Три составные части ионита и их условное обозначение на письме

Использование ионного обмена для очистки воды от ионных загрязнений

Ионный обмен: при фильтрации водного раствора через слой нерастворимых зерен ионита происходит обмен вредных катионов и анионов, содержащихся в воде, на безвредные катионы и анионы, содержащиеся в составе ионита.

Методом ионного обмена получают воду различной степени очистки: от обычной умягченной (например, с помощью бытового доочистителя питьевой воды) до продукта, равноценного дистилляту (в лаборатории).

Для простого умягчения воду фильтруют сначала через слой катионита в Н-форме (содержащиеся в воде катионы Са²⁺, Mg²⁺, Fe³⁺, Pb²⁺, Cu²⁺, Hg²⁺ и другие заменяются на катионы Н⁺ из катионита). Затем воду фильтруют через анионит в ОН-форме (содержащиеся в воде анионы Сl^-, SO₄^2-, СО₃^2-, СN^- и другие заменяются на анионы ОН^- из анионита). После такой двухступенчатой обработки в очищенной воде остаются только гидросиликат-ионы HSiO₃^- (если они присутствовали в исходной воде), которые обычный ОН-анионит не поглощает. Потребуется еще сильноосновный анионит, содержащий в качестве активных групп основания с четвертичными аммонийными группами. [Чистые вещества], стр. 71.

Три составные части ионита и их условное обозначение на письме

Эти составные части следующие:

1. Основная масса ионита, представляющая собой нерастворимые в воде золотистые зерна полимерного вещества с диаметром до 1мм, не включающая привитые к нему активные центры. Основная масса ионита без активных центров обозначается на письме знаком R-. Иногда для упрощения записи знаком R обозначают матрицу, включающую и нерастворимое зерно и привитые к нему активные центры).

2. Активные центры (ионогенные группы), химически прививаемые к поверхности зерен и связанные с ней ковалентными химическими связями. Например, активные группы

- SO₃^-, - СО₂^-, - РО₃^2-, - N(CH₃)₃⁺.

3. Ионы, связанные с активными центрами ионными связями (например, ионы Н⁺, Na⁺, OH^- и т.п.) и способные к обмену на ионы, находящиеся в водном растворе.

Примеры условной записи химического состава ионитов:

R-SO₃Н или R-Н (катионит, содержащий способные к обмену катионы водорода),

R-N(CH₃)₃ОН или RОН (анионит, содержащий способные к обмену гидроксид-ионы).