Mavzu : Ion almashinuv jarayoning selektivligi Reja : Ion almashinuvining selektivligi

Mavzu : Ion almashinuv jarayoning selektivligi Reja

Mavzu : Ion almashinuv jarayoning selektivligi
Reja :

1. 
   
   Ion almashinuvining selektivligi
   
2. 
   
   ion almashinuvining selektivlik tabiati
   
3. 
   
   Ion almashtirgichlarni qo'llash
   

Ion almashinuvining selektivligi almashinadigan ionlarning har bir faza - ion almashinuvchi va eritma uchun yaqinligi bilan belgilanadi. A yoki B ionlaridan birining ion almashinuvchining qat'iy guruhlari bilan kuchli o'zaro ta'siri ion almashinuvchining ushbu ionga nisbatan yuqori selektivligini kafolatlamaydi, chunki bu ion ionlar yoki suv molekulalari bilan xuddi shunday kuchli o'zaro ta'sir qilishi mumkin. eritma bosqichi.
Ion almashinuvining selektivligiga ko'plab omillar ta'sir qiladi va miqdoriy nazariya faqat eng oddiy holatlarni ko'rib chiqishi mumkin, bunga misol sifatida gidroksidi metall kationlarining almashinuvi kiradi.
Ikki maxsus bob ion almashinuvi selektivligi masalasiga bag'ishlangan. Reyxenberg ion almashinuvi muvozanati bo'yicha keng va ko'pincha qarama-qarshi eksperimental materialni tanqidiy tahlil qiladi. Muallif shuni ko'rsatadiki, o'z davrida ijobiy rol o'ynagan Gregor, shuningdek, Xarris va Rays nazariyalari hozirda selektivlik hodisalarini qoniqarli tushuntira olmaydi. Reyxenbergdan so'ng, Eyzenmann va Ling nazariyalarining progressivligini tan olish kerak, bunda ion almashinuvining selektivligini baholash uchun juda aniq energiya miqdorlari qo'llaniladi.
Ion almashinuvining selektivligining sababi qattiq faza tomonidan turli ionlarning tortishish energiyalarining farqidir, bu birinchi navbatda adsorbsiyalangan ionlarning radiusi va ularning zaryadiga bog'liq.Ion almashinuvining selektivligini nazariy ko'rib chiqishda, odatda, barcha sobit guruhlar berilganligi aniq yoki yashirin shaklda qabul qilinadi. Aks holda, vazifa ancha qiyin bo'ladi. Ammo shuni ta'kidlash kerakki, so'nggi paytlarda ion almashinuvchining turli bo'limlari xususiyatlarining bir xil emasligini ko'rsatadigan ko'proq ma'lumotlar paydo bo'ldi.
Har qanday holatda ham ion almashinadigan qatronlar uchun aynan shunday bo'ladi (qarang. Bob. Bu heterojenlikning dalillari ko'pincha bilvosita.
Ion almashinuvi selektivligining miqdoriy bashoratlarini olishBiz taklif qilgan usullardan foydalangan holda, raqobatdosh qarama-qarshi ionlar ko'rsatilgan ionga qaraganda ancha kuchli yoki kuchsizroq gidratlangan hollarda iz miqdoridagi ionning hidratsiya soni turli qiymatlarni olishi mumkinligini taxmin qilish kerak. Bunday taxminni polielektrolitlar nazariyasining kamchiligi deb hisoblash mumkin emas, chunki chiziqli va o‘zaro bog‘langan polielektrolitlarning ion almashinish selektivligini aniqlashda gidratlanish hal qiluvchi ahamiyatga ega. Adabiyotda hidratsiya hodisalarining asosiy roli haqida dalillar mavjud. Masalan, Olmos va Uitni (ushbu kitobning 4-bobi) ion almashinuvining selektivligini belgilovchi omil bir tomondan qarama-qarshi ionlar, ikkinchi tomondan makroion va erituvchi o'rtasidagi murakkab raqobatdir, deb hisoblashadi. Bizningcha,Ion almashinuvi selektivligining miqdoriy bashoratlarini olishBiz taklif