химический каталог




ИОНИТЫ

Автор Химическая энциклопедия г.р. И.Л.Кнунянц

ИОНИТЫ (ионообменники, ионообменные сорбенты), полимерные вещества и материалы, содержащие ионогенные и (или) комплексообразующие группы, способные к обмену ионов при контакте с растворами электролитов. Большинство ИОНИТЫ - твердые нерастворимые полиэлектролиты аморфной или кристаллич. структуры. Ионогенные группы закреплены на мол. каркасе (матрице) и диссоциируют, давая полиионы (фиксир. ионы) и подвижные противоионы, компенсирующие заряды полиионов. Например (для одной ионогенной группы):

По знаку противоиона различают соответственно катиониты (поликислоты), аниониты (полиоснования) и полиамфолиты (амфотерные ИОНИТЫ, способные осуществлять как катионный, так и анионный обмен), по степени диссоциации ионогенных групп - слабо-, средне- и сильнокислотные (соответственно основные) катиониты (аниониты). При ионном обмене противоионы стехиометрически обмениваются на ионы электролита того же знака. Однако обменный процесс может сопровождаться побочными реакциями и адсорбцией молекул электролита (без расщепления на ионы). По химический природе матрицы ИОНИТЫ делят на органическое, неорганическое и минерально-органическое, по происхождению - на природные и синтетические. Самый многочисленные класс - органическое ИОНИТЫ, из которых наиболее практическое применение получили синтетич. ИОНИТЫ благодаря сочетанию высоких эксплуатационно-техн. характеристик с разнообразием способов получения и физических-химический свойств (см. Ионообменные смолы). К органическое ИОНИТЫ относятся также химически активированные угли, древесина, торф, целлюлоза. Неорганическое ИОНИТЫ имеют матрицу, состоящую из атомов элемента, связанных оксидными, фосфатными, цианидными фрагментами. Из неорганическое ИОНИТЫ наиболее значение имеют алюмосиликаты (пермутиты, мол. сита), в кристаллич. решетке которых имеются сравнительно большие пустоты. Чаще всего такие ИОНИТЫ применяют для необратимого поглощения ионов; их недостаток - низкая устойчивость в кислой среде. Высокой селективностью обладают И, на основе гидратир. оксидов или гидроксидов некоторых элементов IV-VI гр. периодической системы, например SnO2 * nН2О селективно сорбирует ионы Li+ и F - , Sb2О5 * nН2О - ионы Na+. Фосфат Zr обладает свойством селективно сорбировать ионы Рb2+, Sr2+, Cs+, Ba2+; его применяют для удаления 90Sr и 137Cs из радиоактивных вод. Минерально-органическое ИОНИТЫ состоят из органическое ИОНИТЫ на минеральных носителе или из неорганическое ИОНИТЫ, диспергированного в полимерном связующем. Сочетают полезные свойства обоих видов ИОНИТЫ Выпускают ИОНИТЫ в виде гранул, порошков, волокон, нитей, нетканых ионообменных материалов, тканей, мембран ионообменных, растворов ионообменных полимеров (водорастворимые ИОНИТЫ) и др. Характеризуют ИОНИТЫ спец. параметрами, количественно описывающими способность к обмену и селективность при обмене в многокомпонентном растворе. Важнейшей количественное характеристикой ИОНИТЫ является обменная емкость - суммарное количество противоионов, приходящихся на единицу массы или объема ИОНИТЫ, в мг-экв/г(мл) или ммоль/г(мл). В зависимости от условий определения различают статич. и динамич. емкость. Коэф. распределения Р характеризует способность ИОНИТЫ концентрировать извлекаемый компонент А; Р - отношение концентрации этого компонента в ИОНИТЫ к его равновесному содержанию в растворе (cА): . Для характеристики сродства (избирательности) ИОНИТЫ к определенному иону или компоненту раствора используют предельный коэффициент распределения Р : при cА : 0. См. также Ионный обмен. Избирательность зависит от структуры ИОНИТЫ, химический строения ионогенных групп и от того, в какой форме извлекаемый ион находится в растворе (например, от степени его гидратации, размера, степени сольватации ионогенными и функциональных группами). Макс. сольватация сорбируемого иона в фазе ИОНИТЫ обеспечивает высокое сродство ИОНИТЫ к этому иону. При сорбции крупных и сильно гидратир. ионов избирательность может определяться количеством и размером пор ИОНИТЫ, которые для синтетич. органическое ИОНИТЫ зависят от типа и кол-ва сшивающего агента и инертного растворителя, использованных при синтезе (см., например, Макропористые ионообменные смолы). Устойчивость ИОНИТЫ к механические, термодинамически и радиац. воздействиям определяют как потерю основных физических-химический свойств (в % или долях) по отношению к исходным, осмотич. стабильность - по кол-ву (в %) нерастрескавшихся гранул ИОНИТЫ после многократного воздействия на них циклов кислота - вода -щелочь (т.е. перехода из Н+-формы в форму М+ ). Применяют ИОНИТЫ для водоподготовки, выделения и концентрирования ценных и рассеянных элементов в гидрометаллургии, а также веществ из многокомпонентного органическое и биоорганическое сырья, для очистки сточных вод и газовых выбросов от токсичных веществ, в производстве особо чистых веществ, для аналитич. и препаративных разделений биологически активных веществ, белков, вирусов, ДНК и РНК, в качестве носителей для гетерог. катализаторов химический процессов. Тромборезистентные ИОНИТЫ (гемосорбенты) используют для очистки крови, лимфы, ликвора от токсичных веществ.

Химическая энциклопедия. Том 2 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
ограждения для забора купить в витебске
контактные линзы purevision 2 hd купить
прихожие с нишей для хранения купить
деревянные подставки для цветов своими руками фото

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
(04.12.2016)