Феномен сверхэквивалентного обмена в частично диссоциирующих ионообменных средах
DOI:
https://doi.org/10.17308/sorpchrom.2015.15/259Ключевые слова:
феноменология, эквивалентный обмен, необменное поглощение, равновесие, изотерма, ионообменник, частичная диссоциация, термодинамические константы, противоион, коион, устойчивость ионных пар, фиксированный ионАннотация
Выведено уравнение изотермы сверхэквивалентного бинарного обмена равнозарядных ионов
лэнгмюровского вида по Никольскому − с брутто-ионным коэффициентом разделения и сорбционной
емкостью, зависящими от концентрации диссоциированных функциональных групп и поглощенного
электролита в ионообменнике. Установлена взаимосвязь каждой из этих двух функций состояния с
концентрацией и составом равновесного раствора сильного электролита − в зависимости от
индивидуальных термодинамических констант необменного поглощения противоионов с коионами
из раствора и устойчивости образуемых с фиксированным ионом ионных пар. Показано, что
концентрации поглощенного электролита и диссоциированных функциональных групп в
ионообменнике изменяются антисимбатно, в полном соответствии с принципом Ле-Шателье.
Полученные результаты могут быть использованы как инструмент 1) идентификации
индивидуальных термодинамических констант необменного поглощения противоионов и
устойчивости образуемых ионных пар в ионообменнике по изотерме поглощения
коионов/электролита из внешнего раствора; 2) расчета изотерм сверхэквивалентного брутто-ионного
обмена, диссоциации ионообменника и поглощения электролита; 3) количественного анализа и
прогноза равновесного состояния и состава фазы ионообменника в широком диапазоне реальных
концентраций и состава внешнего раствора.
