Общие закономерности обмена ионов на неорганических ионообменных материалах

• Автор: Белинская, Флорентина Алексеевна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 381 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ И Е

АКТУАЛЬНОСТЬ

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Состояние исследований неорганических ионитов к началу работы

1.2. Заключение. Обоснование цели и задач работы. Объекты исследования.

ГЛАВА 2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Методы исследования ионообменных свойств

2.1.1. Определение величин поглощения из

0,1Н растворов хлоридов и нитратов

2.1.2. Изотермы обмена.

2.1.3. Кривые потенциометрического титрования образцов
2.2. Химический анализ образцов сорбентов
2.3. Определение плотности образцов
2.4. Рентгенофазовый анализ
2.5. Дериватографический анализ
2.6. Метод ИКспектроскопии.
ГЛАВА 3. ФИЗИКОХИМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ НЕОРГАНИЧЕСКИХ ИОНИТОВ.
3.1. Сурьмяные кислоты.
3.1.1. Краткий исторический очерк
3.1.2. Получение аморфных С СКА и кристаллических СКК образцов сурьмяной кислоты.
Стр.
3.1.3. Структура и ионообменные свойства кристаллической сурьмяной кислоты
3.1.4. Результаты исследования кристаллической сурьмяной кислоты методами дериватогра
фии и ИКспектроскопии.
3.1.5. Аморфная сурьмяная кислота, е стабильность и условия кристаллизации
3.1.6. Ионообменное равновесие на кристаллической сурьмяной кислоте.
3.1.7. Дальнейшее развитие исследований кристаллической сурьмяной кислоты
3.1.8. Заключение
3.2. Гидроокись титана гидратированная двуокись титана
3.2.1. Краткая историческая справка
3.2.2. Результаты исследования продуктов щелочного гидролиза ТСЦ получаемых в системе ХСНгОИСЫЯОН.
3.2.3. заключение .
3.3. Фосфорносурьмяные катиониты Р2В.
3.3.1. Краткая историческая справка.
3.3.2. Синтев фосфорносурьмяных катионитов
3.3.3 Ионообменные свойства фосфорносурьмяных
катионитов .
3.3.4. Исследование фосфорносурьмяных катионитов методами дифрактографии, ИКС и Мессбауэровской спектроскопии
Стр.
3.3.5 Литературные данные об исследовании фосфата сурыш и фосфорносурьмяных катионитов .
3., Заключение.
3.4. Кремнесурьмяные катиониты i
3.4.1. Синтез кремнесурьмяных катионитов.
3.4.2. Результаты исследования кремнесурьмяных катионитов.
3.5. Кремнефосфорносурьмянне катиониты i .
3.5.1. Синтез кремнефосфорносурьмяннх катионитов
3.5.2. Ионообменные свойства кремнефосфорносурьмяных катионитов
3.5.3. Исследование кремнефосфорносурьмяных катионитов методами дифрактографии и дериватографии. Термическая стабильность катионитов
3.5.4. Заключение
3.6. Титаносурьмяные катиониты i
3.6.1. Краткая историческая справка.
3.6.2. Синтез титаносурьмяных катионитов
3.6.3. Ионообменные свойства титаносурьмяных катионитов.
3.6.4. Результаты исследования титаносурьмяных катионитов методами дифрактографии и дериватографии.
ГЛАВА 4 4. 4.
4.
ГЛАВА 5
Стр.
7. Теллуросурьмяные катиониты Тей
3.7.1. Синтез теллуросурьмяных катионитов
3.7.2. Результаты исследования теллуросурьмяных катионитов
3.7.3. Заключение.
. ОСНОВНЫЕ ИТОГИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ НЕОРГАНИЧЕСКИХ ИОНИТОВ.
1,0 строении изученных смешанных оксигидратных сорбентов.
2. Принципы создания селективных сорбентов на основе кислородных соединений элементов
УУ групп со структурой пирохлора
3. Неорганические иониты полимерные комплексные соединения
4. Применение неорганических ионитов
4.4.1. Лекарственные препараты полисурьмин и ферроцин.
4.4.2. Композиционные материалы на основе неорганического сорбента и фторполимерного связующего. Возможности их практического применения
4.4.3. Титанилоксалаты щелочноземельных металлов селективные неорганические сорбенты
. КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПИСАНИЕ ИОНООБМЕННОГО РАВНОВЕСИЯ НА НЕОРГАНИЧЕСКИХ ИОНИТАХ.
.1. Обзор литературы
Стр.
5.2. Возможные модели описания ионообменного равновесия на неорганических ионитах и
их общая характеристика.
5.3. Модель полифункционального ионита МПИ.
5.4. Модель ступенчатого обмена МСО .
5.5. Сравнение моделей МШ и МСО
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. ИТОГИ И ПЕРСПЕКТИВЫ .
ЛИТЕРАТУРА


