Оборудование для Вашей лаборатории

Предыдущая Следующая

Равновесная концентрация в ионите меньше полной обменной емкости, когда обратная реакция ионного обмена считается полно­стью подавленной. На равновесную концентрацию влияют все факторы, определяющие химическое равновесие реакции ионного обмена, включая величину рН и температуру.

Равновесные концентрации контактирующих фаз в процессах ионного обмена, как и в случае адсорбции, связаны уравнением изотермы (рис. 20-12). Наиболее часто уравнение изотермы уста­навливают на основе закона действующих масс. Взяв в качестве примера реакцию катионного обмена, записанную в общей форме:

z^Mefi+ZiMe?   *± ^/ЦМе? + z2MeIr,

получим уравнение изотермы

(20.58)


где Кя константа равновесия; z, и г2-стехиометрические коэффициенты; Xt и Хг-концентрации катионов Me, и Ме2 в ионите, кг/кг; с, и с2-концентрации катионов Me, и Ме2 в растворе, кг/мэ.

Поскольку     полученное     уравнение содержит три независимые переменные,        #   ^ для    получения    уравнения    изотермы     X /X 0) вида   XX =f{cj)  или   Х\ =Дс2)  нужно добавить   два   уравнения   баланса   ве­щества

л, + Х2 Х0,

^1 "Ь ^2 — ^"0 >

"1 ~Г **2 '

где Х0-полная обменная емкость ионита, кг/кг; «"о-суммарная концентрация катионов в растворе,

кг/м1.

Рис. 20-12. Изотермы ионного обмена

14*


Для случая обмена равнозарядных ионов уравнение изотермы принимает вид уравнения (20.44) при г = 1/Ки. Форма изотермы ионного обмена в соответствии с уравнением (20.44) определяется величиной константы равновесия.

Кинетика ионного обмена. Приведенный ранее анализ кинетики адсорбции в неподвижном слое сорбента применим и для ионного обмена. Как и в случае адсорбции, задача нахождения профиля концентраций в контактирующих фазах, длины слоя или времени процесса заключается в решении системы уравнений материального баланса (20.19), кинетики (20.20) и изотермы (20.56). В случае равнозарядных ионов решение задачи кинетики ионного обмена и ленгмюровской адсорбции в отсутствие продольного перемеши­вания представляется едиными уравнениями (20.46) и (20.47), разли­чающимися лишь выражением фактора разделения г. В случае более сложных изотерм решение системы уравнений кинетики обычно находят численным методом с помощью ЭВМ.


Предыдущая Следующая

Поиск по сайту

Литература

Доставка продукции:

ООО "Автотрейдинг"

Ж/Д перевозка (контейнера)

Собственный транспорт

Любая транспортная компания на Ваш выбор!

Последние материалы