На поверхности твердого полярного сорбента преимущественно адсорбируются те ионы, которые входят в состав кристаллической решетки сорбента или близкие к ним по природе и свойствам.

На заряженной поверхности сорбента могут дополнительно сорбироваться противоположные по знаку ионы.

Приведем пример: рассмотрим адсорбцию из водного раствора ВаС1₂ на поверхности полярного сорбента – BaSO₄;

схема адсорбции: ВаС1_{2 р-р} → Ва²⁺ + 2С1^-

При ионообменной адсорбции ионы растворенного электролита эквивалентно обмениваются на ионы того же знака заряда из сорбента. Сорбенты в данном случае получили название ионообменников (ионитов).

Если сорбент способен к обмену катионов, то он называется катионитом (R-H, R-Na, R-K); если он обменивается анионами, то называется анионитом (R-OH, R-Cl и др.).

Способность ионита к обмену зависит от структуры ионита и свойств ионов электролита в растворе. Количественно способность ионитов к обмену оценивается величиной обменной емкости, которая выражается числом моль-экв ионов, которое может обменивать 1 г сухого ионита или 1 см³ набухшего ионита.

Ионообменная адсорбция является эквивалентным и равновесным процессом и проходит обычно в две стадии:

- поглощение ионов из раствора на ионите;

- десорбция (элюирование) ионов из сорбента с последующим восстановлением структуры сорбента.

Ионообменная адсорбция лежит в основе извлечения ионов электролита из какого-либо раствора. Например, для извлечения Сl^--ионов из мочи используются аниониты, работа которых может быть представлена следующим образом:

1 стадия:

В результате этого процесса рН вытекающей из анионита жидкости будет больше 7 (щелочная среда).

2 стадия:

Для извлечения сорбированных анионитом С1^--ионов через колонку с сорбентом пропускают раствор натриевой щелочи – ионы ОН^- вытесняют С1^--ионы. Последние обнаруживаются в вытекающей жидкости, называемой элюатом, с помощью качественной реакции с нитратом серебра: Ag⁺ + Cl^- = AgCl↓ - белый творожистый осадок.

ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ К ТЕМЕ VIII.
ПОВЕРХНОСТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ. АДСОРБЦИЯ

Выберите один правильный ответ

1. наибольшее значение поверхностного натя-жения σ на границе с воздухом имеет жидкость

3) раствор КСl

2. поверхностное натяжение жидкости не зависит от

1) наличия примеси 2)объема жидкости

3) температуры 4) природы жидкости

3. ПАВ по отношению к воде является

1) 2)

3) 4)

4. в составе мочи ПАВ является

1) соли желчных кислот 2)

3) 4)

5. При добавлении ПИАВ к воде:

1) 2) 3)

6. Физический смысл поверхностного натяжения

1) энергия, приходящаяся на единицу поверхности жидкой фазы

2) сила, приходящаяся на единицу поверхности жидкой фазы

3) энергия одного моля жидкости

4) число моль адсорбтива в 1 литре жидкой фазы

7. активность ПАВ при увеличении углеводо-родного радикала на группу

1) увеличивается примерно в 3 раза

2) не изменяется

3) уменьшается примерно в 3 раза

4) уменьшается примерно в 6 раз

8. правило Дюкло-Траубе иллюстрирует изотер-ма поверхностного натяжения

1) 2)

3) 4)

9. уравнение для расчета Величины адсорбции на поверхности жидкой фазы

1) mg = σ · 2π r; 2) ;

3) ; 4) .

10. адсорбции ПАВ на поверхности жидкой фазы соответствует изотерма адсорбции

1) 2)

3) 4)

11. повышенному содержанию в моче солей желчной кислоты (σ мочи в норме 57-68 ) соответствует значение σ

1) 78 2) 71 3) 63 4)53

12. Величина адсорбции на поверхности твердого сорбента

1) рассчитывается по формуле

2) рассчитывается по формуле

3) определяется по изменению поверхностного натяжения

4) берется в справочных таблицах

13. ПРАВАЯ ЧАСТЬ схемЫ адсорбции : :

1 ) 2)

3) 4)

14. ПРАВАЯ ЧАСТЬ схемЫ адсорбции .

1) 2)

3 ) 4)

15. ПРАВАЯ ЧАСТЬ схемЫ адсорбции

1) 2)

3) 4)

16. ПРАВАЯ ЧАСТЬ схемЫ адсорбции

1) 2)

3) 4)

17. ПРАВАЯ ЧАСТЬ схемЫ адсорбции

1) 2)

3) 4)

18. парА «растворитель + адсорбент», необходи-мые для полного разделения смеси твердых дифильного ( ) и неполярного ( | ) веществ (растворитель растворяет оба вещества, а на твердом адсорбенте полностью адсорби-руется только одно из них)