Физико-химические свойства ионитов

Ионитами называют вещества, способные в эквивалентных количествах обменивать свои ионы на ионы, содержащиеся в растворе. В зависимости от знака заряда обменивающихся ионов иониты делят на катиониты, аниониты и амфолиты. Катиониты обмениваются с раствором катионами, аниониты — анионами, а амфолиты в зависимости от условий могут обмениваться либо катионами, либо анионами. Реакция ионного обмена между ионитом и раствором возможна потому, что ионы в ионите находятся в диссоциированном состоянии.

Ионы, способные вступать в реакцию ионного обмена, получили название противоионов. Заряд противоионов компенсируется противоположно заряженными фиксированными ионами, которые химически связаны с трехмерной матрицей или каркасом ионита.

В основу классификации ионитов могут быть положены разные признаки. По степени диссоциации иониты делят на сильноэлектролитные и слабоэлектролитные.
Сильноэлектролитные иониты диссоциированы практически нацело, слабоэлектролитные — в небольшой степени. Промежуточное положение между сильно- и слабоэлектролитными ионитами занимают среднеэлектролитные.

Иониты могут быть природные (некоторые пески, глинистые минералы, почвы) и синтетические (например, синтетические смолы). По методу получений синтетические иониты делят на полимериэационные и поликонденсационные.

Иониты могут иметь гелевую, изопористую или макропористую структуру. В гелевых и изопористых ионитах отсутствуют реальные поры. Эти иониты гомофазны, в них нельзя выделить фазу ионита и фазу раствора.

Однако плотность заряда фиксированных ионов в этих ионитах распределена неравномерно. Гелевые иониты характеризуются непрерывным и нерегулярным изменением плотности заряда фиксированных ионов в массе зерна ионита. Условно в каждом зерне можно выделить множество гелевых участков, в которых сосредоточены все фиксированные ионы ионита, и межгелевые промежутки, не содержащие фиксированных ионов. Различие между гелевыми и изопористыми ионитами состоит, во-первых, в различном распределении плотности фиксированного заряда в гелевых участках: в изопористых ионитах заряды распределены равномерно, а в гелевых — неравномерно. Во-вторых, доля межгелевых промежутков в изопористых ионитах примерно вдвое больше, чем в гелевых.

Равномерное распределение плотности заряда фиксированных ионов и большая доля межгелевых промежутков объясняют стойкость изопористых ионитов к отравлению органическими веществами.

Макропористые смолы содержат в своей структуре реальные поры, которые в сухом состоянии заполнены воздухом. Прилагая соответствующее давление, эти поры можно заполнить ртутью и измерить таким образом долю пор и их распределение по размерам.

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>