Ионный обмен - обратимый процесс стехиометрического обмена ионами между двумя контактирующими фазами. Обычно одна из этих фаз ионит, а другая раствор электролита [1].
Если ионит, содержащий только противоионы А, поместить в раствор, содержащий только противоионы В, то ионы А начнут замещаться ионами В из раствора. Через некоторое время установится равновесие: ионит и раствор будут содержать ионы обоих сортов в определенном соотношении. Такое состояние называется ионообменным равновесием[2].
Ионный обмен является обратимой химической реакцией. В соответствии с этим, должно, достигаться состояние равновесия, удовлетворяющее закону действующих масс.
RA + В+ ↔ RB + А+,
где R — матрица ионита с присоединенным к ней фиксированным ионом, А+ и В+ — подвижные ионы[3].
Ионообменное равновесие обусловлено концентрацией раствора, свойствами ионита и обменивающихся ионов, а также температурой. Селективность ионного обмена проявляется в различии абсолютных значений коэффициентов распределения ионов и , которые для рассматриваемого равновесия можно определить как
и (1),
где и - эквивалентные доли ионов А+ и В+ в ионите, и - в растворе.
Деля на , получим коэффициент селективности, или константу обмена , которая, зависит от концентрации обменивающихся ионов:
(2).
Введя поправки на коэффициенты активности ионов в растворе и , получают уточненный коэффициент селективности
(3).
Следует отметить, что постоянство значений уточненного коэффициента селективности сохраняется только при данной степени замещения. С изменением величина изменяется. В таких случаях рассчитывают истинную константу обмена:
(4).
Поскольку определение затруднительно, предлагается избрать стандартное состояние ионита в А- и В- формах, в котором и равны единице.
Заключение
В
заключение несколько слов о галогенах как об элементах в клетках нашего
организма.
Фтор
постоянно входит в состав животных и растительных тканей; микроэлементов. В
виде неорганических соедин ...
Полный расчет ректификационной колонны
Задание на проектирование
Перечень инженерных расчетов: расчет ректификационной колонны;
подробный тепловой расчет дефлегматора; ориентировочный расчет теплообменников.
Перечень раб ...