Книга представляет собой монографию, освещающую вопросы теории ионообменных процессов, основные принципы синтеза ионитов, их физико-химические свойства, области применения и методы испытаний. В книге приведена подробная библиография.
Книга рассчитана на научных работников, инженеров и техников, работающих в области изготовления и применения ионитов, и будет интересна также студентам и аспирантам химико-технологических вузов.
СОДЕРЖАНИЕ
/'.««о / Поглотительная способность иониюв и основные закономерности
процессов ионообмена ..................... 13
Л. Факторы, влияющие на процесс ионообмепа ......... 15
1. Роль рН среды при нонообмене .............. 15
2. Влияние свойств обменивающихся ионов па нонообмен н ионообменное сродство .................... 22
3. Зависимость ионообмена от разбавления растворов ..... 26 Ь. Количественные закономерности ионообмена 29
1. Уравнение изотермы ионообмена .............. 29
2. Обратимость процесса ионообмена и практическое применеш;? уравнения изотермы ............... : , . 32
'•'>. Обмен трех и более ионов ............. . 37
Н. Скорость процесса ионообмепа ................ 39
1. Влияние свойств ионита на скорость нонообмена ..... 40
'2. Влияние свойств ионов на скорость ионообмена ....... 47
I'.ni'-u II. Основные принципы синтеза ионообменных высокомолеку-
лярных соединений и их классификация ............. 49
A. Строение ионитов 50
1. Ионообменная способность ионитов ............ 50
2. Селективность ионитов ........... ....... 57
3. Отношение ионитов к растворителям ............ 60
4. Механические свойства ионитов .............. 62
1>. Химические основы синтеза наиболее распространенных ионитов 64
1. Синтез сильнокислотных катионитов ....... : . . . 64
2. Синтез слабокислотных катионитоп ........... 70
3. Синтез сильноосновных анионитов ............. 73
4. Синтез слабоосновных анионитов ............. 76
B. Обозначение марок нонитов ................. 82'
Г.'ина III.
Требования, предъявляемые к ионитам, и методы их испытаний 84
9п^,СЛеле1"к' Физико-химических свойств ионитов..... 85
I. Методы определения обменной способности нонптов . 86
-• Определение скорости ионообмена ....... 97
3. Определение химической стойкости ионитов ....... 98
1^"ко-механичсские свойства ионитов .... ^
Jy Фракционный состав ионита............. . 101
-• Механическая прочность попита...... • • • • ^
3- Насыпной вес попита..........' ' ''"'"."..''• ЮЗ
4. Истинная плотность попита.......[ ' • ; • • ^
•'• ^дельный объем ионита....... ' '........' ]fj!|
Ь. Пабухасмосщ» попита . ........... ]Лс
'• Растворимость попита . .......'....... jnk
Глава IV. Характеристика ионитов и ионитовых мембран....... 107
A. Характеристика применяемых ионитов............ 107
1. Сильнокислотные катиониты............... 107
2. Слабокислотные катиониты................ 118
3. Сильноосновные аниониты ................. 122
4. Слабоосновные аниониты................. 125
Б. Краткая характеристика экспериментальных образцов ионитов 136
1. Сильнокислотные катиониты............... 136
2. Слабокислотные катиониты................ 136
3. Сильноосновные аниониты................. 136
4. Слабоосновные аниониты................. 136
B. Ионитовые мембраны.................... 143
1. Методы получения ионитовых мембран........... 146
2. Основные свойства мембран................ 149
3. Методы испытания мембран................ 152
4. Применение мембран .................. 157
Глава V. Важнейшие области применения ионитов........... 163
A. Применение ионитов для очистки веществ.......... 163
1. Очистка растворов неэлектролитов ............ 163
2. Очистка слабых электролитов................ 182
3. Очистка сильных электролитов.............. 186
Б. Применение ионитов для разделения веществ..... ... 190
1. Разделение аминокислот................. 191
2. Разделение металлов................... 192
3. Разделение веществ методом эксклюзии.......... 193
B. Применение ионитов для концентрирования веществ..... 195
1. Концентрирование и извлечение катионов......... 195
2. Концентрирование и извлечение анионов......... 197
3. Концентрирование и извлечение одновременно катионов и анионов ............................ 199
Г. Применение ионитов в хроматографическом анализе..... 200
Д. Применение ионитов в качестве катализаторов........ 202
Приложения
Краткая характеристика ионитов иностранных марок...... 203
Перечень иностранных фирм, производящих иониты........ 216
Литература.......................... 217
I. Общие вопросы ........................ 217
II. Теория ионообменных процессов . . .............. 218
III. Синтез ионообменных смол .................. 241
IV. Свойства ионообменных смол................. 255
V. Получение, свойства и применение ионитовых мембран..... 265
VI. Области применения ионообменных смол............ 271
1. Водоподготовка...................•. . . 271
2. Разделение и выделение различных ионов......... 294
3. Сахарная промышленность, производство спиртов и пищевы х продуктов........................ 311
4. Фармацевтическая промышленность, медицина и биология . . 319
5. Аналитическая химия................... 333
6. Органический синтез (применение ионитов в качестве катал и-заторов)......................... 347
Предметныйуказатель .................. 350
Перечень ионитов отечественных марок ........ 356
ПРЕДИСЛОВИЕ
Ионообменные высокомолекулярные соединения в настоящее время находят все более широкое применение в самых разнообразных областях науки и техники. Их использование в значительной мере способствует техническому прогрессу, особенно в энергетике, гидрометаллургии, химии и др.
Теоретическим и практическим иследованиям в области ионообменных смол посвящено большое количество работ, опубликованных в периодической литературе, главным образом в последние годы. Однако результаты этих работ не обобщены, что затрудняет их использование.
Авторы настоящей книги поставили своей задачей хотя бы частично восполнить этот пробел.
Главное внимание мы уделяем изложению в обобщенном виде теории процессов ионообмена, основных принципов синтеза ионообменных смол и методов испытания их физико-химических свойств. Значительное место в книге уделено свойствам ионообменных смол, особенно отечественных марок; рассмотрены области применения ионообменных смол, при этом более подробно освещены вопросы очистки и обессоливания воды, улавливания, очистки и концентрирования ценных материалов. Вопросы технологии производства ионитов и аппаратурного оформления различных ионообменных процессов нами не освещаются, так как каждый из них требует специальной монографии.
В книге приводится большой библиографический материал, включающий отечественную и зарубежную литературу за период с 1940 до 1958 г. Не претендуя на исчерпывающую полноту приводимого материала, мы надеемся, что он окажется весьма полезным для широкого круга инженерно-технических работников и исследователей, работающих в области создания и применения ионообменных смол.
Цена: 300руб.
