И.Л. Кнунянц - Химическая энциклопедия, том 2 (1110088), страница 164
Текст из файла (страница 164)
Кинетики. Процесс И. о. включает 5 последоват. стадий: перемещение сорбируемоэо иона к пов-сти зерна сорбента (1) и внутри него (2), собственно И.о. (3), перемещение вытесняемого иона внутри зерна сорбеита (4) и от его пов-сти в р-ре (5). Все стадии, кроме собственно хим. р-ции обмена, носят диффузионный характер.
Лимитируюсцую стадию определюот экспериментально. если эта хим. р-ция обмена, то скорость процесса не зависит от размера зерен сорбента; если внутр. диффузия, то сорбция возрастает после перерывов в опьпе (явление «отдыхаи); если внеш. диффузия, то скорость поглощения зависит от интенсивности перемсшивания в статич. условиях или от скорости прохождения р-ра в динамич.
опыте. расчеты диффузионных стадий базируются на законах Фика (см. ДиФфузия). Коэф. диффузии определяют экспериментально, их значения для внеш. диффнзии порядка 10 э см /с, для внутренней — от 1О ' до 10 ' см',с. Коэф. внутр. диффузии орг. ионов на 1 — 2 порядка меньше, чем неорг ионов. Особо крупные орг. ионы (напр,, антябиотиков) не проникают во внутр, часть зерен малонабухающих (даже слабосшитых) сорбентов, в результате чего наблюлается состояние нложногои равновесия.
Поэтому для эффективной реализации таких процессов часта рекомендуют использовать т. наз. поверхностно-слоистые сорбенты, в к-рых ионогенные группы расположены тонким слоем вблизи пов-сти зерен. Уменьшение пути диффузии в результате уменьшения размера зерен (соотв. и межзернового пространства) приводит к резкому увеличению скорости И.о. Вследствие малой энергии активации диффузии скорость И. о.
мало зависит от т-ры. Динамика. Большинство ионообменных процессов проводится в динамич. условиях — пропусканием р-ра через неподб вижный слой сорбента в пено ич. п о весах или п оы й Р д Р ц Р тивоточным движением р-ра н сарбснта в непрерывных Яессааа ама, мз. процессах (рис. 2). Преимущества динамич. способа— глубокая очистка р-ра от примесей (благоларя контакту со свежими порциями сорбента) и полное нсполъзование обг.
менной емкости слоя (вследствие увола током р-ра пролуктов нонообменной р-ции ЫаС(нз сферы р-ции). рнс 2 О«емм иоиообмсиното умеете. и» веды (М = Ст, Мй на нсиоиаи:- ном слое сориента ( ) и а иратиаотон: (и) с На«муж«ниса саонми сорбента (Неа, Мкэ) н сосо«ми Прои 1Э еетмемаа аоэа н реюаср румо«на р.р мащ1. М р Вола, Х«С1 Ма' Для характеристики сорбпиониой способности ионита в дииамич.
условиях используют ур-ние Шилова: 0 = ВХ вЂ” с, где О - время защитного действия слоя сарбента, Х вЂ дли 514 Лб2 ИОНОЛ слоя сорбента, Гс-коэф. защитного действия слоя, зависящий от величины равновесной адсорбции, концентрации иона в р-ре и скорости потока р-ра, г †поте времена защитного действяя слоя. Все расчеты динамики И.о. базяруются на решении системы ур-ний для каждого комнонента. Ур-ние баланса имеет вид: дс г'с да дс — У вЂ” 4- е 13,, = — 4- е —, дХ сХг дг дГ где У-линейная скорость потока р-ра, е — порозность сорбента (объем межзернового пространства в долях от общего объема сорбента).
Р, — коэф, прододьной диффузии, Г-время от начала опыта до «проскакав-появления удаляемого компонента за слоем сорбента. Во мн. случаях членами, отражающими продольную диффузию (за исключением стадии регенерации) н изменение концентрации в р-ре, можно пренебречь. Тогда ур-ние баланса принимает вид: дс да дХ дг Применение. Процессы И. о. исполъзуют в аналит. химии и в пром-сти.
С помощью И.о. концентрируют следовые кол-ва определяемых в-в, определяют суммарное солесодержание р-ров, удачяют мешающие анализу ионы, количественно разделяют компоненты сложных смесей (см. Иокаоблггнкас хроматография). И.о. применяют: лля получения умягченной и обессоленной воды (см. Вадаладгатавка) в тепловой и атомной энергетике, в электронной иром-сти; в цветной металлургии — при комплексной гидрометаллургич.
переработке бедных руд цветных, редких и благородных металлов; в пнщ. пром-сти — в произ-ве сахара, прн переработке гидролизатов; в мед. иром-сти-при получении антибиотиков я др. лек. ср-в, а также вами, отраслях иром-стиддя очистки сточных вод в целях организации оборотного водоснабжения и извлечения ценных компонентов, очистки воздуха. Разрабатываются ионообменные методы комплексного извлечения из океанской воды ценных микрокомпонентов. Промышленные аппараты для реализацви И.о. Подразделяются на 3 группы: установки типа смесителей-отстойников, фильтры с неподвижным и подвижным слоями сорбента.
Аппараты первого типа используют в гидрометаллургни. В фильтрах с неподвижным слоем сорбента исходнме и регенерац. р-ры подаются в одном направлении (поточные схемы) или в противоположных (противоточные схемы). Такие аппараты используются для ионообменной очистки р-ров, напр. при умягчении и обессодивании воды. В непрерывно действующих противоточных аппаратах подвижныя сорбент, как правило, перемещается сверху вниз под действием силы тяжести. Конструктивно противоточные аппараты подразделяются на 3 группы: со взвешенным илн кипящим слоем нанята, с непрерывным движением плотного слоя, с попеременным движением р-ра через неподвижный слой и перемещением слоя прн прекращении лвижсння р-ра.
