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" -> 71

Иониты. Основы ионного обмена - Гельферих Ф.

Гельферих Ф. Иониты. Основы ионного обмена — Москва, 1962. — 492 c.
Скачать (прямая ссылка): ionitiosnoviionnogoobmena1962.djvu
Предыдущая << 1 .. 65 66 67 68 69 70 < 71 > 72 73 74 75 76 77 .. 244 >> Следующая

б. Изотермы обмена, коэффициент разделения, коэффициент равновесия
и константа равновесия
Положение ионообменного равновесия зависит от свойств ионита и электролитов, находящихся в растворе, их количеств, концентрации раствора и от температуры.
Для характеристики ионообменного равновесия применяются различные физические величины или графические представления. Какие величины разумнее применять, зависит главным образом от теоретических соображений, лежащих в основе характеристики, а также от цели расчета. Прежде всего весьма важно точное и однозначное определение применяемых величин, которое читатель может случайно пропустить при изучении оригинальной работы. Поэтому в данном разделе даются определения всех применяемых величин. Поскольку в этой области до сих пор, к сожалению, не выработано единой номенклатуры, приведенные здесь определения не всегда совпадают с определениями других авторов.
ИЗОТЕРМЫ обмена
Графическое изображение данных по ионообменному равновесию должно давать сведения о селективности ионита в разных условиях опыта. Таким образом, оно должно ясно показывать, в какой степени соотношение концентраций конкурирующих противоионов А и В в ионите отклоняется от этого же соотношения в растворе. Особенно удобной для этих целем является так называемая изотерма обмена.
5.4. ИОНООБМЕННОЕ РАВНОВЕСИЕ
147
Изотерма обмена обычно дает зависимость эквивалентной доли* уА противоиона А в ионите от его эквивалентной доли уА в растворе. Эквивалентная доля определяется следующим образом:
у А = ZAinA/(zAmA + zBmB) (5.78)
или, в общем случае,
Уз = Zjirij/'Z (5.79)
г
причем суммирование проводится по противоионам всех сортов. Для получения изотермы удобнее применять эквивалентную долю, чем отношение количеств противоионов тА/тъ, поскольку первая величина все время остается конечной, тогда как вторая при тв^О равна бесконечности.
Эквивалентная доля уА в ионите является не только функцией эквивалент-
ности доли уА в растворе, но зависит также от общей концентрации раствора и от температуры. Изотерма обмена, как показывает само название, относится к некоторой заданной постоянной температуре. Зависимость от общей концентрации раствора может быть представлена пространственной диаграммой, где изотерма изображается в виде изогнутой поверхности (см. рис. 53, стр. 192) или совокупностью кривых двухмерных диаграмм, каждая из которых дает зависимость у от уА при данной общей концентрации раствора (ср. рис. 40, стр. 154). Впоследствии, ради простоты обсуждения, мы часто будем считать общую концентрацию раствора постоянной; в этом случае изотерма обмена изображается просто кривой в координатах ya — Уа (рис. 39).
Вначале мы рассмотрим некий гипотетический ионит, не обладающий никакой избирательностью к ионам А по сравнению с ионами В. Поэтому отношение количеств ионов А и В в ионите такое же, как в растворе. То же относится и к эквивалентным долям. Следовательно, изотерма обмена для этого гипотетического ионита является прямой, расположенной под углом 45° к оси абсцисс (см. рис. 39).
В реальных системах ионит почти всегда предпочтительнее поглощает одни ионы по сравнению с другими. Поскольку конечная и начальная точки изотермы определены — в равновесии с чистым раствором BY ионит содержит только ионы В, а в равновесии с чистым раствором AY только ионы А,— селективности по отношению к иону А соответствует кривая с отрицательной кривизной, лежащая выше диагонали, а селективности по отношению к ионам В — кривая с положительной кривизной, лежащая ниже диагонали. S-образные кривые наблюдаются очень редко; они могут появляться при изучении бифункциональных ионитов (ср. стр. 179). Форма кривой не изменяется, если при построении изотермы вместо эквивалентных долей применять концентрации, выраженные в других единицах. Таким образом, селективность ионита обусловливает нелинейный характер изотермы — факт, который, по-видимому, упускался из виду во многих теориях, рассматривавших обмен ионов в проточных колонках.
Форма изотермы зависит, как это следует уже из названия, от температуры. Правда, как правило, влияние температуры остается весьма незначительным. Более отчетливо выражена во многих случаях зависимость от общей концентрации раствора, прежде всего для случая обмена ионов
* В литературе для эквивалентной доли в ионите (в случае ионов с одинаковым зарядом) часто применяется выражение молярная доля, перенесенное из старых теорий, которыми в качестве составной части ионита принимались резинаты. Это обозначение может ввести в заблуждение, поскольку для вычисления молярной доли по общему термодинамическому определению необходимо знать число молей растворителя.
5. РАВНОВЕСИЕ ИОННОГО ОБМЕНА
с разным числом зарядов. К выяснению причин этого явления вернемся при термодинамическом описании ионообменного равновесия.
Изотерма обмена является графическим представлением, из которого можно получить данные, характеризующие положение равновесия в данной системе при определенных условиях опыта (соотношения количеств ионов А и В, общая концентрация раствора и температура). Условия опыта дают точку на поверхности изотермы, положение которой определяет
Предыдущая << 1 .. 65 66 67 68 69 70 < 71 > 72 73 74 75 76 77 .. 244 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама