Сегодня мир ионитов, иначе ионообменных веществ и материалов, велик и многообразен, а ионообменный процесс быстро и всесторонне входит в различные сферы человеческой деятельности. Наряду с ректификацией, экстракцией, абсорбцией и адсорбцией он становится типовым процессом химической технологии, занимая ведущее положение во многих отраслях промышленного производства. Все большее народнохозяйственное значение приобретают процессы ионного обмена в связи с внедрением в промышленную практику замкнутых технологических схем и комплексного использования сырья.
За последнее время резко возрос поток научно-технической информации по различным, отдельным вопросам теории и практики ионного обмена. Однако, к сожалению, в отношении крупных работ, например монографий, учебных пособий, наблюдается известный пробел. Зарубежные издания почти не учитывают результаты исследований советских ученых и инженеров по разработке теоретических и практических основ ионообменных процессов.
Для дальнейшего развития и совершенствования ионообменных процессов химической технологии необходимы систематизация и обобщение имеющегося фактического материала с единых теоретических позиций. Такая цель и была поставлена при написании данной работы. В ней сделана попытка широко и всесторонне проанализировать и обобщить результаты исследований, прежде всего, по термодинамике и кинетике ионного обмена; по разработке инженерных методов расчета и моделирования с применением электронно-вычислительной техники; по аппаратурному оформлению процессов ионного обмена. В книге отражены достигнутые успехи, и показаны перспективы практического применения ионитов в отдельных производствах неорганических и органических веществ, в катализе, при получении лекарственных препаратов, в медицине, радиохимии и т. д.
Кроме того, большое внимание при изложении материала уделено современным вопросам химии ^ионитов, классификации-кинетических закономерностей и методов расчета, а также приведены рекомендации по их использованию в инженерной практике.
При изложении материала, наряду с использованием основных достижений и отечественных и зарубежных исследований и разработок, использованы также результаты оригинальных работ авторов, что во многом способствовало написанию настоящей книги.
Мы далеки от мнения, что все аспекты ионного обмена полностью раскрыты. Отнюдь нет. Учитывая большой интерес к рассматриваемой проблеме специалистов различного профиля, мы считали своей главной задачей не загромождать книгу частными
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие ,
Часть первая. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИОННОГО ОБМЕНА б
Глава I. Термодинамика ионообменных равновесий и селективность ионообменных материалов 5
I. 1. Общие положения 5
I. 2. Условия равновесия в системе ионит — раствор 6
I. 3. Влияние внешних факторов на коэффициент равновесия 24
1.4. Заключение 51
Глава II. Кинетика ионного обмена 52
II. 1. Общая постановка задачи и вид кинетического уравнения 62 II. 2. Кинетический механизм процесса и его определение с помощью различных независимых методов 54 П. 3. Кинетические модели, их анализ и сравнение 56
Глава III. Массоперенос при ионном обмене 86
III. 1. Основные модельные представления теории массопереноса 86
III. 2. Сравнение различных модельных представлений внешнедиффузион-
ного массопереноса 87
III.3. Описание массопереноса с использованием теории локальной изотропной турбулентности 90
Глава IV. Моделирование и методы инженерного расчета процесса ионного обмена 92
IV. 1. Анализ инженерных методов расчета процесса ионного обмена и их
сравнительная оценка 92
IV. 2. Классификация инженерных методов расчета процесса ионного обмена 95
IV. 3. Математические модели процесса с различным кинетическим меха-
низмом при различных условиях его организации и аппаратурного оформления и решение их на ЭВМ 99
Часть вторая. СОВРЕМЕННЫЕ ИОНООБМЕННЫЕ МАТЕРИАЛЫ 116
Глава V. Органические иониты 116
V. 1. Отличительные особенности органических ионитов 116 V. 2. Термодинамика ионообменных равновесий и задачи прогнозирования
селективности органических ионитов 133
V. 3. Оценка влияния содержания растворителя в органических ионитах на
селективность 136
V. 4. Об использовании гипотетических коэффициентов равновесия для
прогнозирования влияния содержания ДВБ на селективность ионитов ИЗ V. 5. Селективность органических ионитов как суммарный эффект процессов сольватации и гидратации 144 V. 6. Методы расчета при анализе влияния растворителя на селективность 148 V. 7. Прогнозирование селективности на основе гетерогенной модели иони-та. Экспериментальные подтверждения возможности использования гетерогенной модели 1^' V. 8. Влияние природы ионита, обменивающихся ионов и растворителя на
селективность ™*
Глава VI. Неорганические иониты 158
VI. 1. Общие положения 15j|
VI. 2. Основные типы неорганических ионитов __ J«" VI. 3. Влияние условия получения неорганических ионитов на их свойства lol
VI. 4. Количественное описание ионообменного равновесия на неорганиче-
ских ионитах *:*•
VI. 5. Области применения неорганических ионитов /ии
Глава VII. Редокситы 204
VII. 1. Общие положения 204
VII. 2. Окислительный потенциал и его измерение ^"j> VII. 3. Окислительный потенциал редоксита ?«^ VII. 4. Окислительно-восстановительная емкость j\l
VII. 5. Жидкие редокситы ^ VII. 6. Твердые редокситы *и
Часть третья. ПРИМЕНЕНИЕ ИОНООБМЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ 253
Глава VIII. Общие вопросы применения ионообменных материалов. Аппаратурное оформление процесса ионного обмена 253
VIII. 1. Аппаратурное оформление процесса ионного обмена 253 VIII. 2. Основные типы ионообменных аппаратов 25° VIII. 3. Обоснование выбора аппаратурного оформления процесса; его экономическая оценка ^"^
Глава IX. Иониты в технологии неорганических веществ 266
IX. 1. Технология минеральных удобрений 2S7
IX. 2. Очистка экстракционной фосфорной кислоты 2^8
IX. 3. Извлечение иода из природного сырья 272
IX. 4. Деионизация воды /81
Глава X. Иониты в технологии органических веществ 289
X. 1. Общие положения ^89
X. 2. Концентрирование, очистка и разделение органических кислот 290
X. 3. Очистка безводных органических жидкостей ^99
X. 4. Производство лекарственных веществ 301
Глава XI. Катализ ионитами ' 311
XI. 1. Общие положения 311
XI. 2. Теоретические основы катализа ионитами 312
XI. 3. Влияние различных факторов на катализ ионитами 316
XI. 4. Устойчивость катализаторов на основе ионитов 319
XI. 5. Области применения катализа ионитами 320
XI. 6. Катализ комплексами, закрепленными на ионитах 328
Глава XII. Применение ионитов в радиохимии 337
XII. 1. Общие положения 337 XII. 2. Особенности применения ионитов в радиохимии 339 XII. 3. Изучение состояния радиоэлементов в растворе 34^'
Цена: 150руб.