Для разделенна смесей близких по св-вам компонентов (напр« изотопов) используют малопроизводительные, но эффективные аппараты с поочередным двяженнем фаз и со сплошным слоем периодически выгружаемого сорбента. Технол. схема И.о включает: сорбцню извлекаемых или удаляемых элементов. взрыхление слоя ионита (током р-ра снизу вверх), регенерацию ионнта, промывку слоя нонита от регенернрующего р-ра. Л . Созна оз В С Ппосгме ионооемсввме равновесна.
Минск, !972, Основы рас«сга н о тнчнгапни ио«ооемемв « оронссеов, М, 1972. Лн6нпс он Г С, Сорвана орг«нн«есин* соелнненнн вонптемн, М, 1979 К о «о« з Ю А, Нонвгм н ионный обмен, .1. 19ЗО !. навин М М, Ионный оем а а ге«полога« н а!плите нсорганв«есин* мшмте, М, !980, его «е, в се Нопнмп обмен, М, 1961, с 5-24, Горш«оа В Н, Сафонов М С, Вос«ресенс«ва Н М, Нови»а«смен евро«нного«нм««зон»и. М, 1941; Вен Гн«ис«1 В. Руенггш !сан Р н, динами«во рь з лзв сред, м, 19зз м и Се«ими ИОНОЛ, то же, что 2,б-ди-гг!реги-йутиямсметигГдекол, ИОНОМЕРЫ, линейные сополнмеры а-олефинов с непрсдельными к-тамн (не более 35 мод. ««Ь), в к-рых часть карбокснльных групп нейтратнзована ионами металлов (чаще всего щелочных или щелочноземельных).
Получают 5)5 Н,С СНз й"..Х. Сн-с — с-й $ ! 1 СН Н,С СНз йн Х. Сн-С вЂ” С вЂ” К СИ ! )чзс снз й" зг сн-с — с — й ),! й' О СН, ГИ цветочным зала~ам, при разбавлении напоминающим запах фиалки с разл. оттенками. Раста. в этаноле и эфирных маслах, почти не раста. в воде. Вступают в р-ции, характерные ддя к«токов; при восстановлении карбонильной группы дают спирты, образуют семикарбазоны. гндразоны и т.д. Гндрированне двойных связей можно осуществить ступенчато с образованием днгилро- н тетрагидропроизводных. Собственно И. )й = СН К' = К« = Н), мол.
м, )93,31. Для а-И. [и)эре+ 40! и — 408~, порог запаха 7,32.10 " гул! а- и у-нзомеры имеют более нежный н тонкий запах, чем ()-нзомер. С )ЧаНБОз И, образуют гидросульфоновые саед., на разл, р-римости к-рых в водном р-ре )ЧаС! основано разделение а- н В-И. Прн нагр. с СзНзО)«(а эти нзомеры превращаются друг в друга, образуя равновесную смесь. пи В-И, в небольших кол-вах содержатся в нек-рых эфярных 516 радикальной сополимеризацией, иапро этилена, бутадяена, стирала, виниламинов с акриловой,метакриловой,малеииовой, фумаровой, итаконовой или др.
к-тами с послед. нейтрализацией ноногенных (кислотных) групп водным р-ром гидроксида, соли (ацетата, формиата, карбоната) илн фенодята соответствующего металла. Структура И. зависит от кол-ва ионогенных групп и типа иона металла. При низкой концентрация ионизованных групп (менее бога по массе) наблюдается образование ионных ассоциатов, содержащих по песк. ионных пар. Последние въшолняют роль межмол, связей, придавая И. св-ва сетчатых полимеров. С увеличением концентрации ионизованных групп образуются ассоциаты с размерами от песк. нм до 15 нм. Ионные ассоциаты разрушаются при повыш.
т-рах, действии сильных к-т или щелочей. Наличие ионных ассоциатов изменяет характер упаковки полимерных цепей и приводит к резкому ограничению внугримол, теплового движения, повышению т-ры сгеклования, затруднению кристаллизации и, следовательно, к снижению степени кристалличностн, уменьшению размеров кристаллов и изменению морфологии крисгаллич. структуры. И. обладают большей оптич. прозрачностью, имеют более высокие модули упругости в стеклообраэном состоянии и прочности пря растюкении, чем соответствующие неионизованные сополимеры. Для И. характерны повышенные ползучестуч тепло- н электропроводность, они обладают фунгицидными св-вами, способны ослаблять действие ионизирующих излучений, устойчивы к действию жиров, растит.
и минер. масел, р-рнтелей. И.-тсрмопласты н эластомеры, перерабатываемые традиционными для этих материалов методами. Применяют И. для изготовления труб, листов, емкостей для хнмт фармацевтич. и пищ. иром-отей. Лат. Семенова А.С, Нвволаев А Ф., «Плвстачссввс мамам, 1967, Ы 16, с. 67-69, мэнсон д., Спсрлвнг Л., Полвмсрнме см«св в «омпозвтм, пер с англ, М, 1979, Енсу«!орет!за ог ро1умст тенг» апа гесЛпо1оау, «6, М т-(во), 1967, р 420-26 Вагвгп С.О, ЕгзепЬега А., «!агаси»! апа е и сенна сьемниу Ргсанм кемагсь а 6 пемз«роге гь рэз1, т. щ нз 2, р 271-86; Масхпгзю ВГ 3, Еаг са! Т а.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
