Замещение - ион - водород
Cтраница 3
Специфичен механизм действия металлзамещенных цеолитов группы щелочноземельных и редкоземельных металлов. Хотя и до настоящего времени этот механизм нельзя считать полностью расшифрованным, наиболее вероятно представление о поляризации сорбированных молекул под действием интенсивного электрического поля в полости цеолита. Это поле образуется из-за нескомпенсированных электрических зарядов при замещении ионов водорода двухвалентными металлами. [31]
Этим способом часто пользуются для определения концентрации электролита в случае окрашенных или мутных растворов, а также при титровании смесей кислот или смесей оснований, когда подбор цветного индикатора затруднен. Характер изменения электропроводности при титровании, обусловленный замещением одних ионов другими, позволяет найти точки эквивалентности. При титровании, например соляной кислоты едким натром, происходит замещение ионов водорода менее подвижными ( Приложение Л, табл. 6) ионами натрия, так как ионы водорода с гидро-кгильными ионами образуют практически недиссоциированную воду. [32]
После получения декатионированных форм цеолитов необходимо было выяснить, связан ли процесс декатионирования с необратимыми изменениями в структуре цеолитов, или вошедшие в цеолит ионы водорода ( или оксония) способны обратимо замещаться на ионы натрия. Для этого на всех водородных формах цеолитов были сняты кривые титрования. Кроме того, в некоторых случаях были проведены независимые опыты по замещению ионов водорода на ионы натрия. [33]
В превращениях с участием крупных молекул, характеризующихся большим влиянием диффузионных препятствий на скорость реакции, связь кинетики с обменной емкостью ионита носит более сложный характер. Например, на катионите дауэкс - SOW в форме Н - Na или Н - К на зависимость константы скорости инверсии сахарозы от концентрации каталитически активных ионов в ионите влияет величина модуля Тиле, определяемого радиусом зерна ионита и коэффициентом диффузии превращающегося вещества. Характерно, что для данной реакции, осложненной диффузионными затруднениями, на константу скорости влияет не только степень замещения ионов водорода, как в ранее рассмотренном случае гидролиза эфиров89, но и природа замещающего катиона, от которой зависит набухаемость катионита. [34]
Измерение электропроводности растворов уксуснокислых солеи-ртути, меди и других тяжелых металлов показывает, что такие соли очень мало диссоциируют. Это характеризует наличие прочной химической связи между анионом СН3СОО - и катионом. Образующиеся соли или более сложные по составу соединения диссоциируют часто также мало, и в этом отношении подобны комплексным аммиакатам ионов металлов и другим комплексным соединениям. Таким образом, солеобра-зующая группа - СООН является в то же время и комплексообразующей группой, причем образование комплексных групп происходит одновременно с замещением иона водорода на ион металла. Поэтому состояние равновесия существенно зависит от кислотности раствора. [35]
Измерение электропроводности растворов уксуснокислых солей ртути, меди и других тяжелых металлов показывает, что такие соли очень мало диссоциируют. Это характеризует наличие прочной химической связи между анионом СН3СОО и катионом. Образующиеся соли или более сложные по составу соединения диссоциируют часто также мало, и в этом отношении подобны комплексным аммиакатам ионов металлов и другим комплексным соединениям. Таким образом, солеобразующая группа - СООН является в то же время и комплексообразующей группой, причем образование комплексных групп происходит одновременно с замещением иона водорода на ион металла. Поэтому состояние равновесия существенно зависит от кислотности раствора. [36]
В отличие от опытов с КУ-2 и KPS-200 при работе с эспатитом КУ-1 был получен концентрированный раствор бикарбоната натрия, из которого выкристаллизовывался бикарбонат. Образование бикарбоната натрия объясняется наличием у КУ-1 наряду с сульфо-группой также гидроксильной группы. При обработке хлористым натрием в нейтральной среде на ион натрия замещается только ион водорода суль-фогруппы, и катионит получается в натриевой форме по отношению к сульфогруппе и в водородной форме по отношению к гидроксильной группе. При пропускании раствора углекислого аммония ион натрия сульфо-группы обменивается на ион аммония, образовавшийся карбонат натрия повышает щелочность среды, в результате чего происходит замещение иона водорода гидроксильных групп на ионы аммония. Выделившиеся в раствор ионы водорода превращают карбонат натрия в бикарбонат. [38]
