Химия и технология урана. Тураев Н.С - 222 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

222
представления для качественного объяснения ряда явлений.
Рассмотрим некоторые явления, которые сопутствуют ионному
обмену или предшествуют ему.
7.2.1.3. НАБУХАНИЕ
Данный процесс предшествует ионному обмену. Сухой ионит,
приведенный в контакт с раствором (или водой), набухает, поглощая
растворитель. Степень набухания зависит от свойств ионита и состава
раствора. При поглощении растворителя спутанные в клубок цепи
полимера растягив
аются и происходит увеличение объема ионита (для
среднесшитых смол в 2–3 раза).
Чем больше поперечных связей, тем полимерная сетка плотнее и
жестче, тем способность к набуханию меньше.
Следовательно, способность к набуханию определяется, главным
образом, степенью поперечной связанности матрицы.
Увеличение объема ионита вызывается, в основном, двумя
физическими причинами. Поры ионита содержат ионы в высокой
концентрации. Ио
ны стремятся к сольватации (в водных растворах – к
гидратации поляризованными молекулами воды). Эта тенденция в
модели Лазара-Грегора учитывается разностью осмотических давлений
внешнего раствора и жидкости в порах, которая определяется
уравнением:
O
2
H
O
2
H
O
2
H
a
a
ln
RT
⋅
ν
=π (7.62),
где
O
2
H
a
и
O
2
H
a
– активности воды во внешнем растворе и в фазе
ионита,
O
2
H
ν – парциальный мольный объем воды [30, стр. 253].
Вторым эффектом, способствующим растягиванию матрицы,
является электростатическое отталкивание фиксированных ионов.
Согласно модели Лазара-Грегора этому явлению соответствует
взаимное отталкивание одноименно заряженных пластин.
По мере внедрения растворителя в ионит действие обеих сил
уменьшается: разбавление раствора в порах несколько выравнивает
осмотические давления, увеличение расстояния ослабляет
электростатическое отталкивание. Одновременно с растягив
анием
матрицы увеличивается противоположная сила: упругие силы матрицы.
При определенном положении наступает состояние равновесия,
дальнейшее проникновение растворителя в ионит прекращается.
На величину набухания очень сильно влияет степень поперечной

Страницы