НАСТОЯЩЕЕ И БУДУЩЕЕ ИОНИТОВ
Многолик мир синтетических смол. И, пожалуй, одни из самых удивительных среди них ионообменные смолы, или иониты. Эти смолы обладают редкой способностью: активно вступая в химическое взаимодействие с различными веществами, они быстро и тщательно очищают от них растворы. Применяются иониты, например, для очистки воды, поступающей в водопроводную сеть многих городов.
Пропуская через иониты морскую воду или другой раствор, их можно освободить от растворенных солей, т. е. сделать то, что с помощью обычных фильтров сделать невозможно.
Синтетические иониты не растворяются ни в кислотах, ни в щелочах; через них можно фильтровать растворы, имеющие температуру около 100°. Они делятся на две основные группы. Иониты одной группы взаимодействуют с ионами, заряженными положительным электричеством (катионами), — это катиониты. Другие, взаимодействующие с анионами, называются анионитами.
От обычных синтетических смол иониты отличаются тем, что они обладают свойствами кислот и щелочей. У катионитов — кислотные свойства, у анионитов — щелочные.
Как получают такие смолы? Вот один пример. Карболовую кислоту (фенол) обрабатывают серной кислотой. Затем полученное вещество — фенол-сульфокислоту — превращают при помощи формалина в высокополимерную синтетическую смолу, которая не растворяется ни в щелочах, ни в кислотах и в то же время обладает свойствами кислоты. Такие катиониты выпускаются нашей промышленностью под марками КУ-1 и МСД.
Как действуют иониты?
Известно, что молекулы многих веществ в воде распадаются на отдельные атомы или группы атомов, несущие электрические заряды (электрическая диссоциация). Такие микрочастицы называются ионами. Это атомы, потерявшие или, наоборот, присоединившие к себе лишние электроны. А поскольку ионы несут электрические заряды, ими можно управлять.
Иониты уже «трудятся» в самых различных областях народного хозяйства. Исключительно
полезными помощниками они оказались, например, на сахарных заводах. По ходу производства здесь необходимо тщательно очищать от нежелательных примесей свекловичный сок. Старый способ очистки сока сравнительно сложен и, главное, связано большими потерями сахара. Применили иониты, и на том же оборудовании выход продукции повысился сразу на 8—10%.
С замечательной добросовестностью «вылавливают» иониты серебро, уходящее вместе с промывными водами с копировальных фабрик, из фотолабораторий, рентгеновских кабинетов. Пропустить все эти «серебряные реки» через иониты — все равно, что открыть новое крупное месторождение этого ценного металла.
С такой же добросовестностью иониты «выуживают» из растворов примеси золота, меди и многих других ценных металлов.
Ионитная «удочка»
Очистка паровых котлов от накипи — дело трудоемкое и обходится государству недешево. Пропущенная через ионитовые фильтры вода становится настолько «мягкой», что котел может работать во много раз дольше.
Нельзя забывать и другого. Обеспечивая высокую степень очистки различных материалов, иониты позволяют совершенствовать многие производственные процессы, способствуют прогрессу во многих отраслях хозяйства.
В машиностроении и теплоэнергетике, гидрометаллургии, радиотехнике, пищевой промышленности — всюду теперь несут полезную службу иониты. Будущее их, несомненно, большое. Ведь семейство этих чудесных полимеров все растет. Новые иониты находят новые применения. Некоторые подсчеты показывают, что широкое внедрение ионообменных смол сулит нам ежегодно экономию не менее чем в 150 млн. руб.
Ученые поговаривают даже о том, что в будущем иониты будут извлекать золото из морской воды! И это будет экономически выгодно.
305