Анионообменные смолы
Анионообменные смолы (полиоснования, смоляные аниониты), сетчатые синтетич. полимеры, способные к обмену анионов при контакте с р-рами электролитов. В полимерной матрице (каркасе) А. с. фиксированы положит. электрич. заряды, к-рые компенсируются подвижными анионами, участвующими в обмене. По степени диссоциации ионогенных групп А. с. делят на слабо (низко)-, средне (промежуточно)- и сильно (высоко)основные. Смолы первых двух типов содержат первичные, вторичные или (и) третичные аминогруппы, сильноосновные смолы — четвертичные аммониевые, пиридиниевые, фосфониевые или (и) третичные сульфониевые группы. По структуре различают микропористые, или гелевые, и макропористые А. с. Гелевые смолы м.б. гетеро- или изопористыми; в полимерном каркасе последних поперечные связи расположены относительно регулярно, что обусловливает их повыш. проницаемость, способность обратимо сорбировать крупные орг. ионы и стойкость к «отравлению» орг. в-вами. Макропористые А.с. имеют губчатую (микрогетерогенную) структуру, пронизанную каналами с надмолекулярными размерами. Пористость таких А.с., сохраняющаяся и после их высушивания, обеспечивает высокую скорость обменных процессов (см. также Макропористые ионообменные смолы).
Наиб. распространенный способ получения А.с.-хим. превращения сетчатых сополимеров, напр.: хлорметилирование и послед. аминирование сополимера стирола с дивинилбензолом; действие N-алкилированных алифатич. аминов на сополимеры метилакрилата с дивинилбензолом; алкилирование по атому N сополимера 2-винилпиридина с дивинилбензолом. Нек-рые А. с. получают поликонденсацией (напр., меламина с формальдегидом или полиэтиленполиаминов с эпихлоргидрином и пиридином), а также сополимеризацией мономеров, содержащих функциональные группы (напр., винилпиридинов или аллиламинов), с диенами.
А.с. макропористой структуры получают введением при сополимеризации р-рителей, не сольватирующих полимер, или в-в, не реагирующих с мономерами (напр., полистирола, октиловой к-ты), и их удалением из образовавшегося полимера. Сетку поперечных связей в изопористых А. с. создают после завершения полимеризации мономеров, образующих основу анионита. А.с. — твердые зернистые продукты от серовато-белого до красновато-коричневого цвета. Размер зерен, к-рые могут иметь сферическую или неправильную форму, лежит в пределах 0,3-2,0 мм. Хим. и термич. стойкость А. с. ниже, чем у капшонообменных смол. В щелочной среде они подвергаются деструкции. Все А. с. горючи. Сродство смол к разл. анионам определяется их структурой и характером функц. групп. Напр., для гелевой смолы с четвертичными аммониевыми группами оно увеличивается в ряду: F-, ОН-, Сl-, NO2-, CN-, Br-, NO3-, HSO4-, I-, SON-, СlO4-, МоО4-2-, СrO42-, SO42-, РО43-, AsO43-. Обменная емкость А. с. составляет 0,75-2,6 мг-экв/мл.
А. с. применяют при водоподготовке (обычно в сочетании с катионообменными смолами), для очистки сточных вод (в частности, от радиоактивных анионов), извлечения Ge, Re, Mo, U, Au, W и др. металлов в гидрометаллургии, удаления красящих в-в и др. примесей в гидролизном и сахарном произ-вах, получения ионитовых мембран, в ионообменной хроматографии, как катализаторы конденсации и гидролиза в орг. химии и др.
1673 всего просмотров, 0 просмотров за сегодня
