Ионогенная группа

Проведение Н-катионирования первой ступени в две стадии способствует тому, что в ионном обмене участвуют почти все ионогенные группы полифункционального катионита, как слабокислотные, так и сильнокислотные, в связи с чем существенно повышается его рабочая обменная емкость. Так как слабокислотные ионогенные группы хорошо регенерируются раствором серной кислоты даже при стехиометрическом ее расходе, а доля слабокислотных ионогенных групп в полифункциональных катионитах составляет обычно более половины (в частности, для сульфоугля она равна 2/3 полной обменной емкости), то удельный расход кислоты по сравнению с сильнокислотными группами в 2 раза больше при обш ем расходе кислоты, равном стехиометрическому. После проскока ионов натрия в фильтрат Н-катионитный фильтр первой ступени начинает работать как Н — Ыа-катионитный фильтр. При этом ионы натрия в исходной воде и задержанные в катионите в процессе его работы до проскока ионов натрия выполняют роль иона-регенерата, поэтому исключается потребность в привозной поваренной соли для регенерации фильтра. Наиболее целесообразным является использование в качестве Н-катионитного фильтра первой ступени ступенчато-противоточных или двухпоточных фильтров. Это обеспечивает возможность снижения расхода кислоты на регенерацию практически до стехиометрического количества. [c.168]

Полиакриламид — белое аморфное, хорошо растворимое в воде вещество, содержащее ионогенные группы при гидролизе образует акриловую кислоту и ее соли. Механизм действия ПАА основан на адсорбции его молекул на частицах примесей воды, гидроксидов алюминия или железа (III), образующегося при гидролизе солей-коагулянтов. Молекулы ПАА способны образовывать ассоциаты фибриллярных структур цепочки длиной 130 нм. Благодаря вытянутой форме молекулы адсорбция происходит в разных местах с несколькими частицами гидроксида, в результате чего последние связываются полимерными мостиками в тяжелые, крупные и прочные агрегаты (глобулы). [c.83]

Ионообменные материалы (иониты) — естественные и искусственные, неорганические и органические, твердые и жидкие, практически нерастворимые в воде и других растворителях полиэлектролиты, имеющие в структуре специальные ионогенные группы, способные к реакциям обмена ионов с ионами раствора. Этим понятием объединяются все иониты, независимо от их природы. Характерным свойством их является способность обменивать ионы своих ионогенных групп на ионы другой среды. [c.12]

Основной характерной чертой ионообменных материалов является наличие у них ионогенных групп. По характеру этих групп все ионообменные материалы разделяются на катиониты (полимерные кислоты), содержащие кислотные группы, и аниониты (полимерные основания), содержащие основные группы. Катиониты обменивают лишь катионы ионогенных групп на катионы раствора, а аниониты — только анионы. [c.12]

Иониты, как и обычные растворимые электролиты, обладают электропроводностью [3, с. 236]. Их можно рассматривать как высококонцентрированные электролиты, полимерные кислоты, основания или соли. Ионообменные материалы отличаются от низкомолекулярных кислот, солей и оснований лишь отсутствием свободной диффузии в раствор катионов или анионов, образующихся в результате диссоциации ионогенных групп, так как они находятся под влиянием электростатического притяжения неподвижного анионного (или катионного) остатка. [c.13]

Иониты третьего и четвертого типов, содержащие в своей структуре две или более разнотипные ионогенные группы, являются полифункциональными. Следует отметить, что в зависимости от условий применения полифункциональный ионит может проявлять свойства монофункционального. Например, катионит, содержащий сульфо- и карбоксильные группы, можно рассматривать как монофункциональный в случае сорбции простых катионов (Na+, К+, Mg +, Са +и т. д.) из растворов срН<4. [c.15]

В настоящее время в промышленных масштабах освоено производство многих образцов ионообменных смол, синтезированных из различных веществ и, кроме того, различающихся методами их синтеза и характером ионогенных групп. Неисчерпаемые возможности современного органического синтеза позволяют создавать ионообменные смолы с самыми разнообразными свойствами. [c.21]

Полимеризация или поликонденсация мономеров, содержащих в своих молекулах ионогенные группы. [c.22]

Синтез полимера, затем его химическая обработка с целью введения ионогенных групп. [c.22]

Х х и однозарядной ионогенной группы чаще всего в ионном обмене записывается реакцией с применением эквивалентов [c.28]

Помимо химической неоднородности, иониты, содержащие ионогенные группы одной и той же химической природы, могут различаться по физической неоднородности. Последнее обусловлено наличием в ионитах энергетически неравноценных групп, появившихся в результате неравномерного распределения сшивающего агента, растрескивания ионитов и т. д. [9, 16]. [c.33]

