Технологии водоочистки

Глава 2.3. Технологии очистки сточных и природных вод экстракцией, ионным обменом и адсорбцией чески нерастворимых веществ или материалов, способных к ионному об­ мену. Иониты поглощают из растворов электролитов (солей, кислот, ще­ лочей) положительные или отрицательные ионы (катионы или анионы), выделяя в раствор взамен поглощенных равнозначное количество других ионов с зарядом одинакового знака, т.е. происходит обмен ионов между очищаемой водой и сорбентом. Пространственная молекулярная структура ионитов представляет собой каркас или решетку (матрицу), несущую неподвижные (фиксиро­ ванные или анкерные) ионы, заряд которых компенсируется противопо­ ложно заряженными подвижными ионами (противоионами). Противоио- ны осуществляют процесс обмена с ионами, находящимися в растворе (сточной воде). Неподвижные (фиксированные) ионы и противоионы со­ ставляют так называемую активную группу. При составлении уравнений реакций ионного обмена матрицу ио­ нитов обозначают обычно буквой R, а активную группу записывают пол­ ностью, например, в формуле сульфокатионита RSO3H, R - матрица, SO3 - фиксированный ион, Н - противоион. В зависимости от знака заряда обменивающихся ионов, иониты подразделяются на катиониты (обладающие кислотными свойствами) и аниониты (проявляют основные свойства). Если иониты способны об­ менивать и катионы, и анионы, то их называют амфотерными. Род противоионов, входящих в активную группу, определяет сле­ дующие ионные формы: для катионитов - водородную форму (Н-форму) и Na-форму (солевую форму, когда в состав активной группы входит ион металла); для анионитов ОН-форму, СОг-форму, С1-форму и др. Например, реакцию ионного обмена для двухвалентного катиона металла Ме^ , находящегося в сточной воде, с противоионом Н-формы активной группы сульфокатионита RSO3H можно записать следующим образом: Ме^+ + 2 RSO3H ^ Me(RS03)2 + 2Н+. (2.42) Или реакцию анионного обмена с противоионом ОН - формы при очистке сточных вод от шестивалентного хрома: СггОу^ + 2R3NOH ^ (R3N)2Cr207 + 20Н . (2.43) 122