ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ
ИОНООБМЕННЫЕ СМОЛЫ (редокс-иониты, электроноионообмен-ники), содержат
группы, способные как к ионному обмену (подобно др. ионообменным смолам),
так и к обратимому окислит.-восстановит. превращению в р-рах окислит.-восстановит.
систем. Указанные р-ции могут протекать одновременно или независимо друг от
друга. В зависимости от способа получения различают след. редокс-иониты (Р.-и.):
синтетич., на основе ионообменных сорбентов и адсорбционные. В первых окислит.-восстановит.
группа химически (необратимо) связана с полимерной матрицей (каркасом) смолы.
Наиб. известны синтетические Р.-и. полимеризац. типа на основе сополимера стирола
с дивинилбензолом; их получают арилированием хлорметилир. сополимера гидрохиноном,
бензохиноном, диметоксибензолом или их производными с послед. сульфированием
или аминированием (введение соотв. катионо- или анионообменных групп), напр.:
Из синтетических Р.-и.
поликонденсац. типа наиб. распространены гидрохинон-фенол-формальдегидные; получены
Р.-и. из фенола, формальдегида и многоядерных арома-тич. дигидроксисоед., а
также др. Недостатки этих Р.-и. -пониж. термостойкость и невысокие кинетич.
характеристики из-за нерегулярности структуры.
Р.-и. на основе ионообменных
сорбентов получают обработкой последних р-рами солей переходных металлов или
орг. соединений, обладающих окислит.-восстановит, св-вами; напр., катиониты
насыщают ионами Fe2+, Sn2+, Ce3+, Ti3
+ , Cu + , Cr3 + , метиленовым синим,
метилвиолетом, фуксином, аниониты -
, , тимолфталеином,
гидрохиноном, дигидрохло-ранилом. Ионы, участвующие в окислит.-восстановит.
превращениях, связаны с полимерной матрицей ионными или координац. связями.
Существ. недостаток таких Р.-и.-переход этих ионов в р-р вследствие гидролиза.
Наиб. практич. значение
имеют адсорбционные Р.-и., в к-рых редокс-соед. расположены в порах или на пов-сти
ионообменного носителя (на практике - обычная ионообменная смола) и химически
не связаны с ним. Синтез осуществляют в три стадии: 1) обработка катионита р-ром
соли переходного металла (на практике-соль Сu) для перевода в солевую форму,
напр.:
2) восстановление поглощенного
носителем иона до своб. металла, к-рый остается в порах носителя:
3) замена щелочного металла
в носителе на Н+ (т.е. перевод носителя в Н+ - форму):
Многократным повторением
первых двух стадий можно получить Р.-и., обладающие высокой окислит.-восстановит.
емкостью; последняя соответствует концентрации редокс-групп (мг-экв.), участвующих
в обратимом обмене электронами с водным р-ром, в 1 г сухого Р.-и. По мере окисления
металла его ионы не переходят в р-р, а поглощаются Н+ формой носителя.
Регенерирует такой Р.-и. по-следоват. обработкой щелочным агентом и к-той (стадии
2 и 3).
Применяют преим. адсорбционные
Р.-и. для подготовки воды в паросиловых энергетич. установках с целью одновременного
удаления растворенного О2 и деионизации (либо умягчения), для удаления
следов О2 из технол. воды, а также в медицине, биохимии, аналит.
химии и т.д.
=== Исп. литература для статьи «ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ ИОНООБМЕННЫЕ СМОЛЫ»: Кассиди Г.
Дж., Кун К. А., Окислительно-восстановительные полимеры (Редоксполимеры), пер.
с англ., Л., 1967; Кожевников А. В., Электроно-ионообменники, Л., 1972; Кравченко
Т. А., Николаев Н. И., Кинетика и динамика процессов в редоксидах, М., 1982;
Иониты в химической технологии, под ред. Б. П. Никольского и П. Г. Романкова,
Л., 1982. В. Б. Каргман.
Страница «ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ ИОНООБМЕННЫЕ СМОЛЫ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.
|