138
+ Са
2+
+ SO
4
2-
+ 2Na
+
+ S0
4
2-
Пермутиттерді қолдану арқылы техникалық судың кермектігін жоюға болғанмен,
судағы қалған басқа да катиондар мен аниондардан толық арылу мүмкін емес. Суды
толық тазарту ісі тек соңғы кезде ғана ион алмастырғыш
заттардың пайда болуына
байланысты дұрыс жолға қойылып, жүзеге аса бастады. Ион алмастырғыш заттарды
иониттер деп те айтады. Иониттерді жоғары молекулалық көмірсутекті тізбектен
алынған полимер құрамына ионогенді (SO
3
H, COOH, NH
2
) топтарды енгізу арқылы алады.
Иониттердің бір түрі қышқылдық сипатта болады, яғни
олардың беткі қабаты теріс
зарядталғандыктан, олар сутек ионын кез келген катионға алмастыра
адсорбциялайды. Мұндай иониттерді катиониттер деп атайды. Иониттердің басқа
негіздік сипаттағы түрін аниониттер дейді. Бұл иониттерден әзірленген адсорбенттер
ерітіндідегі аниондарды тек гидроксил анионымен алмастыра адсорбциялайды.
Ұнтақталған катиониттер мен аниониттер қабаттарынан әзірленген сүзгіш арқылы
өткізілген техникалық су, өзіндегі аниондары мен катиондарын ион алмастырғыш
иониттерге беріп тазаланады. Осылайша тұщыланған су өзінің тазалығы мен сапасы
жағынан қайнатып алынған судан кем түспейді.
Иониттер көмегімен жүретін су тазарту процесін (тұщылау) жалпы былай
көрсетуге болады:
Катиониттегі
реакция
катионит·2Н
+
+ Са
2+
+ 2Сl
-
катионит·Са
2+
+ 2Н
+
+2Сl
-
катнонит·2Н
+
+ Mg
2+
+SO
4
2-
катионит·Мg
2+
+ 2H
+
+SO
4
2-
катионит·2Н
+
+ 2Na
+
+ 2Сl
-
катионит·2Nа
+
+ 2Н
+
+ 2Сl
-
Аниониттегі реакция
анионит • 2ОН
-
+ 2H
+
+SO
4
2-
аниониг·S0
4
2-
+ 2Н
2
О
Анионит · 2ОН
-
+ 2Н
+
+2Сl
-
анионит·2С1 + 2Н
2
О
Суды тазарту кезінде катионит пен анионитті өзара тепе-теңдікте, яғни
эквиваленттік жағдайда алу қажет. Біраздан соң иониттер өзіндегі иондар
таусылғандықтан, әсерін жояды. Мұндайда, егер ионит катионит болса,
оның әуелгі
активтілігін орнату үшін 3—5%-тік күкірт не тұз қышқылы ерітіндісімен өңдейді. Мұның
нәтижесінде катиониттер сутек иондарымен қайтадан «зарядталады»:
катнонит · Са
2+
+2Н
+
+2Сl
-
катионит ·2Н
+
+Ca
2+
+2Cl
-
Аниониттердің активтілігін қайтадан орнату үшін, көбінесе, 5%-тік күйдіргіш калий
немесе күйдіргіш натрий ерітіндісімен өңдейді:
анионит Cl
-
+ Na
+
+OH
-
анионит·ОH
-
+Na
+
+C1
-
Ион алмастырғыш заттар — иониттер өмірде, өндірісте жиі қолданылады. Өндірісте
пайдаланылған сулар, ерітінділер көпке дейін далаға төгіліп, босқа рәсуә болатын.
Олардың құрамында сирек, зиянды қосылыстар мен түрлі иондар өте аз мөлшерде болса
да кездеседі. Енді оларды иониттер арқылы тазалайды. Бұл әдістің басқа әдістерге
қарағандағы тиімділігі — ол бөлінетін иондардың концентрациясын көбейтуге мүмкіндік
беруінде. Тазартылған суды қайтадан өндірісте пайдалануға болады. Мысалы, бояу өндіру
кезінде хром, никель, мыс, мырыш, ал жасанды талшық өндіргенде мыс иондары мен
радиоактивті иондар бөлініп алынады.
пермутит·2Nа
+
пермутит·Са
2+
139
Ион алмастырғыш заттар қазір тамақ өнеркәсібінің көп салаларында
пайдаланылады.
Олар қант, шарап, сыра заводтарында, сүт өнімінде қолданылады.
Мысалы, кесілген қант қызылшасын және қосымша еріген заттарды ыстық сумен
араластырғанда, ыдыpay және еру процесінің әсерінен олардың құрамынан көптеген
органикалық, бейорганикалық қосылыстар бөлінеді. Оның 15 проценттейі керексіз
қосылыстар. Оны жоғары сапада тазалау үшін ең алдымен күшті
негіздік аниониттер,
сонан соң катиониттер арқылы бөлініп шыққан ерітіндіні тағы да әлсіз негіздік
аниониттерден өткізеді.
Сол сияқты иониттер арқылы жеміс-жидек шырындарын зиянды органикалық
және минералды қосылыстардан тазартып, жағымсыз иістерден айырады. Жоғары сапалы
таза иониттерді пайдаланып шарап, сыра құрамындағы темір иондарын басқа да заттарды
бөледі. Ал ашытқы өндірісіндегі меллас құрамындағы керексіз қосылыстарды тек
иониттер көмегімен ғана тазалауға болады.
Сондай-ақ, ион алмастырғыш заттар — сүт заводтарында ашытуға және сүттің
құрамын тұрақтандыруда таптырмайтын зат. Егер сиыр сүтін катиониттің Na түрі арқылы
өткізсе, оның химиялық құрамы мен қасиеті ешбір өзгеріссіз қалып,
құрамындағы,
әсіресе, жас сәбиге пайдасы аз кальций мен магний иондары катионитке өтіп, сүттің
құрамы ана сүтіне жақындайды. Сүттен қатық, ірімшік, сузбе алуда иониттердің
атқаратын ролі өте зор.
Қатты адсорбентке ерітіндідегі иондардың тек белгілі тектегі түрі ғана
адсорбцияланатын адсорбция түрін
Достарыңызбен бөлісу: