Конструкционные пластмассы
Сильнокислотные катиониты
жүктеу/скачать 12,88 Mb.
|
Кн Архипова Полимеры с комплексом особых свойств (копия)
- Бұл бет үшін навигация:
- Слабокислотные катиониты (класс «КБ»).
- Слабоосновные аниониты (класс «АН»).
- Сильноосновные аниониты (класс «АВ»).
| Сильнокислотные катиониты (в СССР они отмечались маркой «KУ»). К этой группе относятся иониты, способные к обмену катионов и имеющие в своей структуре остатки сильных минеральных кислот (преимущественно серной и фосфорной). Они могут находиться либо в своей основной - кислотной форме (т.е. обменивающимся катионом является протон), либо в солевой форме, т.е. могут содержать вместо протона другие подвижные катионы (Na+, Ca+, и пр.), способные к катионному обмену с растворами электролитов. Эти смолы способны поглощать (обменивать) катионы из щелочных, нейтральных и кислых растворов, т.е. ведут себя в реакциях ионного обмена как сильные минеральные кислоты, способные к реакциям обмена в любых средах (при любом значении рН).
Слабокислотные катиониты (класс «КБ»). К ним относятся иониты, имеющие в своей структуре остатки органических кислот (главным образом карбоксильные группы). Они обладают способностью поглощать катионы только из щелочных сред и по своим свойствам аналогичны слабым органическим кислотам. Слабоосновные аниониты (класс «АН»). Сюда относятся иониты, содержащие слабые органические основания, преимущественно аминогруппы (первичные, вторичные и третичные). Они поглощают анионы только из кислых растворов и только сильных минеральных и органических кислот. Сильноосновные аниониты (класс «АВ»). Эти иониты содержат в своём составе сильные органические основания (преимущественно четвертичные аммониевые). Они обменивают ионы в кислых, нейтральных и щелочных средах и поглощают слабые минеральные и органические кислоты. По своим свойствам этот класс ионитов подобен сильным минеральным щелочам. Существует также класс амфотерных ионитов, которые содержат в своей структуре одновременно и кислотные и основные группы. Такие ионообменики называют также полиамфолитами. С помощью указанных классов ионообменных смол удается решать самые разнообразные технологические задачи в различных отраслях промышленности и хозяйственной деятельности. Для примера мы рассмотрим несколько типичных случаев применения ионообменных технологий. 1. В химической и пищевой промышленности, в атомной энергетике и в других областях производства требуются большие количества воды, совершенно свободной от солей. Получать воду необходимой чистоты выпариванием экономически невыгодно. Дешевле, быстрее и проще очищают воду от солей с помощью ионитов. Вначале исходную воду пропускают через фильтр, заполненный катионитом в кислотной форме (Н-катионит). Все содержащиеся в воде катионы поглощаются катионитом, а в воду выделяются ионы водорода, подкисляя её. «Кислую» воду направляют на второй фильтр, заполненный слабоосновным анионитом, который поглотит почти все содержащиеся в воде анионы кислот. После этого в воде останется только кремневая кислота в ничтожном количестве, равном пределу растворимости. Но даже её при необходимости можно удалить фильтрацией на третьей колонке, заполненной сильноосновным анионитом. Такая вода равноценна по качеству дистиллату двойной перегонки. 2. Для производства фенолформальдегидных пластмасс требуется большое количество формалина. Промышленный формалин всегда загрязнен солями железа и кислотами, которые являются вредными примесями на стадиях поликонденсации. Очистка от этих примесей химическими методами удорожает производство пластмасс в 1,5-2 раза. Ионитовая очистка формалина требует всего лишь фильтрации через катионитовый фильтр, поглощающий катионы железа, а затем через анионитовый, связывающий кислоты. 3. Тепловые станции и бытовые котельные, обеспечивающие централизованное снабжение горячей водой должны очищать природную воду только от солей жесткости (гидрокарбонатов кальция и магния). Они образуют в процессе нагрева накипь, которая снижает теплообмен и создает аварийные ситуации при работе паровых котлов. Для этого воду фильтруют через колонку, заполненную катионитом в солевой, Na-форме. При этом происходит ионный обмен: катионы Ca и Mg выводятся из раствора, поглощаясь ионитом, который отдает в раствор катионы натрия, не образующие солей жесткости. Вода в результате этого «умягчается» и накипь не образуется. Мы привели самые простые примеры применения ионитов, не касаясь теории ионного обмена, которая рассматривается в специализированной литературе, посвященной ионообменным смолам. А теперь вернёмся к непосредственной теме нашего обсуждения и рассмотрим полимеры, применяемые в качестве ионообменников. жүктеу/скачать 12,88 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|