Введение к работе
Актуальность темы. В связи с увеличением круга задач, решаемых с помощью ионного обмена в различных областях науки и техники, возникает необходимость разработки высокоэффективных, производительных и экологичных ионообменных процессов. Одним из возможных путей решения ряда проблем является использование смешанных слоев ионообменных материалов, т.е. смесей гранулированных катионо- и анионообменников различного ионного и ио-нитного состава. Наряду с заметными преимуществами, которые дает использование смешанных слоев, возникает целый'ряд трудностей, связанных, например, с разделением и смешением ионитных компонентов, их гидротранспортом, регенерацией и некоторые другие. Для выбора оптимальных условий проведения первых трех из перечисленных операций может быть полезной информация по физико-химической механике суспензия ионообменных материалов. При проведении же регенерации возможно использование различных факторов, существенным образом влияющих на состояние равнове- сия в системе. Например - образование в результате обмена малорастворимых соединений. Осложняющим фактором в данном слу- . чае может быть значительное влияние осадка на скорость процесса. Поэтому изучение кинетических закономерностей в такого рода системах.представляется весьма актуальным.
Цель работы. Получить реологические характеристики смешанных слоев различного ионного и ионитного состава. Выявить влияние осадков на кинетику ионного обмена, сопровождающегося образованием малорастворимого соединения, в многофазных ионообменных системах различных типов.
Основные новые результаты.
-
Получены реологические характеристики суспензий индивидуальных ионигов, а также смешанных слоев различного ионного и ионитного состава; на их основании сформулированы рекомендации по условиям смешивания и разделения ионитных.компонентов.
-
Получены зависимости суспензионных эффектов ( д рН) смешанных слоев ионитов различной природы,' находящихся в Н -ОН"- формах,от их ионитного состава.
-
Получены кинетические кривые ионного обмена в трех-и четырехфазных системах типа ионит-о.садок-раствор, иониті-ионит2-осадок-раствср, ионит-осадок1-осадок2-раствор, сопро-
воздающегося образованием СаСОо.
-
Предложена математическая модель, описывающая кинетику ионного обмена, сопряженного с реакцией образования малорас-гвориыого соединения; получено аналитическое решение; определен коэффициент диффузии Са04 в слое осадка СаСОз-
-
Предложен способ регенерации смешанного слоя сильнодис-.соцкированнж катеонита и анионита, находящихся в Са и COg"-'формах, совмещенный с одновременным разделением ионитов.
-
Отработана методика получения ионообменных стоматологических паст требуемого состава. Методами физико-химической механики и потенииометрии получены характеристики смешанных слоев ионитов, составляющих эти пасты.
Практическая ценность. Результаты работы использованы в З ШСИ им. Семашко при создании лечебных паст, также могут быть использованы в ГЕОХИ АН СССР, Воронежском Государственном университете, Институте неорганической химии СО АН СССР.
На защиту выносятся.
-
Реологические характеристики (модули условно-мгновенной я оластическои деформации, пределы текучести, вязкости, величины прочности индивидуальных контактов) смешанных слоев-и суспензий индивидуальных ионитов, а также физико-химическая интерпретация зависимостей "реологическая характеристика - ио- -нитный-состав смешанного слоя".
-
Кинетические характеристики: зависимости степени превращения ионита к количества осадка на поверхности ионита от времени, а также коэффициент взаимодиффузии COoVSO**- ионов в гелевой матрице ионита АВ-17х8 и диффузии CaS'O^ в слое осадка СаССц.
-
Математическая модель кинетики обмена в четырехфазной системе анионит в С03~- форме - CaS04x2H20 (осадок)- CaS04 (раствор) - СаС03 (осадок).
-
Способ регенерации смешанного слоя силь;гі0диссоцииро-ванных катионита и анионита с одновременным ^ резделением.
5. Рекоиездаши по получению однород;гіОГО смешанного слоя ионитов.
6. Физико-химическое обоснован^' состава стоматологических ионообменных паст.'.
Результата работы докладывались на конференции молодих ученых Химического факультета МГУ (1985)', на Всесоюзной конференции "Применение ионообменных материалов в промышленности и аналитической химии" (г.Воронеж, 1986), на УІ Международном симпозиуме по ионному обмену (Венгрия, Балатон, 1990).
Публикации.По материалам диссертации имеется О публикаций.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав
(включая обзор литературы), выводов, списка цитируемой литера
туры и приложений. Работа изложена v&JUS. страницах машинопис
ного текста, содержит&рис. ,SSтабл. и список литературы,
включающий /YS наименований. «
