ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Изучение процессов химической, термической и радиационной деструкции из "Инфракрасные спектры спектры поглощения ионообменных процессов" Разнообразие информации, получаемой при изучении структуры ионообменных материалов методом ИК-спектроскопии, обусловливает успешное использование этого метода для изучения процессов химической, термической и радиационной деструкции ионитов. Ряд исследований посвящен изучению разрушения ионообменных смол в растворах окислителей. Так, при контакте стиролдивинилбензольных анионитов (АМ, АМП, ВП-1А, ВП-1АП, ВП-ЗАП) с растворами перекиси водорода зафиксировано их окисление с образованием карбоксильных групп (2700, 1720 см- ) при одновременном разрушении функциональных групп [43]. После нескольких циклов контакта с электролитом для хромирования [44] в спектрах катионитов КУ-2-8 и КУ-2-16 появлялись полосы, характерные для колебаний альдегидной группы увеличение числа циклов окисления приводило к постепенному смазыванию полос поглощения сульфогрупп. При взаимодействии фосфорнокислотных катионитов с озоном в растворах азотной кислоты отмечено образование карбоксильных групп. Новые полосы, появившиеся при этом в областях 1525, 1350 и 855 см- , указывали также на возникновение нитрогрупп. Резкое снижение относительной интенсивности полосы поглощения 971 см- и появление плеча области 957 см- свидетельствовали о частичном разрушении связей Р—О—Н и образовании новых групп Р—О—Р [45]. ИК-спектры сухих остатков водной вытяжки указывали на деструкцию полимерной матрицы и переход фрагментов цепи в раствор. [c.9] Здесь О — оптические плотности полос поглощения, измеренные от базисной линии. [c.10] Несколько другие параметры были использованы при исследовании деструкции анионита анекс 5-8ТМ при контакте с 10 н. раствором КОН в атмосфере кислорода [47]. Интерпретация ИК-спектров показала, что в данных условиях, кроме разрушения групп четвертичного аммониевого основания по реакциям Гофмана, протекают также окислительные процессы. Окисление ведет к образованию карбоксильных групп в меньшей степени образуются на поливинильной цепи третичные спиртовые группы (1363, 1089, 1017 см ). Представленные на диаграммах параметры относительного содержания позволили регистрировать в процессе разложения изменение концентрации четвертичных аммониевых групп (3004, 1485, 1473, 1380, 989, 974, 888 см- ), увеличение количества спиртовых и третичных аминогрупп (1363, 1270, 1186 см- ). Коэффициенты экстинкции рассматривались по отношению к полосе 1509 см-, используемой в качестве стандартной. [c.10] Серия статей посвящена изучению продуктов деструкции смол, протекающей при очистке концентрированных растворов сахара полимеризационными ионитами КУ-2, АВ-17 [48] и смолами поликонденсационного типа АВ-16г и ЭДЭ-Юп [23, 24]. В сухих остатках из реэкстрактов отработавших смол наблюдалось поглощение, сходное с ИК-спектрами исходных ионитов, что указывало на переход части смолы в растворимое состояние и загрязнение контактирующих вязких растворов сахара. [c.10] Подробно были рассмотрены изменения, происходящие в ИК-спектрах ионитов пиридинового ряда. При облучении анионита ВП-1а в вакууме и на воздухе дозой до 10 рад заметных различий в спектрах не наблюдалось. Радиолиз набухшего ионита сопровождался появлением полос 1730 см и 1150—1100 см-, присутствовавших во всех формах смолы, что указывало на окисление смолы с образованием альдегидной группы [51]. Полоса 2950 см-, соответствующая колебаниям группы СНз, уменьшила интенсивность, что свидетельствовало об окислении этой группы в 2-замещенном пиридине. С ростом поглощенной дозы окисление протекало до карбоксильной группы. Снизилась интенсивность полосы, соответствующей колебаниям группы N—СНз (3080—3040 см- ). [c.12] Механизм термической деструкции анионита ВП-1а, как показал анализ ИК-спектров прогретых образцов, существенно отличается от механизма радиолиза смолы [52]. Показано, что при термолизе ионита протекают реакции внедрения ОН-групп в пиридиновое кольцо с образованием пиридонов. Это подтверждалось появлением полос 1630, 1580 и 1100 см- (валентные колебания С = 0-группы кольца пиридона и деформационные колебания водородного атома в плоскости кольца пиридона). В структуре термически обработанного ВП-1а установлено также присутствие гидроксопиридинов, о чем свидетельствовало наличие полос 1370, 1310, 1150 и 1410 см- (деформационные колебания С—0-, ОН-групп и скелетные колебания гидроксипиридина). При более длительном прогреве ионита в его спектре не обнаруживалась полоса при 1630 см-, что объяснялось окислением СНз-заместителей кольца и появлением в структуре электроноакцепторных С=0- и —СООН-групп. Перераспределение плотности я-злектронов приводит к увеличению частоты валентных колебаний пиридонов до 1650 см-. [c.12] С помощью ИК-спектроскопии исследовалось влияние растворенного в воде кислорода на процессы радиационно-химической деструкции анионита АВ-17 и катионита КУ-2. Анализ инфракрасных спектров облученных смол показал, что кроме разрушения ионообменных групп происходит интенсивная деструкция полимерного каркаса ионитов, о чем свидетельствовало изменение интенсивностей полос для различных типов замещения бензольного кольца в интервале волновых чисел 850—700 см . Изменение относительной интенсивности полос, характерных для о- и га-дизамещенных колец, а также для монозамещенных ароматических ядер, указывало на одновременное протекание процессов сшивания и деструкции [57]. При облучении ионитов в присутствии кислорода преобладал разрыв сшивающих звеньев, что подтверждалось характером ИК-спектров водорастворимых продуктов деструкции. Показано, что при содержании до 8% (масс.) кросс-агента в катионите КУ-2 и до 2% (масс.) в матрице АВ-17 спектр водной вытяжки облученных смол практически идентичен спектрам исходных сорбентов [58]. [c.13] Вернуться к основной статье