Изд-во «Химия», 1968 г., 212 стр., 42 табл., 53 илл.
В монографии описаны физико-химические свойства (набухаемость, емкость, стабильность, токсичность и др.) ионитов, применяемых в виде смесей. Подробно рассмотрены принципиальные основы применения различных сочетаний катионитов и анионитов и способы осуществления процессов. Показана возможность выполнения ряда важных технологических задач с использованием смешанного слоя: деминерализация воды, поглощение газов, растворение труднорастворимых веществ и др. Представленные данные относятся как к водным, так и неводным средам.
Значительное место в книге уделено способам разделения и генерации смесей ионитов.
Книга предназначена для работников научно-исследовательских институтов и заводских лабораторий, преподавателей вузов, аспирантов и студентов, использующих в работе иониты.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Первые работы по применению ионитов в смешанном слое (т. е. одновременному использованию механической смеси катионита и анионита для осуществления химического процесса) появились около 25 лет назад и были связаны с водоподготовкой. Применение смеси ионитов для деионизации воды является основной отраслью использования смешанного слоя ионитов и в настоящее время.
Многие современные отрасли промышленности, например полупроводниковая, уже немыслимы без применения для глубокой деионизации воды смешанного слоя ионитов, с помощью которого можно получить воду с электропроводностью ниже 1Q-7 ом-1 • сиг1, т. е. практически не содержащую посторонних ионов.
Главное преимущество совместного применения катионитов и анионитов заключается в том, что ионообменное равновесие может быть резко сдвинуто в желаемом направлении благодаря образованию малодиссоциированного, трудно-растворимого или легколетучего соединения из ионов, выделяемых ионитами в раствор в процессе ионного обмена. Например, для полного растворения осадка хлорида серебра смесью Н-катионита и ОН-анионита смеси потребуется примерно в 100 раз меньше, чем необходимо для той же цели одного ионита.
Для многих практических случаев, в частности для очистки от электролитов некоторых антибиотиков, нейтральных аминокислот, сахарных растворов и т. д., использование одного ионита нежелательно, так как приводит к изменению рН жидкости и, как следствие, к ряду ненужных превращений очищаемых веществ. Это препятствие полностью или в значительной степени устраняется при замене одного ионита, смесью катионита и анионита в соответствующих ионных формах, которая позволяет осуществлять полную деионизацию растворов в нейтральной среде.
За последние годы в связи со значительным усовершенствованием методов разделения отработанной смеси ионитов и резким улучшением их качества появилось много работ, связанных с применением смешанного слоя ионитов в химической, пищевой, фармацевтической и других отраслях промышленности. Число оригинальных статей, посвященных разработке теоретических основ применения смеси ионитов или связанных с решением конкретных исследовательских и прикладных задач (порой самых неожиданных), из года в год резко увеличивается. К наиболее интересным работам последних лет следует отнести применение ионитов в смешанном слое для целей химического синтеза, а также для поглощения кислых, основных и нейтральных газов и паров в ионитовых противогазах и фильтрах. В последних случаях использование смеси ионитов позволяет
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие .................... 3
Глава I. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ИОНИТАХ........... 5
Типы синтетических ионитов........... 5.
Основные физико-химические характеристики ионитов
и процессов ионного обмена.......... 9
Емкость ионита............... 10
Набухаемость................ 12
Равновесие ионного обмена........... 16;
Кинетика ионного обмена ........... 25
Ионный обмен в водно-органических средах.....27
Свойства ионитов ..... ........... 29
Устойчивость ионитов.........Т ... 30
Токсичность................. 35
Плотность................. 36
Требования, предъявляемые к ионитам в смешанном слое 37
Литература .................... 39
Глава П. ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ основы ПРИМЕНЕНИЯ ионитов В СМЕШАННОМ СЛОЕ.............. 42
Механизм взаимодействия смеси ионитов с растворами
электролитов ................ 43
Реакции ,с образованием малодиссоциированного со- !
единения\................. 43
Реакции с образованием газообразных продуктов . . 48
Растворение труднорастворимых веществ..... 48
Образование труднорастворимых веществ..... 51
Другие примеры взаимодействия......... 53
Ионные формы катионитов и анионитов, применяемые в :
смешанном слое............... 54
Возможные сочетания катионитов и анионитов . . . . S№ Некоторые расчеты для процессов со смесью ионитов . . ВД Удаление ионов из растворов (образование малодиссоциированного, легколетучего или труднорастворимого '
соединения)............ . . . . 62
Растворение труднорастворимых веществ..... 71
• • Способы осуществления процессов со смесью ионитов и
их аппаратурное оформление...... . . . 7|
Статический способ.............. 7S
Процессы в колонках............. 78
Другие способы............... 84
Смесь ионитов типа «змея в клетке»........ 8&
Литература .................... $>-
208
Глава III. РАЗДЕЛЕНИЕ СМЕСЕЙ ИОНИТОВ И ИХ РЕГЕНЕРАЦИЯ .........................9l
09
Оценка степени разделения смеси ионитов ...... »*
Методы разделения...............
Статические методы, основанные на различии плотностей катионита и анионита .......... 9°
Гидравлические методы, основанные на различии плотностей и размеров зерен катионита и анионита . . 1U»
Метод флотации...............}1у
Гранулометрический метод...........1^1
Схемы регенерации ионитов в колонке после их разделения ....................
Регенерация смесей ионитов без разделения на компоненты...................{??
Электролитическая регенерация.........1М>
Последовательная обработка смешанного слоя щелочью
и полимерной кислотой...........|2Ь
Особые случаи регенерации...........|^
Смешение ионитов...............};?у
Разбухание смеси ионитов и способы его устранения . lol
Литература ....................^
Глава IV. ПРИМЕНЕНИЕ ионитов в СМЕШАННОМ СЛОЕ . . 137
Деионизация воды............... 137
Очистка неэлектролитов и малодиссоциированных соединений ................... 151
Способ отстающего электролита......... lj>0
Растворение труднорастворимых соединений..... 157
Получение новых соединений........... 161
Применение в аналитической химии........ 168
Поглощение газов и паров...........• 175
Основные газы................ j^6
Кислые газы................ J79
Пары ................... 1»2
Ионитовый противогаз ............ |«ю
Применение в других областях.......... 188
Пищевая промышленность........... |91
Биология.................. 193
Медицина .........•....... 194
Литература ................... 194
Приложения.................... 202
Цена: 150руб.
