ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
75
В ионообменных процессах осуществляется избирательное
поглощение одного или нескольких компонентов из растворов с помощью
ионитов.
Отличие ионообменных процессов от адсорбционных заключается в
том, что обмен ионами между раствором и ионитом связан с протеканием
гетерогенной химической реакции. Процесс ионного обмена состоит из
трех стадий: транспорт ионов из объема жидкой фазы к поверхности
ионита (внешняя диффузия), транспорт ионов внутрь зерен ионита
(внутренняя диффузия) и реакция ионного обмена. Любая из этих стадий
может быть лимитирующей скорость процесса в целом.
Процессы ионообменной очистки сточных вод по технико-
экономическим показателям успешно конкурируют с другими методами
очистки. Этому способствует простота аппаратурного оформления
ионного обмена.
10.1.1. Общая характеристика
и классификация
Синтетические ионообменные смолы представляют собой полимеры
с пространственной структурой, содержащие функциональные группы,
способные диссоциировать в водных растворах на ионы – так называемые
ионогенные группы. При диссоциации этих групп образуются по меньшей
мере два иона: один из которых (катион или анион в зависимости от типа
ионита) химически связан со структурой полимера
и поэтому неподвижен,
а другой, противоположный по знаку заряда, может переходить в раствор.
Первый тип ионов называют фиксированными, а второй – противоионами.
В зависимости от противоиона, которым насыщена ионообменная
смола, различают H-форму, Na-форму, Ca-форму и т.п. для катионитов и
соответственно OH-форму, Cl-форму для анионитов.
Иониты
разделяют на катиониты, вступающие в реакции катионного
обмена RH + Na
+
→ RNa + H
+
, и аниониты, вступающие в реакции обмена
анионами ROH + Cl
–
→ RCl + OH
–
. Промежуточное положение занимают
амфолиты, которые содержат как кислотные, так и основные ионогенные
группы, и, в зависимости от условий процесса, могут вести себя либо как
катиониты, либо как аниониты.
В соответствии со степенью ионизации в растворе катиониты делятся
на сильно- и слабокислотные. Сильнокислотные катиониты способны
к обмену ионов в щелочной, нейтральной
и кислой средах. В качестве
фиксированных ионов они обычно содержат сульфогруппу –SO
3
–
.
Слабокислотные катиониты способны к обмену катионов только в
щелочной или нейтральной среде (рН ≥ 7). В качестве фиксированных
ионов они содержат слабо диссоциирующие кислотные группировки,
например кобоксильную группу –COO
–
.
Аналогичным образом аниониты делятся на сильноосновные
и слабоосновные. Сильноосновные аниониты способны к ионному обмену
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 73
- 74
- 75
- 76
- 77
- …
- следующая ›
- последняя »