qilgan usullardan foydalangan holda, raqobatdosh qarama-qarshi ionlar ko'rsatilgan ionga qaraganda ancha kuchli yoki kuchsizroq gidratlangan hollarda iz miqdoridagi ionning hidratsiya soni turli qiymatlarni olishi mumkinligini taxmin qilish kerak. Bunday taxminni polielektrolitlar nazariyasining kamchiligi deb hisoblash mumkin emas, chunki chiziqli va o‘zaro bog‘langan polielektrolitlarning ion almashinish selektivligini aniqlashda gidratlanish hal qiluvchi ahamiyatga ega. Adabiyotda hidratsiya hodisalarining asosiy roli haqida dalillar mavjud. Masalan, Olmos va Uitni (ushbu kitobning 4-bobi) ion almashinuvining selektivligini belgilovchi omil bir tomondan qarama-qarshi ionlar, ikkinchi tomondan makroion va erituvchi o'rtasidagi murakkab raqobatdir, deb hisoblashadi. Bizningcha,Ushbu bobda ion almashinuvining selektivligi , shuningdek, suyultirilgan suvli eritmalardan konsentrlangan eritmalarga o'tish jarayonida turli xil ion almashinuvchilaridagi turli xil ionlarga nisbatan selektivlikning o'zgarishi muhokama qilinadi.
Ko'rib chiqish ion almashinuvchi matritsasining tuzilishi bilan bog'liq xususiyatlarni hisobga olgan holda konsentrlangan elektrolitlar eritmasi sifatida ion almashinuvchi fazasi kontseptsiyasiga asoslanadi.
Ushbu bobda ion almashinuvining selektivligi , shuningdek, suyultirilgan suvli eritmalardan konsentrlangan eritmalarga o'tishda turli xil ionlar bilan bog'liq holda selektivlikning o'zgarishi ko'rib chiqiladi. Ko'rib chiqish ion almashinuvchi matritsasining tuzilishi bilan bog'liq xususiyatlarni hisobga olgan holda konsentrlangan elektrolitlar eritmasi sifatida ion almashinuvchi fazasi kontseptsiyasiga asoslanadi.
Bu erda ishlab chiqilgan tushunchalarni tekshirishning yana bir imkoniyati anion zaryadining ion almashinuvining selektivligiga ta'siri bilan bog'liq . Adabiyotda ko'pincha qoida eslatib o'tiladi (lekin, asosan, kation almashinuviga ishora qiladi), unga ko'ra selektivlik ion zaryadlari sonining ko'payishi bilan ortadi.
Bu erda ishlab chiqilgan tushunchalarni tekshirishning yana bir imkoniyati anion zaryadining ion almashinuvining selektivligiga ta'siri bilan bog'liq . Adabiyotda ko'pincha qoida eslatib o'tiladi (lekin asosan kation almashinuviga ishora qiladi), unga ko'ra ion zaryadlari sonining ko'payishi bilan selektivlik ortadi.
Anion strukturasining o'zgarishi natijasida yaxshi solvatlangan kationlar uchun Kass qatorining inversiyasi ion almashinuvining selektivligini izohlash uchun alohida ahamiyatga ega.Bir nechta istisnolarga qaramay, ushbu qoidalar odatda ion almashinuvining selektivligi uchun muhim bo'lgan turli omillarni sifatli baholashda qo'llanilishi mumkin .
Ion almashinuvchilari uchun bashorat qilingan va eksperimental qiymatlar o'rtasidagi kelishuv ularning chiziqli analoglari kabi yaxshidir.Nihoyat , polielektrolitlar nazariyasi asosida ion almashinuvining selektivlik tabiati haqidagi taxminlar ishonchli.Chiziqli polielektrolit modelidan foydalangan holda olingan ion almashinadigan qatronlar bilan tuzlarning sorbsiyasi va ion almashinuvchining potentsiometrik titrlash bo'yicha juda aniq javob, bunday usul ion almashinuvining selektivligini muhokama qilishda ham foydali bo'lishiga umid qilish imkonini beradi
Modelni ishlatishda yuzaga keladigan termodinamik qat'iylikning yo'qolishi juda jiddiy kamchilikka o'xshamaydi.Ishqoriy tuproq metal ionlarining radiuslari va hidratsiyasi.Tabiiy suv bo'lgan ko'p komponentli eritmani qayta ishlashda ba'zi ionlarning ion almashinuvchilari tomonidan boshqalarga nisbatan ustun adsorbsiyasi katta ahamiyatga ega. Ion almashinuvining selektivligi sababi, bu adsorbsiyalangan ionlarning radiuslari va ularning zaryadlari qiymatlari tufayli qattiq faza bo'yicha turli ionlarning tortishish energiyalaridagi farqdir. Agar adsorbsiyalangan ion matritsada o'rnatilgan qarama-qarshi zaryadlangan potentsial hosil qiluvchi ionlar bilan to'g'ridan-to'g'ri o'zaro ta'sir qiladi deb faraz qilsak, oxirgisi Kulon qonunidan kelib chiqadi. Radiusning kamayishi bilan tortishish energiyasi ortishi kerak, ammo ion almashinuvchilari bilan o'zaro ta'sir qiluvchi ionlar gidratlangan holatda eritmada ekanligini hisobga olish kerak, ya'ni. diametri 0 276 nm bo'lgan ular bilan mustahkam bog'langan dipol suv molekulalari qobig'i bilan o'ralgan.
Analitik kimyoda ion almashtirgichlarni qo'llashning asosiy yo'nalishlari ko'rib chiqiladi. Ion almashinuvining selektivligini oshirishning ikkita usuli ko'rib chiqiladi : noorganik va organik kompleks moddalarning suv-organik eritmalaridan foydalanish va selektiv kimyoviy reaktsiyalarni amalga oshirishga qodir ion almashinuvchilardan foydalanish - organik reagentlar bilan xelatlash va o'zgartirish. Analitik amaliyotda ion almashinish va ion almashinish xromatografiyasidan foydalanishga ko'plab misollar keltirilgan.
Kelajakda biz qarama-qarshi ionlar va ion almashinuvchining sobit guruhlari o'rtasida elektrostatik ion juftlarining hosil bo'lishi, ayniqsa, zaif kislotali kation almashinuvchilar va zaif asosli anion almashinuvchilarda selektivlikka ta'sir qilishini ko'ramiz. Biroq, biz ishonamizki, ion almashinuvining selektivligi , asosan, ion almashinuvchi fazasi va suyultirilgan tashqi faza o'rtasidagi suv strukturasidagi farq bilan bog'liq bo'lib, bu ionlarning suv molekulalari va suv molekulalarining bir-biri bilan o'zaro ta'siriga kuchli ta'sir qiladi. Ayni paytda, kuchli kislotali kation almashinuvchilar va kuchli asosli anion almashinuvchilar uchun ayniqsa muhim bo'lgan bu farq avvalgi ishlarda e'tiborga olinmagan.
Ion almashinuvchilari uchun bashorat qilingan va eksperimental qiymatlar o'rtasidagi kelishuv ularning chiziqli hamkasblari kabi yaxshi. Va nihoyat, polielektrolitlar nazariyasi asosida yaratilgan ion almashinuvining selektivligining tabiati haqidagi taxminlar ishonchli.Va bu holda, tajriba natijalari va yuqorida tavsiflangan usul bilan olingan hisoblangan ma'lumotlar o'rtasida yaxshi kelishuv mavjud. Bundan shunday xulosaga kelish mumkinki, Feytelsonning ion almashinuvi selektivligini nazariy talqini ion almashish hodisalarini chuqurroq tushunish imkonini beradi va alohida e’tiborga loyiqdir.
Keyingi ikki bo'limda bu muammo batafsilroq ko'rib chiqiladi. Ammo shuni ta'kidlash kerakki, hatto eng oddiy holatlarda ham, ion almashinuvining selektivligini belgilaydigan omillar va mexanizmlar haqida to'liq aniqlik yo'q.. Shuning uchun kelajakda bizning e'tiborimiz eng oddiy tizimlarga qaratiladi: biz suyultirilgan suvli eritmalarda bir zaryadlangan (1: 1) ionlarning almashinuvini ko'rib chiqamiz. Bu ham maqsadga muvofiqdir, chunki eng oddiy tizimlarda ion almashinuviga dominant ta'sir ko'rsatadigan omillar murakkabroq tizimlarda ham ishlaydi, ammo ularning ta'siri endi hal qiluvchi bo'lmasligi mumkin. Bizning tanlovimizni oqlaydigan boshqa sabablar ham bor. Yagona zaryadlangan kationlar (xususan, ishqoriy metallar kationlari) almashinuvidagi selektivlik hodisalari hozirda texnologiya uchun katta qiziqish uyg‘otmasada, biologik jarayonlarni tushunish uchun juda muhimdir. Anion almashinuviga kelsak, texnologik jarayonlar uchun yakka zaryadlangan anionlar sistemasidagi selektivlik katta ahamiyatga ega.
DFN6 qiymati ion almashinuvi termodinamik potentsialining bir qismi bo'lib, u ion almashinuvi paytida ion almashinuvchining gidratlanish holatining o'zgarishini anglatadi, bu suyultirilgan (cheksiz suyultirilgan) eritma ishtirokida davom etadi. Tashqi eritmadagi hidratsiya xususiyatlarining o'zgarishi ion almashinuvchining turiga bog'liq emasligini hisobga olsak, biz turli xil tarkibga ega ion almashinuvchilarda ion almashinuvining turli xil selektivligi uchun DDab qiymati javob beradi deb taxmin qilishimiz mumkin. o'zaro faoliyat agenti.Ioi singdirishning o'ziga xosligi ularning zaryadining kattaligi (odatda ko'paytiriladigan ioi uchun ortadi), gidratlangan holatdagi hajmi va boshqa omillar, shu jumladan ioi organik asosining (matritsasining) xususiyatlari bilan belgilanadi. Ba'zi qatronlar ionlar bilan qo'shimcha, murakkab bog'lanishlar hosil qilish tendentsiyasini ko'rsatadi, bu bilan bog'liq ravishda umumiy almashinuv qobiliyati ham ortadi. Suyuq fazaga (masalan, elyuent tarkibiga) turli kompleks hosil qiluvchi reagentlarni kiritish orqali ion almashinuvining selektivligini sezilarli darajada o'zgartirish mumkin. Hozirgi vaqtda ion almashinish jarayonlarini boshqarishning ushbu usuli ayniqsa keng qo'llaniladi.
Kitob ion almashinuvi va ekstraktsiyasining zamonaviy nazariyasining dolzarb masalalariga bag'ishlangan. U ion almashinuv jarayonlarining muvozanati va kinetikasi bilan shug'ullanadi. Ion almashinuvining selektivligiga katta e'tibor beriladi . Alohida, qaytarilmas jarayonlarning termodinamikasiga asoslanib, ion almashinadigan membranalarda tashish tahlil qilinadi.
Kitob ion almashinuvi va ekstraktsiyasining zamonaviy nazariyasining dolzarb masalalariga bag'ishlangan. U ion almashinuv jarayonlarining muvozanati va kinetikasi bilan shug'ullanadi. Ion almashinuvining selektivligiga katta e'tibor beriladi . Alohida, qaytmas jarayonlarning termodinamiği asosida ion almashinadigan membranalardagi transport tahlil qilinadi.
Aniqlangan qonuniyatlar eksperimental ravishda olingan ko'plab selektivlik qatorlarini sifat jihatidan tushuntirish imkonini beradi. Ion almashinuvining selektivlik hodisalarining miqdoriy tavsifi hali hal qilinmagan ancha murakkab vazifadir / Mualliflar ushbu bobda keltirilgan material ionning yanada qat'iy nazariyalarini yaratishda foydali bo'lishiga umid qiladilar. moddalarni konsentrlangan eritmalardan ajratish va amaliy ajratish usullarini ishlab chiqishda.
Aniqlangan qonuniyatlar eksperimental ravishda olingan ko'plab selektivlik qatorlarini sifat jihatidan tushuntirish imkonini beradi. Ion almashinuvi selektivligi hodisalarining miqdoriy tavsifi hali hal etilmagan ancha murakkab muammodir. Biroq, mualliflar ushbu bobda keltirilgan material ion almashinuvining yanada qat'iy nazariyalarini ishlab chiqishda va moddalarni konsentrlangan eritmalardan ajratishning amaliy usullarini ishlab chiqishda foydali bo'lishiga umid qiladilar.
Ko'p komponentli tizimlarni hisoblashda qo'llaniladigan nazariy usullar o'z mohiyatiga ko'ra aniq, ammo shakl jihatidan noqulay. Ko'p sonli (ikkitadan ortiq) qarshi ionlarning o'zaro diffuziyasi bo'lsa, masalaning yechimini IV.1-bo'limda ko'rsatilganidek, bitta differensial oqim tenglamasiga keltirish mumkin emas. Bu erda barcha diffuzion ionlar uchun oqim tenglamalarini bir vaqtning o'zida echish zarurati tug'iladi. Bundan tashqari, jarayonning tezligiga ion almashinuvining selektivligi ta'sir qiladi , chunki ion almashinuvchi donida bir vaqtning o'zida kamida ikkita ion mavjud. Ko'p komponentli tizimlar uchun oqim tenglamalarini echishga urinishlar hozirgacha amalga oshirilmagan.
Kation almashinuvi holatida ion almashinuvchi zaryadi past bo'lgan murakkab Maba ionlariga qaraganda erkin Mt kationlarini ancha oson singdiradi. Anion almashinuvi holatida selektivlik birinchi navbatda ionit fazadagi erkin ligand anionlarining yuqori miqdori bilan belgilanadi. Neytral L molekulalarini ligandlar sifatida o'z ichiga olgan tizimlarda ion almashinuvining selektivligi asosan turli omillarga bog'liq. Kation almashinuvi holatida ion almashinuvchi zaryadi kamroq bo'lgan murakkab MA n-a ionlariga qaraganda erkin Mt kationlarini ancha oson yutadi. Anion almashinuvi holatida selektivlik birinchi navbatda ionit fazadagi erkin ligand anionlarining yuqori miqdori bilan belgilanadi. Neytral L molekulalarini ligandlar sifatida o'z ichiga olgan tizimlarda ion almashinuvining selektivligi asosan turli omillarga bog'liq.
Xuddi shunday holat yettinchi guruh elementlarida ham kuzatiladi. Asosiy kichik guruhning elementlari katyonik sirt faol moddalar yordamida ajratiladi. Gidrogal kislotalarning anionlarini ajratib olishda anion kattaligi va uning gidratlanishining organik sirt faol kationlar bilan bog’lanish mustahkamligiga ta’siri o’rganiladi. Ushbu anionlarni izolyatsiya qilish uchun selektivlik seriyasi ion almashinuvi uchun selektivlik seriyasiga mos keladi .
Termodinamik muvozanat konstantasi faqat haroratga bog'liq bo'lib, muayyan tajriba sharoitlarida muvozanat holati haqida hech qanday ma'lumot bermaydi. Muvozanatni miqdoriy hisoblash qiyin, chunki ion almashinuvchi fazasida faollik koeffitsientlarining nisbatlarini aniqlashning mustaqil usullari mavjud emas. Shuning uchun ion almashinuvi muvozanatini tavsiflash uchun selektivlik koeffitsienti, tuzatilgan selektivlik koeffitsienti, taqsimlanish koeffitsienti kabi tushunchalardan foydalaniladi. Ushbu miqdorlarni muhokama qilishdan oldin, keling , ion almashinuvining selektivligi haqidagi hozirgi fikrlarni ko'rib chiqaylik .
Biz taklif qilgan usullardan foydalangan holda ion almashinuvining selektivligi bo'yicha miqdoriy prognozlarni olish uchun, raqobatdosh qarama-qarshi ionlar ancha kuchliroq bo'lgan hollarda, iz miqdoridagi ionning hidratsiya soni turli qiymatlarni olishi mumkinligini taxmin qilish kerak. yoki belgilangan iondan zaifroq gidratlangan. Bunday taxminni polielektrolitlar nazariyasining kamchiligi deb hisoblash mumkin emas, chunki chiziqli va o‘zaro bog‘langan polielektrolitlarning ion almashinish selektivligini aniqlashda gidratlanish hal qiluvchi ahamiyatga ega. Adabiyotda hidratsiya hodisalarining asosiy roli haqida dalillar mavjud. Olmos va Uitni (ushbu kitobning 4-bobi), masalan, ion almashinuvining selektivligini hisobga oling.hal qiluvchi omil, bir tomondan, qarshi ionlar, ikkinchi tomondan, makroion va erituvchi o'rtasidagi murakkab raqobatdir. Umumiy qabul qilingan nazariy mulohazalarga mos keladigan bizning fikrimizcha, zaif gidratlangan ion iz miqdorda bo'lsa, asosiy rol o'ynaydi va bunday ionning erituvchi bilan o'zaro ta'siri uning makroion bilan o'zaro ta'siridan ancha zaifdir.
Biz taklif qilgan usullardan foydalangan holda ion almashinuvining selektivligi bo'yicha miqdoriy prognozlarni olish uchun, raqobatdosh qarama-qarshi ionlar ancha kuchliroq bo'lgan hollarda, iz miqdoridagi ionning hidratsiya soni turli qiymatlarni olishi mumkinligini taxmin qilish kerak. yoki belgilangan iondan zaifroq gidratlangan. Bunday taxminni polielektrolitlar nazariyasining kamchiligi deb hisoblash mumkin emas, chunki chiziqli va o‘zaro bog‘langan polielektrolitlarning ion almashinish selektivligini aniqlashda gidratlanish hal qiluvchi ahamiyatga ega. Adabiyotda hidratsiya hodisalarining asosiy roli haqida dalillar mavjud. Olmos va Uitni (ushbu kitobning 4-bobi), masalan, ion almashinuvining selektivligini hisobga oling.hal qiluvchi omil, bir tomondan, qarshi ionlar, ikkinchi tomondan, makroion va erituvchi o'rtasidagi murakkab raqobatdir. Umumiy qabul qilingan nazariy mulohazalarga mos keladigan bizning fikrimizcha, zaif gidratlangan ion iz miqdorda bo'lsa, asosiy rol o'ynaydi va bunday ionning erituvchi bilan o'zaro ta'siri uning makroion bilan o'zaro ta'siridan ancha zaifdir. SOL eritmadagi ionlarning radiuslari farqiga va ularning ion almashinuvchiga eng yaqin yaqinlashish masofasiga va nihoyat, solvatatsiya sonlari farqiga bog'liq. Agar muhitda va ion almashinuvchida solvat sonlari va radiuslardagi nisbatlar o'zgarmasa, doimiy ion-dipol o'zaro ta'sir energiyasiga bog'liq bo'lmaydi. Tuzlarning kuchini farqlovchi, ion almashinuvining selektivligini oshirish uchun erituvchilarning ko'proq ta'sirini kutish kerak .
Agar muhitda va ion almashinuvchida solvat sonlari va radiuslardagi nisbatlar o'zgarmasa, doimiy ion-dipol o'zaro ta'sir energiyasiga bog'liq bo'lmaydi. SOL erituvchi molekulalarining dipol momentiga bog'liq. Tuzlarning kuchini farqlovchi, ion almashinuvining selektivligini oshirish uchun erituvchilarning ko'proq ta'sirini kutish kerak .
Ulardan biri ion almashinuvchining katyonik guruhlari tabiatining selektivligiga ta'sirini aniqlashdir. Bu ikki sababga bog'liq. Birinchidan, kichik halogen ionlari kislotali xususiyatga ega bo'lgan NRgH 1 guruhining protoni bilan vodorod aloqalarini yaratishga qodir. Ikkinchidan, NR2H guruhi bilan yirik galogen ionlari (suv tuzilishi ta'sirida) bilan ion juftlarining hosil bo'lishi ko'proq hidrofobik guruh - NRJ bilan bir xil darajada sodir bo'lmaydi. Zaif asosli va kuchli asosli anion almashinuvchilari o'rtasidagi bu farq konsentrlangan LiCl eritmalarida almashinuv paytida ham saqlanib qoladi, bu erda ionlar orasidagi o'zaro ta'sir ion almashinuvining selektivligiga ta'sir qiladi .
Kremniyning alyuminiyga nisbati zeolitlarning kimyoviy barqarorligiga sezilarli ta'sir ko'rsatadi. Erionit shuningdek, yuqori kislotaga chidamliligini ko'rsatadi. Bu zeolitlar kislotali dekatatsiya orqali vodorod shakliga aylanishi mumkin, chabazit esa kislotali eritmalarda yo'q qilinadi. Shuning uchun almashinish qobiliyati past bo'lishiga qaramay, yuqori kremniyli seolitlar - klinoptilolit va mordenit - kimyoviy va radiatsiyaga chidamliligi yuqori bo'lganligi sababli ion almashinish texnologiyasida kengroq qo'llanilishi mumkin. Aluminosilikat katalizatorlarini tayyorlashda yuqori kremniyli zeolitlarning dekatsiyalanish va deluminatsiyalash qobiliyati ham hisobga olinadi. Ion almashinuvining selektivligi bilanSanoat zeolitlari juda o'xshash va, qoida tariqasida, katta kationlarga keskin selektivlik va ancha yuqori valyuta kurslari bilan ajralib turadi.
Ulardan biri ion almashinuvchining katyonik guruhlari tabiatining selektivligiga ta'sirini aniqlashdir. II.2-bo'limda ta'kidlanganidek, -NR2H guruhlari bo'lgan zaif asosli anion almashinuvchilar kuchli asosli anion almashinuvchilarga qaraganda halogen ionlariga nisbatan sezilarli darajada past selektivlikni namoyish etadilar. Bu ikki sababga bog'liq. Birinchidan, kichik halogen ionlari kislotali xususiyatga ega bo'lgan guruh protoni NR2H bilan vodorod aloqalarini yaratishga qodir. Ikkinchidan, galogenlarning katta irnlari tomonidan (suv tuzilishi ta'sirida) - NR2H guruhi bilan ion juftlarining hosil bo'lishi ko'proq hidrofobik guruh - NRg bilan bir xil darajada sodir bo'lmaydi. Zaif asosli va kuchli asosli anion almashinuvchilari o'rtasidagi bu farq konsentrlangan LiCl eritmalarida almashish jarayonida ham saqlanib qoladi, bu erda ionlar orasidagi o'zaro ta'sir ta'sir qiladi.ion almashinuvining selektivligi .
Ion almashinuvi jarayoni odatiy qaytariladigan jarayondir. Agar A va B ionlarining valentligi birlikka teng bo‘lsa, A ion almashtirgichdan A ionlarining B eritmasidagi B ionlariga almashinish tenglamasini quyidagicha yozish mumkin.

bu yerda A va B ion almashtirgichdagi A va B ionlari ; A va B eritmadagi A va B ionlari .

Bu teskari jarayon va muvozanat holatining tenglamasidir. Ion almashinuvchining birlik massasi tomonidan adsorbsiyalangan A va B ionlari miqdorining nisbati ( d _A va c _{in ni} belgilaymiz ) eritmadagi bu ionlarning faolligiga bog'liq:

Ion almashinuvining selektivligi.

Ion almashinuvi uchun muvozanat tenglamasini ko'rib chiqing

Oddiylik uchun A va B ionlari bir valentlikka ega.
Ion almashinuvchi tomonidan so'rilgan A va B ionlarining nisbiy miqdori ( cA _va cb ₎ nafaqat ularning eritmadagi faolligiga, balki bu ionlarning tabiatiga ham bog'liq. Eritmada a _A / a _in - t, ion almashtirgichda esa d _A / d _in - n ni qabul qilamiz.Agar n> t bo'lsa , A ioni ion almashtirgich tomonidan yaxshiroq sorblanadi,