Мархол М. 29 Ионообменники в аналитической химии: В 2-х частях. Ч. 2 Пер. с.англ. — М.: Мир, 1985. — 280 с., ил. В книге, написанной автором из ЧССР, собраны обширные данные по ионообменникам различных классов, рассмотрено применение ионообменников для решения конкретных задач, приведены обобщающие таблицы и графики по свойствам и сорбционным характеристикам многих систем, представляющих интерес для аналитиков. В русском издании книга выходит в двух частях. В ч. 2 помешены продолжение главы, посвященной применению ионообменников для разделения смесей неорганических ионов и концентрированию следовых количеств элементов, а также отдельная глава, знакомящая читателя с селективными и неорганическими ионообменниками и их применением в аналитической химии. В конце книги приведены таблицы, в которых систематизированы свойства ионообменников в различных системах. Книга представляет интерес не только для химиков-аналитиков, но может служить в качестве хорошего справочника для специалистов, работающих в других областях химии: радиохимии, биохимии и пр.
Предисловие........................................................................... 5 Предисловие к чешскому изданию.............................................. 8 Предисловие автора................................................................. 9 Введение ................................................................................ 11 Часть I 1. Общие сведения о ионообменниках и ионообменных процессах ............................................................................... 13 1.1. Основные понятия.................................................... 13 1.1.1. Ионообменные матрицы................................... 13 1.1.2. Ионогенные группы ......................................... 15 1.1.3. Внешняя форма и размер частиц ионообменников . 24 1.1.4. Сродство и селективность ионообменников......... 26 1.1.5. Набухание ионообменников............................... 27 1.2. Выбор соответствующих типов ионообменников.......... 29 1.2.1. Основные характеристики ионоообменников....... 33 1.2.2. Ионробменники для специальных целей.............. 37 1.3. Ионообменные процессы........................................... 39 1.3.1. Статический метод .......................................... 39 1.3.2. Динамический метод........................................ 40 1.3.3. Хроматографические процессы .......................... 41 1.3.4. Другие ионообменные процессы ........................ 42 Литература ................................................г....................... 43 2. Теория.............................................................................. 44 2.1. Ионообменные равновесия и коэффициенты селективности ......................................................................... 44 2.1.1. Равновесие обмена микроэлементов................... 48 2.1.2. Ионообменные равновесии в присутствии ком-плексообразующих веществ............................... 49 2.1.3. Обмен анионов слабых кислот на анионообменни- ке................................................................... 51 2.2. Тарелочная теория.................................................... J2 2.3. Другие методы количественного описания хроматогра-фического процесса.................................................... ^ 2.4. Градиентная элюентная хроматография...................... gj 2.4.1. Градиент концентрации.................................... 62 2.4.2. Градиент рН ................................................... 64 2.4.3. Градиент температуры..................................... 67 Литература ........................................................................ 68 Часть II 3. Физические, физико-химические и химические характеристики ионообменных смол и их определение..................... 70 3.1. Регулирование размера зерен, сортировка и очистка ионообменных смол.................................................. 70 3.1.1. Размалывание и дробление частиц смолы............ 70 3.1.2. Сортировка частиц смолы................................. 71 3.1.3. Очистка ионообменников.................................. 74 3.1.4. Превращение ионообменников в стандартное состояние и другие ионные формы ........................ 76 3.2. Физические свойства ионообменников......................... 77 3.2.1. Определение размера частиц и фракционного состава ионообменников методом ситового анализа 77 3.2.2. Определение удельной массы............................. 79 3.2.3. Определение насыпной плотности и удельного объема сухой смолы......................................... 81 3.2.4. Определение содержания воды в смоле............... 81 3.2.5. Степень набухания ионообменных смол.............. 82;- 3.3. Физико-химические и химические свойства ионообменников......................................................................... 84 3.3.1. Определение обменной емкости ионообменников . 84 3.3.2. Кривые нейтрализации (титрования) ионообменников............................................................. 3.3.3. Определение степени поперечного сшивания сти-рол-дивинилбензольных ионообменников............ 3.3.4. Определение констант диссоциации ионообменников.................................................•................ 3.3.5. Определение моляльности функциональных групп обменника и концентрации обмениваемых групп в 1 см3 набухшей смолы...................................... 3.3.6. Определение равновесного коэффициента распре- ^ деления........................................................... 97 3.3.7. Коэффициент селективности и его определение .... ^ 3.3.8. Определение относительной скорости обмена...... ^ 3.3.9. Характеристика неизвестных ионообменников..... 3.4. Термическая, химическая и радиационная устойчивость ионообменников....................................................... 102 3.4.1. Термическая устойчивость................................. 102 3.4.2. Химическая устойчивость.................................. 107 3.4.3. Радиационная устойчивость ионообменников ...... 116 Литература........................................................................ 116 4. Аппаратура для ионообменной хроматографии................ 119 4.1. Ионообменные колонки............................................. 120 4.1.1. Терминология, используемая в колоночных, методах ............................................................. 120 4.1.2. Форма колонки................................................ 120 4.1.3. Размер колонки ............................................... 125 4.1.4. Заполнение ионообменной колонки..................... 125 4.1.5. Емкость колонки ............................................. 127 4.1.6. Промежуточный объем колонки ........................ 127 4.1.7. Поглощение смеси ионов перед стадией разделения .............................................................. 130 4.1.8. Скорость потока.............................................. 131 4.2. Дополнительное оборудование для ионообменной колонки ...................................................................... ; 131 4.2.1. Система подачи раствора.................................. 131 4.2.2. Вспомогательное оборудование ......................... 133 4.2.3. Фракционные коллекторы................................. 133 4.2.4. Установки градиентного элюирования................ 137 4.3. Непрерывный анализ элюата..................................... 139 4.3.1. Полярографические методы.............................. 141 4.3.2. Спектрофотометрические методы...................... 141 4.3.3. Радиометрические методы ................................ 142 Литература ........................................................................ 144 5. Применение ионообменников........................................... 145 5.1. Предварительное концентрирование и выделение следов 145 5.1.1. Природные воды ............................................. 147 5.1.2. Сильносоленые воды и другие материалы........... 151 Литература ............................................................. 153 5.2. Разделение неорганических ионов............................... 155 5.2.1. Группа!....................................................... 155 5.2.1.1. 1 A: Li, Na, К, Rb, Cs, Fr................................. 155 5.2.1.2. 1 Б: Си, Ag, Аи.............................................. 166 Литература .......................................,...................... 173 5.2.2. Группа2....................................................... 175 5.2.2.1. 2 A: Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra.............................. 175 5.2.2.2. 2 Б: Zn, Cd, Hg.............................................. 187 Литература ............................................................. 190 5.2.3. Группа 3....................................................... 192 5.2.3,! 3 A: Sc, Y, лантаноиды, Ac.............................. 192 5.2.3.2. 3 Б: В, Al, Ga, In, Tl....................................... 206 Литература............................................................. 220 5.2.4. Группа4....................................................... 225 5.2.4.1. 4 A: Ti, Zr, Hf, Th.......................................... 225 5.2.4.2. 4 Б: С, Si, Ge, Sn, Pb ..,.,.................................. 235 Литература ............................................................. 242 5.2.5. Группа5....................................................... 245 5.2.5.1. 5 A: V, Nb, Та, Pa.......................................... 245 5.2.5.2. 5 Б: N, P, As, Sb, Bi........................................ 252 Литература ............................................................. 259 5.2.6. Группа 6....................................................... 269 5.2.6.1. 6 A: Cr, Mo, W, U.......................................... 269 5.2.6.2. 6 Б: S, Se, Те, Po.................................'........... 277 Литература ............................................................. 283 5.2.7. Группа?....................................................... 285 5.2.7.1. 7A:Mn, Тс, Re.............................................. 285 5.2.7.2. 7 Б: F, Cl, Br, I, At............................*........... 293 Литература ............................................................. 298 5.2.8. Группав....................................................... 301 5.2.8.1. Fe, Co, Ni..................................................... 301 5.2.8.2. Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt...................................... 308 Литература ............................................................. 312 5.2.9. Трансурановые элементы: Np, Pu, Am, Cm, Bk, Cf, Es, Md, No, Lw........................................... 314 Литература............................................................. 327 5.3. Многоэлементные радиохимические разделения............ 330 Литература............................................................. 335 5.4. Применение ионообменников в неорганическом анализе . 336 5.4.1. Методы, основанные на количественном обмене ионов: определение обшей концентрации солей .... 336 5.4.2. Удаление мешающих ионов............................... 339 5.4.3. Деионизация с помощью ионообменников........... 339 5.4.4. Получение и очистка реагентов; другие применения ионообменников......................................... "340 5.4.5. Ионообменники в неорганическом качественном анализе........................................................... 343 •344 Литература ............................................................. J 6. Хелатообразующие смолы и неорганические ионообмен- ники ..............,.................................................................. 346 346 6.1. Хелатообразующие ионообменные смолы ................... 6.1.1. Практическое применение хелатообразующих смол............................................................... Содержание 545 6.2. Неорганические ионообменники.................................. 356 6.2.1. Оксиды и безводные оксиды.............................. 356 6.2.2. Кислые соли многовалентных металлов.............. 358 6.2.3. Гетерополикислоты и их соли............................ 360 6.2.4. Нерастворимые ферроцианиды.......................... 361 6.2.5. 'Другие нерастворимые ионообменные материалы 362 Литература ........................................................... 363 Часть III 7. Ионообменники — обзор их характерных свойств............ 367 7.1. Маркировка ионообменников................... ................. 368 7.1.1. Наиболее распространенные основные символы .. 368 7.1.2. Основные марки некоторых ионообменников....... 368 7.2. Таблицы характерных свойств ионообменных материалов ...................................................................s..... 376 7.2.1. Классификация обменников в соответствии с их названиями..................................................... 441 8. Коэффициенты распределения ионов в представленных системах........................................................................... 449 Литература ............................................................. 516 Приложение! Некоторые полезные сведения.............................. 517 Приложение II Монографии по ионообменникам......................... 521 Список дополнительной литературы...............-г........... 525 Предметный указатель............................................................. 529