Değişim kapasitesi

İyonovisin iyon değişimi ve sorpsiyon özelliklerinin nicel özellikleri için, aşağıdaki değerler kullanılır: tam, dinamik ve çalışma değişim tankı.

Tam değişim tankı(Po) İyon değişimine sahip olan fonksiyonel grupların sayısı, havada kuru veya şişmiş iyonik kütlesinde ve MM-EQ / G veya Me-EQ / L cinsinden ifade edilir. İyonat pasaportunda belirtilen sabit bir değerdir ve değişim iyonunun konsantrasyonuna veya doğasına bağlı değildir. Bu, termal, kimyasal veya radyasyon etkisinden dolayı değişebilir (azalma). Gerçek koşullarda, iyonat matrisinin yaşlanmasından dolayı, fonksiyonel grupları bloke eden, iyonat matrisinin yaşlanması nedeniyle zamanla azalır.

Denge (statik) değişim kapasitesi, sudaki iyonların konsantrasyonuna, pH ve iyonat hacimlerinin oranı ve ölçümlerde çözelti. Teknolojik süreçlerin hesaplanmasını yapmanız gerekir.

Dinamik Değişim Tankı(Günlük) - Su arıtma işlemlerinde en önemli gösterge. Gerçek koşullarda, Ionet'in sorpsiyon rejenerasyonu döngüsünde çoklu kullanımı, değişim kapasitesi tam olarak kullanılmaz, ancak kısmen.

Kullanım derecesi, rejenerasyon ajanın rejenerasyon ve akış hızı, iyonatın suyla temas süresi ve rejenerasyon ajanı ile, kullanılan cihazın tuzlarının, pH, tasarım ve hidrodinamiğin konsantrasyonu ile belirlenir. Şekil, su saflaştırması işleminin, iyonetin tam doygunluğundan uzun zaman önce, bir kural olarak, sınırlayıcı iyonun belirli bir konsantrasyonunda durduğunu göstermektedir. Bu durumda absorbe edilen iyonların sayısı, iyonet hacmine atanan, dikdörtgen a alanına karşılık gelen ve günlük olacaktır.

Komple doygunluğa karşılık gelen emilen iyonların sayısı, spock 1 olduğunda, miktarın miktarına karşılık gelir ve gölgeli figürün S-benzeri eğrinin üzerindeki alanı, toplam dinamik değişim kapasitesi (PD) olarak adlandırılır. . Tip tipi su arıtma işlemlerinde, genellikle 0.4-0.7'yi geçmez.

İncir. bir

deneysel parçası

Reaktifler ve Çözümler:mGCL2 * 6H2O 250 cm kapasiteli bir ölçüm şişesinde damıtılmış suda tuzlar

Kalsiyum nitrat (0.02 m) çözeltisi, numunenin çözülmesi (1.18 g.) SALI CA (NO3) 2 · 4N20. Numuneyi çözdükten sonra çözelti, 250 cm kapasiteli bir ölçüm şişesinde damıtılmış su içinde seyreltildi.

Solüsyon 2 Kalsiyum nitrat (O.1m), örneğin (5.0 g.) CA (NO3) 2 · 4N20'nin tadını çözerek hazırlandı. Numuneyi çözdükten sonra çözelti, 250 cm kapasiteli bir ölçüm şişesinde damıtılmış su içinde seyreltildi.

Kompleksonun orijinal çözümü IIIfixanal'den hazırlandı. Standardizasyon magnezyum sülfatına göre yapıldı.

NH4CL "ch.d.a." dan hazırlanan tampon çözümleri ve nh4oh.

MG 2+ iyonlarının artık konsantrasyonu, eryoichroma göstergesi T ile karmaşık bir şekilde belirlendi.

CA2 + iyonlarının artık konsantrasyonu, murkeksit göstergesiyle kompleksenometrik olarak belirlendi.

Sorbed konsantrasyonu, ilk ve kalıntı açısından bulundu.

Bir sorbent, ArtyHevsky tezahürünün zeolit \u200b\u200biçeren cinsleri tarafından kullanıldı.

Sorbent yemek.

CSP Atheshevsky ezme, eleme, eleme, toplanan granüllerin kesirlerinin 1 - 2 - 3 mm'lik bir kurutma kabinde kurutulması ve kurutulması.

Statik modda iyon değişim kabı. 20 cm, CA2 + iyon içeren bir çözelti ile, başka bir durumda, MG 2+, bilinen bir konsantrasyonla ve

belirli bir süre boyunca çalkalanan, belirli bir pH değeri, belirli bir süre için çalkalandı ve katı fazı süzülerek ayrıldı. İÇİNDE

Kalsiyum ile ilgili olarak cerametometrik titrasyonun seçiciliği, güçlü bir alkol ortamındaki belirlenmenin belirlenmesiyle iyileştirilebilir (magnezyum süzüntü, diğer durumda, MG 2 +'s. Yüzey konsantrasyonu bulundu. kaynak ve artık açısından.

Metal kromik göstergesi - MuriesID.

EDTA, 0.05M çözeltisi; Amonyum tampon karışımı pH \u003d 9; NaOH, 2M çözeltisi; Göstergeler - Eryoichrom Black T ve Muriesid - Katı (1: 100 açısından NaCl ile karışım).

Metodoloji tanımı

1. Analiz edilen çözeltinin numunesi titrasyon şişesine, 10 cm3 amonyum tampon karışımı (pH 9), bir spatula 30 - 40 mg eriouhromunun ucuna 25 cm3 damıtılmış suyun (25 cm3) ilave edildi ve Göstergeyi tamamen çözmek için sistemin ağır basar. Çözüm, şarap kırmızısını elde etti. EDTA çözeltisinin titrasyonu, rengin rengine açıkça mavi renkte sürekli karıştırılan bir buretten damla damla yapıldı.

2. Analiz edilen çözeltinin numunesi titrasyon için şişeye aktarıldı, 5 cm32 m NaOH çözeltisi, 30 cm3 damıtılmış suyun 30 cm3'ü ve 30 mgeksidin bir spatulanın ucunda. Çözüm kırmızı renk elde etti. Titrasyon, rengin mordaki geçişinden önce bir EDTA çözeltisi tarafından yapıldı.

Kalsiyum ve magnezyum iyonlarıyla ilgili olarak istatistiksel koşulların hesaplanması.

Magnezyum değişim kapasitesinin belirlenmesi

Eşdeğer 0.02 mol / l eklenmiş molar bir konsantrasyonlu magnezyum klorür çözeltisi ve 105 0 s'de 1 saat boyunca önceden kurutuldu ve belirli bir süre boyunca (0,5 saat) sallanın. Başka bir durumda, 1 saat ve benzeri. Süresi dolduktan sonra, çözelti süzüldü. Süzüntüden 5 cm3'ü analiz etmek için alınmıştır ve MG 2+ iyonlarının artık konsantrasyonu, compuloumometrik yöntemle belirlendi.

2. Eşdeğer bir mol konsantrasyonu olan kalsiyum klorür çözeltisinin 20 cm3'ü 0, L köstebek / l, 1050 ° C'de 1050 ° C'de önceden kurutuldu ve belirli bir süre boyunca (0,5 saat) sallanın. Başka bir durumda, 1 saat ve benzeri. Süresi dolduktan sonra, çözelti süzüldü. Süzüntüden 5 cm3'ü analiz etmeye alındı \u200b\u200bve CA2 iyonlarının artık konsantrasyonu, compuloionometrik yöntemle belirlendi.

CSP'nin temas süresinin etkisi ve Çözüm CSP'nin değişim deposundaki CACL2 * 4N2O'yu statik koşullarda etkisi.

(C (ca2 +) ex \u003d 0.1 mol / l; mcsp \u003d 5.0)

Fazların temas süresindeki bir artışla, denge konsantrasyonundaki bir artış gözlenir. Ve 3 saat sonra, dinamik bir rulman dengesi kurulur.

6. Standardizasyon, metroloji ve belgelendirme konusundaki eyaletlerarası konseyin 5-94 sayılı Durdurulan Protokolünün geçerliliğinin kısıtlanması (IUS 11-12-94)

7. Baskı (Ocak 2002) Değişiklik ile (IUS 3-91)


Bu standart iyonitler için geçerlidir ve tam iyonik rejenerasyonlu ve belirli bir yenileyici ajan tüketimi ile dinamik değişim tankının belirlenmesi için yöntemler oluşturur.

Yöntemler, iyon sayısının belirlenmesinde oluşur. İyonit tabakası boyunca çözeltinin sürekli bir akışıyla şişmiş iyonit hacminin bir birimi ile çalışma çözümünden emilir.

1. Örnekleme yöntemi

1. Örnekleme yöntemi

1.1. Örnekleme yöntemi, belirli ürünler için düzenleyici ve teknik belgeleri gösterir.

1.2. Nemin kütlesi% 30'undan az olduğu iyonitler için, numune alınır (100 ± 10). Şişlik için, numune 600 cm kapasiteye sahip bir bardağa yerleştirilir ve doymuş bir çözeltiyle dökülür. Sodyum klorür, iyonit tabakayı şişmesi ile örtecek bir fazlalıkla kaplanmalıdır. 5 saat sonra iyonis damıtılmış su ile yıkanır.

1.3. Kütle fraksiyonu olan iyonitler için, bir numune (150 ± 10) g bir cam (150 ± 10) g bir kapasiteli 600 cm içine alınır ve 200 cm damıtılmış su yapıştırılır.

2. Reaktifler, Çözümler, Yemekler, Cihazlar

GOST 6709 veya demineralize göre damıtılmış su, GOST 6709'un gereksinimlerini karşılar.

BARIUM Klorür GOST 742, H.CH.,% 10'luk bir kütle fraksiyonu ile çözelti.

Kalsiyum 2-su klorür, H.Ch., konsantrasyon çözeltileri (SASL \u003d 0.01 mol / dm (0.01 n.) Ve (SASL) \u003d 0.0035 mol / dm (0.0035 n.).

GOST 3118, H.CH.'ye göre salonik asit,% 5'lik bir kütle fraksiyonu ve konsantrasyonları (HC1) \u003d 0.5 mol / dm (0.5 n.), (HC1) \u003d 0.1 mol / dm (0, 1 n. ) Ve (nsl) \u003d 0.0035 mol / dm (0.0035 n.).

GOST 4204'e göre sülfürik asit, H.ch.,% 1'lik bir kütle fraksiyonu olan çözeltiler, konsantrasyon (HSO) \u003d 0.5 mol / dm (0.5 n.).

GOST 4328, H.CH.'ye göre sodyum hidroksit, 2, 4,% 5, konsantrasyonlar (NaOH) \u003d 0.5 mol / dm (0.5 n.), (NaOH) \u003d 0.1 mol / dm (0.1). n.), (NaOH) \u003d 0.0035 mol / dm (0.0035 n.).

GOST 4233, H.C., doymuş çözelti ve bir konsantrasyon çözeltisi (NaCI) \u003d 0.01 mol / dm (0.01 n.) Göre sodyum klorür.

Metil kırmızı ve metilen mavisi veya metil kırmızı ve bromon-yeşil yeşilden oluşan karışık gösterge, GOST 4919.1'e göre hazırlanır.

Metil turuncu veya metil kırmızı gösterge, GOST 4919.1'e göre% 0.1'lik kütle fraksiyonu olan bir çözelti hazırlanır.

Fenolftalin göstergesi,% 1'lik bir kütle fraksiyonu olan alkol çözeltisi, GOST 4919.1'e göre hazırlanın.

Emici kimyasal kireç CPI-1 GOST 6755'e göre veya kireç natrondur.

GOST 25336'ya göre tüp (hlorkalsium).

Menzur 1000 GOST 1770'e göre.

GOST 1770 performanslarına göre Silindirler 1-4, 100 ve 250 cm kapasiteli ve 500 ve 1000 cm kapasiteli performans 1, 2 kapasiteli.

600 ve 1000 cm kapasiteli herhangi bir performansta GOST 25336'ya göre gözlükler.

GOST 25336'ya göre KN-1-250 şişeleri.

NTD üzerinden 2-2-100, 2-2-25, 2-2-20 ve 2-2-10 pipetler.

NTD Tipleri 1, 2, Performanslar 1-5, Doğruluk Sınıfları 1, 2, 25 veya 50 cm kapasiteli, 0.1 cm'den fazla olmayan ve 1, 2, Yürütme 6, Doğruluk Sınıflar 1, 2, 2 veya 5 cm kapasiteye sahip, 0.02 cm'den fazla olmayan bir bölünme fiyatı ile.

Ölçüm şişeleri 1, 2 GOST 1770'e göre, 10, 25 ve 100 cm kapasiteli doğruluk sınıfları 1, 2.

200 mm çapında bir kabuk olan GOST 6613'e göre bir kontrol ızgarası 0315K ile elek.

GOST 25336'ya göre CCC-5000 fincan veya bir polimerizasyon materyalinden, elek içine yerleştirmek için yeterli.

Kurulum laboratuvarı (çizime bakın) bir şişe 1 ve 6 iç çapı (25.0 ± 1.0) mm olan bir cam sütun ve tam iyonik rejenerasyon ve iç çapın koşulları altında dinamik değişim kapasitesini belirlemek için en az 600 mm'lik bir cam sütunundan oluşur. (16.0 ± 0.5) mm ve belirli bir rejenerasyon ajanı akışının koşulları altında belirlemek için en az 850 mm yükseklik. POR 250 POR 250 XC'nin WPIAN filtresi 7'nin alt kısmında, GOST 25336'ya veya diğer filtreleme cihazına veya diğer filtreleme cihazına, asitlere ve alkalilere dayanıklı, 0.25 mm'den fazla ve küçük bir filtreleme direncine sahip olmayan asitlere ve alkalilere dayanıklıdır. . Sütun bir şişeye cam tüp 3 ve bir vida klipsi 4 olan bir şişeye bağlanır. 5. Bir vida klipsi ile bir kauçuk hortum (4), havadan havadan havadan havadan bir şişe tüpüne bir sodyum hidroksit çözeltisine girmesini önlemek için, bir chloricalcium tüpü 2 takılmıştır. HPP-1 emici.

Laboratuvar Kurulumu

Diğer ölçüm cihazlarının, belirtilenlerden daha kötü olmayan, metrolojik özelliklerin yanı sıra, belirtilenden daha düşük olmadığıdan daha düşük değil.

