ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Комплексообразуюшие селективные иониты из "Синтетические ионообменные материалы" Практическая ценность ионообменных волокон и тканей определяется тем, что они могут работать одновременно и как механические, и как ионообменные материалы. Ионообменные волокнистые материалы имеют большую удельную поверхность по сравнению с гранульными ионитами. Так, удельная поверхность гранульных ионитов составляет примерно 0,1 м /г, в то время как удельная поверхность волокон равна 10—25 м /г. [c.64] Сравнительное исследование кинетики сорбционных процессов с использованием гранульных ионитов и ионообменных волокон показало, что скорость сорбции волокнами в несколько раз больше, чем гранулами [105]. [c.64] Ионообменные волокнистые материалы могут применяться в форме комплексной нити, пряжи, ткани, нетканых материалов. Это разнообразие форм волокнистых материалов создает условия для рационального аппаратурного оформления ионообменных процессов. [c.64] При использовании ткани можно осуществлять непрерывный процесс сорбции и десорбции [106]. При-менение нетканого волокнистого материала в респираторах приводит к снижению сопротивления дыханию (по сравнению с гранульными ионитами), поскольку объемные коэффициенты массообмена при сорбции паров и газов волокнами на два порядка больше, а длина работающего слоя — на порядок меньше по сравнению с гранулами. Перспективным является также использование ионообменных тканей для спецодежды. [c.65] Однако, несмотря на высокие кинетические характеристики ионного обмена, статическая обменная емкость (СОЕ) хемосорбционных волокон ниже, чем гранул, что ограничивает их применение. По-видимому, использование ионообменных тканей [107] целесообразно в тех случаях, когда концентрация сорбируемого вещества невелика, например при сорбции паров и газов, извлечении особо токсичных или особо ценных веществ. [c.65] В настоящее время ионообменные волокна получают [105—108] привитой сополимеризацией активных мономеров к готовому волокну и совместной полимеризацией мономеров, один из которых содержит активные группы, с последующим формованием волокон из сополимеров. [c.65] При получении ионообменных волокон методом сополимеризации в основном используются целлюлозные [108], поливннилспиртовые [109] и полиоле-финовые волокна. Привитую сополимеризацию к целлюлозным и поливинилспиртовым волокнам обычно проводят в присутствии химических инициаторов, а к полиолефиновым волокнам — радиационным инициированием. [c.65] Модифицирование волокон методом привитой сополимеризации в присутствии химических инициаторов имеет ряд преимуществ возможность проведения процесса в водной среде, просгота оформления технологического процесса. Однако при этом получаются ионообменные волокна с недостаточной стойкостью к агрессивным средам и неоднородные по составу. Это связано с одновременным образованием гомополн-мера при проведении привитой сополимеризации. [c.65] Путем привитой сополимеризации к поливинил-спиртовому волокну полиакриловой и полиметакри-ловой кислот синтезированы карбоксилсодержащие катиониты [109], а прививкой к нему винилпиридинов— волокна с анионообменными свойствами [109]. Перспективными исходными волокнами для получения ионообменных материалов являются полиолефи-новые волокна. [c.66] Привитая сополимеризация мономеров из газовой фазы осуществляется радиационным инициированием 111]. Прививкой акриловой кислоты к химически стойким полиолефиновым волокнам получены иониты с СОЕ, равной 7 мг-экв/г, которая практически не снижается после 30 циклов чередующегося воздействия щелочных и кислотных растворов [111]. [c.66] Особый интерес представляет собой метод получения ионообменных волокон сополимеризацией мономеров, один из которых содержит ионообменные группы. Основными его достоинствами являются простота технологического процесса и возможность регулирования состава сополимера. Разработаны слабо-кислотньге и сильноосновные ионообменные волокна. Вырабатываются тканые и нетканые материалы для сорбции кислых и основных газов (НС1, HF, NH3, SiPe4, SO2, SO3 и др.), а также сорбции металлов из водных растворов. [c.66] Для повышения механической прочности ионообменных волокон при изготовлении пряжи применяют смеси волокон, используя в качестве второго компонента полипропиленовое волокно (20%). [c.66] Комплексообразующими свойствами обладают такие полимеры, функциональные группы которых могут образовывать донорно-акцепторные (координационные) связи с ионами, атомами или молекулами, находящимися с ними в контакте. [c.67] Аналогичная картина наблюдается и для карбоксильных катионитов, которые обладают в 50—100 раз большими константами обмена двухвалентных катионов по сравнению с ионами Ыа+ и К+ [П2]. [c.67] Практически все слабоосновные аниониты способны к реакциям комплексообразования с рядом солей металлов и органических соединений. Наличие неноделенной пары электронов у атома азота ионогенных групп обеспечивает образование координационной связи и проявление селективных свойств. [c.67] Процесс комплексообразования определяется не только наличием соответствующих функциональных групп, но и рядом физических факторов. [c.67] Способность к образованию комплексов сильно зависит от макромолекулярной структуры ионита. Чем более жестким является полимерный каркас, тем большие пространственные затруднения создаются при образовании комплексов, имеющих значительный объем. [c.68] Создание ионитов макросетчатой, макропористой, изопористой структур дает возможность выбора определенного полимерного каркаса для осуществления процесса хемосорбции с достаточной полнотой. [c.68] Определенное значение в процессе комплексооб-разовация имеет характер раствора, из которого извлекаются соответствующие ионы и молекулы. От ионной силы и температуры раствора, способности сорбируемых ионов к сольватации скорость и полнота образования комплексов зависят довольно значительно. [c.68] Вернуться к основной статье