2 (а) і АВ - 17 (б)
. 1.2 Електропровідність іонітів, її значення, зв'язок з іншими властивостями іонітів
Електропровідність синтетичних іонообмінних смол вперше була встановлена ??в 1948 р Хейманом і О Доннеллі [11]. Відкриття цієї властивості поклало початок електрохімії іонітів. До 1950 р зі смол вже були приготовлені перший іонообмінні мембрани. Незабаром з'явилися роботи з використання гранульованих іонообмінних смол в схемах електродіаліз. Відомо, що класичний електродіаліз навіть за наявності ідеально електропровідних і абсолютно селективних мембран економічно неприйнятний для обробки розчинів, погано проводять струм, через великі втрат напруги в камерах знесолення. Введення іонообмінних смол в камери електродіалізатор дозволило здійснити Деионизация дуже розбавлених розчинів з метою вилучення домішок або отримання надчистої води.
У 1952 р з'явилися перші дослідження по електрохімічної регенерації іонітів, що обіцяє в майбутньому докорінно змінити всю іонообмінну технологію, звільнивши її від непродуктивних витрат реактивів. Потім було виявлено, що іонообмінні смоли можуть бути використані в якості провідного середовища при поділі іонів методом електроміграціі [28]. З'явилися також схеми поділу іонів, в яких електроміграціі поєднується зі звичайною хроматографією. В на?? тоящее час тривають пошуки різних областей практичного використання електропровідності іонітів.
Електропровідність іонообмінних смол тісно пов'язана з іншими властивостями іонітів. Ця обставина має велике практичне і теоретичне значення. Так, в процесі відпрацювання технології синтезу іонообмінних смол за величиною електропровідності можна судити про ступінь зшивання матриці (збільшення ступеня зшивання знижує електропровідність), про величину обмінної ємності (збільшення ємності смоли збільшує електропровідність).
Електропровідність іоніту пов'язана з такими важливими його характеристиками, як обмінна ємність, константи іонообмінної рівноваги, коефіцієнти дифузії різних іонів, гомогенність іонообмінного матеріалу та ін.
Особливо докладно в літературі обговорюється зв'язок між електропровідністю іонітів і коефіцієнтами дифузії іонів. Співвідношення між рухливістю іона і його коефіцієнтом дифузії виражається рівнянням Нернста - Ейнштейна
де R - газова постійна; Т - абсолютна температура;- Заряд іона i, F - константа Фарадея.
У розчині це співвідношення внаслідок дії електрофоретичних і релаксаційних сил виконується лише наближено. У ионитах, де є тільки один сорт рухливих частинок, воно буде більш справедливо. У разі іоніту рівняння (1.13) може бути записано у вигляді
де Е - ємність іоніту в розрахунку на 1 см3;- Його питома електропровідність;- Число переносу.
1.1.3 Електропровідність іонообмінних смол і мембран у розчинах амфолітов
Механізм переносу слабких електролітів у ИОМ залежить від значення їх ізоелектричної точки (у якій концентрації диссоциированной і недисоційованої форм однакові) і розміру переносимих частинок. Так, дослідження електропровідності іонітів в амінокислотних формах показали [29], що в катионите КУ - 2-8, наведеному в рівновагу з розчином аспарагінової кислоти, основну частку струму переносять іони водню. У рівновазі з розчинами гліцину і фенілаланіну перенесення електрики в КУ - 2-8 здійснюється іонами водню і катіонами амінокислот, а в рівновазі з розчином лізину струм переносять катіони лізину. У анионите АВ - 17-8 перенесення електрики здійснюється переважно аніонами амінокислот. Встановлено [30], що низькі, у порівнянні з неорганічним іонами, рухливості амінокислот обумовлені стерическую утрудненнями при їх русі у фазі ІОМ.
Кількість переносників струму в слабоелектролітних ионитах і мембранах визначається не тільки їх обмінної ємністю, але і ступенем іонізації йоногенних груп?. Основним фактором, що впливає на ступінь іонізації, є кислотність або лужність середовища. Монофункціональні іоніти зі слабокислотні або слабоосновнимі групами мають однакову форму кривих? =F (рН) і? =F (рН), що підкреслює причинний зв'язок явищ провідності і іонізації [31]. Слід зауважити, що кінетичні характеристики аніонітових мембран, що містять сильноосновні бензілтріметіламмоніевие групи, мають більш слабку залежність від величини заряду протиіонів [32] так як ці фіксовані групи відрізняються великим розміром і відсутністю гідратації. Н.М. Смирнова і Б.Н. Ласкорін, проаналізувавши концентраційні залежності електричного опору мембран МАК-В з четвертинними амонієвими підставами і мембран МАК, що містять вторинні і третинні аміногрупи, прийшли до висновку, що опір слабоосновних мембран МАК в (гідро) карбонатних розчинах значно вище, ніж у сільноосновним [33]
Зауважимо, що відомо лише обмежена кількість робіт, присвячених вивченню електропровідності м...