3. Tam iyonik rejenerasyonla dinamik değişim kapasitesini belirleme yöntemi

3.1. Test Hazırlığı

3.1.1. Testin Hazırlanması GOST 10896'ya göre yapılır ve eğitim iyonu, damıtılmış su tabakası altında kapalı bir şişede depolanır.

Kaotionitis KU-2-8 HP markası ve Ab-17-8cs markasının anyonu GOST 10896'ya göre testi yapılmaz.

3.1.2. Şişeden sulu bir süspansiyon formundaki iyonik numune, 100 cm kapasiteli bir silindire aktarılır ve silindirin tabanının alt kısmının büzülmesinin kesilmesine sokulmasıyla bir iyonat tabakasını sızdırmaz. İyonun hacmi 100 cm'ye ayarlanır ve damıtılmış su yardımı ile iyonik granüller arasındaki hava kabarcıklarını takiben sütuna iyonlara tolere edin. Sütundaki aşırı su boşaltılır, iyonit seviyesi üzerinde 1-2 cm katman bırakılır.

3.1.3. Sütundaki iyonlar, damıtılmış su ile yıkandı, üstten aşağıya 1,0 dm / s hızda geçirilir. Aynı zamanda, anyonit alkali (fenolftalene göre) ve asit katyonundan (metil turuncuya göre) yıkanır.

3.1.4. Hidroksil formundaki son derece bağlanma anyonları hızlı bir şekilde yüklenir ve karbondioksit içermeyen suyla yıkanır.

3.2. Test yapmak

3.2.1. İyonların dinamik değişim kapasitesinin belirlenmesi, her biri ardışık üç operasyon - doygunluk, rejenerasyon, yıkama, şartları, Tablo 1'de gösterilen çeşitli döngülerden oluşur.

tablo 1

Tam iyonik rejenerasyon ile dinamik değişim kapasitesini belirleme koşulları

Notlar:

1. GOST 4151'e göre CA iyonlarının konsantrasyonunu belirlerken

2. Özel yük, 1 saat boyunca iyonet hacminden geçirilen çözeltinin hacmidir. Örneğin, 5 DM / DM · H, 100 cm çözelti (8.3 cm / dak) 100'den sonra olan filtrasyon hızına karşılık gelir. İyonit cm.

3. Filtreleme hızı, belirli bir zaman aralığı sırasında elde edilen süzüntü hacminin bir ölçüm silindirini ölçmek için ayarlanmıştır.


Çözeltiler ve su, yukarıdan aşağıya doğru beslenir. AN-1'in Anonita markalarının tadını çıkarırken ve AN -2FN çözümleri aşağıdan azaltılır.

3.2.2 Doygunluk, yenilenme ve yıkama işlemleri yapmadan önce, sütun uygun bir çözelti ile doldurulur. İyonun üstündeki çözelti katmanı (15 ± 3) cm olmalıdır.

3.2.3. Doygunluktan sonra, iyon üzerindeki sütunda rejenerasyon ve yıkama, 1-2 cm yüksekliğinde bir sıvı tabakasını bırakın.

3.2.4. İyonik sütun, belirli bir iyonit sınıfı için çalışma çözeltisi ile doldurulur (bkz. Tablo 1), böylece iyon üzerindeki çözelti tabakası (15 ± 3) cm'dir ve karşılık gelen filtreleme hızını seçin.

0.1 mol / dm konsantrasyonu, iyon (0.1 N) olan bir kolondan geçirildiğinde, süzüntü, 0.01 mol / dm (0.01 n) - içinde bir konsantrasyonda 250 cm kapasiteli silindirlerde toplanır. 1000 cm kapasiteli silindirler. İkinci ve sonraki doygunluk döngülerinde, süzünteki çalışma çözeltisinin iyonlarının görünüşünden önce (birinci döngüden sonra belirlenir), süzüntü, konsantrasyonlarına göre 100 ve 250 cm'lik kısımlarla toplanır. Çalışma çözümü.

3.2.5. Filtratın her bir kısmından, numune alınır ve doygunluğu Tablo 1 uyarınca kontrol eder.

3.2.6. Süzüntü kısmında göründükten sonra, çalışma çözeltisinin iyonları toplam süzüntü hacmini hesaplar.

3.2.7. Dinamik değişim kapasitesini belirlemek için, çözelti, süzüntü konsantrasyonunu çalışma çözeltisinin konsantrasyonu ile hizalamaya devam edilir. Bu durumda doyma kontrolü, rengi değiştirmeden önce bir asit (sodyum hidroksit) bir çözelti ile numunenin titrasyonu ile gerçekleştirilir.

3.2.8. Rejenerasyonun yapıldığından önce, sütunda iyonitler, damıtılmış suyun akımını aşağıdan aşağıya doğru patlatır, böylece tüm iyon taneleri hareket halindedir. KU-1 marka katyonunun patlaması ve AN-1 ve AN -2FN markalarının anyonları doygunluk işleminden önce gerçekleştirilir.

3.2.9. İyon rejenerasyonu, Tablo 1'de belirtilen oranda bir asit (sodyum hidroksit) çözeltisi ile gerçekleştirilir. Süzüntü, 250-1000 cm hacimli bir silindirli bir silindirle sürekli olarak monte edilir, göstergenin 3-4 damlası eklenir. Bir asit göründüğünde (sodyum hidroksit), konsantrasyonu sonraki kısımlarda süzüntü içinde belirlenir. Süzüntüyü kontrol etmek için, numune bir pipet veya ölçülebilir bir şişeyle alınır ve bir asit çözeltisi (sodyum hidroksit) konsantrasyonu (HSL, HSO) \u003d 0.5 mol / dm (0.5 n.), (NaOH) \u003d 0.5 mol / Göstergenin varlığında DM (0, 5 n.)

3.2.10. Asit çözeltisi (sodyum hidroksit), filtratın konsantrasyonunu rejenerasyon çözeltisinin konsantrasyonu ile eşitlemek için geçirilir.

3.2.11. Rejenerasyondan sonra iyonis, damıtılmış su ile, Tablo 1'de belirtilen bir hızda metil turuncu (fenolftalen) göre nötr bir reaksiyona kadar yıkanır. Sonra iyon 1 saat boyunca damıtılmış suda tutulur ve süzüntü tekrar kontrol edin. Süzüntü nötr bir reaksiyon yoksa, iyon tekrar yıkanır.

3.2.12. Dinamik bir değişim kapasitesinin tanımı, elde edilen son döngüler elde edilirse, bunun ortalama sonucunun% 5'ini geçmeyen tutarsızlık.

3.2.13. AB-17-8CC'nin anyonunun dinamik değişim kapasitesi, süzünteki çalışma çözeltisi iyonlarının görünüşünden önce, ilk doygunluk döngüsünde iki paralel numune ile belirlenir. Süzüntü 250 cm'lik kısımlarla toplanır. Sonuç için, iki tanımın ortalama aritmetik sonuçları, aralarının ortalama% 5'ini geçmeyen izin verilen tutarsızlık.

(Değişiklik, ius 3-91).

4. Verilen yenileyici tüketim ile dinamik değişim kaplarını belirlemek için Yöntem

4.1. Test Hazırlığı

4.1.1. 4. İstemler 1.2 ve 1.3'e göre seçilen iyonis, küçük fraksiyonlardan, GOST 10900'e göre ıslak tekrar şarj yöntemiyle ayrılır, ızgara N 0315K ile bir elek kullanarak.

4.1.2. Ayrılan anyonit bir cam içine yerleştirilir,% 4'lük bir kütle fraksiyonu olan 500 cm sodyum hidroksit çözeltisi karıştırılır ve karıştırılır. 4 saat sonra, hidroksit çözeltisi boşaltılır ve anyon, fenolftalene göre hafif bir alkali reaksiyona su ile yıkanır ve Madde 3.1.2'de belirtildiği gibi kolona aktarılır.

4.1.3. Ayrılmış katyon, ışık yıkama suyunun ortaya çıkmasından önce damıtılmış su ile süspansiyondan ve susturulmuş şekilde yıkanır ve 3.1.2 maddesi uyarınca kolona aktarılır.

4.2. Test yapmak

4.2.1. İyonitlerin dinamik değişim tankının belirlenmesi, süzüntüdeki çalışma çözeltisinin iyonlarının görünümü (), her biri, her biri ardışık üç operasyon, doygunluk, rejenerasyon, yıkama, tablo 2'de gösterilmiş olan birkaç döngüden oluşur. Çözeltiler ve su, yukarıdan aşağıya doğru beslenir. İyonet seviyesinin üzerindeki sıvı katmanın yüksekliği, PP.3.2.2 ve 3.2.3'te belirtildiği gibi ayarlanır.

Tablo 2

Belirli bir yenileyici tüketimde iyonların dinamik değişim kapasitesini belirleme koşulları

Notlar:

1. Yenileyici ajanın () spesifik akış hızının spesifik akış hızını ifade ederken, "köstebek" kelimesi altındaki köstebekte gramın gramında, iyon eşdeğerinin molar kütlesi (NA, K, CA, MG, CL, NO, NSO, Hso, co, bu yüzden

Vb.).

2. Yenileyici maddenin gerçek akış hızı, belirtilen normdan% 5'ten fazla farklılık göstermemelidir.

3. GOST 4151'e göre SA iyonlarının konsantrasyonunu belirlerken, krom-koyu mavi ve trilon-B konsantrasyonunun titrasyonu (NAHCON · 2HO) \u003d 0.01 mol / dm (0.01) (0.01) 'nin 2-3 damlası

4. Özel yük, 1 saat başına ionis hacminden geçen çözeltinin hacmidir. Örneğin, 5 dm / dm · H, 100 cm çözelti (8.3 cm / dak) sonra olan filtrasyon hızına karşılık gelir. 100 cm iyonit.

5. Filtrasyon hızı, belirli bir zaman aralığı sırasında elde edilen süzüntü hacminin bir ölçüm silindirinde ölçülecek şekilde ayarlanmıştır.


Katyonisit hasarını önlemek için, asitin yenilenmesi ve rejenerasyon ürünlerinden yıkanması, işlemler arasındaki boşluğun izin verilmemesi için durmadan gerçekleştirilir.

Her bir sonraki döngüyü gerçekleştirmeden önce, iyon, tüm iyonluk taneleri hareket halindedir, böylece tüm iyonluk taneleri hareket halindedir.

4.2.2. Sütundaki iyonlar sayesinde, rejenerasyon çözeltisi geçilir, () kübik santimetre cinsinden () hacmi formül tarafından hesaplanır.

yenileyici ajanın spesifik akış hızının, g / mol (G / G · EQ) belirli bir değeridir;

- Dinamik değişim tankı; Belirli bir Ionis, MOL / M (R · EQ / M) üzerindeki düzenleyici ve teknik belgelere göre seçin; İyonitler için AB-17-8, AN-31 ve EDE-10P derecelerinde, ilk rejenerasyonun 3'ü 3'e kadar artan değeri arttırılmıştır;

- Ionita, cm örnekleri;

- Yenileyici harç, g / dm konsantrasyonu.

Yenileyici çözeltinin miktarı, bir silindir veya benzur ile kolonun çıkışında ölçülür. Ardından sütun bağlantısı kesildi, kolondaki iyon üzerindeki çözeltinin seviyesi 1-2 cm'ye düşürülür ve alt kısım

4.2.3. Rejenerasyondan sonra iyonitler, Tablo 2'de belirtilen hızda aşırı miktarda asit (sodyum hidroksit) ile damıtılmış su ile yıkanır.

Süzüntü numunesini periyodik olarak seçin ve sodyum hidroksit çözeltileri (asit) konsantrasyonunu (NaOH, HC1, HSO) \u003d 0.1 mol / dm (0.1 n.) Metil portakal (fenolftalen) varlığında.

Yıkama Tablo 2 ile kontrol edilir.

4.2.4. Yıkamadan sonra, sütun pervane ile doldurulur ve doygunluk oranını Tablo 2'den ayarlayın.

0.01 mol / dm (0.01 n.) Konsantrasyonların çalışma çözeltilerinin bir sütununda çalışırken, süzüntü, 0.0035 mol / dm (0.0035 n.) Bir konsantrasyonda 250 cm kapasiteli bir silindire toplanır. 1000 cm kapasite. İkinci ve müteakip doygunluk döngüleri, süzünteki çalışma harcı iyonlarının görünüşünden önce (birinci döngüden sonra belirlenir), süzüntü, sırasıyla 100 ila 250 cm, çalışma çözeltisinin konsantrasyonları ile toplanır.

4.2.5. Süzüntü bir kısmından doygunluğu kontrol etmek için, numune Tablo 2'ye göre alınır ve analiz edilir. Analiz sonucu doygunluk seviyesinin Tablo 2'de belirtilen değerlere ulaşmadığını gösteriyorsa, önceki tüm süzüntü örnekleri analiz edilemez.

4.2.6. Çalışma çözeltisi iyonlarının süzünüsünün bir kısmında, Tablo 2'de belirtilen miktarlarda, doygunluk tamamlanır ve toplam süzüntü () ve dinamik değişim kabını doldurur ve hesaplanır.

4.2.7. İyon, ikinci rejenere maruz kalmaktadır ve paragraflara göre sıralanır. 4.2.2 ve 4.2.3.

İkinci döngü için gereken yenileyici maddeyi hesaplarken, birinci döngüde elde edilen dinamik değişim kabının değeri 4.2.6 maddesi 4.2.6 uyarınca kullanılır.

Daha sonraki doygunluk döngüleri gerçekleştirmeden önce, rejenerasyon tüketimi tüketimi, önceki döngüde elde edilen dinamik değişim kapasitesinin büyüklüğüyle hesaplanır.

4.2.8. Tanım sonu, eğer son döngüler, aralarının, ortalama sonuçların% 5'ini geçmeyen, rejenerasyon ajanın gerçek spesifik akış hızı ile, belirtilen normdan% 5'ten daha fazla farklılık gösteren sonuçları elde ettiğini elde etti.

5. İşleme Sonuçları

5.1. Filtratta çalışma çözümü iyonları görünene kadar, bir metreküp (Eq / m) bir metreküp (Eq / M) dinamik değişim kapasitesi (), formül tarafından hesaplanır.

nerede - süzüntü toplam hacmi, çalışma çözümünün iyonlarının görünüşünden önce iyonlardan geçti, bkz.


