Потенциометрическое титрование ионитов. Славинская Г.В - 13 стр.

UptoLike

Рубрика: 

13
Влияние температуры
на кислотно- основное равновесие изучено мало, хотя в реальных
технологических процессах с участием ионообменных материалов температура
играет важную роль. По данным Густафсона, константа ионизации
карбоксильного катионита с повышением температуры от 5 до 35
о
С
увеличивается на 0,01-0,06 единицы в зависимости от ионной силы раствора.
Аналогичный результат был получен Вейссом и другими авторами при
изучении некоторых сшитых полиакриловых и метакриловых смол в интервале
температур от 20 до 80
о
С, обнаруживших лишь незначительное уменьшение
кислотности указанных образцов.
При исследовании карбоксильных катионитов КБ-4П-2, КБ-2-7П и КБ-29
при повышении температуры от 293 К до 333 К значения рК карбоксильных
групп возросли соответственно с 5,5 до 6,0; с 5,6 до 6,1 и с 7,2 до 7,7.
Гораздо большее изменение величины рК при изменении температуры
получено рядом авторов для слабоосновных анионитов , приводящее к
существенному понижению их основности при нагревании. Так , при
повышении температуры от 20 до 80
о
С значение рК анионитов Деадицит G,
Амберлит IRA-93 и других увеличивается на 1-2 единицы .
Однако при титровании низкоосновных анионитов Хохлов наблюдал
усиление ионизированности их функциональных групп при повышении
температуры на 40
о
С. Так , рК
b
АН-31 уменьшился с 8,4 до 7,4; АН-221 - с 6,3
до 5,8; АН-251 - с 4,8 до 4,1.
На основании этих малочисленных данных можно предположить, что с
повышением температуры кислотно- основные свойства функциональных групп
ионитов или ослабевают, или усиливаются . Характер и причины этой
зависимости до сих пор не выяснены . Поэтому подробное исследование
влияния температуры на указанные свойства ионообменников представляют
большой интерес.
Влияние степени сшивания и строения матрицы
Наличие мостиковых связей между полимерными цепочками ионита
приводит к тому, что стремление звеньев матрицы под действием
осмотического давления и электростатических сил отталкивания
фиксированных зарядов расположиться на максимальном расстоянии друг от
друга ограничено. С ростом числа поперечных связей в ионите набухаемость
его уменьшается . Соответственно понижается диэлектрическая проницаемость
ионита, вызывая при этом ослабление ионизации и катионитов, и анионитов.
Так , Матисон и Шет для сополимеров метакриловой кислоты и Пеппер и
Рейхенберг для сульфополистирольных катионитов обнаружили линейную
зависимость между содержанием кросс- агента и обратной величиной
набухаемости.
                                        13


                                 В лияние тем пературы

на кислотно-основное равновесие из уч ено м ало, хотя в реальны х
технологич еских процессах с уч астием ионооб м енны х м атериалов тем пература
играет важ ную        роль. По данны м Густаф сона, константа иониз ации
карб оксильного катионита с повы ш ением тем пературы от 5 до 35 оС
увелич ивается на0,01-0,06 единицы в з ависим ости отионной силы раствора.
        А налогич ны й рез ультат б ы л получ ен В ейссом и другим и авторам и при
из уч ении некоторы х сш иты х полиакриловы х и м етакриловы х см ол в интервале
тем ператур от 20 до 80 оС, об наруж ивш их лиш ьнез нач ительное ум еньш ение
кислотности указ анны х об раз цов.
        При исследовании карб оксильны х катионитов К Б-4П-2, К Б-2-7П и К Б-29
при повы ш ении тем пературы от 293 К до 333 К з нач ения р К карб оксильны х
групп воз росли соответственно с 5,5 до6,0; с 5,6 до6,1 и с 7,2 до 7,7.
        Гораз до б ольш ее из м енение велич ины р К при из м енении тем пературы
получ ено рядом авторов для слаб оосновны х анионитов, приводящ ее к
сущ ественном у пониж ению их основности при нагревании.                 Т ак, при
                                           о
повы ш ении тем пературы от 20 до 80 С з нач ение р К анионитов Д еадицит G,
А м б ерлитIRA-93 и других увелич ивается на1-2 единицы .
        О днако при титровании низ коосновны х анионитов Х охлов наб лю дал
усиление иониз ированности их ф ункциональны х групп при повы ш ении
тем пературы на40 оС. Т ак, р Кb А Н -31 ум еньш ился с 8,4 до 7,4; А Н -221 - с 6,3
до5,8; А Н -251 - с 4,8 до4,1.
        Н а основании этих м алоч исленны х данны х м ож но предполож ить, ч то с
повы ш ением тем пературы кислотно-основны е свойстваф ункциональны х групп
ионитов или ослаб еваю т, или усиливаю тся. Х арактер и прич ины этой
з ависим ости до сих пор не вы яснены . Поэтом у подроб ное исследование
влияния тем пературы на указ анны е свойства ионооб м енников представляю т
б ольш ой интерес.

                   В лияние степени сш ивания и строения м атрицы

       Н алич ие м остиковы х связ ей м еж ду полим ерны м и цепоч кам и ионита
приводит к том у, ч то стрем ление з веньев м атрицы под действием
осм отич еского давления       и электростатич еских        сил отталкивания
ф иксированны х з арядов располож иться на м аксим альном расстоянии друг от
друга огранич ено. С ростом ч исла попереч ны х связ ей в ионите наб ухаем ость
его ум еньш ается. Соответственно пониж ается диэлектрич еская проницаем ость
ионита, вы з ы вая при этом ослаб ление иониз ации и катионитов, и анионитов.
Т ак, М атисон и Ш ет для сополим еров м етакриловой кислоты и Пеппер и
Рейхенб ерг для сульф ополистирольны х катионитов об наруж или линейную
з ависим ость м еж ду содерж анием кросс-агента и об ратной велич иной
наб ухаем ости.