Предисловие редактора ...................... ]\
Предисловие автора ........................ 15
Глава 1. Введение ...................... 17
1.1. Исторические сведения ................... п
Неорганические катиониты ................. \i
Органические попиты .................... ig
1. 2. Области применения ионного обмена............. ig
Определение общей солевой концентрации........... 21
Отделение мешающих ионов противоположного знака заряда . . 21
Отделение ионов от неэлектролитов.............. 22
Выделение следов веществ.................. 23
Разделения, основанные на различии в размерах ионов..... 23
Разделения, основанные на различии в силе кислот пли оснований 23
Разделения, основанные на сорбции неэлектролитов...... 24
1. 3. Области применения ионообменной хроматографии...... 24
Литература ........................... 25
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Глава 2. Основные положения ................. 29
2. 1. Строение ионитов...................... 29
Катиониты......................... 30
Аниониты ......................... 32
Селективные иониты .................... 34
2. 2. Определение обменных групп и обменной емкости....... 35
2.3. Ситовый эффект ...................... 39
2. 4. Набухание в водных средах................. 41
2. 5. Проникновение электролитов в попиты............ 46
2. 6. Проникновение водных растворов неэлектролитов в иониты . . 48
Общие положения...................... 48
-Адсорбция слабых электролитов............... 50
2. 7. Поглощение комплексных ионов............... 5L
2. 8. Каталитические свойства понитов.............. г>2
2. 9. Реакции с твердыми веществами............... f>3
2. 10. Окисление и восстановление................ 53
Литература .......................... 54
l' \s VL/Gf/JtbUttM'C
Глава З. Равновесие ионного обмена............... 58
3. 1. Общие положения ..................... 58
3. 2. Катиониты сильнокислотного тииа.............. 60
Обмен катионов равного заряда................ 60
Обмен катионов неравных зарядов............... 64
Ряды сродства ....................... 66
Поглощение ионов из концентрированных растворов...... 68-
3. 3. Катиониты слабокислотного типа.............. 69
3. 4. Аниониты сильноосновного типа............... 70
3. 5. Аниониты слабоосновного типа............... 72
3. 6. Равновесие при малых концентрациях............ 74
Общие положения ..................... 74
Равновесие катиониого обмена в растворах комплексных солей 77
Равновесие анионного обмена в растворах комплексных солей . . 79
Равновесие анионного обмена в.растворах слабых кислот .... 81
Определение коэффициентов распределения.......... 83
3. 7. Влияние температуры ................... 83
3. 8. Ионный обмен в очень разбавленных растворах........ 84
3. 9, Хелатные иониты ..................... 86
Литература .......................... 86
Глава 4. Кинетика ионного обмена............... 90
Литература .......................... 93
Глава 5. Процессы в колонках................. 95
5. 1. Общие положения и терминология.............. 95
5. 2. Стадия поглощения .................... 96
5. 3. Теория выходных кривых.................. 100
Теория, основанная на непрерывных переменных........ 100
Тарелочная теория ..................... 102
5. 4. Выходные кривые для, катионообмепных колонок....... 102
Влияние размера зерен ионита................ 102
Влияние скорости протекания раствора............ 103
Влияние температуры .................... 104
Влияние геометрических размеров колонки.......... 104
Влияние состава раствора.................. 105
5. 5. Выходные кривые для анионообменных колонок....... 107
5. 6. Стадия элюирования (регенерации)............. 107
5. 7. Кривые элюирования (регенерации) для катионообмепных колонок ........................... 112
Влияние размера зерен ионита................ 112
Влияние скорости протекания раствора............ 113
Влияние концентрации кислоты............... 113
5. 8. Кривые элюирования (регенерации) для аниопообмешшх колонок 114
5. 9. Хелатные иониты...................... 115
Литература ........................... 116
Глава 6. Применение тарелочной теории............. 118
6. 1. Введение ......................... 118
6. 2. Вычисление объема элюата, отвечающего максимуму кривой элюирования ......................... 119
6. 3. Расчет числа теоретических тарелок............. 122
6. 4. Расчет условий разделения................. 123
6. 5. Области применения .................... 126
6. 6. Высота теоретической тарелки................ 127
Литература ..........;............... 130
г т а в а 7. Неводяые растворы .................. 1,31
7 1. Распределение воды и неводного растворителя........ 131
7 2. Набухание ......................... 132
7~ 3. Сорбция неэлектролитов из смешанных растворителей..... 133
7 4^ Ионный обмен в смешанных растворителях.......... 135
Ч. 5.' Сорбция п ионный обмен в неводных средах........... 137
Литература ........................... 139
МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Глава 8. Выбор ионита .................... 143
8. 1. Общие положения ..................... 143
8. 2. Катиониты......................... 144
Катиониты сильнокислотного типа.............. 144
Катиониты слабокислотного типа............... 147
8. 3. Аниониты ......................... 147
Аниониты сильпоосновного типа............... 147
Аниониты слабоосновного типа................ 150
8. 4. Сортировка и очистка ионитов................ 151
8. 5. Неорганические иониты .................. 153
Литература.......................... 153
