Полимерные соединения и их применение. Максанова Л.А - 77 стр.

UptoLike

Рубрика: 

общая скорость ионообмена в колоннах падает с увеличени-
ем размеров зерна ионита, а время полуобмена пропорцио-
нально его радиусу. Скорость ионообмена находится в зави-
симости и от других факторов, таких как природа и кон-
центрация ионов в растворе, температура и скорость тече-
ния раствора.
При прохождении ионов из растворов в ионит или
наоборот возникают два вида диффузии: внешняя диффузия
через жидкую пленку, окружающую зерна ионита, и внут-
ренняядиффузия вглубь зерен. Пленочная (внешняя)
диффузия больше проявляется в случае разбавленных рас-
творов и набухших ионитов большой емкости. Внутренняя
(гелевая) диффузия характерна при работе с концентриро-
ванными растворами и полимерами с густой молекулярной
сеткой. Эти закономерности ионообмена присущи к водным
растворам. В водноорганических и неводных растворителях
ионообмен протекает гораздо медленнее и сложнее.
Чаще всего ионообмен проводится в динамических
условиях, когда и ионит перемещаются относительно друг
друга. Так, при деионизации воды пропускают ее последо-
вательно через две колонны, одна из которых наполнена ка-
тионитами (R-S0
3
H), другая - анионитом (R-NH
3
OH), при
этом происходят реакции обмена по схеме:
I колонна R-SO
3
H + NaCl R-SO
3
Na + HCl
II колонна R-NH
3
H+ HCl R-NH
3
Cl + H
2
O
Раствор при движении уносит низкомолекулярные
продукты ионообмена и при этом равновесие реакции сме-
щается вправо, в сторону поглощения ионов (в данном при-
мере ионы Na
+
, Cl
-
) ионитом. Такой способ ионообмена дает
возможность наиболее полного использования ионообмен-
ной емкости ионита.
Интересными и широко применяемыми полиэлек-
тролитами являются иониты в смешанном слое (монобеды,
монотанки). Они представляют собой смесь катионита и
анионита или композициизмея в клетке»), которые полу-
чают путем пропитки ионитов мономерами, содержащими
ионогенные группы с противоположным ионом, с после-
дующей полимеризацией. Данный метод более эффективен,
дает более высокую степень очистки, возможность проведе-
ния процесса в нейтральной среде, что очень важно для ис-
следования биологических систем, органических соединений
пищевого сырья и др.
Для биохимических методов исследования широко
применяются целлюлозиониты, имеющие низкую степень
замещения (на 4-8 остатков глюкозы вводят одну ионоген-
ную группу) и чаще используются в виде ткани или бумаги.
Иониты применяются в виде мембран, волокон, тка-
ней, стержней, трубок и т.д., а также в жидком состоянии.
Ионитовые мембраны являются своеобразными избиратель-
ными проводниками электрического тока. Они представляют
большой интерес для создания химических источников элек-
трического тока. На основе их изготовляют ионоселективные
электроды специфического действия.
Метод ионитовых мембран эффективно используется
для разделения ионов с различной подвижностью, для разде-
ления органических кислот, концентрирования и удаления
различных примесей, в том числе радиоактивных, из сточ-
ных вод, очистки, обессоливания воды (особенно морской,
океанской), для аналитических целей и т.д.
Ионообменные смолы могут иметь самое широкое
применение в различных областях науки и техники. Они ис-
пользуются в ионообменной хроматографии, в аналитиче-
ской химии для выделения драгоценных металлов, в качестве
катализаторов, для извлечения алкалоидов из природных со-
единений, разделения рацематов, выделения и очистки вита-
минов и антибиотиков и т.д. Весьма интенсивно применяют
иониты в медицине, например, для удаления из крови ионов
кальция, способствующих ее свертыванию, для лечения язвы
общая скорость ионообмена в колоннах падает с увеличени-    анионита или композиции («змея в клетке»), которые полу-
ем размеров зерна ионита, а время полуобмена пропорцио-     чают путем пропитки ионитов мономерами, содержащими
нально его радиусу. Скорость ионообмена находится в зави-   ионогенные группы с противоположным ионом, с после-
симости и от других факторов, таких как природа и кон-      дующей полимеризацией. Данный метод более эффективен,
центрация ионов в растворе, температура и скорость тече-    дает более высокую степень очистки, возможность проведе-
ния раствора.                                               ния процесса в нейтральной среде, что очень важно для ис-
       При прохождении ионов из растворов в ионит или       следования биологических систем, органических соединений
наоборот возникают два вида диффузии: внешняя диффузия      пищевого сырья и др.
через жидкую пленку, окружающую зерна ионита, и внут-              Для биохимических методов исследования широко
ренняя – диффузия вглубь зерен. Пленочная (внешняя)         применяются целлюлозиониты, имеющие низкую степень
диффузия больше проявляется в случае разбавленных рас-      замещения (на 4-8 остатков глюкозы вводят одну ионоген-
творов и набухших ионитов большой емкости. Внутренняя       ную группу) и чаще используются в виде ткани или бумаги.
(гелевая) диффузия характерна при работе с концентриро-            Иониты применяются в виде мембран, волокон, тка-
ванными растворами и полимерами с густой молекулярной       ней, стержней, трубок и т.д., а также в жидком состоянии.
сеткой. Эти закономерности ионообмена присущи к водным      Ионитовые мембраны являются своеобразными избиратель-
растворам. В водноорганических и неводных растворителях     ными проводниками электрического тока. Они представляют
ионообмен протекает гораздо медленнее и сложнее.            большой интерес для создания химических источников элек-
       Чаще всего ионообмен проводится в динамических       трического тока. На основе их изготовляют ионоселективные
условиях, когда и ионит перемещаются относительно друг      электроды специфического действия.
друга. Так, при деионизации воды пропускают ее последо-            Метод ионитовых мембран эффективно используется
вательно через две колонны, одна из которых наполнена ка-   для разделения ионов с различной подвижностью, для разде-
тионитами (R-S03H), другая - анионитом (R-NH3OH), при       ления органических кислот, концентрирования и удаления
этом происходят реакции обмена по схеме:                    различных примесей, в том числе радиоактивных, из сточ-
       I колонна R-SO3H + NaCl ↔ R-SO3Na + HCl              ных вод, очистки, обессоливания воды (особенно морской,
       II колонна R-NH3H+ HCl ↔ R-NH3Cl + H2O               океанской), для аналитических целей и т.д.
       Раствор при движении уносит низкомолекулярные               Ионообменные смолы могут иметь самое широкое
продукты ионообмена и при этом равновесие реакции сме-      применение в различных областях науки и техники. Они ис-
щается вправо, в сторону поглощения ионов (в данном при-    пользуются в ионообменной хроматографии, в аналитиче-
мере ионы Na+, Cl-) ионитом. Такой способ ионообмена дает   ской химии для выделения драгоценных металлов, в качестве
возможность наиболее полного использования ионообмен-       катализаторов, для извлечения алкалоидов из природных со-
ной емкости ионита.                                         единений, разделения рацематов, выделения и очистки вита-
       Интересными и широко применяемыми полиэлек-          минов и антибиотиков и т.д. Весьма интенсивно применяют
тролитами являются иониты в смешанном слое (монобеды,       иониты в медицине, например, для удаления из крови ионов
монотанки). Они представляют собой смесь катионита и        кальция, способствующих ее свертыванию, для лечения язвы