Полимерные соединения и их применение. Максанова Л.А - 76 стр.

       В зависимости от вида ионогенной группы ионооб-     сколько десятков нм в поперечнике. Они напоминают по
менные смолы делятся на катионообменные и анионооб-        структуре пенопласты или активированные угли.
менные. Катионообменные смолы, полимерные катиониты               Важнейшей физико-химической характеристикой ио-
содержат в макромолекулярной цепи кислотные группы:        нообменных смол являются обменная емкость. Ионообмен-
-SO3H, -COOH, -OH, -SH, остатки фосфорной, мышьяковой,     ная емкость – число миллиграмм-эквивалентов, поглощен-
селеновой кислот и др. При диссоциации их образуются не-   ных или вытесненных определенной навеской полимера и
большие, подвижные и способные к ионообмену катионы        выражается в мг-экв/г или мг-экв/см3.
(чаще всего Н+) и высокомолекулярный анион. Аниониты              Различают несколько видов обменной емкости: пол-
представляют собой высокомолекулярные нерастворимые        ную емкость, которая определяется числом ионогенных
основания, содержащие большое количество основных          групп в ионите и являются постоянной величиной, и рабочую
групп, таких, как –NН2, –NН3ОН, -NНR, -NR2, остатки фос-   (полезную), которая зависит от количества доступных для
фониевых и сульфониевых оснований и др., которые диссо-    обмена мест, степени ионизации, природы и концентрации
циируются на маленькие, легко перемещающие анионы (в       иона, характера ионита и др.
виде ОН-) и высокомолекулярный катион.                            Практически ионообмен проводят путем пропускания
       Катиониты и аниониты в зависимости от характера     (фильтрования) раствора электролита через колонну, запол-
функциональных групп делятся на сильные и слабые поли-     ненную набухшими гранулами ионита. Ионообмен можно
кислоты и полиоснования. Например, катиониты, содержа-     рассматривать как гетерогенные химические реакции. Так,
щие группы - SO3H, более сильные кислоты, чем полимеры     катионный обмен:
с группами – COOH. Аниониты, имеющие остатки аромати-               R - М1       + М2 + + ↔      R – М2 + М1 + ;
ческих аминов, представляют собой слабые основания по              твердая фаза раствор      твердая фаза раствор
сравнению с полиэлектролитами, у которых аминогруппы              Анионный обмен:
связаны с алифатическими группировками. Ионообменные                R -А1     +    А2-   ↔      R – А2  +    А1- ,
смолы могут иметь амфотерный характер, содержать одно-            твердая фаза раствор     твердая фаза   раствор
временно кислотные и основные группы (амфолиты).                  где R - элементарное звено ионита с одной ионоген-
       Известны специфические комплексообразующие ио-      ной группой;
нообменные      смолы     (комплекситы),   окислительно-          М1+ и М2+ - обменивающиеся катионы,
восстановительные иониты (редокс-полимеры, редокситы),            А1- - и А2- - обменивающиеся анионы.
обладающие ярко выраженными селективными свойствами.              Другой важной характеристикой ионита является ско-
       По структурному признаку иониты подразделяются      рость ионного обмена. Обычно ионные реакции в растворе
на два вида: гелевидные и макропористые. Структура геле-   происходят практически мгновенно, а процессы ионообмена
видных смол представляют собой трехмерную макромоле-       с ионитами, протекающие в гетерогенной среде, обладает
кулярную сетку. Макропористые иониты – полимеры, в ко-     вполне измеримой скоростью. Скорость в основном опреде-
торых твердая фаза пронизана порами, достигающих не-       ляется скоростью диффузии, которая является медленной
                                                           стадией ионообмена. Исследование кинетики показали, что