Характер ионогенных групп [c.34]

Представляется, что приведенное выше (с. 41) положение [5, 22, 25] справедливо при обмене ионов на ионитах, не образующих с ними комплексов, и ионов, находящихся в небольших количествах по сравнению с числом ионогенных групп взятого ионита. [c.42]

Другим отличием катионного обмена от анионного является большая способность ионогенных групп к сольватации противо-ионов, чем четвертичных и третичных аммониевых оснований. [c.50]

Опыты по элюированию аммиаком (см. табл. 6) показали, что рений очень легко может быть извлечен из анионита АН-20, несколько труднее — из анионитов АН-21 и АН-22 и совершенно не извлекается из анионита АН-18. Следовательно, по уменьшению прочности связи ионогенных групп этих смол с анионом ReO аниониты могут быть расположены в следующий ряд [c.79]

Верхний предел удельного расхода регенерационного раствора (1,8 г-экв/г-экв) принимается для полифункциональных катионитов типа СК-1. Наиболее легко регенерируемые ионогенные группы СООН и ОН регенерируются уже при подаче отработавшего раствора. При этом частично регенерируются и сильнокислотные группы. При подаче свежего раствора почти все его количество используется для регенерации сильнокислотной части (SO3H). Удельный расход кислоты по отношению к сильнокислотной части (1/3 часть всех групп) ориентировочно составляет 5,4 г-экв/г-экв. Таким образом, сульфоуголь восстанавливает практически всю полную обменную емкость. [c.118]

Ур-ние (9) составляет термодинамич. основу для вычисления натяжения мембраны у, а также др. поверхностных избытков путём дифференцирования статистических сумм малого канонического (при постоянных Т и iV,) и большого канонического (при постоянных Г и цО ансамблей (см. Гиббса распределения), выражаемых через потенциалы межмолекулярного взаимодействия и молекулярные ф-ции распределения. При этом учитываются энергия теплового движения атомов, молекул и ионов, энергия ван-дер-ваальсовых сил и сил эл.-статич. взаимодействия ионов и ионогенных групп в молекулах, а также сил бор-новского отталкивания и водородных связей. [c.129]

Селективность ионитовых мембран обусловлена наличием в них фиксированных ионогенных групп, электрическое поле которых препятствует прохождению через мембрану ионов с зарядом того же знака, что и заряд иона, фиксированного в полимерной матрице мембраны. Ионитовые мембраны изготовляются из ионообменных смол — ионитов, представляющих собой нерастворимые в воде органические высокомолекулярные кислоты (катиониты) или основания (аниониты), активные группы которых способны к ионному обмену в растворах. Чем больше в единице объема или массы ионита содержится фиксированных активных групп, тем больше обменная способность ионита и тем труднее проникнуть внутрь ионита с зарядом, одноименным заряду фиксированных групп. Поэтому, чем выше удельная обменная способность материала ионитовой мембраны, тем выше ее селективность. [c.564]

При попытке классификации ионообменных материалов исходили главным образом из того, что иониты обладают только ионообменными свойствами. Так, например, одна из удачных, научно обоснованных классификаций, разработанная Б. П. Никольским [4, с. 5], основывается на химической катионо-или анионообменной функции, на структуре ионогенных групп. Эта классификация не потеряла своего значения до настоящего времени и характеризует типичные ионообменные полимеры. Однако в последние годы при более глубоком изучении химических свойств ионитов было обнаружено, что многие из них обладают окислительно-восстановительными (КУ-1, АН-2Ф, РФ) и комплексообразовательными свойствами (аниониты на основе полиэтилен-полиамина ЭДЭ-ЮП, АВ-16, АН-2Ф, АН-31 и т. д.). Указанные свойства зависят как от химического строения полимера (АН-2Ф, ЭДЭ-ЮП), так и от наличия в нем растворимых примесей и фракций так, например, полимеры АВ-17 и АВ-18 обладают окислительно-восстановительными и комплексообразовательными свойствами благодаря присутствию в них различных примесей. [c.10]

Противоионы — подвижные ионы, имеющие заряд, противоположный заряду ионогенной группы матрицы и электрически уравновешивающий его. Противоионы подвижны внутри матрицы и могут быть заменены другими ионами с зарядом того же знака. [c.12]

Ионогенные группы гидрофильны. Когда ионит контактиру-ется с водой, эти группы стремятся раствориться. Но, поскольку ионогенные группы прочно связаны с полимером, они способны перевести в раствор весь полимер. Этого, однако, не происходит, так как ионит имеет пространственную трехмерную струк- [c.13]

