Химия и технология урана. Тураев Н.С - 231 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

231
концентрированного раствора в порах ионита в разбавленный внешний
раствор, где имеются лучшие условия для полной гидратации, иона с
наибольшей энергией гидратации. Следовательно, предпочтительнее
вхождение в ионит иона с меньшей энергией гидратации. Суммарное
изменение энергии гидратации при переходе ионов из внешнего
раствора в ионит способствует увеличению энергии Гиббса и тем
больше, чем меньше собственный радиус и больше за
ряд иона.
Ионит будет селективен к тому иону, у которого уменьшение
энергии Гиббса за счет электростатического взаимодействия будет по
абсолютной величине больше возрастания энергии Гиббса из-за
изменения энергии гидратации.
У катионитов отрицательный заряд фиксированного иона
сконцентрирован на атомах кислорода, находящихся на внешнем его
конце. Можно считать, что фиксированный ион пространственно
доступен и имеет небольшо
й радиус. Тогда сила электростатического
взаимодействия будет определяться размером гидратированного иона и
его зарядом.
Преобладанию роли электростатического взаимодействия
способствуют два обстоятельства.
Во-первых, хотя энергия гидратации пропорциональна квадрату
заряда иона, но большая часть этой энергии связана с образованием
первичной гидратной оболочки, сохраняющейся при переходе иона из
внешн
его раствора во внутренний, значит доля энергии гидратации,
теряемая при переходе в ионит, уменьшается по мере увеличения заряда
катиона.
Во-вторых, энергия электростатического взаимодействия с
фиксированным ионом растет значительно быстрее, чем заряд
противоиона. Это происходит вследствие поляризации фиксированного
иона в поле многозарядного катиона. Перераспределение электронной
плотности в сульфогруппе в поле действия многозарядного
противои
она (с валентностью
i
Z)можно представить по схеме:
(7.73).
Степень поляризации сильно возрастает при увеличении заряда
катиона [50, стр. 166]. Поляризация равноценна уменьшению размера
фиксированного иона. Поэтому при обмене противоионов малого
размера селективность увеличивается с зарядом катиона.
Лишь при обмене крупных комплексных катионов, когда силы
электростатического взаимодействия уменьшаются, селективность

Страницы