Адсорбция ионов из водных растворов электролитов - Поверхностные явления. Адсорбция

Сильные электролиты адсорбируются в виде Ионов. Ионная адсорбция имеет ряд Особенностей:

Скорость ионной адсорбции Меньше Скорости молекулярной адсорбции;

Ионная адсорбция Не всегда обратима, т. к. может сопровождаться хемосорбцией;

При ионной адсорбции на поверхности адсорбента возникает Определенный заряд, который притягивает из раствора противоположно заряженные ионы, в результате на границе раздела фаз Возникает двойной электрический слой;

Адсорбируемость ионов определяется Величиной Их заряда, радиусом И степенью сольватации;

При равенстве заряда Лучше адсорбируются ионы с большим радиусом, т. к. они менее сольватированы;

По величине адсорбции ионы располагаются в Лиотропные ряды, которые для водных систем выглядят так:

Многозарядные ионы адсорбируются лучше однозарядных. Исключение составляет Катион водорода, обладающий наибольшей адсорбционной способностью.

Если в растворе электролитов имеются Такие же ионы, Как и в составе твердого адсорбента, то ионная адсорбция принимает строго Избирательный характер, Описываемый правилом Панета-Фаянса.

Правило Панета - Фаянса: На поверхности кристалла преимущественно адсорбируются те ионы, Которые входят в состав кристаллической решетки адсорбента и могут ее достроить.

Ионообменная адсорбция - Это явление эквивалентного обмена собственных ионов нерастворимого адсорбента, посылаемых в раствор, на другие ионы Того же знака, находящиеся в растворе.

Адсорбенты, способные к обмену ионов с раствором, называются Ионитами или ионообменниками.

Классификация ионитов:

    1) по происхождению: Природные (глауконит, гумусовые вещества почв) и Искусственные (пермутиты - алюмосиликаты, синтетические ионообменные смолы); 2) по кислотно-основным свойствам - Катиониты (вещества кислотного типа, обменивающиеся катионами) и Аниониты (вещества основного типа, обменивающиеся анионами); Амфотерные иониты (амфолиты), содержащие и катионные и анионные обмениваемые группы.

Ионообменные смолы - Это высокомолекулярные нерастворимые соединения, способные к набуханию в воде и к высвобождению ионов в процессе электролитической диссоциации.

Обменная емкость - Способность ионита обменивать противоионы. Она определяется числом молей (или миллимолей) извлекаемых из раствора ионов в расчете на единицу массы сухого ионита.

Ионообменная адсорбция используется В медицинской практике для очистки воды, консервирования крови (удаление катионов Са2+), беззондовой диагностики кислотности желудочного сока, детоксикации организма при различных отравлениях, нормализации ионного баланса в организме. В фармации иониты используют для аналитических целей - извлечение из смеси анализируемого вещества. В агротехнике, при выращивании лекарственных растений - для улучшения структуры почв.

Умягчения жесткой воды проводят путем пропускания воды через катионит, (например КУ-1, КУ-2) в Na-форме:

Обессоливание воды (деминерализацию) проводят путем последовательного пропускания ее через катионит в Н-форме и анионит (например, АН-1) в ОН-форме

Регенерация ионитов - Восстановление первоначального состояния ионита. Для перевода в Н-форму катионит обрабатывается концентрированными растворами кислот, регенерация анионита в ОН-форму осуществляется выдерживанием в растворах NaOH.

Похожие статьи




Адсорбция ионов из водных растворов электролитов - Поверхностные явления. Адсорбция

Предыдущая | Следующая