ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные положения из "Комплексообразование в растворах" Во многих случаях, когда спектрофотометрическне или потенциометрические методы непригодны, для исследования равновесий в растворе могут применяться ионообменники. [c.338] Ионообменники представляют собой вещества, имеющие высокополимерный скелет типа полистирола, в котором содержатся сильнокислые (например, сульфоновокислые) или сильноосновные (например, четвертичные аммониевые) группы. Зти вещества следует рассматривать как соли с высокополимерным катионом или анионом. В высокополимерном скелете находятся мономерные противоионы, а также молекулы воды и другие ионы. В зависимости от характера обменивающихся мономерных ионов речь может идти о катионо- или ани-онообменниках. [c.338] За последние годы появилось много синтетических ионооб-менников. Экспериментальная техника и аппаратурное оформление при работе с ионообменниками сравнительно просты. Особенно целесообразными являются исследования с радиоактивными изотопами, применяемыми в индикаторных концентрациях, так как в этих случаях можно экспериментировать с микроколичествами. [c.338] Основные положения теории ионного обмена, а также экспериментальная техника описаны в литературе. [c.338] Для решения любой частной проблемы важно подобрать подходящий ионообменник, так как в противном случае легко могут быть получены ошибочные результаты. Обычно применяются ионообменники на органической основе. Иониты, содержащие фенольные группы, обладают восстановительными свойствами и, следовательно, во многих случаях, например при работе с ионами серебра или ванадия, применяться не могут. Смолы феноло-формальдегидного типа неустойчивы по отношению к окислителям. Карбоксильные группы или аминогруппы е некоторых условиях могут служить лигандами для ионов определенных металлов, благодаря чему последние прочно связываются смолами. Далее функциональные группы ионита могут обмениваться на группы, связанные с ионами металла в комплексе в результате возникают дополнительные осложнения. При использовании монофункциональных сильнокислых или сильноосновных ионитов такие трудности обычно не появляются. Кроме того, такие смолы в широком интервале pH обладают постоянной обменной емкостью, которая зависит от заряда обмениваемых ионов и ионной силы раствора. [c.339] При исследовании равновесий комплексообразования пользуются двумя свойствами ионитов. Первое свойство — это избирательное поглощение ионитом определенных ионов из раствора. Если в растворе присутствуют ионы с различными зарядами, то поглощаются смолой ионы только одного вида. То же относится к ионам с одинаковыми зарядами, но с различными ионными радиусами (под величиной ионного радиуса при этом следует понимать радиус гидратированного иона). [c.339] Второе свойство связано с равновесием Доннана между внешним раствором электролита и смолой. Из разбавленных растворов, как правило, поглощаются преимущественно ионы высокого заряда, а из концентрированных — ионы с низким зарядом. Если имеются ионы с одинаковыми зарядами, но с различными радиусами, то более прочно ионитом удерживаются ионы с меньшим ионным радиусом. [c.339] Формулы с чертой сверху относятся к ионам в фазе смолы, а не подчеркнутые — к ионам во внешнем растворе. [c.340] Из приведенного уравнения видно, что в этих условиях концентрация В в смоле прямо пропорциональна концентрации В во внешнем растворе. Уравнение (X, 12) справедливо для ионов с любым числом зарядов. Область применимости этого уравнения была исследована Томпкинсом и Майером . Определяя значения I при различных условиях эксперимента, можно найти оптимальные условия для разделения малых количеств различных ионов. Отношение коэффициентов распределения двух различных ионов, присутствующих в малых концентрациях, называется коэффициентом разделения. [c.342] Присутствующие в растворе анионы не оказывают, в общем, заметного влияния на равновесие обмена (X, 1) или (X, 2) в ка-тионообменнике. Положение меняется в том случае, если катион образует с анионом Ь комплексы МЬ, МЕг,. .., MLJv. [c.342] Если Ь представляет собой нейтральный лиганд (например, НгО, ЫНз, этилендиамин), то все комплексы МЕ являются катионными и имеют заряд, равный заряду свободного катиона. Если же Ь является анионом (одно- или многоосновной) кислоты, то образующиеся комплексы МЕ могут быть, кроме того, нейтральными или анионными. [c.342] В таких случаях комплексообразование может изучаться путем определения количеств Ь, удерживаемых ионитом в форме комплексов. [c.342] В дальнейшем рассматриваются различные способы качественного и количественного исследования равновесий комплексообразования с помощью катионо- или анионообменников. [c.343] Вернуться к основной статье