Ионообменная смола

[yatcheh]

Кстати, остался непрояснённым вопрос о роли вымачивания катионита в растворе хлорида кальция.

Это тоже у Айлера написано?

 

Обычно катионит переводят в Н-форму простым промыванием раствором кислоты.

[Андреев]

это я в интернете нашёл у продавцов катионита, делал я и просто промывкой кислотой, потом дист.водой

[yatcheh]

 

Вот что пишет:

 

Получение раствора кремниевой кислоты

ионообменным методом

 

Гидрозоли кремнезема методом ионного обмена получают из разбав-

ленных растворов силиката натрия. В патентной литературе обычно

рекомендуется применять для этих целей силикат натрия с отноше-

нием [siO2] : [Na2O], равным примерно 3,0–3,25. Устойчивость раст-

воров кремниевых кислот (точнее, золей in situ), полученных по ионо-

обменной технологии, может быть повышена при снижении модуля и

увеличении режима тепловой обработки силиката.

 

Наиболее стабильные золи получают из растворов силиката на-

трия с силикатным модулем, меньшим трех. Однако использование

силикатов с низкими модулями для получения кремнезолей нецеле-

сообразно вследствие относительно небольшого содержания в них

целевого продукта — кремниевых кислот. Кроме того, для удаления

ионов натрия из этих растворов требуется значительное количество

ионообменной смолы. С другой стороны, золи, полученные из сили-

катов с высоким модулем (выше 2,5), обладают низкой устойчивос-

тью. При значениях силикатного модуля более 4,5 гель образуется

даже в ионообменной колонне. Таким образом, оптимально полу-

чать золи из силиката натрия с модулем 3,0–4,0.

Для получения водных растворов кремниевых кислот раствор си-

ликата натрия с концентрацией 3,5–5,0 мас. % SiO2пропускают через

колонку с катионитом (например, марки КУ-2) в Н+-форме. На вы-

ходе отбирают фракцию с рН 2,7–3,0. Ионообменный метод обеспе-

чивает высокую чистоту раствора кремниевой кислоты при условии

тщательной промывки катионита от примесей серной кислоты, испо-

льзуемой для регенерации ионообменной смолы. Растворы кремниевой

кислоты считают достаточно очищенными от электролитов, если их

удельная проводимость составляет 1,710–2См/м (2,0 мас. % SiO2)при 28С.

 

После пропускания раствора кремниевой кислоты через

слой анионита (например, марки АВ-17, 8 ч) в ОН–-форме величина

рН раствора увеличивается до 3,8, а удельная проводимость состав-

ляет 1,210–2

См/м. Таким образом, последовательное использование

катионита и анионита позволяет получать водные растворы кремние-

вой кислоты с достаточно низким содержанием электролитов.

Важный параметр — скорость пропускания силиката натрия че-

рез катионит. Время пребывания кремниевой кислоты в колонке не

должно превышать 1 ч, так как в растворе с концентрацией кремние-

вой кислоты 3,5–4,0 мас. % SiO2и рН 4–6 образование геля происхо-

дит через 2,0–3,5 ч.

 

При любых технологиях необходимо создание условий, обеспе-

чивающих агрегативную устойчивость золей в процессе синтеза.

Это достигается прежде всего оптимальными величинами рН и ми-

нимально допустимыми концентрациями электролитов.

 

 

При концентрации 2% pH = 2.7 соответствует pK кислоты около 4.8

Пардон, но это - pK уксусной кислоты. Если в такой раствор вальнуть соды - он зашипит.

По всем справочникам pK кремнекислот в зависимости от состава варьирует от 10 до 14.

[Андреев]

ну если в этой работе ничего не понятно..........как же мне очистить раствор от натрия....

а если сульфат натрия добавить в систему, и пропустить через колонку....

что можете посоветовать?

там он ещё описал что после колонки, точнее сразу из колонки раствор кремниевой к-ты подается в емкость с КОН 7.5PH

[yatcheh]

ну если в этой работе ничего не понятно..........как же мне очистить раствор от натрия....

а если сульфат натрия добавить в систему, и пропустить через колонку....

что можете посоветовать?

там он ещё описал что после колонки, точнее сразу из колонки раствор кремниевой к-ты подается в емкость с КОН 7.5PH

 

Ну, судя по этому отрывку из описания - казалось бы всё в порядке, чувак знает, о чём толкует. Но вот pH=2-3 для раствора чистого кремнезоля - это какая-то фантастика!

 

А в чём ваш конечный интерес? Что нужно-то? Если сульфат натрия добавить - на выходе будет довольно кислый раствор. Кислотность будет давать серная кислота.

 

И зачем после колонки раствор кремнезоля сразу в коня запускать? В чём цель этой всей процедуры? Шило на мыло натрий на калий поменять?

Изменено 16 Декабря, 2017 в 18:06 пользователем yatcheh

[Андреев]

да нужно получить кремнезоль стабилизированный КОН

максимально очищений от натрия и электолитов

[yatcheh]

да нужно получить кремнезоль стабилизированный КОН

максимально очищений от натрия и электолитов

 

Ну, так наплюйте на pH, сделайте ваш кремнезоль, а потом фотометрически натрий проверьте. Хотя, если в обычном лабораторном стекле будете делать - фотометрия по-любасу натрий покажет. Тут кварц для посудки нужен.

[Tibetan Fox]

Ну, судя по этому отрывку из описания - казалось бы всё в порядке, чувак знает, о чём толкует. Но вот pH=2-3 для раствора чистого кремнезоля - это какая-то фантастика!

 

 

Я вот подумал, может при мицеллообразовании протоны из внешней сферы легко диссоциируют? Может дядька правда знает о чем говорит...

Тогда у ТСа проблемы с золеосаждением, там вон требования к силикату натрия есть, может еще что всплывет.

[Андреев]

тоесть мне пропускать через катионит? он что то там очистит в растворе силиката натрия ?

 

вот как он делает кремнезоль: 

 

Синтез золя

Образование зародышей новой фазы в концентрированных раство-

рах кремниевой кислоты происходит уже на стадии ионного обмена.

Вытекающие из ионообменной колонки кислые растворы состоят в

основном из полимерных форм кремниевой кислоты; содержание

мономера в них незначительно, концентрация «активного кремне-

зема» резко уменьшается уже через 0,5 мин установления рН.

 

В таких системах дальнейшая поликонденсация протекает, глав-

ным образом, по механизму изотермической переконденсации, в ре-

зультате которой менее полимеризованные частицы растворяются,

а более полимеризованные (более крупные) растут. Увеличение рН

и температуры способствуют росту скоростей поликонденсации и

изотермической переконденсации, поэтому раствор кремниевой кис-

лоты после добавления щелочи (рН 7,0–7,5) термически обрабаты-

вают (кипятят). Щелочные условия необходимы также и для обеспе-

чения агрегативной устойчивости золя в процессе роста частиц.

В ходе поликонденсации уменьшается концентрация силанольных

групп, рН резко увеличивается, особенно в начальный период

(20–30 мин) кипячения. За это время концентрация ионов гидрок-

сила возрастает более чем в 10 раз, а размер частиц достигает

4,0–6,0 нм. По данным Александера [13], нагревание от 60 до 100С

приводит к образованию в растворе частиц размером 5–6 нм. Полу-

ченный после термообработки золь, как показано Бердом, может

быть сконцентрирован упариванием до 10–15 мас. % SiO2[250].

Для получения высококонцентрированных и устойчивых гидро-

золей кремнезема следует укрупнить частицы, обеспечив монодис-

персность системы. Рост частиц необходим не только для повыше-

ния устойчивости и концентрирования золя — он во многих случаях

дает возможность получать золи различного целевого назначения.

 

вопрос, как мне тогда установить PH 7-7,5 если из колонки он вытекает уже 9 PH а мне ещё надо КОН добавить 

что то непойму.........

[yatcheh]

Я вот подумал, может при мицеллообразовании протоны из внешней сферы легко диссоциируют? Может дядька правда знает о чем говорит...

Тогда у ТСа проблемы с золеосаждением, там вон требования к силикату натрия есть, может еще что всплывет.

 

Вот тут - хрен его знает. Я уж и сам репу чесать начал. Справочники - справочниками, а "вещей есть много, друг Горацио, что и не снились нашим мудрецам".

Данные по pK кремнекислот относятся, несомненно, к вполне стабильным, равновесным системам. Можно предположить, что кремнезоль может существовать достаточно продолжительное время в метастабильных состояниях с высоким pK.