Синтетические ионообменные материалы - Зубаков Л.Б.
Скачать (прямая ссылка):
И 4)
о Си О- о
cd cd О- G.
я
я
ч
е(
о
в
я
я
н
ч
о
S-
о
я
я
я
cd
X
>>
\D
о
5* о Я eg СХ О.
н
«
<L> -ri
4 * m
CD
=D°'
о
я и
5
о
t» s ч
о| ¦ "о §1°
3 о-и
4 5 cd
п
я •>
Ёи
D «j
ч Z й) ^ о
I
к
ров перекиси водорода с концентрацией до 10% в течение 24 ч снижает обменную емкость мембраны на 15%. Мембраны MK-40JI химически устойчивы в 6 н. растворах соляной и серной кислот, обладают достаточной механической прочностью в 25%-ном растворе азотной кислоты. Селективность и электрическое сопротивление мембран MK-40JI в 25%-ном растворе HN03 снижаются постепенно. Мембраны достаточно химически устойчивы в 5%-ном растворе хромовой кислоты. Мембраны MK-40JI применяют в качестве барьерных, отделяющих анодную камеру от камер опреснения в электроионитовых аппаратах. Мембрана МК-41 химически устойчива в растворах щелочей. После 36 ч контакта с 60%-ным раствором едкого нат-ра при 85 °С селективность мембраны МК-41 снижается на 2%.
Свойства мембран, армированных различными синтетическими тканями, приведены в табл. II. 6.
Электрохимические процессы с гетерогенными мембранами
Мембрана МК-40 в паре с МА-40 или МА-41 широ-ко применяется в электрохимическом процессе опреснения природной минерализованной воды. Предельная плотность тока для обеих пар мембран 800 А/м2, интервал рабочих температур 50—10 °С.
Опресненная вода, получаемая на мембранах МК-40, МА-40, МА-41, пригодна для питьевого водоснабжения.
Мембраны МК-40 и МА-40 применяются для глубокого обессоливания воды электрохимическим методом.
Гетерогенные ионитовые мембраны применяются также при электрохимической регенерации отработанных соляно- и сернокислых травильных растворов, при электродиализной обработке черного щелока, при деионизации полупродуктов свеклосахарного производства, при обессоливании промышленных вод, при электролитическом извлечении золота из кислых тио-мочевинных растворов, для корректировки pH ванны при электроосаждении водоразбавляемых лакокрасочных материалов.
1/26 Зак. 10ti2
Глава III
РАСТВОРИМЫЕ ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТЫ
Наряду с нерастворимыми полиэлектролитами важное значение в последнее время приобрели растворимые полиэлектролиты. Эти электролиты в отличие от нерастворимых полиэлектролитов трехмерной структуры имеют линейное строение макромолекул. Они обладают высокой реакционной способностью и большой скоростью обмена, определяемыми линейным строением макромолекул и доступностью ионогенных групп. Большим их достоинством является простота получения и малая трудоемкость процесса.
Водорастворимые полиэлектролиты могут исполь-зоваться в качестве флокулянтов, коагулянтов, осади-телей для очистки промышленных сточных вод, в гидрометаллургии цветных и редких металлов, в процессах водоподготовки [366, 367]. Они являются хорошими антистатиками, пленкообразующими материалами, широко применяются в фармакологии, медицине, пищевой промышленности.
Особую актуальность приобретают синтез и исследование полиэлектролитных комплексов [368], которые обладают рядом уникальных свойств, позволяющих использовать их в различных областях техники и в медицине в качестве мембран, ионообменных материалов, покрытий и т.д. Кроме того, полиэлектролит-ные комплексы могут служить аналогами различных биологических систем, которые играют огромную роль в ряде биохимических и биофизических процессов.
Моделирование ферментов сравнительно простыми синтетическими полимерами, в частности полиэлектролитами, может привести к созданию высокоэффективных синтетических катализаторов [369]
146
Все это стимулирует повышенный интерес к проблеме синтеза новых видов полиэлектролитов и исследованию их физико-химических свойств.
По характеру ионогенных групп растворимые полиэлектролиты, так же как и ионообменные смолы, делятся на полиэлектролиты анионного типа (катиониты), катионного типа (аниониты) и полиамфолиты, содержащие одновременно кислотные и основные ионогенные группы.
К полиэлектролитам анионного типа относятся полиакриловая, полиметакриловая кислоты и их соли, сополимеры малеинового ангидрида (например, с ви-нилацетатом или стиролом), сополимеры итаконовой кислоты, поливинилсульфокислота, полистиролсульфо" кислота и ее соли, карбоксиметилцеллюлоза, полиаль-гинат натрия, гликолят крахмала и т. д.
К полиэлектролитам катионного типа относятся полиэтиленимин, полидиметиламиноэтилметакрилат, полиаминостирол, поливинилпиридины и соли поли-винилпиридиния, полимерные четвертичные аммоние* вые соли и т. д.
Растворимые полиэлектролиты получают поликон-денсацией или полимеризацией мономеров, содержащих ионогенные группы, а также путем химических превращений [77].
ВОДОРАСТВОРИМЫЕ КАТИОННЫЕ ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТЫ
Катионные полиэлектролиты получают следующими способами.
Полимераналогичными превращениями полимери-зационных и поликонденсационных линейных полимеров:
реакциями химической модификации полимеров, не содержащих ионогенных групп;
реакциями полимеризации галогенсодержащих мономеров с последующим их аминированием;
реакциями химических превращений полимеров, содержащих третичные слабоосновные аминогруппы.
