Макет страницы
где Ai и A2 — ионы в связанном с ионитом состоянии; Ai и A2 — те же ионы в растворе; ShS — растворитель в растворе и в связанном с ионитом состоянии; Z1 и Z2 — заряды ионов; ns — число молей растворителя, переходящего из раствора в связанное состояние при обмене 1 экв. ионов.
Стандартное изменение энергии Гиббса при протекании такой реакции
AG = J-PT1 + - L^2-.LH_J-JT2-Hs AGS, (XI.22)
Z1 Z2 Z1 Z2
где (A1, Li2, Hi, р-2 — химические потенциалы ионов в растворе и ионите; AG3 — изменение энергии Гиббса, сопровождающее перенос 1 моль растворителя.
Учитывая, что р,,=р°+/?Т In at, получаем условие равновесия при постоянных р и T (AG=O)
1 - о, RT. - . 1 о. RT. I0
— (X1+—-1П fll-f— Ц2 + — InO2 — —^ — Z1 Z1 Z2 Z2 Z1
— ^■InA1--—(I1-^-InO2 — nsAGs = 0 (XI.23)
Z1 Z2 Z2
(а и а — соответственно активности в свободном и связанном состоянии),
-1/2, „1/Z1 '-"S AOs
или =к - = 4тг« КГ ' <Х124)
—о о—о-о где r = Jii^_£izU£i.
Z1 Z2
Величина nsAGs определяется набуханием ионита. Если ионит не набухает, то rtsAGg=0. В этом случае уравнение (X 1.24) приобретает вид
где& — константа ионного обмена. Уравнение (XI.25) получено Б. П. Никольским.
Для практического применения важнейшей характеристикой ионита является статическая обменная емкость, равная числу эквивалентов, поглощаемых 1 кг ионита, в условиях равновесия с раствором.
Выше рассматривался ионный обмен, осуществляемый преимущественно в результате электростатического взаимодействия. Однако для связывания ионов можно использовать также донорно-акцепторные связи, приводящие к ком-