Технология защиты окружающей среды (теоретические основы). Ветошкин А.Г - 179 стр.

    Скорость ионного обмена определяется самой медленной из этих стадий
– диффузией в пленке жидкости либо диффузией в зерне ионита. Химическая
реакция ионного обмена происходит быстро и не определяет суммарную
скорость процесса.
    Ионообменное равновесие. Функциональную зависимость противоион-
ного состава ионита от противоионного состава внешнего раствора при по-
стоянных температуре и давлении называют изотермой ионного обмена.
Изотермы изображаются графически в безразмерных координатах a i - ai :
                           n                                                             n
      ai = zi ⋅ ci / ∑ zi ⋅ ci ;              (5.74)                ai = zi ⋅ ci / ∑ zi ⋅ ci ,    (5.75)
                          i =1                                                          i =1

где a i и ai - эквивалентные доли i - го иона в фазе ионита и в растворе;                                  ci
и ci - концентрации i- го иона в ионите и в растворе в условиях равновесия
системы, моль ионов на 1 г ионита; zi - заряд i- го иона.
    Величины a i и ai изменяются в интервале от 0 до 1, следовательно,
изотермы обмена ai = f (ai ) изображаются в квадрате, сторона которого рав-
на единице.
    Отношение ai / ai называется коэффициентом распределения i-го иона
при сорбции Kpi. Этот коэффициент является мерой обогащения или обедне-
ния ионита данным веществом. При Kpi <1 ионит обеднен, а при Kpi >1 обо-
гащен компонентом по сравнению с равновесным раствором.
Если в растворе содержится не один, а несколько ионов, например А и В, то
селективность ионита оценивается коэффициентом селективности (избира-
тельности) KА,В, равным отношению коэффициентов распределения конкури-
рующих ионов:
           K A, B = K PA / K PB = a A a B / a A ⋅ a B = c A c B / c A ⋅ c B .                  (5.76)
    При KА,В >1 ионит селективен к иону А; при KА,В >1 избирательно сорби-
руется ион В; при KА,В = 1 ионит не проявляет селективности ни к одному из
ионов.
    Если обменная реакция описывается уравнением в общем виде, то рав-
новесие ионообменных процессов выражается формулой:
      K A, B = (c A / c A ) n (c B / c B ) = ( y A / x A ) n ( x B / y B )(θ / c0 ) n −1 ,        (5.77)

где KА,В – константа равновесия; c - концентрация ионов в твердой фазе; с -
концентрация ионов в жидкой фазе; x = c/c0 – безразмерная концентрация в
жидкой фазе; y= c /θ - безразмерная концентрация в твердой фазе; с0 – общая
“эквивалентная” концентрация ионов в жидкости; θ - обменная емкость смо-
лы (значение θ находится в пределах n и 1).