- Ionet'in hacmi, bkz.

5.2. Rejenerasyon ajanın () mol başına gram cinsinden gerçek akış hızı (G / g EQ) absorbe edilmiş iyonlar formül tarafından hesaplanır.

yenileyici harçın hacmi nerede, bakınız;

- Yenileyici çözeltinin konsantrasyonu, G / DM;

- Çalışma çözümünün iyonları görünene kadar iyonlardan geçen toplam süzüntü miktarı;

- Çalışma çözeltisinin konsantrasyonu, mol / dm (n.

5.3. Komple dinamik değişim kapasitesi () metre başına mollerde (R · EQ / M) formül tarafından hesaplanır.

nerede - toplam süzüntü miktarı, filtratın konsantrasyonlarını ve çalışma çözeltisinin konsantrasyonlarını eşitlemek için iyonlardan geçti;

- Çalışma çözeltisinin konsantrasyonu, mol / dm (n.);

- Çalışma çözeltisinin iyonlarının (atlama), cm görünümünden sonra süzüntü kısmının hacmi;

- Çözeltinin iyonlarının görünüşünden sonra süzüntün bölümlerinde çözeltinin konsantrasyonu (atlama), MOL / DM (n.);

- Ionet hacmi,

5.4. Tanımın sonucu için, iki ikincisi döngüsünün ortalama aritmetik sonuçları alınır, bunun arasındaki tutarsızlıklar% ±% 5'i geçmeyen, güvenilir bir olasılık \u003d 0.95.

Not. İyonitlerin dinamik değişim kapasitesini "köstebek" kelimesi uyarınca bir kübik metrede ifade ederken, bir iyon eşdeğeri (na, k, ca, mg, cl, no, nso, hso, co, vb.) Bir molar kütlesi vardır. ).



Belgenin metni tarafından delinir:
resmi baskısı
İyonitler. Belirleme Yöntemleri
değişim Kapasitesi: Sat. Gostov. -
M.: IPK Yayıncılık Standartları, 2002

Genel konseptler

Genel sözler halinde, iyon değişim reçinesi kapasitesi altında, belirli miktarda reçine tarafından emilebilecek iyonların sayısı olarak anlaşılmaktadır. Ayrıca, reçine kapasitesinin ölçüm birimi farklı olabilir. Örneğin, MM-EQ / ml (MEQ / ML), Kübik Ayakta (KGR / FT3) Kilogranı. Eşdeğer bir madde kütlesini bilmek, reçinenin tankını hesaplayabilirsiniz. Maddenin eşdeğer kütlesi, maddenin molar kütlesinin değerliğinin (kesinlikle konuşulan, maddenin eşdeğerinin sayısına) oranı olarak tanımlanır. Örneğin, kalsiyum molar ağırlığı 40 g. / Mol ve değerlik 2, daha sonra eşdeğer kütle 20 g'ye eşittir. / Mol (40/2 \u003d 20). 1.95 g - EQ / L değişim kapasitesine sahip iyon değişim reçinesi, 1 litre reçine başına çözeltiden 1.95 saat 20 \u003d 39 gram çıkarabilir.

Uygulamada, reçinenin değişim kapasitesi titrasyon laboratuarlarında belirlenir. Sodanın bir hidrojen formuna (H-Form) yerleştirildiği sütun boyunca, sodyum hidroksit çözeltisi (NAOH) geçirilir. Na + iyonlarının bir kısmı hidrojen iyonları için değiştirilir. Bir iyon reçine grubu ile bir reaksiyona girmeyen sodyum hidroksit, asit ile temizlenir. İlk sodyum hidroksit konsantrasyonundan çıkan, artık konsantrasyon katyon kabı ile belirlenebilir. İyonun değişim kapasitesini belirlemenin bir başka yolu, kalsiyum klorür çözeltisinin reçine katmanından geçerkendir. Benzer şekilde, bir anyon değişim reçinesi (OH-Formda) tank, asit çözeltisinin geçtiğinde belirlenir.

Reçine kapasitansı MM-EQ / ml (hacim) veya MG-EQ / G (ağırlık) cinsinden ölçülebilir. MM-EQ / G'de eksprese edilen bir konteyner tanımlanırsa (ve kuru iyon kütlesidir), daha sonra reçinenin nemini bilerek, MM-EQ / ML'ye gitmek kolaydır.

Şekilde, reçinenin değişim kapasitesi, dikey düz ve CL arasında bulunan bir sarı renk alanı ile grafiksel olarak gösterilmektedir. Eğrinin altına yerleştirilmiş gri alanı, saflaştırılmış sudaki iyonların konsantrasyonudur. Döngünün başlangıcında, filtrattaki iyonların konsantrasyonu çok küçüktür ve filtreleme önündeki filtreleme cephesinin iyon tabakasının ucuna ulaştığı anda sabit kalır, iyonlar süzünmeye (içinde Şekil - P noktası P). Bu, rejenerasyonun reçinesi için bir sinyaldir. Genellikle, filtre rejenerasyonu kayma yoluna yapılır. Örneğin, sektörde, filtrenin rejenerasyona türetildiği sertlik iyonlarının konsantrasyonu, 0.05 03'ten daha az bir değere ulaşabilir ve yurtiçi yumuşatma sistemlerinde 0,5 0'dan az olabilir. X - Y segment uzunluğu, litre veya galonlarda arıtılmış suyun hacmine karşılık gelir. ANLB Şekil alanı, reçinenin iyonlarının tam bir emilimidir ve ANMB Şekil alanı, kayma yolunun oluşumuna kadar emilen iyonların sayısıdır.

Tank hakkında konuşursak, genellikle tam bir değişim kabı değil, tam olarak çalışmak demek istiyoruz. Çalışma kapasitesi kalıcı bir değer değildir, faktörler kümesine bağlıdır: iyonit markası, emilen iyonların konsantrasyonu ve tipi, çözeltinin pH'ı, saflaştırılmış suyun gereksinimleri, akış hızı, yükseklik iyonit tabakanın ve diğer gereksinimlerin.

Bir sulu çözeltiden iyonların yüksek derecelerinin çıkarılması, rejenerasyon çözeltisinin (kırmızı çizgi) dozunda bir artış gerektirir. Bununla birlikte, yenileyici çözeltinin konsantrasyonunun arttırılması sonsuz şekilde imkansızdır (yeşil çizgi, reçine kapasitesinin azalma derecesi ile rejenerasyon çözeltisinin akış hızı arasındaki teorik bağımlılıktır). Uygulamada, yüksek kapasiteye ulaşmak için, reçinelerin sayısını arttırmak gerekir. İlk filtre ile, iyon değişim özelliklerinin azaltma derecesi% 100'e ulaşabilir, ancak zamanla bu değer azalır. Örneğin. Su yumuşatma sistemlerinin üreticilerinin çoğu, toplam Exchange kabının% 50 - 55'inin% 50 - 55'ine kadar kapasitesini geri yüklemek için 100-125 g konsantrasyonlu bir NaCl çözeltisi kullanılması önerilir.

Konteyneri belirlerken, reçinenin iyonik formunu (tuz, asit, ana) bilmek gerekir. Yenileme veya çalışma sürecinde, pompalanan reçinenin hacmi, "nefes alma" adlı reçine olarak adlandırılan işlem. Tablo, reçinelerin çeşitli işlemlerde nasıl davrandığını gösterir.

