Неорганическая
Органическая
Коллоидная
Биологическая
Биохимия
Токсикологическая
Экологическая
Химическая энциклопедия
Советская энциклопедия
Справочник по веществам
Гетероциклы
Теплотехника
Углеводы
Квантовая химия
Моделирование ХТС
Номенклатура
Таблица Менделеева
Неорганические реакции
Органические реакции
Молярные массы
Форматирование формул
Редактор формул
Уравнивание реакций
Электронное строение атомов
Игра «Таблица Менделеева»
Термодинамические свойства
Конвертер величин
Гальванопара
Поиск репетиторов
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий


КАТИОНООБМЕННЫЕ СМОЛЫ

КАТИОНООБМЕННЫЕ СМОЛЫ (поликислоты, катиониты), синтетич. сетчатые полимеры, способные к обмену катионов в водных и водно-орг. р-рах электролитов. В полимерной матрице (каркасе) катионообменных смол фиксированы ионогенные группы, способные диссоциировать на полианионы и компенсирующие их заряды подвижные катионы (противоионы), напр. (для одной группы) П—SO3HDП—SO3-+, участвующие в ионном обмене с разл. др. катионами. Кислотность смолы определяется хим. строением ионогенных групп, напр.:

1-47.jpg

(в зависимости от валентности элемента Э=S, P, As, С; X=ОН, Н, R), природой элемента, числом атомов =О у атома Э, а также природой матрицы и сшивающего агента. По кислотности ионогенных групп катионообменные смолы подразделяют б. ч. на сильно-, средне- и слабокислотные (кислотность смолы определяют значением pКа). Смолы первого типа содержат группы SO3H(pKа 1-2), второго типа-Р(О)(Х)ОН, где X = Н, ОН, R, OR; R-opг. или любая др. группа [рКа ~ 3-4,5; для Р(О)(ОН)2 рКа2 ~ 8-10], смолы третьего типа-группы СООН, ArOH, ArSH, Аr(ОН)2, рКа 5-10. Существуют также бифункц. катионообменные смолы, содержащие одновременно группы SO3H и СООН, SO3H и С6Н4ОН, СООН и С6Н4ОН. Обменная емкость для сильнокислотных катионообменных смол, в отличие от слабо- и среднекислотных не зависит От рН р-ра. По структуре м. б. микропористыми, или гелевыми, и макропористыми (см. Макропористые ионообменные смолы). Методы получения: 1) полимераналогичные превращ. сетчатых сополимеров (гл. обр. стирола с дивинил бензолом), напр, сульфирование, фосфорилирование гидроксилсодержащих сополимеров; 2) сополимеризация или сопо-ликонденсация соответствующих мономеров, напр. поликонденсация сулъфокислот с альдегидами, полимеризация фосфорсодержащих мономеров, производных акриловой к-ты с диенами. Катионообменные смолы-твердые, нерастворимые, ограниченно набухающие продукты; достаточно устойчивы в р-рах к-т и щелочей, орг. р-рителях. Сильные окислители2О2, К2Сr2О7, HNO3) разрушают катионообменные смолы, отщепляя б. ч. ионогенные группы; фосфорсодержащие катиониты более устойчивы, чем сульфокислотные. Термостойкость смолы с группами Р(О)(ОН)2 составляет 150-175 °С, с группами SО3Н - до 120-150 °С, с группами СООН - 130-160 °С. Катионообменные смолы поликонденсац. типа менее химически и термически стойки, чем смолы полимеризац. типа. Мех. прочность достаточно высока, особенно у гранулир. и макропористых смол. Избирательность сульфокислотных катионообменных смол уменьшается в ряду ионов К+>Na>Li+ с увеличением размера гидратир. иона и возрастает в ряду металлов М1+2+3+. Для фосфорнокислотных и карбоксильных катионообменных смол характерна высокая избирательность по отношению к поливалентным металлам, в т. ч. способным к комплексообразованию, и металлам, дающим оксидные катионы, напр. UO22+ , VO2+. Применяют катионообменные смолы при водоподготовке (также и в сочетании с анионообменными смолами), в гидрометаллургии для избирательного извлечения поливалентных металлов, для извлечения из р-ров неорг. и орг. в-в основного характера, для селективного выделения ценных, биологически активных в-в из биосырья, как кислотные кат. (напр., при этерификации к-т, гидролизе эфиров) и носители катализаторов, ферментов, комплексонов, для получения гетерог. мембран и др. См. также Иониты.
===
Исп. литература для статьи «КАТИОНООБМЕННЫЕ СМОЛЫ»: Самсонов Г. В., Тростянская Е. Б., Елькин Г. Э., Ионный обмен. Л., 1969; Энциклопедия полимеров, т. 1, М., 1972, с. 992-1000; Ионообменные материалы. Каталог. НПО Биохимреактив, М., 1978; Иониты. Каталог, НИИТЭХИМ, Черкассы, 1980; Гребенюк В. Д., Мазо А. А., Обессоливапие воды ионитами, М., 1980. А. Б. Пашков.

Страница «КАТИОНООБМЕННЫЕ СМОЛЫ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.


     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн