Методы концентрирования и разделения микроэлементов. Сальникова Е.В - 65 стр.

      Коэффициент селективности не является постоянной величиной и
зависит от свойств раствора, общей его концентрации, количественных
соотношений ионов А+ и B+, от температуры. Он характеризует сродство
данного ионообменника к иону B+ по сравнению с ионом A+. Сильное
взаимодействие одного из ионов, А или В, с фиксированными группами
ионообменника не гарантирует высокой селективности ионообменника по
отношению к этому иону, потому что данный ион может столь же сильно
взаимодействовать с ионами или молекулами воды в фазе раствора.
      Явления селективности могут возникать исключительно за счет
взаимодействий в фазе раствора. По Райхенбергу, селективность — это
конкурентная борьба коионов (ионов одинакового с фиксированной группой
знака заряда) раствора, ионогенных групп ионообменника и молекул воды
обеих фаз (раствора и ионообменника) за сольватацию обменивающегося
противоиона. Термин «сольватация» в данном случае охватывает все явления,
приводящие к рассеиванию заряда иона и снижению его свободной энергии.
Направление реакции ионного обмена определяется тем противоионом, при
сольватации которого достигается большее снижение свободной энергии.
Ион, менее склонный к сольватации, вытесняется в фазу с более слабыми
сольватирующими свойствами.
      Например, из двух ионов, имеющих одинаковый заряд А и В, если
ион А гидратирован сильнее, чем ион В, то ион А при прочих равных
условиях будет находиться в разбавленной водной фазе раствора, где
имеется больше «свободных» молекул воды для его гидратации, чем в
концентрированной фазе ионообменника. Значит, ион В переходит в фазу
ионообменника не потому, что он обладает каким-то особым сродством к
фазе ионообменника, а просто потому, что склонность иона А к гидратации
выражена сильнее. Если, к тому же, ион А сильнее, чем ион В,
взаимодействует с коионами раствора, селективность ионообменника по
отношению к иону В будет еще больше. При этом движущей силой
селективности будет комплексообразование иона А в растворе, а не
взаимодействие иона В с ионообменником. Если противоионы неодинаково
взаимодействуют с фиксированными группами ионообменника, т. е. ион А
взаимодействует с ними сильнее, то селективность ионообменника к иону В
понизится. Таким образом, положение ионообменного равновесия
определяется доминирующей из ряда конкурирующих реакций противоионов
- с ионогенными группами матрицы, коионами в растворе и с водой в обеих
фазах [32].
      Экспериментально установлены так называемые ряды сродства или ряды
селективности (лиотропные ряды) ионов по отношению к ионообменникам.
      Порядок селективности гидратированных ионов щелочных металлов на
сульфокатионообменниках соответствует следующему ряду: Li+ < Na+ < К+ <
Rb+ < Cs+ < Ag+, т. е. с возрастанием порядкового номера элемента
увеличивается селективность иона к иониту. Из щелочных металлов хуже всех
на сульфокатионитах сорбируется наиболее гидратированный ион лития. Его

                                                                      65