Katyon ve anyonikleri ayırt eder. İyonların masaya girdiği reaksiyonlar.

İyon değişim reçine reaksiyon titrasyonu

Dahası, İngilizce literatüründe, kese sembolü güçlü bir şekilde asidik katyonu gösterir, SBA oldukça yararlı bir anyon, WAC zayıf bir asidik katyondur ve WBA, zayıf dostu bir anyondur. İyon değişimi yeteneği, fonksiyonel bir grubun varlığı ile belirlenir, güçlü bir şekilde asidik katyonlar bir sülfo grubu - SO3H ve karboksil grubunun zayıf asit-asit katyonu - COOH'dir. Güçlü olarak asidik katyonlar, herhangi bir pH değerlerinde katyonlar tarafından değiştirilir, yani çözeltideki güçlü asitler gibi davranırlar. Zayıf bir asit-asit katyonu, zayıf asitlere benzerdir ve iyon değişiminin yalnızca 7 üzerindeki pH değerlerinde reaksiyona girer. Anyonik, beş tipten oluşan fonksiyonel gruplar içerir: (-NH2, NH \u003d, n?, - N (CH3) 3OH, - N (CH3) 2OH4OH). İlk üç grup, kötü dostu özelliklerin anyonunu ve grupları - N (CH3) 3OH, - N (CH3) 2C2H4OH - Kesinlikle Madencilik. Zayıf dostu anyonlar, güçlü asitlerin (yani, CL-, NO) anyonlarıyla reaksiyona girer ve pH'teki pH'taki güçlü ve zayıf (HSIO) anyonlarıyla yüksek derecede bağlanır. Yüksek Ciltleme Tankı hakkında konuşma Anyon, reçine içinde var olan fonksiyonel gruplar var ve kötü dost canlısı anyonikler olduğunu dikkat etmelisiniz. Yüksek sıcaklıkların yaşanması veya yüksek sıcaklıkların etkisi altında yaşlanma, temel grupların bazal ve kısmi yıkımında bir azalma vardır.

İyon değişim reçinelerinin katılımıyla sızan daha fazla reaksiyonu düşünün. Reaksiyon 1 - Güçlü asidik miktarda tuz (NA) formunda su yumuşatma, 2 - Nitrat iyonlarının CL-formda yüksek ciltleme anyonunun giderilmesi. Yenileyici bir sodyum klorür ve potasyum klorür çözeltisi olarak uygulama, günlük yaşam, sanayi ve atık su arıtımında bu tür reçinenin yaygın kullanımına katkıda bulunur. Katyoniler, asit çözeltileri (örneğin, hidroklorik asit) ve anyonlar - bir kostik soda (NaOH) çözeltisi ile geri yüklenebilir. H ve OH formundaki iyonitler, tuzlu suyun hazırlanmasına yönelik şemalarda kullanılır (reaksiyon 3 ve 4). Zayıf asitli katyon, yüksek pH değerlerinde iyon değişim özellikleri (reaksiyon 5) ve zayıf eksenli bir anyonit - düşük pH değerlerinde (reaksiyon 6) gösterilir. Reaksiyon 5 eşzamanlı yumuşatma ve suyun alkalitesi ile azalır. Bir alkalin çözeltisi ile rejenerasyonun bir sonucu olarak WBA reçinesinin OH formunda iletilmediği, FB formu (serbest baz) olarak iletilmediği belirtilmelidir.

Güçlü asitlere kıyasla zayıf asitli katyoniler daha yüksek bir değişim kapasitesine sahiptir, hidrojen iyonları için büyük bir afinite ile karakterize edilir, bu nedenle rejenerasyon daha kolay ve daha hızlı ilerlemektedir. WAC'nin yanı sıra WBA'nın rejenerasyonu için, sodyum klorür veya potasyum çözeltilerinin kullanılmaması önemlidir. Bir veya başka bir İyon değişim reçinesi, bir başka markanın seçimi birçok şartlara bağlıdır. Örneğin, iki tür yüksek madencilik anyoniği ayırt edilir: Tip I (fonksiyonel grup - N (CH3) 3OH) ve Tip II (-N (CH3) 2C2H4OH). Tip ben anyonları, Tip II anyoniğinin aksine, Hsio iyonlarını daha iyi emer, ancak ikincisi daha yüksek bir değişim kapasitesi ile karakterize edilir ve daha iyi yenilenmiştir.

Sonuç olarak, literatürde, ürünlerin üzerindeki pasaportun yanı sıra, reçinenin toplam ağırlığı ve değişim tankının laboratuarda tanımlandığını belirtiyoruz. Reçinenin çalışma kapasitesi, ilan edilen üreticinin düşük olduğu ve laboratuvar koşullarında dikkate alınamayan birçok faktöre bağlıdır (reçine katmanının geometrik özellikleri, belirli işlem koşulları: akış hızları, çözünmüş maddelerin konsantrasyonu, rejenerasyon derecesi) , vb.).

VION malzemeleri, havalandırma atık gaz emisyonlarını, çözünür bileşenlerden, asitlerin aerosollerini ve ağır metallerin tuzlarını, özellikle dokuma olmayan iğne tırmanma tuvalleri şeklinde kullanıldığı ağır metallerin aerosollerini temizlemek için kullanılır.

İlerleme:

2 gr ağırlığındadır. Kationita Vion KN-1 (Kuru). Burintine dökün. Orijinal CUCL 2'yi (3.6 mmol / L), katyonit ile doldurulmuş sütun boyunca hareket ettirin. Daha sonra, 50 ml titrasyon için numuneyi öğütürüz. Metodolojiye dayanarak (paragraf 3.1), numunenin optik yoğunluğunu belirler ve bakır konsantrasyonunu buluruz. Sonuçlar Tablo 3.5'te sunulmuştur.

Tablo 3.5

Süzüntüdeki bakır konsantrasyonunun iyonetinden geçen çözeltinin hacminden bağımlılığının bir grafiğini oluşturdular.

İncir. 3.4.

Sorpsiyon işlemi, katyonların ilk bölümlerini katyon yoluyla tamamen emmektir ve emilim alanı yavaş yavaş sütun boyunca çıkışa taşınır. Bundan sonra, moment oluşursa, katyon kabının tükenmesinden dolayı, katyonlar sütundan çıkmaya başlar. Grafikten, kolonun çıkışındaki bakır konsantrasyonunun kademeli olarak arttığı ve sıfır konsantrasyonlardan maksimuma kadar değişen S şeklindeki eğri şekline sahip olduğu görülebilir. Bu eğri, küçük tuzlar konsantrasyonlarıyla gerilir.

Cationın toplam doygunluğuna, şeklin alanı, sınırlı bir S şeklindeki eğri ve doğrudan maksimum konsantrasyondaki toplam doygunluğa emilen bakır miktarını hesapladı:

h \u003d? VI * (Cmax - CI) (3)

vi \u003d 50 ml,

Cmax \u003d 3,6mmmol

h1 \u003d 2.20 mmol.

Volumetrik katyon kabını hesapladı:

z1 \u003d H1 / M K \u003d 2.20 / 2 \u003d 1.10 mmol / gr. Kationata.

Sonuçların tartışılması

Deneysel çalışmalar sırasında, üç farklı katyonun toplam değişim kapasitesi (KU-2-8, KU-1, VION KN-1) belirlendi. Sonuçlar Şekil 3.5'te sunulmuştur.

Katyonun toplam değişim tankı, şeklin alanıyla, sınırlı bir S şeklindeki eğri ve doğrudan maksimum konsantrasyon ile orantılıdır. Şekil 3.5'ten görülebileceği gibi. Çeşitli iyonitlerin kapları, pasaportta belirtilenlerin katyonlarının tam döviz kapasitesinden farklıdır. Böylece KU-2-8 katyonunun komple değişim kapasitesi, pasaport değerinin% 28'sinin altında, KU-1'in komple değişim kapasitesi, pasaport değerinin% 57'sinden düşük ve Vion KN-1'nin katyonundan daha düşüktür. % 39'dur. İyon değişim aparatları ve filtrelerini hesaplarken ve tasarlarken bu veriler dikkate alınmalıdır.

İyon değişimi polielektrolitler (iyon değiştiriciler, iyonitler, iyon değişim reçineleri) olan adsorbanlara ilerler.

İyon değişimiİyon eşanjöründeki eşdeğer iyonizasyon değişim işlemi, çözümdeki aynı işaretin diğer iyonları denir. İyon değişimi süreci geri dönüşümlüdür.

İyonitler katyonlara, anyonlara ve amfoterik iyonlara ayrılır.

Katyonlar- Çözeltide katyonlarla değiş tokuş yapabilen hareketli katyonları (sezonlar) hareket ettiren yapılarında (sabit iyonlar), yapılarında (sabit iyonlar) sabitlenmiş gruplar içeren maddeler (Şekil 81).

İncir. 81. Sabit Anyonlar ve Hareketli Seiyonlara sahip bir polielektrolitli matris (katyon) modeli, nerede sabit iyonlar;

- Coiones, - Meclisler

Doğal katyonlar: zeolitler, permütit, silika jel, selüloz, ayrıca yapay: en sık sülfo grupları, karboksil, fosfin-asit, arsenik asit veya selenyum gruplarını içeren yüksek moleküler ağırlıklı katı çözünmeyen iyonik polimerler. En sık alüminosilikatlar tarafından kullanılan sentetik inorganik katyonlar.

İyonik grupların iyonizasyonu derecesine göre, katyonlar ciddi aside ve zayıflığa ayrılır. Güçlü asidik katyonlar, mobil katyonlarını alkalin, nötr ve asidik ortamlardaki dış katyonlarda değiştirebilirler. Zayıf asit katyon değişim borsaları, yalnızca bir alkali ortamda diğer katyonlara karşı süvari değiştirir. Güçlü olarak asidik, güçlü bir şekilde ayrıştırılmış asit grupları - sülfonik asit olan katyonildir. Zayıf asit, zayıf asit asit grupları içeren katyonili - fosfor asidi, karboksil, oksifenildir.

Anyonitler- Çözeltide olan anyonlarla değiş tokuş yapabilen, yapılarında (sabit iyonlar) pozitif yüklü iyonik gruplar içeren iyon değiştiriciler (Şekil 82). Doğal ve sentetik anyonikleri ayırt eder.

İncir. 82. Sabit katyonlar ve hareketli sezonlarla polielektrolitli matris (anyon) modeli, burada + sabit iyonlardır;

- Coiones, - Meclisler

Sentetik anyonikler, makromoleküllerde pozitif yüklü iyonik gruplar içerir. Zayıf bir şekilde sade anyonikler, kompozisyonlarında birincil, ikincil ve üçüncül amino grupları, son derece bağlayıcı anyonlar, kuaterner soğan tuzları ve bazlar (amonyum, piridinyum, sülfonyum, fosfonium) grupları içerir. Yüksek Ciltleyici Anyonlar, asidik, nötr ve alkali ortamda, sadece asidik bir ortamda asidik, nötr ve alkalin ortamda hareket ettirin.

Amfoterik iyonitlerhem katyonik hem de anyonik iyonik gruplar içerir. Bu iyonlar hem katyon hem de anyonları sorbitler.

İyonun kantitatif özelliği tam değişim tankı(PO). Tayin, Ionbit - çözüm sisteminde akan reaksiyonlara dayanan statik veya dinamik bir yöntemle gerçekleştirilebilir:

RSO 3 - H + + NaOH → RSO 3 - Na + + H20

RNH 3 + OH - + HCI → RNH 3 + CL - + H 2 O

Kapasite, iyonattaki iyonik grup sayısı ile belirlenir ve bu nedenle teorik olarak sabit bir değer olmalıdır. Ancak, pratik olarak bir dizi şartlara bağlıdır. Statik değişim tankları (SEO) ve dinamik değişim kapasitesi (DEE) vardır. Statik değişim kapasitesi, şişmiş ionis miktarının hava-kuru iyon veya NA biriminin birim kütlesi başına toplam iyonik grup sayısını (MilliecQuiviVivalients) karakterize eden eksiksiz bir kaptır. Doğal iyonitler, 0.2-0.3 MEKV / g'yi geçmeyen küçük bir statik metabolik kapasiteye sahiptir. Sentetik iyon değişim reçineleri için, 3-5 MEKV / G içerisindedir ve bazen 10.0 meq / g'a ulaşır.

Dinamik veya Çalışma, değişim kapasitesi sadece iyon değişiminde, örneğin iyonit ve çözeltinin belirli bir nispi hızındaki bir iyon değişim kolunda gerçekleşen iyon değişiminde yer alan iyongeppslerin bir parçasıdır. Dinamik kapasite, hareket hızına, kolonun boyutuna ve diğer faktörlerin boyutuna bağlıdır ve her zaman statik metabolik kapasiteden daha azdır.

İyonitlerin statik değişim tankını belirlemek için çeşitli yöntemler kullanılır. Tüm bu yöntemler, iyonetin doygunluğuna herhangi bir iyon tarafından düşürülür, daha sonra başka bir iyon ve birinci çözeltinin analiziyle yerinden edilmesini sağlar. Örneğin, katyonit uygun bir şekilde H + -Form'a çevrilir (sayaçlar hidrojen iyonlarıdır), daha sonra sodyum klorür çözeltisi ile durulayın ve elde edilen ekşi çözelti, alkali çözeltisi ile çıkarılır. Kapasite, iyonon havasına bir asit çözeltisine geçen asit miktarının oranına eşittir.

Statik bir yöntemle, asit veya alkali titredir; bu, iyon değişim adsorpsiyonunun bir sonucu olarak çözümde görünür.

Dinamik bir yöntemde, bu kromatografik sütunlarla belirlenir. İyon değişim reçinesi ile doldurulmuş bir sütun aracılığıyla, elektrolit çözeltisi geçilir ve absorbe edilen iyonun konsantrasyonunun eski çözeltideki (eluat) konsantrasyonunun bağımlılığı, geçmiş çözeltinin hacminden (çıkış eğrisi) kaydedilir. Formül tarafından hesaplanan poz

,

(337)

nerede V. Toplam - reçineden sağlanan bir asit içeren toplam hacim; dan - Bu çözeltide bir asit konsantrasyonu; m. - Sütundaki iyon değişiminin kütlesi.

Denge değişimi sabiti, iyonların statik koşullarda denge dağılımına ilişkin verilerden belirlenebilir (iyon değişiminin bir denge durumu, kütle yasası tarafından tanımlanmaktadır) ve ayrıca bölgeyi hareket ettirme oranı için dinamik yöntem reçine katmanı boyunca madde (eluent kromatografisi).

İyon değişiminin tepkisi için

denge sabiti eşittir

,

(338)

nerede, - iyondaki iyonların konsantrasyonu; - Çözeltideki iyonların konsantrasyonu.

İyonik uygulama, suyu yumuşatabilir veya tuzlu su suyunu yumuşatabilir ve farmasötik amaçlar için uygun hale getirebilirsiniz. Eczanede iyon değişim adsorpsiyonunun bir başka kullanımı, analitik amaçlar için bir veya bir başka bileşenin analiz edildiği karışımlarından ayıklamak için bir yöntem olarak kullanmaktır.

Çözme problemlerinin örnekleri

1. Bir miktar madde konsantrasyonuna sahip bir çözeltide, 0.440 mol / l yerleştirilmiş aktif karbon 3 g ağırlığında yerleştirilmiştir. mol / l. Adsorpsiyon değerini ve adsorpsiyon derecesini hesaplayın.

Karar:

Adsorpsiyon Formül (325) ile hesaplanır:

Formül (326) tarafından, adsorpsiyon derecesini belirleyin

2. Verilen verilere göre, kömürün yüzeyinde dimedrolün adsorpsiyonu için, Langmur Denkleminin grafiksel olarak sabitlerini hesaplayın:

Dimedrolün adsorpsiyonunu 3.8 mol / l'lik bir konsantrasyonda hesaplayın.

Karar:

Langmuir denkleminin sabitlerini grafiksel olarak belirlemek için, bu denklemin doğrusal şeklini kullanıyoruz (327):

1 / hesaplamak fakat ve 1 / dan:

Koordinatlarda bir program oluşturun 1 / fakat – 1/dan(Şek. 83).

İncir. 83. Langmur Denkleminin Sabitlerinin Grafik Tanımı

Nokta olduğunda durumunda h.\u003d 0 çizimin dışında bulunur, kullanın İkinci yol y \u003d AX + B. İlk önce, düz üzerinde yatan iki nokta seçin (Şekil 83) ve koordinatlarını belirler:

(·) 1 (0.15; 1,11); (·) 2 (0.30; 1.25).

b \u003d Y 1 - AX 1 \u003d0.11 - 0.93 · 0,15 \u003d 0.029.

Bunu alıyoruz b. = 1/fakat ¥ \u003d 0.029 μmol / m 2, bu nedenle fakat ¥ \u003d 34.48 μmol / m 2.

Sabit Adsorpsiyon Dengesi K.aşağıdaki gibi belirlenir:

Diphrolol'ün Langmuir denklemi (327) tarafından 3.8 mol / L'lik bir konsantrasyonda adsorpsiyonunu hesaplayın:

3. Kenzoik asidin bir adsorpsiyonunu katı bir adsorban üzerinde incelirken, aşağıdaki veriler elde edilir:

Karar:

Freundlich denkleminin sabitlerini hesaplamak için, LG (332), LG'nin koordinatlarında doğrusal denklem şeklini (332) kullanmak gerekir. x / T.) – lg. dan İzotermary doğrudan türüne sahiptir.

LG değerlerini bulun c. ve lg. x / M.Doğrusallaştırılmış Freundlich denklemine dahildir.

Lg koordinatlarında bir program oluşturun ( x / T.) – lg. dan(Şek. 84) .

İncir. 84. Freundlich denkleminin sabitlerinin grafik tanımı

Noktadan beri h.\u003d 0 Resmin dışında bulunur (84), kullanıyoruz İkinci yol Doğrudan katsayıların tanımı y \u003d AX + B(Bkz. "Giriş Bloğu. Deneysel verilerin matematiksel işlenmesinin temelleri"). İlk önce, düz bir çizgi üzerinde yatan iki nokta seçin (örneğin, 1 ve 2 puan) ve koordinatlarını belirler:

(·) 1 (-2.0; -0.28); (·) 2 (-1.0; 0.14).

Sonra formül tarafından açısal katsayıyı hesaplarız:

b \u003d Y. 1 - AX. 1 = -0.28 - 0.42 · (-2.0) \u003d 0.56.

Freundlich denkleminin sabitleri eşittir:

lg. K \u003d b \u003d0,56; K.= 10 0,56 = 3,63;

1/n \u003d a \u003d0,42.

Freundlich denklemi (330) kullanılarak benzoik asidin adsorpsiyonunu 0.028 mol / l konsantrasyonunda hesaplayın:

4. Bahis denkleminin kullanılması, adsorbanın gazlı azotun adsorpsiyonu üzerindeki verilere göre belirli yüzeyini hesaplayın:

Yoğun bir tek tabakada bir azot molekülü tarafından işgal edilen alan 0.08 nm2'dir, bir azot yoğunluğu 1,25 kg / m3'tür.

Karar:

Lineer Formda Bahisin Polimoleküler Adsorpsiyon Denklemi (333)

Bir grafik oluşturmak için değerleri belirlemek:

Koordinatlarda bir program oluşturun - P / P S (Şek. 85).

Kullanma İlk yöntem (Bkz. "Giriş Bloğu. Deneysel verilerin matematiksel işlemenin temelleri") Doğrudan katsayıların tanımı y \u003d balta + b. Katsayının değerini tanımlarız b.Doğrudan üzerinde yatan noktaların koordinatı olarak, 1'e eşit olmayan abscissa ( h.= 0): b. \u003d 5. Düz noktayı seçin ve koordinatlarını belirleyin:

(·) 1 (0.2; 309).

Sonra açısal katsayıyı hesaplarız:

İncir. 85. Bet izoterminin polimoleküler adsorpsiyonunun sabitlerinin grafik tanımı

Polimoleküler adsorpsiyon bahisinin izoterminin sabitleri eşittir:

; .

Denklem sisteminin çözülmesi, alın fakat ∞ \u003d 6.6 · 10 -8 m3 / kg.

Adsorpsiyonun sınır değerini hesaplamak için, biz alacağız fakat ∞ ila 1 mol:

.

Adsorbanın spesifik yüzeyinin değeri, formül (329) tarafından bulunur:

5. N + -form ağırlık 1 g cinsinden polistiren sülfokatiyonit, başlangıç \u200b\u200bkonsantrasyonu olan bir KCL çözeltisine sokuldu dan 0 \u003d 100 EQ / M 3 Ses V.\u003d 50 mL ve karışım bir denge durumuna tutuldu. İyon Exchange Dengesi \u003d 2.5 sabiti ve katyonun toplam Exchange tankının PO \u003d 5 MOL-EQ / KG olması durumunda iyonatta potasyumun denge konsantrasyonunu hesaplayın.

Karar:

İyon değişiminin sabitini belirlemek için denklemi kullanın (338). Reçine, eşdeğer iyon sayısındaki H + iyonları değişimi K.

H + -form'taki sülfokatiyonit kütlesi, formül (337) ile belirlenir:

İçindeki toplam anyon sayısı - biçimine eşittir:

İçindeki anyon kütlesi ayrıca formül (337) tarafından da belirlenir: