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" -> 55

Иониты. Основы ионного обмена - Гельферих Ф.

Гельферих Ф. Иониты. Основы ионного обмена — Москва, 1962. — 492 c.
Скачать (прямая ссылка): ionitiosnoviionnogoobmena1962.djvu
Предыдущая << 1 .. 49 50 51 52 53 54 < 55 > 56 57 58 59 60 61 .. 244 >> Следующая

116
5. РАВНОВЕСИЕ ИОННОГО ОБМЕНА
полистирола с поперечными связями. Само собой разумеется, что и для негомогенного ионита можно определить давление набухания и осмотические коэффициенты, которые будут представлять усредненные по фазе ионита величины. Однако зависимости между ними и другими факторами:
числами гидратации, экви-
Таблица 3
Содержание воды (вес.%) в катионитах, синтезированных на базе стирола и фенолсульфокислоты и насыщенных различными противоионами
Сульфофенольная смола [175]
Противо-
ион
Ионит дауэкс-50 [94] («11% ДВБ)
сильносши-
тая
слабосши-
тая
валентным объемом, конфигурационной энтропией и т. д. сложнее, чем в простых моделях.
С подобными эффектами нужно, вероятно, считаться для большинства поликонден-сационных смол. Только для немногих смол процесс проходит так благоприятно, как при сополимеризации стирола и дивинилбензола, когда из-за большого сходства между моно- и бифункциональными группами мости-ковые связи, по-видимому, располагаются в матрице статистически. Образующийся полимер с достаточной степенью точности можно считать гомогенным, хотя размеры его ячеек неодинаковы. Лишь это обстоятельство дает право при экстраполяции и в ряде других случаев считать содержание дивинилбензола в полимеризационной смеси количественной мерой степени поперечной связанности [245].
Некоторые ионообменные материалы имеют более грубую структуру, чем микроскопически гомогенные поликонденсационные смолы. К ним относятся, например, мембранные фильтры, изготовленные из ионитов на основе коллодия, для которых с помощью снимков на электронном микроскопе доказано существование так называемой вакуольной структуры. Жидкость внутри мембраны находится в пузырьках (вакуолях), расположенных в плотном веществе и связанных между собой узкими проходами [173, 236]. Поэтому определение вещества ионита вместе с жидкостью в порах как одной фазы (в термодинамическом смысле), основанное на теории набухания, является сомнительным.
Н+
Li+
Na+
К+
NHJ
Ag+
Mg2+
Са2+
Sr2 +
Ва2+
Al3+
50.2 49,9
44.3 38,8 41,5
23.7
48.3
44.7
40.3
34.7
59.0
59.5
58.7
55.1
58.0
55.7
54.5
55.1
52.6
57.7
68,7
69.1 68,6
64.2
67.6
65.7 67,0 67,5
60.2 68,2
АМФОТЕРНЫЕ ИОНИТЫ
Набухание амфотерных ионитов со слабокислотными и слабоосновными группами зависит от величины pH раствора и имеет характерный минимум около изоэлектрической точки, где активные группы совершенно не диссоциируют или диссоциируют незначительно и разность осмотических давлений в растворе и внутри ионита мала. С повышением или понижением величины pH диссоциируют или кислотные или основные труппы. В обоих случаях число осмотически активных частиц в ионите увеличивается и гель набухает.
5.2. НАБУХАНИЕ
117
КРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ ИОНИТЫ
В противоположность ионообменным гелям, природные и синтетические кристаллические иониты обладают правильной кристаллической структурой. Вместо упругих сил растяжимой и беспорядочной в нерастянутом состоянии матрицы органического геля появляются направленные силы решетки. Поэтому рассмотренные в начале этой главы модели ионитов, на которых основывалось теоретическое обсуждение в предыдущем разделе, в общем неприменимы к кристаллическим ионитам.
Кристаллические иониты с пространственной сетчатой структурой, из которых важнейшими являются природные и искусственные цеолиты, имеют решетку, состоящую из крупных ячеек, которая, однако, обладает большой жесткостью. Высушенные кристаллы содержат пустоты, которые могут заполняться жидкостью [7, 11, 14, 15, 119]. Объем кристалла при этом меняется, но незначительно. Поэтому было бы неверным называть этот процесс «набуханием». Количество растворителя, которое может поглотить цеолит, зависит в основном от объема пустот, а также от объема, занимаемого противоионами. Обычно содержание воды влажного цеолита падает с увеличением кристаллографического радиуса поглощенного иона. Обмен ионов зачастую сопровождается заметным разрушением кристаллической решетки. В табл. 4 приводятся сравнительные величины для некоторых цеолитов, насыщенных разными противоионами.
Таблица 4
Содержание воды (вес.%) в некоторых цеолитах, насыщенных различными ионами
По данным Баррера [7, И, 14]
Противоион Цеолиты
шабази т 4 анальцим основной канкринит основной содалит
Li + 21,8 9,8 10,9
Na+ 20,3 8,1 6,1 9,2
К* 17,1 1,5
Rh+ 13,6 1,9
nh4+ 1,5
Ag+ 15,7 8,6 3,7 5,2
ТГ - 9,2 0,5
Ca2+ 22,2
Sr2+ 20,7
Ba2+ 19,3
Сухие цеолиты, хотя и являются гидрофильными веществами, благодаря пористой структуре поглощают как полярные, так и неполярные растворители. Жесткая кристаллическая решетка действует как молекулярное сито, не пропускающее большие молекулы. Так, например, обезвоженный шабазит адсорбирует пропан, я-бутан и CHF2C1, но не поглощает изобутана, CF3CI и CF4 (см. рис. 28). Измерением адсорбции органических веществ можно довольно точно определить размеры пор [9].
Кристаллические иониты со слоистой структурой, в частности монтмориллонит, по своим свойствам занимают промежуточное положение между кристаллами с пространственной сетчатой структурой и гелями.
Предыдущая << 1 .. 49 50 51 52 53 54 < 55 > 56 57 58 59 60 61 .. 244 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама