Методы получения особо чистых неорганических веществ - Степин Б.Д.
Скачать (прямая ссылка):
138. Н. П. Кузнецова и др., Тезисы конференции по хроматографии в Киеве, изд. ГОСИНТИ, 1966, стр. 130.
139. Г. Г. Девятых, И. А. Фролов, H. X. Аглиулов, ЖНХ, 11, № 4, 714 (1966).
140. J. Wendenburg, К. Juriskka, J, Chromat., 15, № 4, 538 (1964).
183
141. 1. Zysyi, P. R. Newton, Analyt. Chem., 35, 90 (1963).
142. H. M. Туркельтауб, С. A. Айнштейн, С. В. Сявцилло Зав лаб., 28, 141 (1962).
143. In ChungChein, Acta chim. sinica, 25, № 6, 420 (1959V РЖХим 1960,61180.
144. P. S. Juvet, F. M. Wachi, Analyt. Chem., 32, 290 (1960).
145. J. H. Bochinskl, K. W. G a r d i n e r, P. S. Juvet, Ultrapurification of Semiconductor Materials, Ed. M. S. Brooks and J. K. Kinnedv N Y 1962.
146. F. E. D e В о e r, Nature, 185, 915 (1960).
147. Л. Г. Власов, Ю. И. Сычев, A. В. Л a п и ц к и й, Вестн. МГУ. Сеп хим., № 6, 55 (1962).
148. Ю. Н. Сычев, Л. Г. Власов, А. В. Лапицкий, сб. «Исследования в области химии и технологии минеральных солей и окислов» Изц «Наука», 1965, стр. 238.
149. К. И. Сакоды некий, В. В. Бражников, С. А. Волкова, Б. В. Стрижков, сб. «Газовая хроматография», № 9, изд. НИИТЭХим' 1968, стр. 52.
150. J. I. Pet ers on, Z. M. Kindley, H. E. P о d a 11, Ultrapurification of Semiconductor Materiels, Ed. M. S. Brooks and J. K. Kinnedv N Y 1962, p. 253. ' "
ГЛАВА V
ИОНООБМЕННЫЙ
МЕТОД
ПОЛУЧЕНИЯ
ОСОБО
ЧИСТЫХ
ВЕЩЕСТВ
Применение ионного обмена для целей разделения и очистки веществ началось давно, значительно раньше, чем были получены первые синтетические иониты.
К настоящему времени накоплен обширный экспериментальный материал по использованию метода ионного обмена для выделения миллиграммовых количеств примесей из растворов, хотя основная часть выполненных при этом исследований и носила чисто аналитический характер [1—10]. Что же касается глубокой очистки веществ (получение продуктов с концентрацией микропримесей <1-10~5%), то мы располагаем сравнительно небольшой информацией, анализ которой и является содержанием данной главы. Необходимо отметить, что до сих пор ионообменный метод получения многих особо чистых неорганических веществ не вышел из стадии опытно-промышленных испытаний и только в единичных случаях, например при получении деионизированной воды, стал действительно самостоятельным промышленным методом.
Основное препятствие, сдерживающее распространение ионообменных методов получения особо чистых веществ, — сравнительно низкие механическая и химическая устойчивости ионитов, в частности растворимость их, хотя и небольшая, в обрабатываемых растворах. Этот фактор, не имевший существенного значения при получении веществ реактивной квалификации, стал определяющим в процессе глубокой очистки вещества методом ионного обмена. Другим, не менее важным обстоятельством, ограничивающим применимость ионообменного метода для глубокой очистки веществ, является сложность контроля производства, особенно в случае непрерывного анализа фильтрата с целью своевременного определения момента проскока ионов микропримесей. Здесь наиболее эффективным способом контроля процесса пока остается радиохимический [1,2].
185
Ионообменный метод глубокой очистки веществ от микропримесей осуществляется исключительно в динамических условиях, в колонках с неподвижным слоем ионита [1, 3]. Применение статического способа малоэффективно из-за неполноты извлечения микропримесей [3] и трудности его осуществления в «химически стерильных» условиях. Из-за повышенной механической истираемости ионитов не может быть использовано и одновременное перемещение ионита и рабочего раствора.
В настоящее время не существует точной теории процессов в проточных ионообменных колоннах. Даже при идеализации такого процесса математический расчет приводит к сложным дифференциальным уравнениям, которые могут быть решены лишь в самых простых случаях [1—5]. Для грубо приближенных расчетов при фронтальной хроматографии иногда используются зависимости, полученные Глюкауфом для неравновесных систем [1, 4, 6]. Однако и в этом случае более простым способом определения оптимальных условий удаления микропримесей из раствора пока является прямой эксперимент в промышленных условиях, позволяющей учесть такие, например, ускользающие от теории факторы, как каналообразование и периферийный ход в колонне вследствие изменения набухания ионита.
В настоящей главе мы сочли возможным рассмотреть лишь элементарную термодинамику ионообменного равновесия в системе макро- и микрокомпонент — растворитель.
Для получения особо чистых веществ могут использоваться иониты как органического, так и неорганического происхождения [8, 9]. В последнем случае область применения ионитов, ввиду их невысоких химической и механической стойкостей, ограничена соединениями элементов, образующих данный ио-нит. Так, например, ионит фосфатциркония рекомендуется применять для глубокой очистки только соединений циркония. Несколько особое положение занимают иониты на основе графита и активных углей. Окисленный графит, сульфированные, азотированные и окисленные активные угли, из которых предварительно удалены микропримеси, являются перспективными иони-тами в технологии особо чистых веществ.
