химический каталог




Высокомолекулярные соединения

Автор A.M.Шур

лярного уровня на внутримолекулярный (приближение предэкспоненты в уравнении Аррениуса к единице и энергии активации к нулю).

ИОНООБМЕННЫЕ

ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ (ИОНИТЫ) [12, 13]

Отличительная особенность ионообменных высокомолекулярных соединений состоит в том, что" они нерастворимы в воде и других растворителях, хотя способны набухать в них. Требование полной нерастворимости связано с практическим применением иони-тов в ионообменных колоннах, где эти полимеры находятся длительное время в соприкосновении с водой или растворителями. В условиях работы таких колонн (орошение со скоростью порядка 260 л/м3-мин) типичные иониты хорошего качества не только не растворяются, но и не изменяются в весе, сохраняя свои физические и химические свойства в течение нескольких десятков лет.

Подобная нерастворимость достигается путем сшивания линейных макромолекул в трехмерную сетку за счет создания мостиков между заранее полученными линейными молекулами или за счет синтеза полимера из смеси бифункциональных и полифункциональных мономеров. Число и длина мостиков, определяющих «густоту» сетки, зависит от количества и природы использованных при реакции «сшивающих агентов» или полифункциональных мономеров и оказывает очень сильное влияние на свойства ионитов. Например, при более «редкой» сетке способность смолы к набуханию и скорость диффузии ионов в ней будет больше, чем в случае более «частой» сетки. Варьируя «густоту» сетки подбором соответствующих реагирующих веществ и количественного соотношения их, можно менять эти свойства по желанию, а также изготовлять иони-ты, «непрозрачные» для больших ионов, но свободно пропускающие более мелкие из них.

Иониты делятся на катиониты и аниониты. В то время как катиониты диссоциируются на небольшие, подвижные и способные к ионообмену катионы (чаще всего Н+) и высокомолекулярный анион, аниониты дают маленькие, легко перемещающиеся анионы (например, ОН-) и высокомолекулярный катион. Большинство ка-тионитов представляет собой полимерные нерастворимые полифункциональные кислоты, в состав которых входят группы —СООН, —SOdH, —ОН, —SH, остатки фосфорной и мышьяковой кислоты и т. д Аниониты являются высокомолекулярными нерастворимыми основаниями, содержащими огромное количество основных групп, таких, как —NH2, —NH3OH, —NHR, —NR2, остатки четвертичных сульфониевых и фосфониевых оснований и т. д. В состав одного и того же ионита могут входить ионо1енные группы различной кислотности или основности.

Так же как фенолсульфокислота является сильной кислотой по сравнению с салициловой, все катиониты, содержащие группы —S03H, являются более сильными кислотми, чем полимеры с группами СООН. Аналогично аниониты, состоящие из остатков ароматических аминов, представляют собой слабые основания по сравнению с такими, у которых аминогруппы связаны с алифатической цепью, что находится в соответствии со слабой основностью анилина и сильной основностью метиламина.

Для осуществления ионного обмена необходима прежде всего диссоциация ионных пар активных групп, «освобождение» подвижных противоионов. У оксифенильных групп это становится заметным лри рН>9, а у карбоксильных групп — при рН>5. Группа—ЬО^Нfполностью диссоциирована в кислой среде, группы типа —NR4OH — в нейтральной или слабощелочных средах.

Ионогенные группы вводятся в ионит вместе с мономером (например, введение —СООН путем сополимеризации метакриловой кислоты с дивинилбензолом) или при помощи химической обработки готового полимера (сульфирование сополимера стирола с дивинил-бензолом, нитрование того же сополимера с последующим восстановлением групп —NOa до —NH2); можно также пропитать инертный сетчатый полимер мономером, содержащим ионогенные группы с дальнейшей полимеризацией его (композиции типа «змея в клетке»). Образующийся при этом линейный полимер («змея») вследствие тесного переплетения его макромолекул с «клеткой» трехмерного становится практически нерастворимым.

Выбор ионогенной группы зависит от назначения ионита. Например, для обмена иона Na+ на Н+ при работе с такими солями, как NaCi или Na2S04, требуется сильнокислотная группа —S03H; при превращении смеси NaCl и NaHC03 в смесь NaCl и С02 лучше

всего, пользоваться катионитами с группами —СООН. "При желании можно создавать иониты с высокой избирательностью к определенному иону. Например, полимер, содержащий структуру

/ГМ02 NH

NOa

У—

N02

был предложен для извлечения калия из морской воды (водород NH-группы замещается на К+). Вводя в состав полимеров структуру различных реактивов, применяемых при дробных методах анализа, можно получить другие селективные иониты.

Часто производят иониты в виде сферических частиц путем суспензионной полимеризации или перемешивания расплавленного, еще «несшитого» полимера в среде инертного растворителя с последующим охлаждением (рис. 190). Применение ионнтов в таком виде облегчает плотное заполнение колонны и создает наиболее благоприятные условия для движения фильтруемой жидкости.

ПОДВИЖНОСТЬ ПРОТИВОИОНОВ Н+ И ОК~ В ПОЛИМЕ

страница 247
< 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

Скачать книгу "Высокомолекулярные соединения" (7.26Mb)


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

 

 

Реклама
индивидуальное хранение вещей!
вмятины на ваз 2115 над передним колесомкак убрать самому
садовая скамейка из металла своими руками
на корабле елка 2017г

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)