Введение к работе
Актуальность теми. Применение ионообменных, материалов успешно решает рял важных научных и практических задач, связанных с комплексное переработкой сырья, різделением смесей сложного состава, залитої» окрудаицей ^іедн. Перспективным нздграв-
ЛЄНИЄМ В ИОИСКе СІЮСОбОЗ ПОВЬШіеНПЙ ЭффеКТИРЬЛТИ действич коно-
обменников является использование процесса ионного обмана, со-щюволдающегося обрааоеанием координационных соединений (в частности, с макроциклическими юлиэфирами» в Фазе чонита. Возрастающий практический интерес к подобным системам требует надежных сведении об ионообменных и сорбцпонннх свойствах этих иошїтов. Так как большинство ионообменных процессов происходит в водкой среде, то исследование взаимодействий в системе ионат -макроциі інческий лиганд - пода и влияния на этот процесс различных Факторов (ті...а Функциональной группы ионита, противоион-' ной формы, степени сшивания полимерной матрицы, вида лиганда) дает возможность установить закономерности протекания лигандной сорбции и ионного обмена, осложненного кимлт.ексооОрагованием.
Целью работы является изучение термодинамики процесса гидратации полимеризационных катионитов в форме катионов шєлучяніг металлов (На*. К*. Kb*, Cs ), содержащих в полимерной фазе комплексы противоионов с макроциклическими полиэфирами (краук-эфи-рами) и рассмотрение на этой основе равновесий конного обмена на краунсодержащих ка аонитах.
Научная новизна. В работе впервые изуче-.а гидратаци,. основных типов полнмеризационных катионнтов (сульфокиелотного, карбоксильного, Фосфорнскгалоткого/ в форм? протиеоиояов щелочных металлов, содержащих комплексы с макроциклическими полиэфирами 15-краун-5 и 18-краун-б. Обнаружено относительное увеличение энергии ион-дипольного взаимодействия краунсодержащих катионитов с молекулами воды первого адсорбционного слоя.
Показано, что при лигандной сорбции мжроцикличеекизг полиэфиров катно тгами происходит разрушение ионных пар типа фиксированный ион - противоион, приводящее к увеличения числа микросостояний в системе.
.-- 4 - . Найдемо, что в рамкзг осмотической теории в системе суль-фожтаошг КУ-2 - 18-крауп-& ~ вода мокко задать одинаковые стакдартйнз состояния дяя всех компонентов в Фїзє ігошіта и раствора si койольгозздь уравкеккэ ГкбОоа - Доакака для интерпретации .процесса данного обкэна, сопроводда5«г?гося кошлекссобразо-эамнеы. " .
Практическая^ зігачіїмость. В работе получеїш основные термо-йшаккческне Фу«кцкк процесса гидратации крауксодергашик катко-иі'ітов и кокотакты коаїлексссОраговакия какроцзіклическнх полиз-<|щроз є проткзоіздками и?лочкых металлов .в полимерной фазе. По-яучгтыэ дакккє вгобход.тем для практических'расчетов равкозесия иоккого обмена, сопроводцав^егося кои:л-?кеооОрааовзшіеи, в процессах разделения смесей каткоков- слоевого состага.
Показана г,гтацшкзлькгя йогмоккость колоночного разделений водного раствора скесн ыакроцикднчеели?. пода?<1кров на индивидуальные 12-крзуи-4 и 5-краун-5 ка натриевой форме сулыо-кагкокита KF-2-8. .
Молодя кб полученных данных по адсорбции паров воды, следует огавдать повышенного зкергетичэского зффекта взаимодействия крауисодврзкаїфі» каткокитов и с другими полярными соединениями (оксидом, углерода, двуокись» азота, хлорбензолом и др.).
Личный вклад диссертанта. Экспериментальные исследования, обработка полученных данных проведены"лично автором, обсудде-няг результатов работы'проведено совместно с научным, руководителем.
На завліту выносятся:
результаты изоинэстического исследования адсорбции паров воды основными типами полнмеризацконных кат'иоялтов (КУ-2-8, КБ-4-Е, КФ-1-4) с формг свободных противонокоз щелочных, металлов На*, К, Rb*, Cs*, !їк комплексов "с ыакроциклическими полиэфирами 15-краун-5 и 18-краун-6 и расчет энергетических параметров сорбции воды в рамках полимолекулярной теории БЭТ;
шікрокалорішетрические данш? по гидратации крауисодержа-тх катионигов и вывод о-разрушении ионных пар типа фиксирован-
- 5 -ный ион - протИЕонон при лигандкой сорбции краун-эфира монитон;
расчет вкладов сзободкой-энергий иабуяания и свободной зкергки меиюниых взаимодействий а фаз? каткоиита з свободную зиергьга ГиОбса ионообменной реакций, осгюякеикоа комплзксооб-разованмем с какроцихяическни полкэФмрои 18-крау!і-б;
результаты эксперимента яо ко.%:-:очкому разделении «а суль-фокатіюките водного раствора смес» какрощ-юшческих ;кш»:эфйроЕ 12-краун-4 к 15-К;іау;;-5.
Апробация р&бо?^ О-гдел&ныэ части диссертаций докладывались на научно-технической конференцій 'ЧЗолэдие химики Кузбасса - ХХЇП сгггду КПСС" Ufe-^sposo, 1GSS), из VI Сибирской школе ко-'ядах ученых по неорганической хі«ет (Нозссіїбйрск, iS8oh на П! Всесоюзной кок&грегши по яята; и биохимии мзК'Гтацжличге-кия соединений Пїезіїозо, 1S8S). ка Y5I Scec-оязкой конференции "КоКчты-91" С Ворокек, 1991), на VII Международной коррекции по теоретическим запросам адсорбции *Москва,ІЄ91),
ИуОлцкацт:. По результатам дііегертгцж опубликовано сень работ.
ООгеи и структура диссертаций. Диссертация состоит кг вве-дєшія, пяти глав, закгнчэкия, вазодоэ, списка литературы. Работа изложена на І00 страницах каишкоаискога текста, содержит 20 рисунков и 18 таблиц. Список цитируемой литературы включает ISO наименований.