Іонообмінні смоли
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Іонообмінні смоли

Іонообмінні смоли, синтетичні високомолекулярні (полімерні) органічні іоніти. Відповідно до загальної класифікації іонітів І. с. ділять на катіонообмінних (полікислоти), аніонообмінних (поліоснованія) і амфотерниє, або біполярні (поліамфоліти). Катіонообмінні смоли бувають сильно- і слабокислотні, аніонообмінні — сильно- і слабоосновниє. Якщо носіями електричних зарядів молекулярного каркаса І. с. є фіксовані іони (функціональні, або іоногенні, групи) лише одного типа, наприклад сульфогруппи, то такі І. с. називаються монофункціональними. Якщо ж смоли містять різнотипні іоногенні групи, вони називаються поліфункціональними. За структурною ознакою розрізняють мікропористі, або гельовідниє, і макропористі І. с. Частки гельовідних смол гомогенні; іонний обмін в системі гельовідная смола — розчин електроліту можливий лише завдяки дифузії іонів, що обмінюються, крізь молекулярну сітку набряклого іоніту. Макропористі смоли гетерогенні; їх частки мають губчасту структуру, тобто пронизані системою крізних пір, середній діаметр яких (від 200—300 до 1000—1200 ) набагато перевищує розміри молекул розчинника і іонів, що обмінюються. Розчин електроліту вільно проникає по порах всередину часток таких І. с., що значно полегшує іонний обмін, особливо в неводних середовищах.

загрузка...

  І. с. можна розглядати як нерозчинні поліелектроліти . Полівалентний (багатозарядний) іон, створюючий структурний каркас І. с., практично нерухомий із-за величезної молекулярної маси. Цей іон-каркас, або іон-сітка, зв'язує малі рухливі іони протилежного знаку (протівоїони), які здібні до еквівалентного обміну на іони навколишнього розчину. Властивості деяких промислових марок вітчизняних І. с. приведені в таблиці. Середній розмір часток таких І. с. складає 0,2—2,0 мм , насипна маса 0,5—0,9 т / м-коду 3 .

  Отримують І. с. полімеризацією, поліконденсацією або дорогою полімераналогичних перетворень, так званою хімічною обробкою полімеру, що не володів до цього властивостями іоніту. Серед промислових І. с. широкого поширення набули смоли на основі сополімерів стиролу і дивінілбензолу. У їх числі сильнокислотниє катіоніти, сильно- і слабоосновниє аніоніти. Основною сировиною для промислового синтезу слабокислотних катіонообмінних смол служать акрилова і метакрилова кислоти і їх ефіри. У великих кількостях виробляють також І. с. на основі феноло-альдегідніх полімерів, поліамінов і ін. Направлений синтез І. с. дозволяє створювати матеріали із заданими технологічними характеристиками.

  І. с. використовують для знесолювання води, витягання і розділення рідких елементів, очищення продуктів органічного і неорганічного синтезу і ін. Детальніше за див.(дивися) Іоніти .

 

  Властивості деяких промислових марок вітчизняних іонообмінних смол

Марка

Статична обмінна емкость 1 ,

мг-екв/г

Питомий об'ем 2 , мл/г

Максимальна температура експлуатації °С

Основна сировина

 

Сильнокислотниє катіонообмінні смоли

 

КУ-1

4,2—4,5

2,6—3,0

80

Фенол, формальдегід

КУ-2

4,8—5,2

2,5—2,9

130

Стирол, дивінілбензол

 

Слабокислотні катіонообмінні смоли

КБ-2

10—11

2,6—3,0

100

Акрилова кислота, дивінілбензол

КБ-4

8,5—10

2,6—3,0

100

Метакрилова кислота, дивінілбензол

 

Сильноосновниє аніонообмінні смоли

АВ-16

8—9,5

3,6—4,2

90

Поліаміни, епіхлоргідрин, піридин

АВ-17

3,5—4,2

2,5—3,0

50

Стирол, дивінілбензол

 

Слабоосновниє аніонообмінні смоли

АН-2Ф

8,5-10

2,5-3,2

50

Поліаміни фенол

АН-18

3,5-5

2,0-2,5

60

Стирол, дивінілбензол

ЕДЕ-10П

8,5-9,5

2,6-3,2

45

Поліаміни, епіхлоргідрин

  1 Виражена числом міліграм-еквівалентів іонів, що поглинаються 1 г сухої смоли при контакті із стандартним розчином гідроокису натрію (для катіонообмінних смол) або соляної кислоти (для аніонообмінних смол). 2 Об'єм займаний 1 г набряклої у воді смоли.

  Літ. див.(дивися) при статтях Іоніти, Іонний обмін .

  Л. А. Шиц.