Синтез, кинетика, термодимика — страница 4

  • Просмотров 4349
  • Скачиваний 196
  • Размер файла 64
    Кб

обусловлена хими­ческой природой сорбента и определяется относительной проч­ностью связей обменивающихся ионов в фазе смолы. При этом энергия связи сорбируемого иона зависит не только от проч­ности связи этого иона с активной труппой сорбента, но и от прочности его связей с любыми другими, так называемыми неактивньгми, структурными группами ионита. Сильные катиониты и аниониты, например, сульфокатиониты и аниониты типа

четвертичных аммониевых оснований, не проявляют большой избирательности в отношении большин­ства ионов. Большая емкость смол такого типа, а также их способность функционировать в широком интервале рН могут быть использованы для концентрирования сильно разбавлен­ных растворов, для обессоливания и в других случаях, когда необходимо полное извлечение всех катионов или анионов из раствора. Для выделения какого-либо одного

элемента из сме­си элементов бывает удобно подобрать такой сорбент, который избирательно поглощал бы ионы интересующего элемента. В настоящее время известно большое количество селектив­ных сорбентов. Синтез таких сорбентов сводится к задаче по­лучения смолы с такой структурой, которая подобна структуре веществ, образующих прочные комплексы или нерастворимые соединения с данным ионом. Так была синтезирована смола

(селективно сортирующая никель) путем введения в структуру смолы глиоксимовых группировок. После выбора соответствующего сорбента необходимо опре­делить область кислотности, в которой работает выбранный ионообменник, и его химическую устойчивость по отношению к тем рабочим средам и температурам, при которых должна проводиться очистка. Процесс обмена ионов описывается уравнением изотермы, предложенным Б.П.Никольским: где

X1(2) и X2(2) -концентрации обменивающихся ионов в ионите (ммоль/г); X1(1)и X2(1) -концентрация обменивающихся ионов в равновесном растворе (ммоль/мл); γ1(2)и γ2(2) -коэффициенты активности обменивающихся ионов в фазе смолы; γ1(1) и γ2(1)- коэффициенты активности обменивающихся ионов в фазе раствора; Z1 и Z2 - заряды обменивающихся ионов; K -константа обмена. Определение коэффициента активности в фазе смолы задача весьма сложная. Однако

можно принять, что отношение коэффициентов активности ионов в поглощенном состоянии остается постоянным, и эту величину (можно ввести в константу. тогда, константа ионного обмена: где a1(1) и а2(1) -активности обменивающихся ионов в равновесном растворе. Если принять, что интересующий ион отмечен индексом 1, то для этого иона из уравнения никольскова имеем: не Отношение количества вещества, поглощенного одним грамом сухой смолы, к