6 Перечислите показатели качества ионитов, определяемые при входном контроле на аэс.

7 Почему высоких температурах ухудшаются ионообменные свойства ионитов? с образованием каких веществ происходит разрушение катионита ку-2-8 и анионита ав-17-8 при высоких температурах?

Несмотря на то обстоятельство, что полистирольная матрица ионитов является стабильной при достаточно высокой температуре (приблизительно до 150 ⁰С), сами иониты подвержены воздействию уже гораздо меньших температур. Так, анионит начинает медленно разрушаться при температуре приблизительно 60 ⁰С и данный процесс быстро прогрессирует при температуре выше 80⁰С. Катионит же стабилен до температуры 120 ⁰С. В связи с тем, что эти температуры значительно ниже температуры теплоносителя первого контура, перед подачей данной воды на ионообменные фильтры ее необходимо охладить. Уменьшение обменной емкости ионитов под действием высокой температуры называется термолизом ионитов.

Анионит в гидроксильной форме разлагается согласно одного из двух механизмов с одинаковой вероятностью.

Например, АВ-17-8 в гидроксильной форме:

(1) - R-CH₂N(CH₃)₃⁺OH^- → R-CH₂OH + N(CH₃)₃

температура (ТМА)

или

(2) - R-CH₂N(CH₃)₃⁺OH^- → R-CH₂N(CH₃)₂ + CH₃OH

температура

В результате реакции (1) происходит деаминирование анионита, что приводит к образованию высокомолекулярного спирта и триметиламина (ТМА). ТМА является слабой щелочью, сходной с аммиаком и реагирует с водой следующим образом:

N(CH₃)₃ + Н₂О → NН(CH₃)₃⁺ + ОН^-

Если в теплоноситель попадает большое количество ТМА, может произойти значительное увеличение рН.

Метиловый спирт (CH₃OH), полученный в результате реакции (2), не имеет вредного воздействия на систему теплоносителя первого контура. Другим продуктом данной реакции является [R-CH₂N(CH₃)₂] – амин, который способен к ионному обмену значительно меньше, чем анионит в начальной форме.

Таким образом, обе реакции приводят к частичной (или полной) потере способности к ионному обмену. При воздействии на анионит высокой температуры (долее 80 ⁰С) в течение длительного времени фильтрующий материал приходит в непригодность.

Катионит начинает разлагаться под действием температуры свыше 120 ⁰С посредством следующей реакции:

R-SO₃H + H₂O → R-H + 2H⁺ + SO₄^2-

Данная реакция полностью нарушает способность катионита к ионному обмену и приводит к образованию серной кислоты.

8 Сорбционная способность ионитов характеризуется коэффициентом распределения К. Что это такое? распределения К (отношение концентрации сорбируемого вещества в ионите к концентрации его в растворе при достижении равновесия):

К  1 – ионит обеднен по сравнению с раствором (сорбционная способность низкая), К  1 – ионит обогащен (сорбционная способность высокая).

К определяет избирательность ионитов к тому или иному иону.

9 Что такое ПОЕ ионитов?

ПОЕ (полная обменная емкость) – общее количество всех ионообменных групп в единице объёма ионита (мг-экв/л).

10 Дайте определение ПСОЕ. В каких единицах выражается ПСОЕ? Как рассчитывается ПСОЕ ионита?

ПСОЕ (полная статическая обменная емкость) определяется аналогично СОЕ, но при этом должен происходить не только обмен противоионами между раствором и ионитом, но и образование труднодиссоциирующего соединения.

Полную статическую обменную емкость ионита (ПСОЕ) в мг-экв/г вычисляют по формуле:

ПСОЕ =

11 Дайте определение РСОЕ. В каких единицах выражается РСОЕ? Как рассчитывается РСОЕ ионита?

СОЕ или РСОЕ (равновесная статическая обменная емкость) – величина ионного обмена между противоионами навески ионита и противоионами из раствора в условиях установившегося равновесия, т.е. когда раствор и ионит находятся в контакте в статистических условиях достаточное время для установления равновесия (мг-экв/г). Определяется выдерживанием точно отмеренного количества ионита в 0,1 н растворе соляной кислоты (для анионитов) или едкого натра (для катионитов) с дальнейшим титрованием раствора

Равновесную статическую обменную емкость ионита (РСОЕ) в мг-экв/г вычисляют по формуле:

РСОЕ = ,