Классификация ионообменных смол по ионогенным группам

Катионо-обменная смола	Ионогенная группа	pKa	Анионо- обменная смола	Ионогенная группа	рKb
Сильно-кислотная	SO3-H+	1–2	Сильно- основные	N+R3OH- ,   N+(R)2C2H4OH	1–2
Средне-кислотная	-P(O)(R)O-H+	3–5	Средне- и слабо-основные (в зависимости от типа заместителей)	NH2, NHR, NR2	4–10
Слабо- кислотная	COO-H+	5–7   10–11

на микропористые или гелевые, макропористые и макросетчатые иониты.

Макропористые иониты в отличие от гелевых обладают пониженной насыпной плотностью, большой удельной поверхностью, высокой механической и химической стойкостью, способностью работать в средах, не вызывающих их набухание. Эти адсорбенты регенерируются прогревом в токе газа-носителя при 100 ^оС.

Текстура

Структура ионитов представляет собой полимерную матрицу (каркас), в которой закреплены ионогенные группы.

Полимерная матрица гелевых ионитов содержит поры молекулярных размеров. Порами являются промежутки между полимерными цепями. Гелевые смолы могут иметь поры разных размеров или быть однородно-пористыми, в этом случае в полимерном каркасе поперечные связи расположены относительно регулярно.

Макропористые иониты имеют полидисперсную структуру. Полимерный каркас составлен из беспорядочно упакованных агломератов сферических частиц, разделенных непрерывными каналами, заполненными внешней средой (воздухом или раствором), в которой находится смола. Диаметры сферических частиц составляют несколько микрометров. Помимо микропор, содержащихся в микросферах, эти иониты обладают макропорами, которые представляют собой каналы между микросферами и их агломератами. Макропористость таких ионообменных смол сохраняется и после их высушивания.

В производимых промышленностью макропористых ионообменных смолах суммарный объем пор составляет 0,2−1,0 см³/г, удельная поверхность – 30−200 м²/г, преимущественный радиус пор − 5−60 нм.

В табл. 11 приведены сравнительные характеристики макропористых смол и обычных смол непрерывно-гелевой структуры.

Удельная поверхность и регулярность сшивки ионитов определяется количеством и природой компонентов, участвующих в реакции сополимеризации. С ростом количества сшивающего агента удельная поверхность анионитов увеличивается.

При применении длинноцепных сшивающих агентов, которые содержат большие фрагменты между винильными связями, получают макросетчатые смолы, обладающие часто более высокой проницаемостью, чем макропористые ионообменные смолы. Но макропористость этих ионитов проявляется только в гидратированном состоянии: после набухания в них создаются растянутые сетки, имеющие большие ячейки.

Макропористые аниониты являются специфическими адсорбентами с локально сосредоточенными на поверхности отрицательными зарядами. Специфичность поверхности анионитов уменьшается при увеличении степени сшивки и уменьшении при этом количества функциональных групп. Модифицирование поверхности анионита, например, окисление, приводит к возрастанию специфичности поверхности.

Таблица 11

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: