Химическая природа адсорбента
Чем более полярным является адсорбент, тем лучше он адсорбирует ионы из водных растворов. На активных центрах, несущих положительный заряд, адсорбируются анионы, на отрицательных - катионы.
Химическая природа ионов
а) На адсорбцию ионов большое влияние оказывает величина радиуса иона. Чем больше кристаллический радиус иона при одинаковом заряде, тем лучше он адсорбируется, так как с увеличением кристаллического радиуса иона возрастает его поляризуемость, а следовательно, способность притягиваться к полярной поверхности – адсорбироваться на ней. Одновременно увеличение кристаллического радиуса приводит к уменьшению гидратации иона, а это облегчает адсорбцию. В соответствии с этим ионы можно расположить в ряды по возрастающей способности к адсорбции. Эти ряды называют лиотропными рядами или рядами Гофмейстера:
Li+ ‹ Na + ‹ K + ‹ Rb + ‹ Cs +
Mg 2+ ‹ Са 2+ ‹ Sr 2+ ‹ Ва 2+
Cl ‾ ‹ Br ‾ ‹ NO3 ‾ ‹ I ‾ ‹ NCS ‾
Адсорбционная способность возрастает
б) Чем больше заряд иона, тем сильнее ион притягивается противоположно заряженной поверхностью твердого тела, тем сильнее адсорбция:
K + ‹‹ Са 2+ ‹‹ Al 3+
Усиление адсорбции
Особый интерес представляет адсорбция ионов поверхностью кристалла, в состав которого входят такие же ионы или родственные ионы. В этом случае адсорбцию можно рассматривать как кристаллизацию, т.е. достройку кристаллической решетки способными адсорбироваться на ней ионами. Это позволило Панету и Фаянсу сформулировать следующее правило:
|
|
|
На кристаллической поверхности адсорбента адсорбируются те ионы, которые способны достраивать кристаллическую решетку и дают труднорастворимое соединение с ионами, входящими в состав кристалла.
Пример:
| Cl- |
| K+ |
| K+ |
| Cl- |
16. Ионообменная адсорбция, еѐ особенности. Вещества иониты. Их деление на катиониты, аниониты и амфолиты. Деление ионитов по химической природе каркаса (неорганические, минерально-органические). Использование ионитов.
Ионообменная адсорбция – это процесс, при котором твердый адсорбент обменивает свои ионы того же знака из жидкого раствора. характерно: 1) эта адсорбция специфична, т.е. к обмену способны только определённые ионы, 2) не всегда обратима 3) протекает медленнее, чем молекулярная адсорбция 4) может меняться рН среды
Ионитами - вещества, проявляющие способность к ионному обмену при контакте с растворами электролитов.Большинство ионитов – твёрдые, нерастворимые, ограниченно набухающие вещества. Катиониты - способные обменивать свои положительные ионы .
Аниониты — которые способны обменивать свои отрицательно заряженные ионы на ионы внешней среды .
|
|
|
Амфолиты - молекулы, в структуре которых присутствуют как кислотные, так и основные группы.
По Химической природе каркаса – на неорганические, органические и минерально-органические. Неорганические и органические иониты могут быть природными и синтетическими. Минерально-органические состоят из органического полиэлектролита на минеральном носителе.
Иониты применяются для очистки, разделения и концентрирования веществ из водных органических и газообразных сред. Например: очистка сточных вод.
Хроматография. Понятия о адсорбционной, распределительной, ионообменной хроматографии. Хемосорбционная хроматография. Молекулярно-ситовая хроматография (или гельфильтрация). Деление хроматографии по технике эксперимента: колоночная, бумажная и тонкослойная хроматография.
Хроматография – метод анализа и разделения смеси веществ, основана на их различной адсорбции. Хроматография подразделяется:
1)Адсорбционная - основана на различной адсорбции разделяемых веществ. 2)Распределительная - основана на различии в растворимости и распределения веществ между двумя несмешивающимися жидкости.
|
|
|
3)Ионообменная - по обмену ионами между раствором и адсорбентом 4)Хемосорбционная – основана на нескольких вариантах хроматографических процессов, общим для которых является различие в константах химической реакции.
5) Молекулярно-ситовая – основана на разделение смеси веществ с различным размером молекул.
Колоночная хроматография — осуществляется пропусканием исследуемого раствора, содержащего несколько растворенных веществ, через стеклянную трубку заполненную порошкообразным поглотителем.
Бумажная хроматография - метод разделения и анализа смесей веществ, основанный на их распределении между подвижной и неподвижной жидкими фазами.
Тонкослойная хроматография - скорости перемещения компонентов смеси в плоском тонком слое сорбента при их движении в потоке подвижной фазы.
Дата добавления: 2019-11-16; просмотров: 175; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!