Ионного обмена

Основана на способности некоторых, практически нерастворимых в воде веществ, называющихся ионообменными материалами или ионитами, изменять в нужном направлении состав воды.

Проходя м/у зернами ионита, обрабатываемая вода способна обменивать часть ионов, растворенного в ней электролита, на эквивалентное количество ионов ионита. В результате изменится ионный состав и воды, и ионита. Если происходит обмен катионами – катионирование, если обмен анионитами – анионирование. Обработка воды методами ионного обмена принципиально отличается от обработки осаждением, т.к удаляемые из воды примеси, не образуют осадка, нет необходимости постоянно добавлять реагенты, следовательно работа ионно-обменной установки проще; габариты аппаратов меньше, а эффект выше, чем при осаждении.

Продолжительность работы цикла ионитных фильтров зависит от обменной емкости ионита (способность к обмену). После использования до заданного предела обменной емкости ионита, ее восстанавливают путем удаления задержанных ионитов (из воды) и введение вместо них ионов, кот он отдавал воде в период раб цикла, т.е восстановление ионитов – процесс, обратный ионно-обменному.

22.Физико-химические свойства ионитов.

В качестве ионитов чаще всего используются сульфоуголь и синтетич. смолы (полимеры). Отличительной особенностью полимерных смол является их структура и размеры молекул, состоящих из сотен или тысяч, связанных м/у собой атомов (высокомолекулярные соединения). Иониты на основе высокомолекулярных смол характеризуются свойствами:

1) набухаемость;

2)нерастворимость

3)способность к ионному обмену.

Отношение одной и той же массы ионита в набухшем и воздушно-сухом состоянии – коэффициент набухания, равный относительной насыпной плотности воздушно-сухого ионита к насыщенной насыпной плотности набухшего (без учета воды):

к=ρсух/ρнабухш

Способность ионита к ионному обмену определяется их особой структурой, состоящей из твердой нерастворимой в воде молекулярной сетки, к отдельным местам которой присоединены химически активные функциональные группы атомов, способные к электрической диссоциации в воде, т.е каждая молекула такой смолы – своеобразный твердый электролит (неразрывно скрепленная нерастворимая часть, имеющая свободный заряд и окружают ее противоположно заряженные ионы с ограниченной неподвижною около сетки)

Схематически диссоциация ионов:

K⁺R→И⁺+R^-

R⁺A→R⁺+A^-

Где R – радикальный кусок

И⁺R - катионит, в котором подвижным ионом будет

- большая полимерная мол-ла (радикал)

- анионит, в котором подвижным обменным ионом является анион – А

- высокомолекулярная часть, как и в первой реакции

Поиск по сайту: