Адсорбенты и ионоо6менные смолы

В качестве адсорбентов в промышленности используют твердые материалы, обладающие большой удельной поверхностью.

Существенное значение имеет также химическая стойкость адсорбента в рабочей среде, его механическая прочность и крупность частиц.

Активированные угли – одна из наиболее распространенных групп адсорбентов, получаемых путем сухой перегонки природных углеродистых материалов (дерево, кость и др.). Активированные угли имеют удельную поверхность 600 ...1700 м²/г и обладают гидрофобными свойствами (поглощают органические вещества и не поглощают воду). Этот адсорбент применяется для выделения веществ как из газовой, таки из жидкой фаз. Недостатки активированных углей – горючесть и низкая механическая прочность.

Силикагель – высушенный гель двуокиси кремния. Различные сорта силикагеля имеют удельную поверхность 300... 800 м²/г. Размер пор может изменяться в широких пределах в зависимости от принятой технологии приготовления. Силикагель наиболее прочен по сравнению с другими адсорбентами. Являясь гидрофильным* адсорбентом, он не может использоваться для поглощения неводных растворов.

Алюмогель, получаемый термической обработкой гидрата оксида алюминия, гидрофилен, так же как и силикагель, он может применяться при температурах выше 500°С. компонентов из водных растворов, но успешно применяется при адсорбции из

Особенное внимание уделяется в настоящее время использованию молекулярных сит, т. е. адсорбентов с очень тонкими порами, размеры которых соизмеримы с размерами молекул. В качестве молекулярных сит используются цеолиты – водные алюмосиликаты натрия и кальция. Использование молекулярных сит позволяет разделять смеси веществ по размерам их молекул и гибко управлять процессом адсорбции. Изменение условий приготовления цеолитов позволяет регулировать их поглотительную способность и селективность и использовать в качестве ионообменных смол.

Иониты, так же как и адсорбенты, для эффективного процесса обмена должны обладать максимальной поверхностью контакта с раствором. Различают природные и искусственные иониты.

Природные иониты (глины, апатиты, угли, целлюлоза и т. д.) нестойки в щелочах и кислотах, что существенно ограничивает их применение.

Искусственные иониты (плавленые цеолиты, гидроксиды железа и алюминия, а в особенности синтетические смолы) позволили значительно расширить область применения ионного обмена. Синтетические смолы, используемые для изготовления ионитов, чаще всего представляют собой решетку (матрицу), в которой находятся функциональные активные группы (ионы) определяющие свойства ионитов.

По знакам зарядов, принадлежащих активным группам, различают: катиониты (марка – К) и аниониты (марка – А).

Смолы, содержащие несколько функциональных активных групп различной природы, называют полифункциональными (полиамфолитами).

Сухая ионообменная смола становится ионитом только после набухания ее в воде, когда после диссоциации ионогенных групп появляются подвижные ионы.