Глава 9. Методы простого ионообменного разделения....... 155
9. 1. Общие положения ..................... 155
9. 2. Динамический (колоночный) и статический методы...... 155
9. 3. Ионообменные колонки .................. 156
Устройство колонок..................... 156
Размеры слоя ионита.................... 160
Заполнение колонки .................... 160
9. 4. Скорость протекания .................... 161
9. 5. Температура ........................ 162
9. 6. Разделение на катионнтах.................. 163
Концентрация анализируемого раствора............ 163
Кислотность анализируемого раствора............ 165
Стадия промывки ...................... 166
Стадия элюирования (регенерации).............. 168
9. 7. Разделение на анионитах.................. 169
Концентрация анализируемого раствора........... 169
Стадия промывки ...................... 170
Стадия элюирования (регенерации).............. 171
Аниониты сильноосновного типа............... 172
Аниониты слабоосновного типа................ 172
9. 8. Мокрое сжигание ионитов.................. 173
9. 9. Деионизация ....................... 173
Двухстадийная деионизация.................. 174
Обратная деионизация ................... 175
Деионизация смесью ионитов................. 175
9. 10. Иониты в качестве осадптелей............... 176
Литература .......................... 177
Глава 10. Методы ионообменной хроматографии......... 179
10. 1. Общие положения..................... 179
10. 2. Выбор ионита ...................... 180
10. 3. Выбор элюента ..................... 181
10. 4. Температура ...................... 184
10. 5. Скорость протекания................... 185
10. 6. Размеры колонки и максимальная зарядка......... 186
10. 7. Аппаратура ........................ 189
10. 8. Заполнение колонки п ее зарядка............. 192
10. 9. Градиентное элюирование................. 195
10. 10. Каскадные колонки ................... 196
10. 11. Сборники фракций элюата................ 196
10. 12. Непрерывный анализ элюата............... 199
Общие положения...................... 199
Радиохимические методы .................. 200
Спектрофотометрические методы ............... 203
Полярографические методы ................. 205
Кондуктометрические методы ................ 205
10. 13. Селективное элюирование ................ 205
10. 14. Селективное поглощение ................. 208
10. 15. Тонкослойная хроматография............... 214
Литература .......................... 214
ПРИКЛАДНАЯ ЧАСТЬ
Глава 11. Определение общей солевой концентрации....... 221
11. 1. Применение катиопитов .................. 221
Общие положения...................... 221
Осложнения, связанные с комплексообразонанием....... 226
Приготовление стандартных растворов............ 229
Исследовательские работы ................. 229
Серийные анализы различных веществ............. 229
Сульфитные п бпсульфитные растворы............ 232
Анализ воды ........................ 233
Нерастворимые соли.....................* 235
11. 2. Применение анионнтов .................. 237
11. 3. Косвенное определение состава солевых смесей........ 240
Литература .......................... 240
Глава 12. Удаление мешающих ионов противоположного знака . . 244
12. 1. Введение ........................ 244
12. 2. Определение хлоридов, бромидов п подндов......... 245
12. 3. Определенно фторидов .................. 246
12. 4. Определение сульфатов .................. 248
Общие положения ..................... 248
Сера в пирите ....................... 249
Сера в органических веществах................ 250
Сульфаты в воде...................... 251
Другие определения..................... 252
12. 5. Определение нитратов и азидов............... 253
12. 6. Определение фосфорной кислоты.............. 253
12. 7. Определение мышьяка . •................. 256
12. 8. Определение боратов ................... 257
12. 9. Колориметрическое определение кремнезема......... 258
12. 10. Определение селена и теллура............... 259
12. 11. Определение цианидов и цпаяатов............. 260
12. 12. Весовое и объемное определение щелочных металлов и аммиака 260 12. 13. Пламеннофотометрнческое определение щелочных и щелочноземельных металлов ...................... 263
Г>. 14. Комплексометрическое титрование после удаления мешающих
анионов ..........__................. 263
12. 15. Другие применения ионообменных методов при анализе фосфатов ............................ 265
12. 16. Определение олова в перекиси водорода.......... 267
\'1. 17. Спектральное определение металлов............ 267
12. 18. Определение кислорода, растворенного в воде ....... 268
Литература .......................... 268
Г лав а 13. Неорганические коллоиды и высокополимерные электролиты 274
13. 1. Катшшнын обмен ..................... 274
Неорганические золи .................... 274
Определение катионов в почвах................ 275
•13. 2. Анионный обмен ..................... 276
Литература .......................... 277
Глава 14. Выделение компонентов, присутствующих в следовых
количествах ........................ 278
14. 1. Общие положения .................... 278
14. 2. Анализ воды ....................... 279
14. 3. Концентрирование радиоактивных элементов........ 283
14. 4. Растворы, содержащие органические вещества........ 284
Литература .......................... 285
Глава 15. Разделение металлов ................. 288
15. 1. Введение ........................ 288
Общие положения ..................... 288
Коэффициенты распределения в различных средах. Групповые
разделения......................... 289
Литература .......................... 301
15. 2. Щелочные металлы .................... 301
Катионный обмен ...................... 301
Анионный обмен....................... 306
Литература .......................... 308
15. 3. Щелочноземельные металлы ................ 310
Катионный обмен ...................... 310
Анионный обмен ...................... 316
Литература .......................... 3!8
15. 4. Редкоземельные элементы ................. 320
Катионный обмен ...................... 320
Разделение редкоземельных элементом............ 320
Отделение редкоземельных элементов от других элементов . . 326
Анионный обмен ...................... 328
Литература ..........................' 330
15. 5. Актиниды ........................ 333
Введение ......................... 333
Элементы 89—94 ...................... 333
Катионный обмен ..................... 333
Анионный обмен в хлоридных п фторпдных средах...... 336
Анионный обмен в нитратных средах............ 339
Анионный обмен в сульфатных средах............ 340
Анионный обмен в других средах.............. 343
Трансплутониевые элементы, 95—102 ............. 343
Катионный обмен ..................... 343
Анионный обмен ..................... 345
Литература .......................... 345
15. 6. Элементы побочных подгрупп групп: IV — тптан, цирконий, гафний; V — ванадий, ниобий, тантал; VI — хром, молибден,
вольфрам; VII — марганец, технеций, рений; III — скандий . . 349
Катионный обмен ...................... 349
Анионообменные разделения кислородных анионов....... 352
Анионный обмен в хлоридных средах............ 354
Анионный обмен во фторидных средах . . . -......... 355
Анионный обмен в сульфатных средах............ 357
Анионный обмен в других средах.............. 357
Литература .......................... 359
15. 7. Элементы побочных и главных подгрупп групп: I — медь, серебро, золото; II — цинк, кадмий, ртуть; VIII — железо, кобальт,
никель; III — алюминий ................... 363
Катионный обмен ...................... 363
Анионный обмен в хлоридных средах............. 367
Анионный обмен в других средах............... 369
Литература .......................... 371
15. 8. Платиновые металлы ................... 374
Разделение платиновых металлов............... 374
Отделение платиновых металлов от других металлов...... 376
Литература .......................... 377
15. 9. Элементы главной подгруппы III группы: галлий, пндий, таллий ............................. 378
Катионный обмен ...................... 378
Анионный обмен ...................... 379
Литература .......................... 380
15. 10. Элементы главных подгрупп групп: IV — германий, олово, свинец; V — сурьма, висмут; VI — полоний........... 381
Катиошшй обмен ...................... 381
Анионный обмен в хлоридных и фторпдпых средах....... 382
Анионный обмен в других средах............... 385
Литература .......................... 386
'Г л а в а 16. Хроматографическое разделение анионов........ 388
16. 1. Общие положения..................... 388
16. 2. Галогены ........................ 389
16. 3. Сера, селен, теллур.................... 390
16. 4. Фосфаты .......................... 392
16. 5. Мышьяк ......................... 395
16. 6. Бор ........................... 395
Литература .......................... 396
Глава 17. Неорганический качественный анализ......... 399
17. 1. Отделение мешающих ионов................ 399
17. 2. Иониты как осадители................... 401
17. 3. Капельные пробы и индикаторы.............. 401
Литература .......................... 404
Приложение............................ 406
Свойства некоторых зарубежных промышленных нонптов .... 406
Свойства некоторых советских понптов............ 409
Предметный указатель....................... 410
ПРЕДИСЛОВИЕ РЕДАКТОРА
Предлагаемая в русском переводе книга «Ионообменные разделения в аналитической химии» написана известным шведским ученым О. Самуэльсоном — пионером применения ионного обмена в неорганическом анализе.
Новая книга О. Самуэльсона, как по содержанию, так и по объему, значительно отличается от его первой книги «Ионный обмен в аналитической химии», вышедшей на русском языке в 1955 г., и отражает значительный прогресс, достигнутый в этой области за последние годы.
В первой главе — введении — перечисляются основные области применения ионного обмена в аналитической химии.
Во второй главе описываются характерные физико-химические свойства ионитов, а также методы определения обменных групп и обменной емкости.
Третья и четвертая главы излагают вопросы ионообменного равновесия и кинетики ионного обмена.
Пятая и шестая главы посвящены ионному обмену в динамических (колоночных) условиях. Основное внимание уделено изучению выходных кривых поглощения и кривых элюирования в зависимости от различных факторов: размера зерен ионита, состава раствора, скорости его пропускания и т. д. В этих главах автор сознательно отобрал лишь основные положения, представляющие, по его мнению, интерес для химика-аналитика. Желающим более подробно изучить теорию ионного обмена можно рекомендовать книгу Ф. Гельфериха «Иониты» (перевод с немецкого под редакцией С. М. Черноброва, ИЛ, Москва, 1962), а также статьи в советских и зарубежных журналах.
В седьмой главе рассматриваются неводные среды, которые в последнее время стали применяться в анализе неорганических веществ.
Восьмая глава посвящена современным ионитам — высокомолекулярным смолам. При этом автор имеет в виду иониты, выпускаемые за границей (главным образом в США) под различными
Цена: 150руб.
