В книге изложены современные представления о синтезе ионитов и теории ионного обмена. Впервые в отечественной монографии всесторонне описаны явления сорбции ионов органических веществ ионообменными смолами, важные для развития ряда отделов химии и биологии, а также для промышленности биопрепаратов и лекарственных веществ. Книга представляет та?лР28 Дбибл И460ИХ КРУð ХИМИКОВ' биологов и технологов: Рис. 102,
ПРЕДИСЛОВИЕ
Ионообменные, в том числе хроматографические, методы выделения, очистки и разделения сложных смесей органических веществ приобрели исключительно широкое распространение как в области экспериментальных исследований, так и в промышленной практике. Получение многих аминокислот, полипептидов, белков, нуклеотидов, нуклеиновых кислот, выделение и очистка антибиотиков, витаминов, гормонов, алкалоидов стали немыслимы без использования ионообменных процессов, часто в сочетании с гелевой хроматографией. В подавляющем большинстве случаев процесс осуществляется на ионитах, принадлежащих к числу синтетических нерастворимых полиэлектролитов с различной степенью набухания. Можно без преувеличения сказать, что ионообменные процессы как метод избирательного извлечения ~или метод анализа применяются во всех отраслях химии и биологии.
Ионообменные методы приобретают первостепенное значение в химической технологии, в частности в технологии получения биопрепаратов и лекарственных веществ. В связи с этим все более возрастает число специалистов, соприкасающихся в своей деятельности с ионитами и процессами ионного обмена, протекающими с их участием. Эта область, берущая свои истоки в физической и органической химии, включает сведения о методах синтеза и особенностях поведения и строения нерастворимых полиэлектролитов, систему теоретических представлений о механизме взаимодействия сложных органических ионов с полиэлектролитами, о равновесной и кинетической проницаемости набухающих полиэлектролитов, о законах перемещения веществ в ионообменных колонках и многие другие идеи, гипотезы и обобщения.
Знание основ ионообменных процессов для каждого специалиста в области химии и технологии органических веществ становится столь же необходимым, как и знание любых современных методов синтеза и анализа. Нам казалось, что созданием данной книги, обобщающей труды многочисленных исследователей, в том числе и многолетний опыт ее составителей, мы облегчим освоение этого метода, привлечем к нему внимание более широкого круга специалистов и поможем преодолеть часто наблюдающийся разрыв
ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр.
Предисловие........................... 3
Глава I. Высокомолекулярные попиты............. 7
§ 1. Проблема синтеза специфических ионитов для сорбции
ионов органических веществ.............. 7
§ 2. Методы исследования структуры полимерного каркаса
ионитов........................ 16
§ 3. Синтез ионитов со полимеризацией моноолефинов с диоле-
финами и присоединением ионогенных групп к сополимеру 41 Сополимеризация арилвинилов с диолефинами ...... 47
Сульфосополимеры.................... 75
• Сополимеры с карбоксильными группами........ 87
Сополимеры с фосфиновокислыми группами....... 96
Сополимеры с ониевыми группами............ 100
§ 4. Синтез ионитов сшиванием растворимых полимеров и присоединением ионогенных групп............. 109
§ 5. Полимеризация и поликонденсация мономеров, содержащих
иоиогенные группы................... 130
Литература........................ 149
Глава II. Ионообменное равновесие.............. 156
§ 1. Пористость, проницаемость и набухание ионитов .... 156
§ 2. Эквивалентность ионного обмена............ 165
§ 3. Изотермы ионного обмена для систем с переменным фазовым
давлением....................... 168
§ 4. Термодинамический потенциал, энтальпия и энтропия
набухания ионитов................... 173
§ 5. Давление набухания................. 176
§ 6. Изотермы ионного обмена для систем с постоянным фазовым
давлением....................... 178
§ 7. Избирательность ионного обмена как функция заполнения ионита противоионами определенного типа и термодинамическая константа ионного обмена без учета набухания (сольватации) ионита.................. 181
§ 8. Изменение термодинамического потенциала набухания при ионном обмене и термодинамическая константа ионного обмена, учитывающая набухание (сольватацию) ионита . . 184
§ 9. Избирательность ионообменной сорбции и набухание на ионитах с различным количеством мостикообразующих агентов........................ .191
§ 10. Избирательность ионообменной сорбции и концентрация
внешнего раствора................... 19*
§ 11. Изменение термодинамического потенциала, энтальпии и
энтропии при ионном обмене.............. '$"'
§ 12. Избирательность сорбции ионов органических веществ
и структура ионитов.................. ^w
334
Стр.
§ 13. Сорбция электролитов амфотериыми смолами..... 201
§ 14. Сорбция диполярных ионов.............. 208
§ 15. Необменная сорбция электролитов........... 212
Литература........................ 214
Глава III. Кинетика ионного обмена............. 218
§ 1. Ионный обмен с точки зрения кинетики гетерогенных
процессов....................... 218
§ 2. Общие кинетические уравнения для фаз раствора и ионита 220
§ 3. Диффузионный поток и движущие силы диффузии . . 223
§ 4. Лимитирующие стадии................ 220
§ 5. Конвективный перенос в растворе и пленочная кинетика
в гетерогенных системах................ 229
§ 6. Начальные и граничныа условия при диффузионной кинетике ионного обмена ................. 234
§ 7. Диффузия внутри зерна ионита (голевая кинетика) . . 230
§ 8. Внешнедиффузионная (пленочная) кинетика...... 246
§ 9. Химическая кинетика при ионном обмене. Распознавание
лимитирующей стадии кинетики............ 258
§ 10. Особенности кинетики ионного обмена с участием больших
органических ионов.................. 264
Литература........................ 275
Глава IV. Динамика ионного обмена............. 278
§ 1. Ионообменные хроматографические методы....... 278
§,2. Образование резких границ зон ионов......... 282
§А3. Границы зон ионов в неравновесных условиях..... 290
§,4. Фронтальная ионообменная хроматография....... 303
§ 5. Вытеснительная ионообменная хроматография..... 313
§ 6. Элютивная ионообменная хроматография........ 315
Литература........................ 331
Цена: 150руб.
