Введение к работе
Акту_альность_работцлИсслвдования в области ионообменных материалов приобрели в последние годы особую важность в связи с их использованием в процессах водоочистки, водоподготовки, регенерации вода в производствах с замкнутым водным циклом, то есть при решении экологических проблем функционирования производств. Многообразие условий использования ионитов в каждом конкретном случае делает актуальной разработку общих подходов к их исследованию, позволяющих на основе универсальных закономерностей в поведении ионитов прогнозировать их поведение в тех или иных условиях, оценить принципиальные возможности использования ионитов данного класса, предсказать вероятный диапазон свойств новых ионитов.
Поиск универсальных закономерностей для прогнозирования селективности делает особенно интересным сравнение свойств ионитов с различной химической природой матрицы. Наряду с этими оовими проблемами продолжает оставаться актуальным накопление информации о свойствах новых перспективных ионообменных материалов, к которым относятся, в частности, перфорированные сульфонатные мембраны типа Нафион.
Цель_работн. Исследование закономерностей первичной гидратации сульфосодержаших катеонитов и использование этих результатов для выбора способа термодинамического описания семейств ионитов, который наиболее адекватно отрааает природу взаимодействий в этих объектах и может служить основой для построения метода прогнозирования ионообменной селективности.
НЇЗ@ая_ндвизнал Исследован ход изотерм сорбции воды суль-фосодерагапщми смолами и мембранами в ранее подробно не изучавшемся диапазоне низких значений активности воды от 10 до 10. Впервые подробно описано поведение остаточной воды в катионитах: механизм связывания, характер изменений ионита при полном его высушивании, зависимость количества остаточной воды в ионите от вида противоиона и химической природы матрицы.
Предложен новый вариант количественного описания'изотерм сорбции вода ионитами. Предложен способ определения количества связанной воды в ионите по значениям параметров изотерм сорбции, хорошо согласующийся с данными независимых методов. Предложена
новая модель ионитов и соответствующий ей выбор системы сравнения при термодинамическом описании семейств ионитов.
Изучено влияние кипячения и термообработки мембран типа На-фион на их водосорбционное и ионообменное поведение.
ЕЕЙЗЖ2йа_и1Ш99й. Результаты работы позволяют определять содержание связанной воды в сульфосодержаших катеонитах в любой ионной формы по обнаруженным эмпирическим зависимостям. Работа содержит информации об остаточных количествах воды в катио-нитах при различных режимах сушки.
Получена информация о поглощении воды мембранами типа Нафион различной емкости во всем диапазоне власностей, которая может быть полезна при выборе условий эксплуатации мембран. Предложенный подход к термодинамическому описанию ионитов позволяет оценить изменения ионообменной селективности мембран при их термообработке и кипячения.
Осяювше_пдлотаяиях_втосимыв_на_защ5ту.:
свойства и механизм удерживания остаточной воды в поштах;
определение количества связанной воды в ионите по параметрам изотерм сорбции, количественные закономерности изменения содержания связанной воды в сульфосодержаших катионитах в зависимости от вида противоиона; ,
модель взаимодействий в ионите, учитывающая разделение воды на свободную и связанную, соответствующий модели способ термодинамического описания семейств ионитов.
^родация_вабдтн. Результаты работы докладывались на следующих конференциях и семинарах:
Всесоюзный семинар "Свойства я электрохимия ионообменных мембран" ( Краснодар, 1990 и 1991 гг.);
городской семинар "Теория и практика ионного обмена и ионообменной хроматографии" ( Ленинград, 1990 г.);
XVIII межвузовская конференция молодых ученых "Современные проблемы физической химии растворов" ( Ленинград, 1991 г.).
иїбликвцш. Основные результаты исследований содержатся в 3-х публикациях.-
0б5вм_и_52РУктура_работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка цитируемой литературы ( 108 наимено-
ваши ) и приложения. Работа изложена на 186 листах машинописного текста, содержит 34 рисунка и 51 таблицу.