Химия и технология урана. Тураев Н.С - 211 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

211
7.2.1.1.3. СИНТЕТИЧЕСКИЕ ИОНООБМЕННЫЕ СМОЛЫ
Ионообменные смолы в настоящее время являются наиболее
распространенными ионитами. Их каркас (так называемая матрица)
состоит из неправильной высокополимерной пространственной сетки
углеводородных цепей (алканы и бензольные кольца). В определенных
местах матрицы закреплены активные ионогенные группы, способные к
диссоциации.
В результате диссоциации получаются фиксированные ионы,
прикрепленные к матрице, и подвижные проти
воионы, циркулирующие
в порах матрицы.
Матрица ионита гидрофобна, полистирол (основа многих смол) в
воде нерастворим. Введение активных групп означает введение в
гидрофобную матрицу гидрофильной группы. Ионит становится
полиэлектролитом, способным к набуханию. При набухании объем
ионита увеличивается вследствие внедрения в зерна ионита воды.
Таким образом, синтетические ионообменные смолы – это гели
полиэлектролитов, способные к набуханию; набухаемость их
ограничивается по
перечными связями.
Свойства синтетических ионообменных смол определяются числом
и типом активных групп, а также строением матрицы (в первую очередь
– количеством поперечных связей). Число активных групп определяет
полную емкость ионита. Емкость ионита и количество поперечных
связей определяют степень набухания, от которой зависит подвижность
противоионов, а, следоват
ельно, и скорость ионообменных процессов.
При большом числе поперечных связей средний размер пор может
составлять несколько ангстремов; при очень малом числе поперечных
связей он может быть в сотни раз больше (в набухшем состоянии).
Строение матрицы определяет химическую и термическую
стойкость ионитов, а значит и их срок службы. Важную роль играет и
тип актив
ных групп.
В зависимости от степени диссоциации активных групп катионитов,
находящихся в
+
H -форме, катиониты разделяются на:
сильнокислотные
, содержащие сульфогруппу
HSO
3
−
, константа
ионизации их (Ku) велика (
21
1010
−
−
−
), поэтому они могут работать
при всех значениях рН; особенно хорошо диссоциирует сульфогруппа,
внедренная в бензольное кольцо (смола КУ-2);
среднекислотные
, содержащие фосфоновую группу
23
HPO−
с
константой ионизации
65
1010
−
−
−
, они могут работать при рН=2–14;
слабокислотные
– смолы с карбоксильной группой

Страницы