Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Степин Б.Д. -> "Методы получения особо чистых неорганических веществ" -> 78

Методы получения особо чистых неорганических веществ - Степин Б.Д.

Степин Б.Д., Горштейн И.Д., Блюм Г.З., Курдюнов Г.М., Оглоблина И.П. Методы получения особо чистых неорганических веществ — И.: «Химия», 1969. — 480 c.
Скачать (прямая ссылка): osobo-chistye.djvu
Предыдущая << 1 .. 72 73 74 75 76 77 < 78 > 79 80 81 82 83 84 .. 199 >> Следующая

МЕХАНИЧЕСКАЯ И ХИМИЧЕСКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ ИОНИТОВ
Химическая стойкость органических ионитов определяется природой химических связей их макромолекулярного каркаса. Химические связи С—О, С—М, С—Б, С—Р относительно легко подвергаются гидролитическому расщеплению, а двойные связи — С = С — являются местом активного воздействия многочисленных реагентов [10, 11]. Наибольшей химической устойчивостью обладает нормальная цепь агомов углерода
186
—С—С—С—С—. Введение в такую цепь различных заместителей приводит к ослаблению химической устойчивости. Все ионо-активные группы, присоединяемые к углеводородной цепи в силу своей гидрофильности, способствуют росту растворимости смолы, тогда как увеличение числа поперечных связей между цепями уменьшает растворимость ионита [2, 12]. Результат воздействия этих двух противоположных тенденций — ограниченное набухание смолы в воде [2, 10].
Многим ионообменным смолам, особенно анионитам, свойственна постепенная окисляемость в результате совместного влияния таких факторов, как присутствие кислорода или других окислителей, высокое значение рН (>9—10), повышенная температура, каталитическое действие меди и других примесей, попавших в зерна смолы при ее синтезе [1, 8, 13—16]. Этот процесс приводит к деструкции макромолекул ионита, вызывающей появление водорастворимой фракции и уменьшение * числа ионогенных групп [8, 14]. Так, из сульфофенольных катионитов в течение первых циклов обмена извлекаются довольно значительные количества фенола, его сульфопроизводных, низкомолекулярных сульфокислот и других продуктов термической и окислительной деструкции [17]. Удаление подобного рода продуктов из частиц смолы часто принимает затяжной характер. Поэтому ионообменные смолы нельзя применять для удаления микропримесей из растворов, содержащих разбавленные азотную, муравьиную и уксусную кислоты, гидроокиси щелочных и щелочноземельных металлов, броматы, иодаты, бихроматы, перманганаты, перекись водорода, свободный хлор и другие соединения, способствующие деструкции макромолекул смолы [16]. Например, при рН = 1,4—12,0 катиониты восстанавливают водный 0,05 н. раствор перманганата калия настолько энергично, что это приводит к появлению в растворе от 0,7 до 2,3 мг-экв Мп2+ на каждый грамм смолы [12]. В продуктах такого распада катионитов СБС, МСФ и СБСР обнаруживаются: С02, ионы БО^- и производные фталевой кислоты. Содержание в воде до 18 мг-экв/л свободного хлора вызывает снижение обменной емкости у ионитов от 5 до 23%, а после фильтрования через смолу 0,1—5,0% водных растворов перекиси водорода наблюдается потеря веса у ионитов (за исключением катионита КУ-2) от 4 до 20% [14].
Помимо химической стойкости большое значение имеет механическая прочность ионообменных смол. В результате периодических механических расклинивающих и сжимающих усилий
* Уменьшение числа ионогенных групп может быть вызвано не только процессом окислительной деструкции, но и сорбцией больших органических ионов, медленно диффундирующих внутрь зерен и участвующих в различных полимеризационных процессах [14].
187
(резкое изменение степени набухания * и одновременное действие напора фильтрующего раствора) во время рабочих и ре-генерационных циклов наблюдается постепенное измельчение зерен смолы и появление вследствие этого ее водорастворимой фракции, механических взвесей и коллоидных растворов органического происхождения [1, 8, 10, 18, 19]. Например, у анио-нита ЭДЭ-Юп после 7 рабочих циклов (включая регенерацию) количество зерен с диаметром 1 мм снижается с 25,9 до 16,7%, а с диаметром 0,25 мм возрастает с 9,7 до 14,8% [19].
Механическое разрушение смол способствует как переходу примесей металлического характера (железо, медь, хром и другие) из зерен смолы в раствор, так и образованию различных комплексных соединений между продуктами деструкции смолы и микропримесями, и, следовательно, проскоку последних в фильтрат [20]. Поэтому рекомендуется [5] пылевидный материал удалять из набухшего ионита, промывая его после предварительного взрыхления. По той же причине для больших колонн нижняя граница зернения ограничивается 0,3—0,5 мм. Для улавливания уже мельчайших частиц смолы в ионообменных установках применяют пятимикронные фильтры. Использование фильтров с меньшим диаметром пор приводит к частому их засорению [21].
При получении особо чистых веществ методом ионного обмена не следует применять долго хранившиеся в воздушно-сухом состоянии ионообменные смолы, особенно регенерированные, так как у них наблюдается сужение пор, частичное растрескивание зерен смолы и связанное с этим изменение обменных свойств [22]. Кроме того, такие смолы с течением времени начинают выделять в раствор большое количество ионов Ре3+ и других примесей [22]. Считают [5], что процессы старения ами-носмол связаны с окислительным действием кислорода воздуха, а других конденсационных смол — с отщеплением конституционной воды. Как правило, катиониты подвергаются меньшему старению, чем аниониты [5]. Поэтому смолы, используемые в технологии получения особо чистых веществ, надо обязательно хранить в герметически закрытых сосудах в атмосфере азота при температурах не выше 30° С [14].
Предыдущая << 1 .. 72 73 74 75 76 77 < 78 > 79 80 81 82 83 84 .. 199 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed