Основное внимание уделено теории ионного обмена. Разбираются вопросы равновесия и кинетики ионообменных процессов. Отдельно освещена теория ионообменных мембран. Рассматривается ионный обмен в неводных растворителях и применение ионитов в качестве катализаторов.
Книга является ценным пособием для широкого круга химиков, занимающихся ионным обменом в различных областях науки и техники.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Книга Ф. Гельфериха посвящена основам ионного обмена, получившего в последние годы широкое применение в самых разнообразных областях науки и техники.
В первых главах дается характеристика различных ионитов, в том числе ионитовых мембран. В отношении синтеза ионитов автор ограничивается общими сведениями. Более подробно технология получения ионообменных веществ на синтетической основе описана в специальной литературе.
Центральное место в книге Ф. Гельфериха справедливо занимают основные вопросы теории ионного обмена: равновесие и кинетика. Ценно, что приведенный обширный материал трактуется автором с позиций современной физической химии.
Большое внимание уделено ионному обмену в динамических условиях, т. е. в проточных колонках. Здесь рассматривается теория различных применяемых на практике методов и дается математическая интерпретация процессов.
Отдельная глава посвящена теории ионитовых мембран, используемых в ряде электрохимических процессов. Кроме этого, в книге рассматриваются ионный обмен в неводных растворителях и применение ионитов в качестве катализаторов. Описаны также свойства электронообменников и окислительно-восстановительных ионитов.
Автор книги использовал и критически обработал большое число литературных источников — в конце каждой главы помещены подробные списки как оригинальных работ, так и различных обзоров и книг. Ссылки на работы советских ученых крайне малочисленны. К сожалению, приходится констатировать, что автор слабо отразил вклад, внесенный советскими химиками в учение об ионном обмене.
При переводе книги на русский язык некоторые трудности создавало отсутствие общепринятой терминологии по ионному обмену. По возможности мы старались быть ближе к оригиналу и вместе с тем применять термины, получившие распространение в советской литературе.
Большую помощь при переводе оказал Л. К- Архангельский. Особо следует отметить ценную работу, проведенную Е. А. Матеровой при просмотре и обсуждении русского текста книги.
Имеются все основания считать, что книга Ф. Гельфериха, являющаяся первым опытом обобщения теории ионного обмена, представит интерес для широкого круга химиков.
С. Чернобров
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие ........................... 5
Предисловие автора ..................... 7
Введение............................... 9
Литература ............................ 10
Глава 1. Основные положения...................... 11
Глава 2. Типы ионитов, их строение и свойства.............. 15
2.1. Минеральные иониты . . . .•................. 15
2.2. Синтетические неорганические иониты.............. 17
2.3. Иониты на основе синтетических смол............. 18
2.4. Иониты на основе углей.................... 20
2.5. Другие вещества с ионообменными свойствами.......... 21
2.6. Жидкие иониты........................ 22
2.7. Сравнение ионитов различных типов ............. 22
Литература ............................ 24
Глава 3. Синтез ионитов........................ 27
3.1. Основные положения ..................... 27
3.2. Катиониты .......................... 29
3.3. Аниониты .......................... 45
3.4. Амфотерные иониты...................... 55
3.5. Иониты на связующем материале............... 57
3.6. Ионитовые мембраны..................... 57
Литература ............................ 62
Глава 4. Емкость ионитов........................ 68
4.1. Определения и единицы измерений............... 68
4.2. Зависимость емкости от внешних условии............ 72
4.3. Кривые титрования...................... 76
4.4. Экспериментальные методы.................. 84
Литература ............................ 89
Глава 5. Равновесие ионного обмена .................. 90
5.1. Теоретические предпосылки и модельные представления..... 90
5.2. Набухание .......................... 94
5.3. Адсорбция растворенных веществ............... 119
5.4. Ионообменное равновесие.................... 144
5.5. Системы, содержащие более двух сортов противоионов...... 196
5.6. Равновесие в присутствии комплексообразователей........ 198
5.7. Реакции с труднорастворимыми веществами........... 213
5.8. Экспериментальные методы................... 216
Литература ............................ 228
Глава 6. Кинетика ионного обмена.................... 235
6.1. Механизм ионного обмена................... 235
6.2. Стадия, определяющая скорость ионного обмена........ 237
6.3. Зависимость ионнного обмена от времени............ 242
6.4. Эмпирические и упрощенные кинетические зависимости »..... 263
6.5. Системы, содержащие более двух сортов противоконов...... 265
6.6. Адсорбция растворенных веществ и набухание ,-,...,..... 266
6.7. Реакции с труднорастворимыми веществами ........... 270
6.8. Коэффициенты диффузии в ионитах............... 274
6.9. Экспериментальные методы.................. 279
Литература ............................ 286
Глава 7. Электрохимические свойства ионитов............... 289
7.1. Электропроводность .....». . . . ,............ 289
7.2. Числа переноса........................ 292
7.3. Перенос растворителя. Конвекционная проводимость ,..... 293
7.4. Вычисление электропроводности, конвекционной электропроводности
и молярных чисел переноса.................. 294
7.5. Экспериментальные методы.................. 297
Литература ............................ 300
Глава 8. Ионитовые мембраны..................... 302
8.1. Характерные свойства ионитовых мембран........... 303
8.2. Модельные представления и теоретические предпосылки..... 304
8.3. Диффузия через мембраны.................. 307
8.4. Мембранные потенциалы ................... 329
8.5. Интегрирование уравнения Нернста — Планка в общем виде . . . 346
8.6. Аномальный осмос....................... 350
8.7. Потенциал течения, ток течения и задержка электролита мембраной . 353
8.8. Перенос тока через мембраны................. 358
8.9. Сортировочный эффект .................... 371
8.10. Экспериментальные методы................... 373
Литература ............................ 380
Глава 9. Ионный обмен в колонках ................... 384
9.1. Основы ионного обмена в колонках............... 3;5
9.2. Обессоливание в смешанном слое............... 389
9.3. Способ опережающего электролита............... 390
9.4. Способ отстающего электролита................ 392
9.5. Разделение посредством селективного элюирования....... 393
9.6. Основы ионообменной хроматографии............. 391
9.7. Основы математической обработки............... 401
9.8. Нарушения процесса ионного обмена............. 419
9.9. Электрохимические свойства .................. 421
9.10. Экспериментальные методы................... 425
Литература ............................ 429
Глава 10. Ионный обмен в неводных и смешанных растворителях...... 435
10.1. Ионный обмен в неводных растворах.............. 436
10.2. Набухание .......................... 437
10.3. Емкость ........................... 439
10.4. Ионообменное равновесие ................... 441
10.5. Кинетика........................... 443
10.6. Электрохимические свойства................. 444
Литература ............................ 445
Глава 11. Иониты как катализаторы................... 447
11.1. Реакции в газовой фазе ................... 447
11.2. Реакции в жидкой фазе.................... 449
11.3. Экспериментальные методы.................. 465
Литература .......-..................... 466
Глава 12. Электронообменники и окислительно-восстановительные иониты . . . 468
12.1. Синтез -............................. 468
12.2. Реакционная способность и применение............ 472
12.3. Физико-химические свойства................. 475
12.4. Экспериментальные методы.................. 481
Литература............................. 485
Приложение.........,,................. 48&
Цена: 500руб.
