P1100302
tobą wiązać poprzecznych (przy oznakowaniu jonitu występuje jako liczba X) i wielkość cząstek, którą podaje się w skali meah (np. jonit 100-200 msh ma wielkość cząstek 0,149-0,074 mm). Wielkość cząstek jonitu decyduje o jego własnościach mechanicznych, które są ważne w chromatografii kolumnowej. Prędkość przepływ* przez kolumnę jest wprost proporcjonalna do spadku ciśnienia w kolumnie. Stała tej proporcjonalności Jest tym większa, im większy jest rozmiar cząstek. Liczba poprzecznych wiązań wpływa na przepuszczalność jonitu, na ilość wody, którą zawiera jonit napęcmiafy, na pojemność Jonitu (rys. 35.2) i na współczynnik .selektywności (rys. 35.3).
J
śhwntytoóMua ---— 0*imiKfcetwrt
Rys. 35.2. Zależność pojemności Jonitu od Rys. 35.3. Zależność współczynników se!c liczby wiązać poprzecznych wyrażonych w % ktywnośca niektórych kationów (w stosunłu dwuwinyJohcnzenu do postaci) od liczby wiązań poprzecznych
I — Down 50 i Do«a 50 W w postad H* wyrażonych w % »I wu winylobenzenu
(suchy). 2 — Down I w postaci C3~ (sochy). 3 —
Powex 2 w posiad Cl" (suchy). 4— Dowex 50 Dowex 50W w postaci H* (napęczniały). 5 -Down 1 w postaci Cl" (napęczniały)
Jonity przygotowuje się w najrozmaitszych postaciach. Przez mielenie powstają ziarnka, przez polimeryzację emulsyjną zaś powstaje bardzo korzystna posiać perełkowa. Z jonitów można otrzymać membrany przepuszczalne tylko dla kationów lub anionów, które mają szerokie zastosowanie w badaniach i technice.
Grupy funkcyjne — kwasowe dla Icationitów i zasadowe dla anionitów - są wprowadzane podczas preparowania jonitu do gotowej makrocząsteczki, lub lei wychodzi się z monomerów, które zawierają już grupy funkcyjne. Przykładem pierwszego sposobu jest sulfonowanie kopolimeru styrenu I dwuwinylobenzenu; otrzymuje się kwas polistyrenosulfonowy z grupą —SOjH w położeniu meta lub para w pierścieniu benzenowym.
Drugi sposób możni pokarać na przykładne otrzymywana bromu połi-^tjlowcgo 2 karboksylową grupą funkcyjną. Taki kation! otrzymuje ttą w wy. jjj kopolimery zacji mieszaniny kwasu metakrylowego i dwuwmytcbewfiKn
CR« CH|
-C-CHr/,-r“- *** -rM
kopolimer kwasu raeukiylcwego z dwutdnyłobrawKoi
COOH
kwas metakrylowy
Struktura makrocząsteczkowa jonitu może powstać nie tylko wskutek pclh oeryzacji, ale również w wyniku polikondensacji. Produktem wyjściowym jest odpowiednio podstawiony fenol zawierający grupą funkcyjną odpowiednią do wymiany jonów (można ją również przyłączyć dodatkowo do polśkondematu). który kondensuje z formaldehydem, tworząc długie liniowe łanach). Jeżeli do tej mieszaniny dodać fenol niepodstawiony i formaldehyd, :o liniowe łańcuch) łączą są między sobą przez poprzeczne wiązania metylenowe, wytwarzając przebrzmi* iłsieciowanc makrocząsteczki.
Zależnie od celu, jaki mają spełniać jonity, zawierają one różne grapy funkcyjne.
Kationity zawierają jako grupy funkcyjne -SOjH (bardzo kwaśny kitionit), -PO (OH)2 (średnio kwaśny kationit), - COOH (słabo kwaśny katiccit), albo R-OH, w którym R jest arylem (bardzo słabo kwaśny kationit). Kwaśne grapy funkcyjne kationitów w roztworach wodnych dysocjują, przy czym miarą ich dy-soejacji jest określona stała równowagi kwaiowo-zaudowej. Można jt miareczkować zasadą, przy czym kształt krzywej miareczkowania jest określony powyższą stałą. Jon wodorowy jest zastępowany kationem, który mek tyć wijmy tylko siłami kulombowskimi, albo może być koordynowany przez grupy funkcyjne (wpływ na współczynnik selektywności).
Amonity zawierają aminowe grupy funkcyjne. Pierwuwzędowc, drogonędowt łub trzeciorzędowe aminogrupy są charakterystyczne dła amonitów sbbo zasadowych, czwartorzędowe grupy amoniowe zaś - dła anionitów silnie osadowych. Grupy aminowe można miareczkować kwasem, przy czym zależności są podobne jak przy miareczkowaniu kationitów zasadami.
Wymieniacze typu redoks - wymieniacze elektronów zawierają np. dwie grapy hydroksylowe w położeniu ono- Jub para - w pierścieniu benzenowym polistyrenu. Taka grupa (hydrochinonowa) jest zdolna do odwracalnego nlfeniania uiksiaoaiei z roztworu. Utlenioną postać chinonowi można zaś redukować reduktorami i roztworu.
Dla podwyższenia selektywności joailu do określonego rodzaju jonów spreparowano jonity zawierające specjalne grupy funkcyjne. W związku z tym stosuje się np. jonity cbełatowe, które zawierają takie grupy, jak dwuraetyJogłlotojiDOW, m-fcnylodwuglicynowa, w-fcnylodwua mrnoczieroocfowa i inne ugrupowana cbtfa-
475
Wyszukiwarka