Ионный обмен и адсорбция

Ионный обмен также относится к числу эффективных методов разделения, используемых, в частности, для глубокой очистки некоторых веществ. Разделение проводят с помощью ионообменных смол, представляющих высокомолекулярные соединения с реакционноспособными Н⁺ или ОН^- группами (катиониты или аниониты).

При пропускании раствора электролита через такую смолу происходит обмен ионов металла или кислотного остатка, соответственно, на Н+ или ОН-. Это позволяет, например, переводить соль в кислоту, что используется, в частности, для получения чистой иодной кислоты НIO₄, из раствора периодата натрия NaIO₄ (Вулих А. И. и др. В кн.: Методы получения химических реактивов и препаратов. М., изд. ИРЕА, 1967).

Интересно, что наряду с обычными ионообменными смолами можно применять окисленный уголь, получаемый при обработке угля азотной кислотой или другими окислителями. В отличие от активного угля, являющегося анионитом, окисленный уголь имеет свойства катионита. Он проявляет определенную избирательную способность: так, из раствора, содержащего Са²⁺ и NH₄⁺, сорбирует почти исключительно (на 98%) Са²⁺. Это позволяет с успехом использовать его для очистки многих солей.

Из раствора NaCl можно полностью удалить Mg²⁺; растворы солей Mg²⁺, Са²⁺ и Zn²⁺ хорошо очищаются от Cu²⁺, Al³⁺, Fe³⁺ и т. д. С помощью 10 г окисленного угля можно очистить от микропримесей до 20 л 10-30%-ного раствора соли.

Способность сорбентов к поглощению тех или иных примесей в значительной степени зависит от того, в форме какого соединения находится эта примесь. В связи с этим за последние годы широко применяется перевод ионов примесей, например, в диэтилдитиокарбаминатные комплексы с последующей сорбцией их на угле. Это позволяет добиться очень хороших результатов, снижая содержание примесей до 10^-5-10^-6 %. Этот метод успешно испытан на большом числе солей.