|
Ионный обмен и иониты - Самсонов Г.В.Скачать (прямая ссылка):  177 (1961). 6. Н. А. И з м а й л о в. Сб. "Хроматография, ее теория, и применение", Изд. АН СССР, 83 (1960). 7. А. П. К р е ш к о в, А. Н. Я ровенко, Л. Н. 3 е л е н и н а, Пластмассы, № 2, 57 (1966). 8. Б. Т р е м и й о н. Разделение на ионообменных смолах. Изд. "Мир", М., 139 (1967). 9. Р. Г р и с с б а х. Теория и практика ионного обмена. ИЛ, М., 352 (1963). 10. Ф. Г е л ь ф е р и х. Иониты. ИЛ, М., 435 (1962). 11. А. Вайсберге р, Э. Проскауэр, Дж. Риддик, Э. Т у п с. Органи- ческие растворители. ИЛ, М. (1958). 9 Ионный обмен и иониты 129 АНИОНООБМЕННЫЕ СВОЙСТВА НЕКОТОРЫХ ПРОИЗВОДНЫХ ПОЛИКРЕМНЕВЫХ КИСЛОТ М. Ф. Смирнова, А. П. Душина, В. Б. Алесковский Сорбция катионов на поверхности поликремневой кислоты в форме МеАп [1-4] с образованием различных по растворимости соединений типа RMeAn открывает возможность использования металлпроизводных поликремневой кислоты - поликремневые соли - в качестве анионо-обменников. Реакция обмена, идущая по схеме =Si-О-МеАп' -j- Ап" sSi-О-МеАп" Ап', соответствующим подбором поликремневой соли может быть сдвинута в сторону образования менее растворимого в данных условиях соединения =Si-О-МеАп. Сорбция в этом случае составит значительную величину при использовании солей, полученных в результате полного замещения поверхностных гидроксильных групп поликремневой кислоты катионом. Целью настоящей работы было выявление анионообменных свойств некоторых солей поликремневой кислоты. В качестве исходных объектов исследования были использованы образцы Са-, Mg- и А1-производных силикагеля марки КСК. Синтез последних производили в щелочной среде (Са- и Mg-силикагели) или из ацетатного буферного раствора (Al-силикагель) I1' 5> 6]. Сорбция анионов проводилась из водных растворов кислого фосфорнокислого и фтористого натрия статическим методом. Обменная емкость определялась по разности исходной и равновесной концентраций. Концентрация РО|"-иона определялась весовым методом, F-иона - объемным [7]. Значения pH раствора меняли добавлением растворов NaOH и НС1. Сорбция РО|_-иона. Предварительными опытами было установлено, что равновесие сорбции достигается через двое суток. Сорбция проводилась на Са-силикагеле. Изучали зависимость сорбции от pH раствора. Величина сорбции, как показали опыты, мало меняется в широком интервале изменения pH раствора. Зависимость величины сорбции РО(r)_-иона на Са-силикагеле - 0.85* из 0.01 мол. раствора от pH (навеска - 100 мг, объем - 20 см3, время - 2 суток, температура - 20° С) приведена ниже: Величина сорбции, ммоль/г.......... 0 0.50 0.65 0.55 0.60 0.40 pH раствора .... 2 4 6 8 10 14 При изучении влияния концентрации РО^-иона в растворе на величину сорбции оказалось, что при контакте Са-силикагеля с разбавленными растворами, общее содержание РО(r)"-иона в которых ниже предельной величины сорбции последнего, наблюдается полное его извлечение из раствора (с учетом чувствительности весового метода определения фосфора в растворе). Зависимость величины сорбции РО^-иона на Са-силикагеле- 0.85 от концентрации (навеска - 100 мг, объем - 20 см3, время контакта - 5 суток, температура - 20° С) приведена ниже: Величина сорбции, ммол/г......... 0.65 0.63 0.63 0.58 0.58 0.32 Равновесная концентрация РО^-иона Не обна- в растворе, ммол/г............... 0.245 0.097 0.047 0.0125 0.005 ружено Величина сорбции из более концентрированных растворов достигает своего максимального значения независимо от концентрации РО|~-иона * Здесь и ниже цифра указывает содержание металла в твердой фазе сорбента в ммол/г. 130 в растворе. Эта предельная величина, равная 0.6 ммоля/г, несколько ниже величины обменной емкости используемого сорбента (0.85 ммол/г), что объясняется возможностью протекания реакции обмена по нескольким схемам с образованием соединений, различных по составу: 3(=Si-О-СаОН) + РО|" (=Si-0-Са)3Р04 + ЗОН-, (1) 2(=Si-О-СаОН) + РО3- (=Si-0-Ca)2P0; -f 20Н-, (2) =Si-О-СаОН + РО(r)- =Si-О-СаРО|- + ОН-. (3) Сорбция F_-HOHa. Предварительными опытами было установлено, что время контакта, необходимое для реализации практически всей обменной емкости, составляет 2 суток. Сорбция F"-HOHa, определенная при оптимальных условиях (pH 6, см. ниже) для различных образцов: Са-силикагеля - 0.85, Mg-силика-геля - 0.92, А1- силикагеля -0.46 и силикагеля - составляет значительную величину лишь для Са- и Al-производных поликремневой кислоты и практически отсутствует на Mg-силикагеле и силикагеле. Ниже приводятся данные по сорбции F"-HOHa из 0.05 мол. раствора NaF при pH 6 (навеска - 250 мг, объем - 20 см3, время контакта - 2 суток, темпе- ратура - 20° С): Силикагель Al-силикагель Са-силикагель Mg-силикагель Величина сорбции, ммоль/г........... 0 0.94 0.72 0.12 Величина сорбции зависит от pH раствора, достигая максимальной величины в кислой области. Последняя, однако, ограничена стойкостью поликремневой соли в кислой среде. Зависимость величины сорбции F'-иона от величины pH раствора на
Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены. |
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
