Теоретические основы защиты окружающей среды. Ветошкин А.Г. - 220 стр.

поперечными связями, что придает прочность каркасу. При сокращенном на-
писании ионита матрицу обозначают в общем виде ( R ), а активную группу
указывают полностью. Например, сульфокатиониты записывают как RSO3H.
Здесь R – матрица, H – противоион, SO3 – анкерный ион.
     Иониты, содержащие одинаковые активные группы, называются моно-
функциональными, а иониты, которые содержат функциональные группы
различной химической природы – полифункциональными. Они могут обла-
дать смешанными сильно- и слабоосновными свойствами.
     Катиониты в качестве противоионов могут содержать не ионы водорода,
а ионы металлов, т.е. находиться в солевой форме. Точно так же и аниониты
могут быть в солевой форме, если в качестве противоионов они содержат не
ионы гидроксида, а ионы кислот.
      Свойства ионитов. При нагревании ионитов в воде и на воздухе воз-
можно разрушение их зерен, отщепление активных групп, что приводит к
уменьшению их емкости. Для каждой смолы имеется температурный предел,
выше которого ее использовать нельзя. Термическая устойчивость анионитов
ниже, чем катионитов.
     Величина рН сточной воды, при которой происходит обмен ионами, за-
висит от константы диссоциации ионообменных групп смолы. Сильнокис-
лотные катиониты позволяют проводить процесс в любых средах, а слабоки-
слотные – в щелочных и нейтральных средах.
     Иониты в контакте с водой не растворяются, но поглощают некоторое
количество воды и набухают, являясь гелями с ограниченной набухаемостью.
При этом размер микропор возрастает, объем ионитов увеличивается в 1,5…3
раза. Степень набухания зависит от строения смолы, природы противоионов,
от состава раствора. Набухание ионитов влияет на скорость и полноту обме-
на ионов, а также на селективность ионита. Оно прекращается после того,
как разность осмотических давлений до и после обмена уравновесится сила-
ми растяжения и сжатия ионита.
     Сильно набухающие смолы, называемые гелеобразными, имеют удель-
ную обменную поверхность 0,1…0,2 м2/г. Макропористые иониты обладают
развитой обменной поверхностью, равной 60…80 м2/г. Синтетические иони-
ты набухают в воде больше и имеют большую обменную емкость, чем при-
родные. Срок службы синтетических катионитов значительно больше, чем
анионитов.
     Селективность ионного обмена зависит от величины давления набуха-
ния в порах смолы и от размера пор ионита. При малом размере пор большие
ионы не могут достичь внутренних активных групп. В целях повышения се-
лективности ионитов к определенным металлам в состав смолы вводят веще-
ства, способные образовывать с ионами этих металлов внутрикомплексные
соединения (хелаты).
     Основы процесса ионного обмена. Ионный обмен происходит в эквива-
лентных отношениях и является чаще всего обратимым. Реакции ионного
обмена протекают вследствие разности химических потенциалов обмени-
вающихся ионов. В общем виде эти реакции можно представить как:
                                   220