Для получения более высоких степеней замещения для уменьшения концентрации в равновесном растворе вытесненных ионов водорода несколько проб заливали раствором хлорида металла с добавкой соответствующей гидроокиси, или проводили повторное заливание навески образца в пробе раствором соли навеску с известной степенью замещения отделяли от равновеоного раствора, а затем вновь заливали раствором хлорида металла. Время контакта образца с раствором при снятии изотерм обмена составляло 6 суток и было выбрано на основании предварительных опытов по определению скорости установления ионообменного равновесия. В равновесных растворах после снятия изотерм обмена определяли концентрацию вытесненных ионов водорода и убыль в растворе катионов металла методы анализа см. Кроме того, в равновесных растворах осуществлялся контроль концентрации ионов хлора системы, включающие хлориды металлов. Результаты исследования ионообменного равновесия представлены в работе в виде изотерм обмена ймН в некоторых случаях в виде зависимостей обменной емкости Гм от . По совпадению значений Гм , вычисленных по увеличению в растворе концентрации ионов водорода и убыли концентрации ионов металла, судили об эквивалентности ионного обмена в исследуемых системах. Заключение об обратимости обмена делали на основании характера смещения точек на изотерме при добавлении в равновесные растворы проб кислоты или смешанного раствора кислоты, и
хлорида металла. Для оценки воспроизводимости полученных результатов отдельные точки изотерм обмена получали по нескольку раз. Различие величин поглощения в параллельных пробах не превышало 3. Кроме того, для проверки воспроизводимости сорбционных свойств изотермы НИа на сурьмяной кислоте и некоторых других образцах снимались повторно через . Кривые потенциометрического титрования являются характеристикой кислотноосновных свойств ионитов, позволяют получить зависимость обменной емкости от раствора. Кривые титрования снимали методом отдельных навесок проб, позволяющим контролировать во времени в каждой пробе точке кривой титрования вплоть до получения равновесного значения 3 . Н растворы ИаОН, КОН , иОН , С0Н ,Ваон2 или Зг0Н2 , 0, Н раствор Са. I Н растворе хлорида соответствующего металла. Навески образцов во всех пробах кривой были постоянны и составляли обычно 0,5 г, иногда 0, и 0,1 г. Общий объем раствора в пробах мл. Установление ионообменного равновесия контролировали измерением раствора над ионитом через определенные промежутки времени I, 3, 6, , суток до установления постоянного значения. Измерения проводили со стеклянным электродом с помощью компенсационной схемы, включающей высокоомный потенциометр и рНметр в качестве нульинструмента. Точность измерения ЭДС составляла 1 мВ, что соответствует Ю, единицам . Обменную емкость в интервале 2 определяли по расстоянию между кривой титрования ионита и кривой холостого опыта кривая титрования соляной кислоты щелочью в тех же условиях и том же солевом фоне, но в отсутствие ионита при выбранных одинаковых значениях . В области буферности НС1 и щелочи 2 обменную емкость определяли прдаым аналитическим методом, по изменению концентрации кислоты или щелочи в равновесном растворе по сравнению с исходным составом цробы. Й8 полученных данных рассчитывали Гм для каждой пробы. Результаты представляли в виде кривых титрования зависимость равновесного значения от количества щелочи, добавленной к пробе мгэкв ОВГг ионита и в виде зависимостей Гм от . Для проверки обратимости обмена ионов к пробе, содержащей навеску и равновесный раствор, добавляли известное количество 0,1 Н раствора соляной кислоты, приготовленного на I Н солевом фоне, затем периодически измеряли до установления постоянного значения и определяли, как переместилась точка, отвечающая данной пробе, по исходной равновесной кривой титрования. Для получения зависимости обменной емкости от в случае легко гидролизующихся ионов или способных образовывать осадки при высоких Ад,1. Ж , Мд2 титрование проводили 0,Ш раствором гидроокиси тетраметиламмония, приготовленном на Ш растворе хлорида металла. Выбор гидроокиси тетраметиламмония был обусловлен тем, что катион тетраметиламмония, как показали предварительные опыты, не сорбируется ни сурьмяной кислотой, ни другими содержащими сурьму сорбентами.