Химия и технология урана. Тураев Н.С - 229 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

229
в раствор. Сила, действующая на ион в поле граничного потенциала,
пропорциональна заряду иона. Следовательно, иониты сильнее
притягивают противоионы с большим зарядом.
Так как стремление противоионов к диффузии не зависит от их
заряда, то при равновесии граничный потенциал компенсирует
большую разность концентрации между ионитом и раствором в случае
противоионов с большим зарядом.
Размер ионов
(в гидратированном состоянии). Ионит
предпочтительнее поглощает противоион с меньшим эквивалентным
объемом (в гидратированном состоянии). Избирательность
увеличивается с увеличением разности эквивалентных объемов,
емкости ионита, количества поперечных связей в ионите, с
уменьшением общей концентрации раствора и с уменьшением
концентрации меньшего противоиона.
Эластичная сетка матрицы стремится занять наименьший объем,
поэтому ионит предпочтительнее поглощает противоионы,
вызывающие мен
ьшее набухание. Это стремление растет по мере
натяжения сетки и, следовательно, роста давления набухания, что имеет
место при увеличении степени поперечной связанности.
Итак, при одинаковом заряде ионов лучше будет поглощаться ион с
меньшей гидратной оболочкой. Величина гидратной оболочки зависит
от плотности заряда иона на его поверхности. Поэтому ионы, имеющие
больший собственн
ый размер, имеют меньшую гидратную оболочку. То
есть, чем ниже в периодической таблице расположен элемент, тем
лучше он извлекается ионитом из раствора. С точки зрения технологии
большинство редких, рассеянных и радиоактивных элементов, а также
тяжелых металлов (таких как W, Mo, Nb, Ta, Zr, Au, Ag,
редкоземельные элементы и др.) находятся именно в нижней части
таблицы.
При слабости сил электростатического взаимодействия
фиксированных ионов и противои
онов определяющим фактором
селективности служит величина работы гидратации, так как с
энергетической точки зрения выгоден переход иона из внутреннего
раствора во внешний, где имеются лучшие условия для полной
гидратации, иона с большей энергией гидратации. Для ионов Li
+
, Na
+
,
K
+
, Rb
+
и Cs
+
работы гидратации составляют соответственно 531, 423,
339, 314 и 280 кДж/моль. На сульфосмолах ряд селективности этих
ионов Cs
+
>Rb
+
>K
+
>Na
+
>Li
+
.
Но на карбоксильных смолах ряд селективности этих ионов
обратный. Это связанно с тем, что на сульфогруппе избыточный
отрицательный заряд распределен между тремя атомами кислорода, а на

Страницы