20.4. ИОННЫЙ ОБМЕН
Ионный обмен можно рассматривать как гетерогенную химическую реакцию и представить в виде примера следующими уравнениями:
а) катионный обмен:
RH + Na+ т±Н+ + RNa; (20 56)
б) анионный обмен:
2RO + SO;2 *t R2S04 + 2С1". (20.57)
Промежуточное положение между катионитами и анионитами занимают амфолиты, которые включают кислотные и основные ионогенные группы, выступая (в зависимости от условий проведе¬ния процесса) в роли катионита или анионита.
В соответствии со степенью ионизации в растворе катиониты делятся на сильнокислотные (КУ) и слабокислотные (КБ); аниони-ты подразделяют на высокоосновные (АВ) и низкоосновные (АН).
По степени пористости синтетические иониты можно подразде¬лить на гелевые и макропористые. Макропористые иониты обла¬дают гораздо более развитой пористой структурой, чем гелевые, что значительно ускоряет транспорт вещества внутри гранулы.
При контакте ионообменных смол с растворами электролитов подвижные противоионы замещаются на эквивалентное количество ионов раствора электролита, например по уравнениям (20.56) и (20.57). В зависимости от противоиона, которым насыщена ионо¬обменная смола, различают Н-форму, Na-форму, Са-форму и т. п. для катионитов и соотлетственно ОН-форму, Q-форму и т. п. для аннонитов. Отметим, что активные группы находятся во всем объеме ионитов. Трехмерная структура ионита представляет собой как бы губку, в порах которой при набухании находятся раствори¬тель и противоионы. Для обмена ионы раствора должны ггродиф¬фундировать в матрицу и обменяться с ее противоионамн.