Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях

Аниониты

Сильноосновные аниониты. Анионит АВ-17 получают хлорметилированием сополимера стирола с 8% дивинилбензола и последующим аминированием триметиламином. По внешнему виду анионит представляет собой сферические зерна светло-желтого цвета. Анионит имеет гелевую структуру и содержит группы четвертичного аммониевого основания.

При комнатной температуре анионит АВ-17 характеризуется высокой химической стойкостью к действию кислот, щелочей и окислителей. Данные показывают, что даже такие сильные окислители, как пероксид водорода и бромат калия в кислой среде, снижают полную обменную емкость ионита не более чем на 20%. При нагревании химическая стойкость анионита АВ-17 существенно не меняется. Однако соотношение между выходом реакций, приводящих к деградации, инактивации и дезаминированию, изменяется в широких пределах. Увеличение содержания дивинилбензола в анионите АВ-17 повышает его химическую стойкость, но снижает термостойкость.

Термическая стойкость анионита АВ-17 при нагревании в воде достаточно высока. При 100°С за 240 ч полная обменная емкость ОН-формы уменьшается на 33%. При этом емкость по сильноосновным группам падает на 35%, а по слабоосновным — на 29%. Солевые формы анионита более стойки к нагреванию, чем гидроксильная. Сушить Cl-форму рекомендуется при температуре до 110°С, а ОН-форму — при 60°С в вакууме в присутствии осушителя. При удалении кремния из воды аннонит АВ-17 рационально использовать при температуре не более 40—45 °С. При сорбции анионов минеральных кислот температура может быть повышена до 85—90 °С.

Радиационная стойкость анионита АВ-17 невелика. При облучении анионита появляются первичные и вторичные аминогруппы, гранулы растрескиваются и измельчаются. Масса образца значительно уменьшается. Ионная форма анионита не влияет на его стойкость к ионизирующим излучениям. Повысить стойкость анионита АВ-17 можно, увеличив содержание дивинилбензола в сополимере.

Вследствие сорбции анионитом АВ-17 крупных органических молекул его рабочая обменная емкость постепенно уменьшается, а расход щелочи на его регенерацию увеличивается.

Анионит АВ-17-8чС является модификацией анионита АВ-17 и отличается от него повышенной чистотой: содержание ионов хлора допускается не более 5 мкг/л, щелочи — 0,5 мкэкв/г, железа — 0,03%, СО3-формы — 7%. Аниониты выпускают в ОН-форме и применяют для глубокого обессоливания воды, а также в ряде производств пищевой промышленности и в медицине.

Анионит АВ-171 (АВ-17П) является макропористым аналогом анионита АВ-17. По внешнему виду он представляет собой матовые сферические зерна слабо желтоватого цвета. Этот анионит обладает хорошими кинетическими характеристиками и может быть применен для очистки воды от органических примесей. Благодаря макропористой структуре удельная поверхность анионита АВ-171 достигает 300 м2/г, его удельный объем — от 5,0 до 8,5 мг/г, статическая обменная емкость по 0,1 н. НСl — не менее 3,5—4,0 мэкв/г. Объем пор, по данным измерения электропроводимости, составляет 27%, а по данным измерения сорбции сильных электролитов — 32%.

Анионит АВ-29-12П получают хлорметилированием с последующим аминированием диметилэтаноламином макропористого сополимера стирола и дивинилбензола.

По внешнему виду анионит представляет собой сферические зерна от белого до желтоватого цвета. Основность анионита АВ-29-12П ниже, чем основность АВ-17, поэтому он хуже сорбирует анионы слабых кислот, в частности, угольной и кремневой. Анионит АВ-29-12П химически и термически менее стоек, чем анионит АВ-17; его следует применять при температурах ниже 40 °С.

Слабоосновные аниониты. Анионит АН-18-8 получают хлорметилированием с последующим аминированием диметиламином сополимера стирола с 8% дивинилбензола. По внешнему виду анионит представляет собой сферические зерна серовато-желтого цвета. Вследствие низкой основности анионит АН-18-8 рекомендуют использовать для сорбции анионов сильных минеральных кислот при рН, равном 1,0—6,5. Этот анионит обладает хорошей термической и химической стойкостью; он стоек к действию 5 н. растворов минеральных кислот и щелочей.

Аниониты АН-18-10П и АН-18-12П являются макропористыми аналогами анионита АН-18, содержащими соответственно 10 и 12% дивинилбензола. По внешнему виду они представляют собой сферические зерна белого и светло-желтого цвета. Эти иониты содержат третичные аминогруппы и некоторое число четвертичных. Появление сильноосновных групп в анионите объясняется взаимодействием водорода третичных аминогрупп полимера с еще непрореагировавшими хлорметильными группами «соседей» с образованием четвертичной группы. Аниониты обладают хорошей химической и термической стойкостью; могут применяться при температурах 60—70 °С.

Аниониты АН-21-6 и АН-21-14 получают аминированием гексаметилендиамином хлорметилированных сополимеров стирола соответственно с 6 и 14% дивинилбензола.

По внешнему виду аниониты представляют собой сферические зерна от светло-желтого до светло-коричневого цвета.

Анионит АН-22-8 получают аминированием этилен-диамином хлорметилированного сополимера стирола и дивинилбензола. По внешнему виду он представляет собой сферические зерна от белого до светло-желтого цвета. Анионит АН-22 содержит первичные и вторичные аминогруппы, поэтому в нейтральных растворах ХЭН-форма этого анионита не обменивает свои противоионы. В этом случае ионный обмен возможен только в кислых растворах. Анионит обладает повышенной термостойкостью и может применяться при 100 °С. Он стоек к действию концентрированных растворов кислот и щелочей и к органическим растворителям, и нестоек в растворах окислителей. Регенерируют анионит 2—4%-ным растворами щелочей. Расход 100%-ной щелочи составляет 100 г/экв ионита.

Анионит АН-221 является макропористым аналогом анионита АН-22. Получают его аминированием этилен-диамином хлорметилированного макропористого сополимера стирола с 12% дивинилбензола. Количество порообразователя для сополимеризации — 80%. По внешнему виду он представляет собой сферические зерна от белого до светло-желтого цвета. В отличие от АН-22 анионит АН-221 более стоек к действию окислителей. Остальные химические и технологические свойства АН-221 аналогичны свойствам АН-22.

Литература

Голышев А.Б., Бачинский В.Я., Полищук В.П., Железобетонные конструкции

Зайцев Ю.В., Строительные конструкции заводского изготовления

Е.Ф. Лысенко, Армоцементные конструкции

С.В. Поляков, Каменная кладка из пильных известняков

В. Ермолов, Пневматические строительные конструкции

Журавлев А.А., Вержбовский Г.Б., Еременко Н.Н., Пространственные деревянные конструкции

А.В. Калугин, Деревянные конструкции

Е.К. Карапузов, Г. Лутц, X. Герольд, Сухие строительные смеси

А.А. Пащенко, Теория цемента

Волков В.А., Сантехника: как все устроено и как все починить

А. Грассник, Бездефектное строительство многоэтажных зданий

Д.С. Щавелев, Гидроэнергетические установки

Д.С. Щавелев, Экономика гидротехнического и водохозяйственного строительства

Гидротехнические сооружения. Ч. I. Глухие плотины

Гидротехнические сооружения. Ч. II. Водосливные плотины

Производство гидротехнических работ

Н.П. Розанов, Гидротехнические сооружения

А. П. Юфин, Гидромеханизация

Термоэлектрические преобразователи энергии

Использование возобновляемой энергии

Бетон и железобетон, избранные статьи

Современное состояние и перспективы развития энергетики