ра + Р.+ ---+Рв)^,он"(У| + Уа + У,+ ...+Ув)снс1

vu у2, vz, . ? ?, vn — объемы раствора NaOH нормальности CNSOH, пошедшие на титрование фракций Vu V2> Уз. ??•> Vn\ V.u Кг, Vz, Vn — объемы фильтратов в колбочках 1, 2, п (полагая, что плотность 0,1 н. растворов равна 1, приравниваем массы фильтратов их объемам); сна — нормальность НС1 в исходном растворе; g— навеска воздушно-сухого ионита.

Аналогичным методом можно определить константу обмена и для слабокислотного ионита, но при этом следует значительно увеличить время контакта ионита с раствором для получения равновесных данных.

Статический метод. Применим к любым ионитам, но наиболее удобен тогда, когда ионообменное равновесие устанавливается медленно. Серию навесок ионита в определенной ионной форме (А) заливают различными количествами раствора электролита, содержащего ионы В. Концентрация исходного раствора во всех случаях должны быть одна и та же (0,01, 0,1 или 1 н.). При необходимости можно увеличивать или уменьшать навески ионита в отдельных пробах, что позволит получить более разнообразное соотношение обменивающихся ионов в равновесном растворе.

Контролируют установление равновесия, определяя в растворе, находящемся в контакте с ионитом, концентрацию одного из обменивающихся ионов, например при обмене Н+-ионов на ионы М2+ измеряют рН через различные промежутки времени. После установления равновесия определяют концентрацию обменивающихся ионов в рас

страница 207
< 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

Скачать книгу "Физическая химия" (6.95Mb)


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

 

 

Реклама
jasba terrano каширский двор
справка на оружие 046-1 в зао
аренда такси шкода
ручки для тумбочки из латуни раковина

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
(09.12.2016)