ИОНООБМЕННЫЕ СМОЛЫ
(сетчатые полиэлектролиты, ионообменные сорбенты, ионообменные полимеры), синтетич. орг. иониты
. Твердые нерастворимые, ограниченно набухающие в р-рах электролитов и орг. р-рителях полимеры, способные к ионному обмену
в водных и водно-орг. р-рах. По структуре - сетчатые полимеры (наз. матрицей, каркасом), содержащие ионогенные группы; последние способны диссоциировать на фиксированные (полимерные) ионы и эквивалентное число подвижных ионов противоположного знака - противоионы.
По знаку заряда обменивающихся ионов различают катионообменные смолы
, анионообменные смолы
и амфотерные ионообменные смолы
(содержат одновременно кислотные и основные группы); к специфич. группе относят селективные ионообменные смолы
, содержащие комплексообразующие группы, и окислительно-восстановительные ионообменные смолы
, способные к изменению зарядов ионов. Ионогенные группы в И. с. могут быть одного типа (монофункциональные смолы) или разного (полифункциональные смолы); известны, напр., катионообменные смолы, содержащие группы СООН и SO3H. В зависимости от способности ионогенных групп к диссоциации различают сильно-, средне- и слабокислотные (или основные) И. с. Два последних типа И. с. ионизируются только соотв. в щелочных и кислых средах (см. табл.).
По структуре матрицы И. с. подразделяют на гелевые с микропорами мол. размеров и макропористые ионообменные смолы
, размеры пор к-рых достигают неск. десятков нм в поперечнике.
Методы получения И. с.: поликонденсация или полимеризация мономеров, содержащих ионогенные группы; полимераналогичные превращ. - введение активных функц. групп в инертные сополимеры (в осн. полимеризац. типа). По сравнению с полимеризац. смолами И. с., полученные поликонденсацией, имеют менее однородную структуру, меньшие осмотич. стабильность и хим. стойкость, и для них характерны б. ч. частицы неправильной формы. Из слабо- и среднесшитых сополимеров получают лиофильные гели с микропорами (гелевые И. с.), из макропористых сополимеров - макропористые И. с.
Наиб. широко применяют сетчатые сополимеры, получаемые суспензионной сополимеризацией стирола, производных акриловой к-ты или винилпиридинов с диенами, напр., с дивинилбензолом, диэфирами акриловой к-ты и гликолей, диизопропенилбензолом, к-рые служат сшивающими агентами. Длинноцепные сшивающие агенты используют для синтеза макропористых И. с. Степень сшивания, зависящая от содержания диена, влияет на набухание И. с. в воде и орг. р-рителях, пористость, кинетику и избирательность ионного обмена, прочность и химстойкость. В пром. И. с. содержание дивинилбензола может составлять от десятых долей % до 30%. Иногда сшивание производят путем полимераналогичных превращ. малосшитых и линейных полимеров.
Выпускают И. с. в виде мелких гранул сферич. или неправильной формы, порошков, мембран ионообменных
, волокон, стержней и др. изделий, композитов на основе мелкоизмельченных ионитов и термопластичных связующих. Об осн. характеристиках И. с. и их применении см. Иониты
.
Лит.: Вулих А. И., Ионообменный синтез, М., 1973; Полянский Н. Г., Горбунов Г. В., Полянская Н. Л., Методы исследования ионитов, М., 1976; Зубакова Л. Б., Тевлина А. С, Даванков А. Б., Синтетические ионообменные материалы, М., 1978; Кокотов Ю. А., Иониты и ионный обмен, Л., 1980; Тулупов П. Е., Стойкость ионообменных материалов, М., 1984. А. Б. Пашков.
|
