|
Иониты. Основы ионного обмена - Гельферих Ф.Скачать (прямая ссылка):  3.6. ИОНИТОВЫЕ МЕМБРАНЫ 61 ВЫВОДЫ Синтез ионита на основе искусственной смолы заключается в получении поперечно-связанной матрицы, в которой закреплены кислотные или основные ионогенные группы. Матрица ионита может быть создана путем поликонденсации или полимеризации. Более устойчивые химически полимеризационные смолы вытеснили поликонденсационные смолы. Ионогенные группы вводят или в мономер перед построением матрицы, или в уже готовую смолу. Почти все катиониты, получаемые поликонденсацией, являются продуктами реакции фенолов или его производных с альдегидом. Уже сами фенольные ОН-группы придают смолам свойства слабокислотного катионита. Важнейшими ионогенными группами являются карбоксильные группы (слабокислотные), сульфогруппы (сильнокислотные) и фосфо группы (среднекислотные). Ионогенные группы вводят главным образом с фенольным исходным веществом, иногда с альдегидом перед поликонденсацией. Важнейшие современные катиониты — это полимеризационные смолы. Сильнокислотные иониты получаются сульфированием полистирола, молекулы которого соединены поперечными связями, слабокислотные — путем полимеризации акриловой кислоты или ее производных с подходящими мостикообразователями, обусловливающими поперечную связанность. Введение сульфогруппы в стирол или в его производное возможно также и перед полимеризацией. Названные способы дают иониты с высокой производительностью (емкостью) и, кроме того, позволяют в известных пределах варьировать степень поперечной связанности и емкость. Сульфо-и фосфогруппы можно вводить также в поливиниловый спирт. Специфические катиониты содержат группы, обладающие особым сродством к определенным противоионам. Эти ионы они поглощают предпочтительнее других. Получают также оптически-активные катиониты и аниониты. Аниониты на основе поликонденсации — это главным образом продукты реакции алифатических или ароматических аминов с альдегидами, дигало-генуглеводородами или галогензамещенными эпоксидами (эпихлоргидрин). Большинство синтезированных таким образом анионитов содержит наряду со слабоосновными первичными, вторичными и третичными аминогруппами также сильноосновные группы четвертичного аммониевого основания. Основность анионитов можно повысить переводом третичных аминогрупп в группы четвертичного аммониевого основания при помощи алкилгало-генидов или диметилсульфата. Другими сильноосновными ионитами являются продукты конденсаций четвертичных фосфониевых или третичных суль-фониевых солей. Наиболее часто применяемые и наиболее эффективные аниониты — это полимеризационные смолы. Основные группы могут быть введены в полимер стирола с трехмерной структурой или хлорметилированием хлорме-тиловым эфиром или реакцией с аммиаком или аминами. Применяя третичные амины, получают или сильноосновные иониты с группами четвертичного аммониевого основания, или в других случаях — слабоосновные иониты. Другие способы основаны на аминолизе полимерных эфиров карбоновых кислот, гидрировании полимерных нитрилов и полимеризации соединений, с основными свойствами, например винилпиридина, или четвертичных аммониевых оснований с ненасыщенными заместителями. Амфотерные иониты содержат одновременно кислотные и основные ионогенные группы. Полиэлектролиты в виде сополимеров в полимере представляют собой иониты, в которые путем полимеризации введены поли-лротивоионы. Они являются хорошими адсорбентами электролитов. 62 3. СИНТЕЗ ИОНИТОВ В тех случаях, когда предъявляются особые требования в отношении формы и механической прочности ионитов, обыкновенные зерна ионита могут быть склеены при помощи инертного связующего материала или соответствующие пористые материалы могут быть пропитаны ионитами. Ионитовые мембраны впервые были получены несколько лет тому назад. Лишь немногие иониты получаются в форме пленок или листов, обладающих достаточной механической прочностью. Применяемые для технических целей «гомогенные» мембраны упрочняются нанесением их на инертную подложку. «Гетерогенные» мембраны устойчивее; они состоят из коллоидного исходного вещества, скрепленного с помощью инертного материала. Кроме того, ионитовые мембраны можно приготовить испарением растворов, содержащих полиэлектролиты и инертное высокомолекулярное вещество, или путем пропитки микропористых мембран (например, из коллодия) полиэлектролитами. ЛИТЕРАТУРА 1. Adams В. A., Holmes Е. L., J. Soc. Chem. Ind. (London) 54/1 T (1935)^ 2. A d a m s B. A., Holmes E. L., англ. пат. 450308 (1935). 3. A d a m s B. A., Holmes E. L., пат. США 2151883 (1935). 4. A d a m s I. М., Ind. Engng. Chem., 48, 1469 (1956). 5. A k i h a г а Т., японск. пат. 845, 1953 (1953). 6. A 1 m A. V., (American Cyanamid Co.), пат. США 2586770 (1952). 7. American Cyanamid Co., Triggs W. W., англ. пат. 575266 (1946). 8. American Cyanamid Co., англ. пат. 648281 (1952). 9. A s h i d a K-, Chem. High Polymers (Jap.), 10, 27 (1953); C. A., 48, 9585 (1954). 10. A s h i d a K-, Chem. High Polymer (Jap.), 10, 117 (1953); C. A., 48, 14042 (1954). 11. A s h i d a K-, Chem. High Polymers (Jap.), 10, 490 (1953); C. A., 49, 9839 (1955).
Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены. |
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
