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" -> 95

Иониты. Основы ионного обмена - Гельферих Ф.

Гельферих Ф. Иониты. Основы ионного обмена — Москва, 1962. — 492 c.
Скачать (прямая ссылка): ionitiosnoviionnogoobmena1962.djvu
Предыдущая << 1 .. 89 90 91 92 93 94 < 95 > 96 97 98 99 100 101 .. 244 >> Следующая

Следствия, вытекающие из анализа модели, хорошо согласуются с экспериментальными данными, полученными для многих систем. Однако модель не применима к ионитам с малым числом поперечных связей; причины этого уже упоминались (см. стр. 114). Особенно замечательно то, что в молекулярной модели зависимость селективности от относительных количеств противоионов и от концентрации раствора объясняется другими физическими причинами, чем при термодинамическом обсуждении в разделе 5.4 в.
196
б. РАВНОВЕСИЕ ИОННОГО ОБМЕНА
5.5. Системы, содержащие более двух сортов противоионов
При использовании ионитов для практических целей в лаборатории или в промышленности число сортов обменивающихся ионов, как правило, больше двух. Теоретические обсуждения в предыдущих разделах для простоты ограничивались системами, которые содержали только два сорта противоионов. В данном случае эти обсуждения являются недостаточными; их следует несколько расширить, что не вызывает особых трудностей. Основное уравнение
T]i = Лг> (5.49)
описывающее распределение частиц /-го сорта между ионитом и раствором {см. стр. 132), является совершенно общим термодинамическим выражением, которое не зависит от числа сортов частиц и применимо для описания равновесия в сложных системах. То же самое относится к выведенному из него соотношению для доннановского потенциала:
?дОН = ф_ф = _^.^/?7’1п|*~яо4у (5.51)
Разница по сравнению с обсуждением, данным в предыдущем разделе, состоит только в том, что доннановский потенциал и давление набухания зависят теперь от концентрации и свойств большего числа сортов частиц. Отношение активностей двух противоионов в ионите по-прежнему определяется уравнением
RT In А} = я (zAvв — zBvA) (5.94)
(см. стр. 152). При расчете абсолютных значений концентраций в ионите необходимо, кроме учета коэффициентов активности, принимать во внимание существование противоионов остальных сортов, на которые расходуется часть емкости ионита. Для расчета равновесия нужно решить систему уравнений, полученных из уравнения (5.51) для всех сортов ионов
<5Л80)
совместно с условием электронейтральности
2 г4т4 + tomR = 0 (5.181)
г
{где со — знак заряда, фиксированного иона, —1 для катионита, +1 для анионита; суммирование проводится по всем сортам частиц, включая коионы) и уравнениями (5.25)—(5.27), (5.55) и (5.99), которые дают связь между адсорбцией электролита и набуханием. Трудности, встречающиеся при определении коэффициентов активностей и осмотических коэффициентов, носят тот же характер, что и в случае простых систем.
Выведенные в предыдущих разделах общие качественные правила, которым подчиняется селективность ионитов, применимы и к системам, в которых число сортов противоионов больше двух. Присутствие других сортов противоионов, естественно, оказывает влияние на равновесие обмена для двух данных сортов противоионов. Это влияние может выражаться в изменении величины доннановского потенциала и давления набухания или в непосредственном взаимодействии противоионов разных сортов между собой. С помощью развитых в предыдущих разделах представлений в общем можно довольно легко выяснить (чисто качественно) свойства таких систем.
При установлении равновесия можно наблюдать, что для разных типов противоионов, находящихся в растворе, обмен проходит с разными ско-
г>.5. СИСТЕМЫ, СОДЕРЖАЩИЕ БОЛЕЕ ДВУХ СОРТОВ ПРОТИВОИОНОВ
197
ростями. Поэтому вполне возможно, что пока достигается равновесие, концентрации отдельных сортов ионов в растворе или в ионите принимают максимальные или минимальные значения (см. раздел 6.5).
Положение равновесия в системе, содержащей противоионы трех сортов, можно лучше всего представить с помощью треугольной диаграммы (рис. 54), в которой каждому соотношению количеств этих противоионов отвечает определенная точка. Состояние равновесия характеризуется стрелками, связывающими определенный состав раствора с соответствующим составом ионита. Острие стрелки показывает отношение количеств трех сортов противоионов в ионите, конец стрелки — это отношение для раствора, с которым ионит находится в равновесии. Такая диаграмма, само собой разумеется, применима, как и отдельная изотерма обмена, только для одной общей концентрации раствора.
Особенно просто обстоит дело, если из противоионов разных сортов только один находится в больших количествах, а остальные — в виде следов. Легко понять, что распределение малых количеств данного сорта противоионов не будет заметным образом зависеть от присутствия следов других противоионов. Таким образом, распределение каждого из сортов ионов, находящихся в виде следов, можно рассматривать так, как если бы в системе находились только эти противоионы и противоионы, имеющиеся в большом количестве [229, 248]. Так как в то же время этой простой системе соответствует только короткая начальная область изотермы обмена (см. стр. 151), то для каждого сорта ионов, находящихся в виде следов, имеется
в данной области, как правило, постоянный коэффициент распределения. Он определяется свойствами ионита, рассматриваемого противоиона, а также тех ионов, которые находятся в большом количестве. Однако этот коэффициент не зависит от присутствия и концентрации других противоионов, находящихся в виде следов. Этот факт имеет большое значение при теоретическом обсуждении процесса элюентной хроматографии (см. раздел 9.7).
Предыдущая << 1 .. 89 90 91 92 93 94 < 95 > 96 97 98 99 100 101 .. 244 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама