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" -> 6

Иониты. Основы ионного обмена - Гельферих Ф.

Гельферих Ф. Иониты. Основы ионного обмена — Москва, 1962. — 492 c.
Скачать (прямая ссылка): ionitiosnoviionnogoobmena1962.djvu
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 5 < 6 > 7 8 9 10 11 12 .. 244 >> Следующая

2.2. Синтетические неорганические иониты
Попытки синтезировать вещества, по составу и свойствам подобные природным цеолитам, привели к получению ионитов двух классов, так называемых плавленых пермутитов и гелеобразных пер му титов*.
Плавленые пермутиты получают сплавлением смеси соды, поташа, полевого шпата и каолина. Несмотря на то что они имеют неправильную структуру, плавленые пермутиты очень сходны с цеолитами [20*, 39*, 28, 63, 72, 80].
Плавленый пермутит был впоследствии вытеснен гелеобразным пер-мутитом. При изготовлении гелеобразного пермутита к сернокислому раствору сульфата алюминия и жидкого стекла добавляют едкий натр. Выпавший алюмосиликатный студень затем высушивают. По сравнению с правильно построенными кристаллическими цеолитами гелеобразные пермутиты при сходном химическом составе обладают неправильной структурой геля, подобной структуре ионообменных смол [20*, 39*, 23, 30, 34, 36, 73, 94, 101].
Плавленый и гелеобразный пермутиты представляют в настоящее время лишь исторический интерес.
В последнее время неоднократно удавалось синтезировать цеолиты с безукоризненно правильной кристаллической структурой [4, 6, 10, 11, 18, 81 ]. Эти продукты интересны с научной точки зрения, но о техническом их применении едва ли может идти речь.
При синтезе неорганических катионитов в разное время делались попытки отказаться от алюмосиликатной основы. Плавленые пермутиты, в которых кремний и алюминий были полностью или частично заменены такими элементами, как титан (IV) и олово (IV), или железо (III), марганец (III), ванадий (III) и фосфор, не дали результатов, достойных упоминания [22, 74, 89]. Не так давно были получены катиониты осаждением солей циркония (IV) из раствора хлорокиси циркония фосфатом натрия [54] или вольфраматом натрия [53]. Эти катиониты обладают удовлетворительными свойствами, в частности — высокой емкостью. Катиониты на циркониевой основе имеют структуру геля.
Из синтетических неорганических анионитов следует назвать изготовленные в особых условиях гели гидроокисей алюминия, железа и, в последнее время, циркония [52]. До разработки синтеза ионитов на основе искусственных смол, гидроокиси алюминия и железа были единственными практически применимыми анионитами. Они использовались прежде всего для удаления кремневой кислоты из воды, применяемой для питания паровых котлов [39*, 46, 76].
* «Пермутит»—это товарное название продукции (пермутит AG и его производные), выпускаемой фирмой «Пермутит», в том числе и синтетических ионообменных смол. Поскольку долгое время синтетические неорганические продукты выпускались только этой фирмой, собирательное название «пермутит» укоренилось и так стали называть все искусственные неорганические катиониты на силикатной основе.
18
2. ТИПЫ ИОНИТОВ, ИХ СТРОЕНИЕ И СВОЙСТВА
2.3. Иониты на основе синтетических смол
Синтетические ионообменные смолы — это типичные гели. Их каркас, так называемая матрица, состоит из неправильной высокополимерной пространственной сетки углеводородных цепей. В матрице закреплены группы, несущие заряд,— фиксированные ионы*.
В качестве фиксированных ионов наиболее часто служат следующие:
У катионитов —SO3, —COO-, —РО§", —AsO^-,
У анионитов —NHJ, —^N+, —/^+-
Матрица ионита гидрофобна. Например, важнейший из исходных веществ для изготовления ионитов — полистирол нерастворим в воде и не набухает в ней. Введение фиксированных ионов (например, в виде групп — SO~H+ при сульфировании концентрированной серной кислотой или хлор-сульфоновой кислотой) означает введение в гидрофобную матрицу гидрофильных групп. Такие линейные молекулы, как полистирол, в результате сульфирования превращаются в растворимые полиэлектролиты. Поскольку матрица ионита пространственно «сшита», поперечные связи между углеводородными цепями препятствуют их разъединению. Зерно ионита — это практически одна гигантская молекула. Чтобы ее раство-
Р и с. 3. Схематическое изображение структуры рить, нужно разорвать связи синтетической ионообменной смолы. С—С. Поэтому иониты нера-
створимы во всех растворителях, которые не разрушают самого ионита. Так как матрица обладает определенной эластичностью, иониты могут набухать. Таким образом, синтетические ионообменные смолы — это гели полиэлектролитов, способные к набуханию, но набухаемость их ограничена благодаря наличию в молекуле поперечных связей. В противоположность цеолитам, каркас синтетической ионообменной смолы не обладает правильной периодической структурой (рис. 3). Вследствие этого размеры пор неодинаковы: иониты являются «гетерокапиллярными» системами.
Свойства синтетических ионообменных смол в основном определяются числом и типом фиксированных ионов, а также строением матрицы и, в первую очередь, количеством поперечных связей в ней. Число гидрофильных групп и количество поперечных связей, т. е. плотность пространственной сетки матрицы, определяют наряду с другими факторами степень набухания, от которой зависит подвижность ионов, а значит, и скорость обмена,
* Термин «Festion» со смысловой точки зрения выбран «неудачно», так как греческое слово icov, как известно, означает «путешественник». Выражение, однако, повсеместно укоренилось. [В настоящей книге термин «Festion» переводится как «фиксированный ион».— Прим. ред.]
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 5 < 6 > 7 8 9 10 11 12 .. 244 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама