И.Л. Кнунянц - Химическая энциклопедия, том 2 (1110088), страница 166
Текст из файла (страница 166)
Матрнцей, каркасом), содержащие ионогенные группы; последние способны диссоциировать на фиксированные (полимерные) ионы н эхвнвалентное число подвижных ионов противоположного знака-противоионы. 5!9 По знаку заряда обменивающихся ионов различают катиаиаабмгииые смолы, аииаиапбмеияык смолы и амфо>яериые иаяаабие>а>ые смолы (содержат одновременно кяслотные и основные группы); к специфнч. группе относят селгктикиые ианаабмеииме смолы, содержащие комплексообразующне группы, и акислительиа-касгтаиакитеяьииг иояаабмгияые смолы, способные к изменешпо зарядов ионов.
Ионогенные группы в И. с. могут быть одного типа (моно- функциональные смолы) или разного (полифункциональиые смолы); известны, напр., катионообменные смолы, содержащие группы СООН и БОзН. В зависимости от способности ионогенных групп к диссоциацни различают сильно-, средне- и слабокислотные (или основные) И, с, Два последних типа И. с. ионнзируются только соотв. в щелочных и кислых средах (см.
табл.). КЛАССИИИКАЦИЯ ИОНООВМКННЫХ СМОЛ ПО ИОНОГКННЫМ ГРУППАМ РК. А»попо- Ил»отея- РК. абие»и- »а» им группа «мола попотел иа» гр| пп» Ка- тиоио- обмок»а» смола Силька>к попам» Силь»акаев зтг,н' -на,он-, Ща),С,Н.ОН- Срелимиеаа — Поня) о - и ' Срелае- и гла 3-5 боот»о»яме (а зависимо етп от типа замеет»- темй) »-|б -ннм -ннк, — мнк, 5-7 |О-11 (. ) — 8-Н' 520 По структуре матрицы И.
с. подразделяют на гелевые с микропорами мол. размеров и макраяаригтые иаиаабмеяяые смолы, размеры пор к-рых достигают песк. десятков нм в поперечнике. Методы получения И. сг ноликонденсация или полимеризация мономеров, содержащих ионогенные группы; полимераналогичные превращ. — введение активных функц. групп в инертные сополимеры (в осн. Нолимеризац. типа). По сравнению с полимеризац, смолами И.
со полученные поликонденсацией, имеют менее однородную структуру, меньшие осмотич, стабильность и хим. стойкость, и для ннх характерны б. ч. частицы неправильной формы. Из слабо- и среднесшитых сополнмеров получают лиофильные гели с микропорами (гелевые И. с.), из майропористых сополимеров-макропористые И. с. Нанб. широко применяют сетчатые сополимеры, получаемые суспензионной сополимеризацией стирала, производных акриловой к-ты илн випилпнридннов с диепами, напр.
с лнвннилбензолом, диэфирами акрнловой к-ты и гликолей, диизопропенилбензолом, к-рые служат сшивающими агентами. Длинноцепные сшивающие агенты используют для синтеза макропористых И. с, Степень сшивания, зависящая от содержания диена, влияет на набухание И. с. в воле и орг. Р-рителях, пористост>и кинетику и избирательность ионного обмена,прочность и химстойкость. В иром.
И. с. содержание дивинилбензола может составлять от десятых долей ег до 30%. Иногда с|ниванне производят путем полнмераналогичных превраш, малосшитых и линейных полимеров. Выпускают И. с. в виде мелких гранул сферич. нли неправильной формы, пороцпюв, мембран иаяаабигяиых, волокон, стержней н др. изделий, композитов на основе мелкоизмельченных ионитов и термопластичных свщуюших.
Об осн. характеристиках И. с, и их применении см. Иокиты. Лмл пулах А И, Ионообменвый свнтеэ, М, 1973; Поланский Н. Г, Горбунов Г В, Полянская Н. Л, Метали исследования яояитов, М, Я10, Зубакова .Ч Б, тевлина А С, Даванкоя А Б„Сявтмическне вовообменные мл ареалы, М, 1970, Коко оа Ю А, Испиты и ионяый обмен, Л, !980, тулупов П Е, Стойкость вонообменимх материалов, М„ 1984. А. Б. Пылкое, ИОНОСЕЛЕКТИВНЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ, электрохим. электроды, равновесный потенциал к-рых в р-ре электролита, содержащем определенные ионы, обратимо и избирательно зависит от концентрации этих ионов. На этом основании И. э. используют для определения конпснтрации (активности) разл.
яанов в р-ре, а также для анализа и контроля процессов, протекание к-рых сопровожлается изменением ионного состава р-ров. Разработка и применение И. э. для определения разл. ионов-осн. задача ионометряи (см. также Патент)иометрия). В большинстве случаев И. э. представляет собой устройство, осн, элементом к-рого является мембрана, проницаемая только для определенного иона. Между р-рами электролитов, разделенных мембраной, устанавливается стабильная разность потенциалов, к-рая алгебраически складывается из двух мелсфазнвтх скачков потенциала и диффузионного потенциала, возникающего внутри мембраны (см.
Мембранный потенциал). Измерение концентрации определяемого иона в принципе возможно по значению эдс гальванич. элемента, составленного из находящихся в контакте исследуемого н стандартного р-ров, в каждый из к-рых погружены идентичные И. э., избирательно чувствительные к определяемому иону; концентрация этого иона в стандартном р-ре соточно известна. Для практич. измерений гальванич, элемент составляют из И.
