Ионообменные материалы, способны избирательно поглощать, один сорт ионов по сравнению с другими. Такое поведение их объясняет широкое применение с целью глубокой очистки растворов и извлечение ценных компонентов. При выборе и оптимизации условий извлечения, концентрирования и разделения ионов, а также при расчете и проектировании технологического оборудования необходимы сведения по равновесию ионного обмена, кинетики, а также необходимы термодинамические расчеты. Для этого необходимы сведения о распределении ионов между фазами при различных количественных соотношениях их концентраций. Среди большого многообразия ионообменных материалов наибольший интерес занимают карбоксильные катиониты, имеющие высокую селективность к ионам поливалентных металлов.
При выборе и оптимизации условий извлечения, концентрирования и разделения Ионов, а также при расчете и проектировании технологического оборудования необходимы сведения по равновесию ионного обмена. Исследование равновесия ионного обмена сводится к выводу уравнения изотермы ионообменных реакций и определению константы обмена или коэффициента избирательности. Изотерма ионного обмена характеризует состояние ионообменного равновесия при постоянной температуре. Она связывает между собой количества обменивающихся ионов в каждой из фаз. Изотерма ионного обмена позволяет судить о селективности ионита.
Целью настоящей работы явилось исследование равновесного распределения ионов H+ и Cu2+, Ba2+ в статических условиях между карбоксильным катионитом КБ-4Пх2 и смешанными растворами 
и 
. Для построения изотерм использовали метод переменных концентраций.
Указанный метод позволил определить концентрационную константу ионообменного равновесия Kp, коэффициент распределения ионов металла между твердой и жидкой фазами и максимальную емкость ионита, ммоль/г. Экспериментальные данные обсчитывались по специально составленной программе.
Изучено влияние температуры и ионной формы катионита на величину емкости обмена катионита и константы ионообменного равновесия. С увеличением температуры раствора от 25 до 600С сорбция ионов меди и бария улучшается, а емкость обмена возрастает. Наибольшей емкостью по меди и барию обладает катионит в аммонийной форме. Изменение величин констант равновесия изменяется в обратном порядке. С увеличением селективности поглощаемого катиона происходит падение концентрационной константы равновесия.
Результаты обсчета изотерм наглядно подтверждают на перспективность применения катионита КБ-4Пх2 в технологии для извлечения ионов из растворов. Полученные результаты по изучению ионообменного равновесия вносят существенное дополнение в основные закономерности ионного обмена на карбоксильных катионитах из нитратных растворов.
Библиографическая ссылка
Пимнева Л.А., Нестерова Е.Л. ИОНООБМЕННОЕ РАВНОВЕСИЕ ПРИ СОРБЦИИ ИОНОВ МЕДИ И БАРИЯ КАРБОКСИЛЬНЫМ КАТИОНИТОМ КБ-4ПХ2 // Успехи современного естествознания. – 2007. – № 7. – С. 95-95;URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=11338 (дата обращения: 16.04.2024).