Н.С. Зефиров - Химическая энциклопедия, том 5 (1110092), страница 145
Текст из файла (страница 145)
Лисс Всх»хсаютсвыщ Ф., Гсрбсиь ХН., Ос«с»с»В.К, Рсасхюс-рсхисбвваюсаэсс»еююссювввс в»Юарсэсаввсав, М., 197б; К с» ах с в В.П., ксив»с»аюссасвсвс травила, хсвтиюазсв и жссессюсз, М., 1980; Вссввьсс Р Ф., Пупс сссбувясввс зсиваеиаассасвааи сргсаасссси» ссс- ланс»ай,Ьасземвсвмавссасвис«,М„1ЗВЗ; Лстаи«С.В., Каса«сс В.П., Нсвхстеиисрсптасс хаюсвиавссювввс, М., 1967; и»и с а з с в И. А, Мс в»аз «с» Л.Ю., в хвс Иэав а»эха а сс»юив, сю. Рсавювсавсс сваи.
Фосспаан, т. ь, м., 1ззз, с. 3-135. а. и. х 228 ХЕМОСОРБИРИОЩИЕ ХЕМОСОРБЙРУ1ОЩИЕ ВОЛОКНА (хемосорбционные волокна), предназначены для цлсорбции или выделения хими- чески югтивных в-в из жидкой или газовой среды, Осн. Виды Х.в.— катионообменные, анионообменные и амфотерные, Иногда к Х. в. Относят также т. нш. электронообменные, или окислнт.-восстановительные, волокна. Получение Х.в, возможно разл, методами. 1. Синтез сополимеров с химически жтивными группами в основной цепи (напра сополимеризация акрилонитрила с акриловой к-той, 2-метилаллилсульфонатом, 5-винил-2-ме- тилпирндином или др, мономераыи) и формирование из них волокон.
2. Прививка мономеров, способных к хемосорбцни, х базовому полимеру с послед, формованием волохна из тахопз сополимерж прививка мономера к уже сформованному во- локну (напра прививка акриловой нли метакриловой к-т, 5-винил-2-метилпиридина и др. мономеров к полиакрилонит- рилу, целлюлозе, поливиниловому спирту, алнфатич. поли- амндам и волохнам на их основе). 3. Полимераналогичные превращения сотовых волокон (напра омыление полиахрилонигрильньщ волокон, окисле- ние цсллюлозных волокон, сульфирование или фосфорили- рование реакционноспособных групп разл.
Волокон). 4. Формование волокон из смесей полимеров или диспер- сий хемосорбированных полимеров в матричном полимере (напра катионнтов или анионитов в р-ре поливкрилонитрила или вискозе). Прививка к волокнам или др. хим. превращения готовых волокон — технически более простые и экономичные методы, причем придание хемосорбирутощих св-в может вестись как на волохнах, так и на уже пттовых текстильных материалах (ткищх, нетканых материалах).
Электронообменные волокна имеют в своем сосгаж спо- собные к окислит.-восстановиг. р-циям функц. группы (напр., гидрохинонную, тиольную). Осн. св-ва Х, вл сгатич. обменная емхосгь (для иром. волокон Вион) О,"е-7 мвкв/и линейнаа плоти. от 0,2 до 1 тека; прочность 5-25 сН/тегс; удлинение 15-40%, сохранение прочности в петле 30 — 70%; набухание в воде 10-50%. Х. в, по сравнению с гранулир, ионнтами имеют ряд отли- чит. особенностей и преимушеств. Главные из них — большая площадь пов-сти и малые геом. размеры. Эти качеспи спо- собствуют мнопжратному ускорению сорбционно-дссорбци- онных процессов. Благодаря этому коэф.
массообмена ока- зьаюотся на 1 — 2 порядка выше. Использование Х. в. в виде полотен позволаег резко умень- шить размеры или увеличить площадь активной зоны хим. аппаратов. Так, с применением тканей возмсекно осуществ- лять непрерывные процессы сорбции и дссорбции. Исполь- зование нетканых материалов позволяет существенно снюить пщродинамнч. сопротивление активного слоя, Более высокие мех. св-ва, меньшие хрупкость и значения внугр. напряжений при набухании приводят к лучшей сохраняе- мости Х. в, в циклах сорбция — дссорбши; они без изменения св-в могут выдерживать сотни таких цнклоа Эгону также способствует достаточно высокая хим. стойкость Х.
Во особенно полученных на основе карбоцспных полимеров. Однако Х. в. имеют шюща несколько бгктсе низкие показатели обменной емкости и более высокую стоимость, чем гранулир. иониты. Х. в. Выпускаются во мн. развитых странах на базе моди- фицир. Нолиакрилонитрнльных, цгллюлозных, полиамидных, углеродных и др. видов волокон и волокнистых материалов, Х.в.
и волокнистые материавы на их основе применюот лля вьщсления вредных или ценных в-в из паевых и жидких сред со степенью очистки (выделения) 99 — 99,5%; очистки малоконценгрир. Вентиляционных и технол. газов от кислых и щелочных газообразных в-в; защиты ог аэрозолей в респи- раторах для органов дыхания; дая сслективного или общего извлечения солей, хислых, щелочных и комплексообразую- щих в-в ю разб.
технол. р-ров и сточных вод. Х. в. используют также в анахит. химии, ионообменной хроматографии, ката- лизе, очиспге биопрепаратов, гемосорбции, в качестве носи- телей лек. препаратов и ряде др. областей химии и медицины. 447 Ллм.. ВоаафЛА, Месс А И., Вааеквасцсклалммто«аткамкклМ., 1971; ТмгацоааМА., Маток М Ю., «ж Весе лкм аб ааам ДН Мсвлсаомэ», 1972, т.
17, Ъ б, е. 654-58; Волоава с особмют сааастаамк М., 1980, Палрссцл» к саобцтаа хсмоаорбцаолкмх аалеков, М., 1981; 3 а с р ел М. П., Хсмаеорбцкоюцм аоаокка, М, 1981; Б ар акт А Н. (а ар 1, «Хаас аолоква», 1988, Ъ 1, а. 22-24; 3 а ар ел М П, «Хаас ааааа», 1989, ГЬ 3, с.
52-87. Ю К Лерелелелл ХЕМОСбРБЦНЯ (от хаио... и сорббюя), поглощение твердым телом (ад с орбентом) или жидкостью (або орбент о м) в-ва из газовой фазы с образованием хим. соедл частный случай сорбции (в зависимо«ги ог вида сорбенга процесс также наз. абсорбцией или адсорбцией с хим. р-цией). Х, обычно сочетают с обратным процессом — д е с о р б ц и е й, при к-рой образовавшиеся в результате прямого процесса хим. соед. разрушаютсв и происходит вьщеление поглощенного в-ва.
В ряде случаев желательным результатом Х, являются собственно прцаукты р-ции. Х.— эюотермич, процесс, сопровождающийся выделением значит. кол-ва теплоты. Напр., при Х. кислорода металлами вьщеляется до 500 кДхг/моль. Для газов теплота растворения при Х. абсорбентами также велика (до 130 кДхг/моль) и существенно выше, чем теплота растворения газов при физ. абсорбции. Дссорбция хемо рбент в, отличаюшихсв высокими теплотами эдсорбции или растворения, обычно затруднена, что иногда приводит даже к практич.
необратимости процесса. В гетерог. катализе Х. рассматривают как отдельную стадию, предшествующую хим. превращению. Характерная особенность Х.— чувопштельность к хнм. природе поглотнтеля (хемосорбента). В отличие от физ. вдсорбции, при Х. не сохраняется индивидуальность поглощаемого в-ва (цясорбтива) и хемосорбента При сближении с его пов-стью молекул вдсорбтива происходит перераспределение электронных плотностей взаимодействующих компонентов с образованием хим. связи.
Х, протекает обычно с небольшой скоростью и мохгет проходить при высоких т-рах, когда фнз. ахсорбшиа пренебрежимо мала. Адсорбц. рзвновесие можно выразить в виде изотерм алсорбпии, к-рме на однородных пов-сгвх описываются ур-пнем Ленгшора, на неоднородных — ур-пнем Фрейндлиха, При Х. р-ром абсорбента р-римость газа зависит как от поглотит.
способности химически неактивного компонента хемосорбентв, так и от прирещы его активного компонента. В частности, р-римость газов при Х. определяетса константой хим. равновесия, стехиометрич. соотношениями и др. факторами. Из-за сложности указанной зависимости равновесные значения концентрации газа над р-ром хемосорбента, квк правило, находят экспериментально. Расчеты равновесия при Х. дзя рша частных случаев приведены в спец.
литературе. При реализации жидкостной Х, помимо знания равновесных данных и кинетики хим. р-ций нужно определять также скорость переноса в-ва через границу раздела газ — жидкость в слой жидкости (см. Переноса лроцессы). Сложность гидро- динамики двухфазных потоков и необходимость совместного рассмотрение процессов переноса импульса, энергии и в-ва в условиях протекания хим. р-пий не позввиюг производить расчет Х.
на основании общих принципов. На практике часто используют упрощенные модели Хо напр. пленочную, обновления пов-сти и тд. С помощью этих моделей находят коэф. ускорения — отношение схорости абсорбции с хим. р-лией между газом и р-ритслем к скорости процесса без р-иии. При определенных условиях Х, сопровождаетсв поверхностной конвехпией (т, наз, эффект Марангони, существенно убысгряющий межфазный перенос в-ва; см.