На рис. 1 показана зависимость удельного электросопротивления от времени при переходе водородной формы мембраны в солевую. При замещении иона водорода ионогеннои группы на ионы калия и натрия удельное электросопротивление постепенно возрастает и достигает постоянной величины. При насыщении мембран указанными ионами до 65 % ( рис. 2) удельное электросопротивление остается низким и определяется незамещенными ионами водорода. По мере увеличения степени замещения удельное электросопротивление возрастает и достигает максимального значения через 2ч в растворе КС1 и через 4 ч в растворе NaCl, что соответствует 89 и 84 % замещения иона водорода ионами калия и натрия. [39]
Физико-химически связанная вода отличается от обычной тем, что она подвержена действию твердой составляющей торфа как органической, так и минеральной природы. Существующие в настоящее время методы разделения органической части торфа на отдельные компоненты позволяют выделить не индивидуальные вещества, а комплексы - битумы, водорастворимые в легкогидролизуемые соединения, гуминовые вещества, целлюлозу и лигнин. За исключением битумов, указанные вещества по своей природе гидрофильны. Это обусловлено в первую очередь тем, что каждая макромолекула их содержит большое число гидрофильных функциональных групп - гидроксильных, карбоксильных, карбонильных, аминных и др. Связь молекул воды с незамещенными функциональными группами осуществляется посредством водородных связей. При замещении иона водорода на ионы металла в торфе появляется вода гидратации ионов. [40]
Несколько повышается сорби-руемость при переходе к ароматическим аминокислотам. Ввиду того что взаимодействие ионообменных смол с органическими ионами существенно зависит от установления дополнительных межмолекулярных связей, помимо кулоновских, любое усложнение структуры сорбата способствует повышению его сорбируе-мости. В соответствии с этим усложнение структуры полипептидов приводит к увеличению их способности сорбироваться карбоксильными смолами в водородной форме вплоть до размеров молекул, встречающих затруднение к проникновению в зерно сорбента из-за недостаточной пористости. Белки наряду с другими цвиттерионами сорбируются высокопористыми смолами со значительной емкостью. В связи с тем что замещение ионов водорода ионами натрия в карбоксильных катионитах приводит к повышению степени набухания ионита, одновременно увеличивается и емкость сорбции больших ионов из-за повышения пористости сорбента. Падение емкости сорбции при значительном увеличении количества ионов натрия в смоле объясняется обычной неспособностью солевых форм катионитов сорбировать цвиттерионы. [41]
Несколько повышается сорби-руемость при переходе к ароматическим аминокислотам. Ввиду того что взаимодействие ионообменных смол с органическими ионами существенно зависит от установления дополнительных межмолекулярных связей, помимо кулоновских, любое усложнение структуры сорбата способствует повышению его сорбируе-мости. В соответствии с этим усложнение структуры полипептидов приводит к увеличению их способности сорбироваться карбоксильными смолами в водородной форме вплоть до размеров молекул, встречающих затруднение к проникновению в зерно сорбента из-за недостаточной пористости. Белки наряду с другими цвиттерионами сорбируются высокопористыми смолами со значительной емкостью. В связи с тем что замещение ионов водорода ионами натрия в карбоксильных катионитах приводит к повышению степени набухания ионита, одновременно увеличивается и емкость сорбции больших ионов из-за повышения пористости сорбента. Падение емкости сорбции при значительном увеличении количества ионов натрия в смоле объясняется обычной неспособностью солевых форм катионитов сорбировать цвиттерионы. [42]
Страницы: 1 2 3