э. и электрода сравнения (напр., хлоросеребряного), к-рые сначала погружают в стандартный, а затем в исследуемый р-р; разность соответствующих эдс равна Е Состав стандартного р-ра должен быть по возможности близок к составу измеряемого. Искомую концентрацию с вычисляют по ур-нню: 2Е 1йс = — +!Бсо, й где д-зарядовое числа иона, 8 — нзотермич. постоянная (при 25'С она равна 58,5 МВ). Различают И. з. с твердыми, жидкими н пленочнъэми мембранами. Твердые мембраны создают на основе металлич.
систем типа АЕ-АБО, НБ-НЕ,С!м ионообменных смол, стекол разл. состава, моно- и поликристаллов труднорастворимых в воде солей. Селективность крисгаллич. И. э. определяется способностью ионов под действием злектрич. поля перемещаться в кристаллич. решетке по дефектам; стеклвнные И, э, рассматривают как твердый электролит,к-рый может вступать в ионообмепное взаимод. с исследуемым р-ром. Стеклянные И. э. обладают высокой чувствительностью к ионам Н , Ха+, К', )х)Н; и др., что позволяет проводить измерения, напр., рН в диапазоне от — 2 до 14 при т-рах до !00-150'С, измерения р)х)а — в диапазоне от — 0,5 до 4 при т-рах до 100'С, измерения р)х)Па†в лиапазоне от б до 3,5 при т-рах до 80"С (р)х)а и рХН, — отрицат. логарифмы конпеитраций )х)а' и )х(Не в мольээл).
Монокристаллич. 1.аГ,-электрод-наиб. селективный по отношению к ионам Р . И. э. с жидкими мембранами создают на основе р-ров в орг. р-рителях ионообменных в-в (жидкие катионнты или аниониты) нли нейтральных хслатных соедб эти р-ры отделены от исследуемого водного р-ра пористыми перегородками Селективность жидких мембран определяется, в первую очередь, избирательностью комплексообразовання или ионного обмена между мембраной и р-ром, Примерами таких И. э. Могут служить Саэ'-электрод на основе р-ра кальциевых солей диэфнров фосфорной к-ты (напр., дидецилфосфата) и жидкостной электрод с одинаковой селсктнвностью к ионам Саэ' и Мйэт, используемый для опрсдедения жесткости воды В И.
э. с пленочными мембранами 521 ИОНОФОРЫ 265 активными являются те же в-ва, что и в жидких мембранах, но они нанесены на полимерную матрицу, напр. Лоливинялхлоридную. На практике мембрана И. э. проиицаема не только для определяемого иона, но и для посторонних или мешающих (влияюших) ионов, однако селективность мембраны к определяемому и мешающим ионам различна и зависит от их концентрации. Поэтому И. э. характеризуют т. наз, коэф. электродной селективности и интервалом концентраций определяемого иона. В настоящее время созданы И. э. для песк.
22есятков катионов и анионов; среди них Р, СГ, Вг, Г, б, СХ, С)ь)б ° ХО С)Ое СО НСОэ НхРОа * КСОО С позволя!от определять концентрацию неионных в-в; таковы газочувствительные И. э, используемые для оцределения содержания в р-рах )х)Н„СО„ВО2, Нэб и др. Газовый электрод включает И э. и электрод сравнения, контактирующие с небольшим объемом вспомогат.
(приэлектродного) р-ра, к-рый отделен от исследуемого р-ра газовой прослойкой или гилрофобной газопроницасмой мембраной, напр. поливинилиденфторидной. В основе их действия лежат р-ции с участием газов (напр., СОэ + НэО -,яН' + НСО,. Газ (СО„ХНэ или иной) распределяется между измеряемым и вспомогат. р-рами, образующиеся во вспомогат. р-ре ионы регистрируются И. э. Поскольку в большинстве используемых р-ций образуюэся ионы Н, в газочувствит. электродах применяют в осн. стеклянные И.
э. Для определения концентрации большого числа орг. саед. служат би оспецифичные И. э.-ферментные, иммунофермснтныс, бактериальныс, мнкробные и др. В основе их действия лежат р-цни, катализируемые ферментами, к-рые превращ. неионное в-во (субстрат) в ион, определяемый соответствующим И. з. Обычно фермент используют в иммобилизованном состоянии непосредственно на мембране И. э., иногда-на отдельном носителе. Фермснтные электроды позволяют опрелелить концентрацию не только субстратов, но н в-в, являющихся ингибиторами или активаторами каталнтнч. Р-ций. И.
э. находят применение в хим. анализе для изучения комплексообразования, ассоциации ионов и дрб в качестве детекторов при анализе в проточных системах, что особенно важно для автоматизации контроля производств. процессов; в медико-биол. исследованиях для определения ионного состава биол, сред, активности ионов внутри и вне клетки; для контродя загрязнений воздуха и окружающей среды (дождевой воды, снега, льда и т.п.); для анализа почв и почвенных р-ров, исследования ионных равновесий в морской воде и др. Л Ннкольсквй Б П, Матерова Е А,Ионсслектиеяыеэлектроды, Л, 1910, Фнэнческа» химия, од рсл Б П Никольското, 2 вэд, Л, 1987 Б П.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
