Справка о применении ионообменных смол

Ионообменные смолы (катиониты) – высокомолекулярные полимерные соединения трехмерной гелевой и макропористой структуры, содержащие функциональные группы кислотного характера, способные к реакциям катионного обмена.

Ионообменные смолы делят на катионообменные, анионообменные и амфотерные (или биполярные).

Катионообменные смолы бывают как сильно-, так и слабокислотные.

Анионообменные - сильно- и слабоосновные, а так же промежуточной и смешанной основности.

Сильнокислотные катиониты- это катиониты, обменивающие катионы в растворах при любых значениях pH, слабокислотные - способные к обмену катионов в щелочных средах при pH>7.

Сильноосновные аниониты - аниониты, способные к обмену анионов любой степени диссоциации в растворах при любых значениях pH; слабоосновные - аниониты, способные к обмену анионов из растворов кислот при pH 1-6.

Поскольку природная вода является многокомпонентной структурой - важно правильно организовать водоподготовку и выбрать нужный химреагент.

Ионообменные смолы можно рассматривать, в принципе, как нерастворимые полиэлектролиты. Поливалентный, т.е. многозарядный, ион, образующий структурный каркас ионнообменной смолы, практически неподвижен из-за своей огромной молекулярной массы. Этот ион-каркас связывает малые подвижные ионы противоположного знака, которые способны к эквивалентному обмену на ионы окружающего раствора.

Иониты представлены анионитами - материалами, способными к обмену анионов, и катионитами - материалами, обменивающими катионы.

Таблица 1. - Физико – хим. свойства

Характеристика ионообменной

смолы

Состав катиониты аниониты структура г мп г мп Механическая прочность, г/зерно 700 1200 400 1200 По перепаду давления на слое, кПа 150-200 Осмотическая стабильность, % 95 99 95 99

 

г – гель

мп - макропористая структура

В таблице приводятся типичные значения показателей механической прочности и осмотической стабильности обычной ионообменной смолы.

Так как ионообменные смолы представляют собой нерастворимые высокомолекулярные соединения с функциональными ионогенными группами, то они способны вступать в реакции обмена с ионами раствора. Некоторые типы ионитов обладают способностью вступать в реакции комплексообразования, окисления-восстановления, а также способностью к физической сорбции ряда соединений.

Иониты имеют гелевую, макропористую и промежуточную структуру.

Ионообменные смолы обладают более высокой активностью, механической прочностью, химической устойчивостью, чем природные и искусственные алюмосиликаты и сульфоугли.

 

Производство ионообменных смол

Получают ионнообменные смолы полимеризацией, поликонденсацией или путём полимераналогичных превращений (т.е. называемой химической обработкой полимера, не обладавшего до этого свойствами ионита).

Как правило, иониты выпускаются в солевых (натриевая, хлористая) или смешанно-солевых формах (натрий-водородная, гидроксильно-хлоридная). Кроме того, выпускаются иониты, практически полностью переведенные в рабочую форму (водородную, гидроксильную и др.). Эти материалы используются в пищевой, фармацевтической, медицинской промышленности и для глубокой очистки конденсата на атомных электростанциях. ............