Корзина
64 отзыва
Корзина

Ионообменные смолы. Катионит КУ-2-8

Ионообменные смолы применяются в водоочистке с 60-х годов XX века, но особенное распространение получили в конце 80-х — в 90-х годах. Ионообменная смола представляет собой скопление достаточно мелких (меньше миллиметра в диаметре) шариков, изготовленные из специальных полимерных материалов, именуемых для простоты «смолой». Для неискушенного человека внешне такая смола может напомнить щучью или минтаевую икру. Однако, эта «икра» обладает уникальными свойствами. «Икринки», т. е. шарики смолы, способны улавливать из воды ионы различных веществ и «впитывать» их в себя, отдавая в замен «запасенные» ранее ионы. Таким образом осуществляется ион-ный обмен — отсюда и обобщающее название этих смол — «ионообманные» или более по научному «иониты».

Ионообменные смолы представляют собой нерастворимые высокомолекулярные соединения с функциональными ионогенными группами, способными вступать в реакции обмена с ионами раствора. Некоторые типы ионитов обладают способностью вступать в реакции комплексообразования, окисления-восстановления, а также способностью к физической сорбции ряда соединений.

Иониты имеют гелевую, макропористую и промежуточную структуру.
Гелевые иониты лишены истинной пористости и способны к ионному обмену только в набухшем состоянии.
Макропористые иониты обладают развитой поверхностью из-за наличия пор и поэтому способны к ионному обмену как в набухшем, так и в ненабухшем состоянии.
Гелевые иониты характеризуются большей обменной емкостью, чем макропористые, но уступают им по осмотической стабильности, химической и термической стойкости.

Иониты представлены анионитами — материалами, способными к обмену анионов, и катионитами — материалами, обменивающими катионы.

АНИОНИТЫ подразделяются на:
• сильноосновные, способные к обмену анионов любой степени диссоциации в растворах при любых значениях рН;
• слабоосновные, способные к обмену анионов из растворов кислот при рН 1-6;
• промежуточной и смешанной активности.

КАТИОНИТЫ подразделяются на:
• сильнокислотные, обменивающие катионы в растворах при любых значениях рН;
• слабокислотные, способные к обмену катионов в щелочных средах при рН > 7.
Как правило, иониты выпускаются в солевых (натриевая, хлористая) или смешанно-солевых формах (натрий-водородная, гидроксильно-хлоридная). Кроме того, выпускаются иониты, практически полностью переведенные в рабочую форму (водородную, гидроксильную и др. ). Эти материалы используются в пищевой, фармацевтической, медицинской промышленности и для глубокой очистки конденсата на атомных электростанциях. Выпускаются также готовые смеси ионитов для использования в фильтрах смешанного действия.

Важнейшим показателем ионообменных смол является влажность, так как в силу гидрофильности функциональных групп ионообменных смол влага, содержащаяся в смоле, является «химически связанной». Причем специальное удаление этой влаги приведет при последующем использовании смолы только к физическому разрушению гранул. «Внешняя» же влага, не связанная химически с функциональной группой смолы, как правило, удаляется перед упаковкой или с помощью центрофугирования или фильтрования.

Катионит КУ-2-8 – самый распространенный катионит, применяемый в СНГ. Катионит КУ -2- 8 представляет собой небольшие гранулы (около 1 мм в диаметре) от светло-желтого до темно-коричневого цвета. Это монофункциональная сильнокислотная ионообменная смола с гелевой структурой, высокомолекулярное полимерное вещество. Сополимер стирола и дивинилбензола. Содержит один вид фиксированных ионов — сульфогруппы, присоединенные к ароматическим кольцам. Основной характеристикой катионитов является присутствие в составе кислотных групп, водород которых может обмениваться на ионы металлов, имеющихся в растворе.
Отличается механической прочностью, осмотической стабильностью и высокой химической стойкостью к воздействию щелочей, кислот, окислителей. Нерастворим в воде и органических растворителях. Неплавкий, негорючий, невзрывоопасный, неядовитый, радиоактивных и озоносодержащих веществ не содержит. Устойчив к действию высоких (110-120° С) температур. Его обменная емкость мало зависит от рН среды.

Применение катионита КУ -2- 8.
Его применяют при водоподготовке для умягчения и деминерализации (обессоливания) воды. Часто катионит применяют в сочетании с анионитами, для достижения комплексного эффекта в водоподготовке. Катионит аходит применение в гидрометаллургии для избирательного извлечения поливалентных металлов, для извлечения из растворов неорганических и органических веществ основного характера, для селективного выделения ценных, биологически активных веществ из биосырья.
Так же применяется при очистке возвратных и сточных вод, для регенерации отходов гальванотехники и металлообработки, для разделения и очистки различных веществ в химической промышленности и в качестве катализатора для органического синтеза.
Это один из наиболее перспективных катионитов в решении задач охраны водоемов от загрязнения.

Предыдущие статьи