Помимо рассмотренных выше классов ионитов (катионитов и анионитов) существует значительное число химических соединений и веществ, ионогенные группы которых могут вести себя как кислотные или как основные в зависимости от pH раствора. Типичная зависимость обменной емкости по катионам и анионам (Гм и Га) от pH (рОН) приведена на рис. 3. К ионитам, обладающим свойствами амфолитов, относятся некоторые природные вещества (почвы, угли) и ряд гидроксилов (АЬОз п НгО, Ре(ОН)з, Ti02, ЗпОг, Zr02, ZnO], широко применяемых в настоящее время в качестве ионообменных материалов. [c.16]

Величина СОЕ, кроме того, зависит от соотношения количества сорбирующегося иона и ионогенных групп. [c.18]

Величины СОЕ и ПДОЕ ионита по одному и тому же иону, полученные при одинаковом составе исходных растворов, чаще всего не равны друг другу, и, как правило, ПДОЕ больше СОЕ. Величина СОЕ может быть близкой к ПДОЕ, когда она получена при большом избытке количества сорбируемого иона по отношению к числу ионогенных групп ионита, т. е. при условиях, в которых составы равновесных и исходных систем будут близки друг к другу. [c.18]

Наиболее важные свойства ионообменных смол в значительной степени определяются химической природой и структурой макромолекулярного каркаса смолы. Так, например, для эффективности ионного обмена очень важное значение имеет проницаемость зерен ионита по отношению к сорбируемым ионам, а для проницаемости зерен ионита — степень его набухаемости, которая в свою очередь зависит от химической природы и структуры макромолекулярного каркаса смолы, главным образом от размера ячейки макромолекулярной решетки. Так, чем больше размер ячейки, тем более проницаема смола для крупных ионов. Но слишком большие размеры ячеек приводят к понижению механических свойств ионообменника. Сырьем для получения органических ионообменных смол служат органические вещества, так называемые мономеры, которые способны в результате реакции полимеризации или поликонденсации образовывать высокомолекулярные соединения. Ионогенные группы могут [c.21]

Для создания трехмерного макромолекулярного каркаса по-ликонденсационных ионитов используют органические вещества, содержащие в молекуле не менее трех реакционноспособных групп или атомов, т. е. трехфункциональные мономеры (фенол, анилин, меламин и т. д.), которые при реакции конденсации, например, с формальдегидом, дают неплавкие, нерастворимые полимеры, содержащие ионогенные группы. [c.22]

Изотерма идеального (разбавленные растворы, постоянная ионная сила, степень заполнения ионита 0,1—0,2) обмена равновалентных ионов в эквивалентных долях (Ог) для случая дискретного распределения ионогенных групп бифункционального ионита имеет следующий вид [9] [c.33]

В зависимости от силы кислотных и основных групп амфо-литы проявляют сорбционную способность к катионам и анионам в различных областях pH (табл. 1). В области, в которой наблюдается диссоциация ионогенных групп обеих типов, ионит практически не проявляетспособностикобмену ионов вследствие [c.33]

Изменение природы ионогенных групп анионита может приводить к изменению рядов селективности. Так, при замене четвертичных аминогрупп (—NR+) третичными (—NR2H+) получается слабоосновной анионит, обладающий высоким сродством к ионам гидроксила. [c.49]

При переходе от сульфокатионитов к карбоксильным и фосфорнокислым катионитам роль ионогенных групп этих ионитов как сольватирующих агентов возрастает в ряду RSO < [c.50]

Основные особенности ионного обмена в концентрированных растворах состоят в том, что структура воды частично разрушается, а сольватация противоионов водой заменяется комплек-сообразованием с коионами и ионогенными группами ионита [25, с. 174]. Равновесие в таких растворах во многом определяется необменивающимся электролитом, концентрация которого в фазе ионита возрастает. Взаимодействие в этих системах, так же как и в разбавленных растворах, может рассматриваться как конкуренция воды, Кононов и ионогенных групп за сольватацию [c.53]

Экспериментальному изучению скорости обмена ионов на карбоксильных и фосфорнокислых катионитах посвящено несколько работ. Исследования показывают, что стадией, лимитирующей обмен ионов, является диффузия в зерне ионита. Скорость обмена, в отличие от сульфокатионитов, зависит от pH раствора, что связано с изменяющейся степенью диссоциации ионогенных групп. Обращает на себя внимание, что, например, [c.68]

У анионита АН-18 связь ионогенных групп с перренат-ионом настолько прочна, что обработка смолы аммиаком не приводит к разрушению этой связи. У анионита АН-20 эта связь наиболее слабая и рений, как показали опыты, может в определенной мере элюироваться даже водой. [c.79]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...