Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Сидельковская Ф.П. "Химия N-вннилпирролидона и его полимеров" ()

Райт П. "Полиуретановые эластомеры" (Высокомолекулярная химия)

Сеидов Н.М. "Новые синтетические каучуки на основе этилена и олефинов" (Высокомолекулярная химия)

Поляков А.В "Полиэтилен высокого давления. Научно-технические основы промышленного синтеза" (Высокомолекулярная химия)

Попова Л.А. "Производство карбамидного утеплителя заливочного типа" (Высокомолекулярная химия)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Физическая химия -> Гельферих Ф. -> "Иониты. Основы ионного обмена" -> 34

Иониты. Основы ионного обмена - Гельферих Ф.

Гельферих Ф. Иониты. Основы ионного обмена — Москва, 1962. — 492 c.
Скачать (прямая ссылка): ionitiosnoviionnogoobmena1962.djvu
Предыдущая << 1 .. 28 29 30 31 32 33 < 34 > 35 36 37 38 39 40 .. 244 >> Следующая

* Значение р/С слабоосновной активной группы, например R—NH2, определяется как отрицательный логарифм константы равновесия реакции
R — NH2 + H20 R—NHJ+OH"
4.2. ЗАВИСИМОСТЬ ЕМКОСТИ ОТ ВНЕШНИХ УСЛОВИЙ
75
форной кислоты рассматривается без учета степени его нейтрализации, как трехзарядного иона, то емкость слабоосновного ионита получается ровно в три раза больше, чем при определении с одноосновными сильными кислотами [21, 24], в то время как для сильноосновного ионита емкости по фосфорной кислоте и одноосновным сильным кислотам практически совпадают. У катионитов подобные явления наблюдаются редко, так как большинство катионов образует либо сильные основания, либо труднорастворимые гидроокиси.
Полифункциональный ионит одновременно содержит активные группы с различным значением р/С. Описанные выше эффекты
Степень нейтрализации
Рис. 9. Кривые титрования борной и фосфорной кислот.
накладываются друг на друга [20, 23]. Например, полифункциональный ионит с сильными и слабыми основными группами имеет определенную емкость по отношению к очень слабым кислотам, которые поглощаются сильноосновными группами; величина емкости по отношению к сильным кислотам, однако, больше, так как в этом случае начинают функционировать группы с высоким значением р/С. Емкость полифункционального ионита зависит от значения pH, но не становится, как у слабых ионитов, исчезающе малой величиной в кислой или щелочной областях pH (см. также следующий раздел).
Зависимость емкости, особенно у слабо кислотного или слабоосновного ионита, от величины pH и природы противоиона вносит известные трудности при определении числовых значений емкости, которые нужны для характеристики ионита и поэтому, по возможности, должны быть постоянными. Различие между истинным ионным обменом и адсорбцией определить трудно (см. стр. 72); адсорбированный электролит едва ли может быть удален промывкой водой, и, кроме того, при длительной промывке наступает гидролиз, благодаря чему изменяется состояние противоионов, поглощенных при ионном обмене. Поэтому ионит лучше всего характеризовать «максимальной» обменной емкостью и значениями р/С активных групп. Максимальная емкость может быть найдена при условии, что практически диссоциированы все активные группы ионита. Обе величины могут быть получены из кривых титрования ионита. Знание значения р/С для сильнокислотных и сильноосновных ионитов не нужно, так как все группы в обычной рабочей области полностью диссоциированы.
Емкость, в некоторых случаях, может зависеть также от величины зерна ионита и размеров противоионов. Это наблюдает-
76
4. ЕМКОСТЬ ИОНИТОВ
ся, например, у слабоосновных продуктов конденсации ж-фенилендиами-на и у многих минеральных ионитов. Если ионит мел ко пор истый, то противоионы не в состоянии проникнуть внутрь ионита. В этом случае эффективными будут только активные группы, расположенные на поверхности или вблизи поверхности ионита. При уменьшении размеров зерен поверхность ионита увеличивается и поэтому емкость ионита возрастает. Это явление становится заметным лишь у ионитов с большой степенью поперечной связанности при поглощении больших органических ионов [5], например анионов кислотных красителей [25] (см. также стр. 158). В некоторых экстремальных случаях емкость, хотя и не зависит от величины зерна ионита, тем не менее установление ионообменного равновесия требует так много времени, что ионит не может найти практического применения.
Кроме того, емкость слабокислотного и слабоосновного ионита является функцией температуры, так как величина р/С активных групп зависит от температуры. Снижение емкости при повышении температуры прежде всего заметно у слабоосновных ионитов [14].
4.3. Кривые титрования
Ионит представляет собой гель полиэлектролита. Катионит в водородной форме и анионит в гидроксильной форме являются высокополимерными нерастворимыми, хорошо диссоциированными или, по меньшей мере, способными к диссоциации кислотами и основаниями, которые обладают свойствами, аналогичными многим свойствам растворимых кислот и оснований. В частности, они могут титроваться обычными основаниями или кислотами, на что впервые указал Гриссбах [13]. Хотя ионит остается нерастворимым, тем не менее он находится в равновесии с раствором. Ход нейтрализации можно проследить, измеряя значения pH раствора во время титрования. Вид такой кривой титрования, как и в случае растворимых кислот или оснований, дает сведения о числе и величине рК активных групп. Следовательно, кривые титрования могут служить характеристикой ионита [1—3, 7, 8, 10—15, 18, 22, 27].
В качестве наиболее простого примера рассмотрим титрование едким натром монофункционального сильнокислотного ионита*. Ионит в водородной форме, отмытый водой от адсорбированной кислоты, помещают в чистую воду. При добавке едкого натра протекает ионный обмен:
fp+Na+ —> БИТ+Н+. (4.10)
Освобождаемые ионы Н+ немедленно соединяются с ионами ОН" добавляемой щелочи:
Н++ОН" —> Н20. (4.11)
Поэтому равновесие обмена (4.10) сильно сдвигается вправо. Это значит, что добавленные ионы Na+ практически полностью поглощаются ионитом
Предыдущая << 1 .. 28 29 30 31 32 33 < 34 > 35 36 37 38 39 40 .. 244 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама