и соответствующей константой равновесия К:

где Yr и — доля мест, занимаемых Y+ и Х+ ссютветственно.

6 современной аналитической практике вместо природных ионообменников (минералов типа глины и цеолитов) используются синтетические органические продукты, так называемые ионообменные смолы. Коммерчески доступными являются анионо- н катиевгообменные смолы различных размеров (ситовое число) и различных торговых марок (Дауэкс, Амберлит и другие). Матрицу этих смол обычно получают полимеризацией стирола и дивинилбензола, формирующих трехмерную структуру, к которой присоединены такие ионные группы, как SO3 (сульфогруппа) или третичные амины (CH2-NR3", где R может быть, например, СН3). Бели матрица отрицательно заряжена в растворе, она ведет себя как катионообменник, если положительно-—как анионообменник.

В случае анионообмениой смолы положительный заряд встраивается в матрицу и должен компенсироваться отрицательно заряженными ионами, которые легко обмениваются с другими анионами раствора, контактирующего со смолой. Ионообменные смолы используются в разнообразных аналитических методиках. Довольно часто их применяют в хроматографических методах, например в ионной хроматографии в подавляющей колонке.

Если используют смесь катионообменной смолы в Н+-форме (отрицательный заряд матрицы компенсируется ионами водорода) и анионообменник в ОН~"-форме (положительный заряд матрицы компенсируется гидроксид-ионами), все катионы удаляются из раствора и замещаются ионами Н+, а все анионы—ионами ОН"". Однако ионы водорода в'растворе взаимодействуют с гидроксид-ионами:

Н+ + ОН" ^ Н20 (4.2-44)

Это равновесие описывается ионным произведением воды:

Kw = [Н+][ОН-] = Ю-14 при 25°С (4.2-45)

Поскольку число положительных и отрицательных зарядов в растворе должно быть одинаково (электронейтральность), можно записать:

[Н+] = [ОН"] = 1(Г7 при25°С

Следовательно, из раствора могут быть удалены все электролиты, и получающаяся вода будет чрезвычайно чистой. Данный процесс имеет практическое значение, и вода, полученная этим способом, называется деионизованной. Она характеризуется низкой злектгюпроводностью н часто используется предпо-1 чтительнее, чем дистиллированная вода, которая всегда содержит небольшое количество электролитов. В то же время нейтральные вещества, такие, как сахар и т. д., не могут быть удалены с помощью подобного ионообменного процесса.

Copyright © 2007-2012 Zomber.Ru

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Решить химию