Вопросы по регенерации слабых анионитов

[Arrenius]

Вопрос в следующем: если я правильно понимаю, то слабый анионит в регенерированной форме должен выглядеть вот так R-[NH3]+ OH-. Т.е. группа NH2 сначала протонируется, а потом притягивает анион. Но по такой логике не протонированная аминогруппа должны присоединять воду R-NH2 + H20 --> R-[NH3]+ OH-, почему этого не происходит, ведь вода, пусть и в не значительной степени, тоже ионизированна и захватить протон никакой сложности нет?

И еще вопрос. Иониты продаются в "free base form", т.е. в свободной форме R-NH2, как его правильно регенерировать первый раз? Если дать сразу щелочь то получится R-[NH2Na]+ OH-? Может быть такое или просто ничего не произойдет?

[Serg87]

Протонированная аминогруппа и будет ионообменником, и как следует, работа с анионообменниками не должна проводиться в щелочных рН-ах.
Новые смолы промывают последовательно щелочью, кислотой (заряжают) и потом уравновешивают.

[chemist]

Сначала Вы пишите:

Вопрос в следующем: если я правильно понимаю, то слабый анионит в регенерированной форме должен выглядеть вот так R-[NH3]+ OH-. Т.е. группа NH2 сначала протонируется, а потом притягивает анион.

а потом о том же самом:

Иониты продаются в "free base form", т.е. в свободной форме R-NH2, как его правильно регенерировать первый раз?

Так какую же, по-Вашему, формулу: R-[NH3]+ OH- или R-NH2 имеет регенерированный (т.е. готовый к работе по назначению) анионит?

Далее Вы пишите:

Но по такой логике не протонированная аминогруппа должны присоединять воду R-NH2 + H20 --> R-[NH3]+ OH-, почему этого не происходит, ведь вода, пусть и в не значительной степени, тоже ионизированна и захватить протон никакой сложности нет?

Вода - слишком слабая кислота, чтобы отдать протон слабому основанию (слабоосновному аниониту).

Если дать сразу щелочь то получится R-[NH2Na]+ OH-? Может быть такое или просто ничего не произойдет?

Подчёркнутое - абракадабра на одной ножке , т.к. просто ничего не произойдёт

[Arrenius]

Новые смолы промывают последовательно щелочью, кислотой (заряжают) и потом уравновешивают.

Щелочью, кислотой и щелочью? Зачем вначале щелочью? Нам же нужно вначале протонировать, т.е. кислотой, ну а потом регенерировать в ОН- форму.

Так какую же, по-Вашему, формулу: R-[NH3]+ OH- или R-NH2 имеет регенерированный (т.е. готовый к работе по назначению) анионит? .

Готовый к работе анионит бесспорно имеет R-[NH3]OH форму, но новый анионит приходит в свободной форме, т.е. R-NH2, а в рабочую его нужно еще перевести.

[chemist]

Готовый к работе анионит бесспорно имеет R-[NH3]OH форму

А вот и нет! R-[NH3]OH - это гипотетический продукт присоединения к нему воды, которая, вообще-то не может присоединиться из-за своей слабости как кислота

, но новый анионит приходит в свободной форме, т.е. R-NH2, а в рабочую его нужно еще перевести.

R-NH2 - это готовая (= рабочая) форма слабоосновного анионита, и если покупаете её, то ничего ей делать не надо, кроме анализа обменной ёмкости обратным титрованием (на всякий случай, а вдруг что-то кто-то где-то когда-то перепутал из-за безалаберности, к тому же это сделать легче, чем вылечить собственную паранойю )

[Arrenius]

Готовый к работе анионит бесспорно имеет R-[NH3]OH форму

А вот и нет! R-[NH3]OH - это гипотетический продукт присоединения к нему воды, которая, вообще-то не может присоединиться из-за своей слабости как кислота

Как это? А как же основные свойства анионита, и как, если ОН- групп нету при пропускании через колонку соляной кислоты выходит вода? Поясните пожалуйста.

R-NH2 - это готовая (= рабочая) форма слабоосновного анионита, и если покупаете её, то ничего ей делать не надо, кроме анализа обменной ёмкости обратным титрованием (на всякий случай, а вдруг что-то кто-то где-то когда-то перепутал из-за безалаберности, к тому же это сделать легче, чем вылечить собственную паранойю )

Точно регенерировать не нужно? А то вот прям сейчас грузим 42м3 смолы.....завтра нужно регенерировать......может на всякий случай сначала пропустить HCl, а потом щелочь? Ну что бы на душе спокойно было?)))))) А то я че то очкую ©

[anatoliy]

Точно регенерировать не нужно? А то вот прям сейчас грузим 42м3 смолы.....завтра нужно регенерировать......может на всякий случай сначала пропустить HCl, а потом щелочь? Ну что бы на душе спокойно было?)))))) А то я че то очкую ©

Это смотря какая смола импортную может и не надо...
Наша зачастую большим дерьмом бывает. Тут мыть надо. Когда-то водой, когда-то щелочью и водой.
Смысла солянкой мыть не особо вижу. Если только хлора насажать.
Емкость на пробе проверьте. Не надо на всем.

[Arrenius]

Ок, спасибо! Смола импортная, Mitsubishi. Емкость проверим, но на всякий случай просто щелочью отрегенерируем. Смысла давать кислоту тоже не вижу, тем более что после катионита и так будет идти смесь кислот.

[chemist]

А как же основные свойства анионита, и как, если ОН- групп нету при пропускании через колонку соляной кислоты выходит вода? Поясните пожалуйста.

Основные свойства говорят только одно - вещество является слабым основанием. Какая вода выходит при пропускании солянки через анионит, в которой растворён хлористый водород? А куда ж ей деваться-то? Но новой воды не образуется, образуется соль и всё:
RNH2 + HCl ---> RNH3+Cl-

Точно регенерировать не нужно? А то вот прям сейчас грузим 42м3 смолы.....завтра нужно регенерировать......может на всякий случай сначала пропустить HCl, а потом щелочь? Ну что бы на душе спокойно было?)))))) А то я че то очкую ©

Не надо очковать (это дело не полезное ), а надо титровать, об этом Вам говорит и коллега anatoliy.

Емкость проверим, но на всякий случай просто щелочью отрегенерируем.

Если титрованием будет проверена анионообменная ёмкость и она соответствует паспорту, то зачем регенерация-то?

Смысла давать кислоту тоже не вижу, тем более что после катионита и так будет идти смесь кислот.

Не понятно при чём тут катионит?

[Arrenius]

А как же основные свойства анионита, и как, если ОН- групп нету при пропускании через колонку соляной кислоты выходит вода? Поясните пожалуйста.

Основные свойства говорят только одно - вещество является слабым основанием. Какая вода выходит при пропускании солянки через анионит, в которой растворён хлористый водород? А куда ж ей деваться-то? Но новой воды не образуется, образуется соль и всё:
RNH2 + HCl ---> RNH3+Cl-

Как это вода не образуется? Вообще то обменная реакция идет по такому уравнению R[NH3]OH+HCl--->R[NH3]Cl+HOH .

Смысла давать кислоту тоже не вижу, тем более что после катионита и так будет идти смесь кислот.

Не понятно при чём тут катионит? [/quote] А при том, что изначально в продукте находится смесь солей, хлориды, сульфаты, нитраты и т.д. Эти соли сначала попадают в катионит, где катионы (Ca, Na, K и др.) собрируются, а в раствор в эквимолярном количестве "выделяется" Н+ и все соли превращаются в кислоты и на анионит уже идет набор кислот, так что заранее давать на анионит чистый HCl смысла нет.

[ChemNavigator]

Как это вода не образуется?

При реакции R-NH2 c HCl вода не образуется, т.к. получается сразу соль R-NH₃⁺...Cl^-
А вода из Вашей колонки выходит потому, что соляная кислота (конц.) на 65% состоит из воды.

[Arrenius]

При реакции R-NH2 c HCl вода не образуется, т.к. получается сразу соль R-NH₃⁺...Cl^-
А вода из Вашей колонки выходит потому, что соляная кислота (конц.) на 65% состоит из воды.

В моей реакции написана форма не RNH2, а R[NH3]OH. Я помню Вы писали, что такой формы не существует, но я не могу с Вами согласиться (как минимум до тех пор пока Вы не докажите обратное), потому как даже еще когда я учился в университете у нас было понятие анионит в OH-форме, а в вашей формуле никакой частички ОН нет.
Реакция выглядит так R[NH3]OH+HCl--->R[NH3]Cl+HOH

Да, и кстати, если формы OH не существует, куда тогда девается часть щелочи при пропускании ее через колонку?

[Любитель_Манниха]

Вы про то, что гидроксид аммония - виртуальное соединение, в курсе?
А вот триметиламмония, например - нет.
А почему?
Сами же пишете, что у вас СЛАБЫЙ анионит, ну какой нафиг гидроксид анилиния?

[avor]

1) Начнем с конца. Любой ионобменник(слабый сильный без разницы) регенируется парой кислота/щелочь(причем оба сильные), разница в их порядке катионообменник в порядке щелочь-кислота, а анионообменник в порядке кислота-щелочь. В принципе первую промывку можно заменить концентрированной солью, но первую промывку всегда делают, если хотят максимально регенирорвать ионобменник. А делают ее для того, что бы заместить примесные контрионы(которые всегда присутствуют на сорбенте в любой форме) на однородный и единый контрион(обычно на контрион натрия/хлора). Можете думать по этому поводу любую теорию, но эксперементально установленный факт , что регенирированная емкость при двойной промывке получается выше, чем при регенерации просто щелочью (или кислотой).
2) У вас реально аминогрупный анионобменник? Дело в том что это достаточно большой экзот и следовательно еще и дорогой, обычно слабый ионообменик это триалкил амин типа диэтиламиноэтил или диметиламиноэтил. Ну да бог с ним. Далее: производитель не любит поставлять анионообменники в ОН формее и тем более в сухой ОН форме, если тому нет особых причин. Причина такой нелюбви проста - в таком виде активные группы(на основе аминов) становятся наиболее реакционноспособными и легко деградируют или даже просто отваливаются от матрицы.
3) Если у вас анионобменник пришел в ОН форме, то он практически всегда насосался карбонат - аниона из воздуха( если только не были приняты экстраординарные меры при упаковке). В результате если вы будете его регенировать начиная с добавления кислоты он у вас "зашипит",как мел, когда его поливают солянкой. Если вы проводите регенерацию без упаковки сорбента в колонку(например в колбе или на фильтре) это пофиг, а вот если это делается в колонке, то такое "кипение" нарушит однородность упаковки колонки. Поэтому упакованный(в колонку) и постоявший в ОН форме анионообменник первым раствором регенирируют не кислотой, а солью (или щелочью-кислотой-щелочью).
4)И наконец, какая вам нафиг разница, какая там форма группы - гидрокись ли аммония или гидрат амина - главное, что интегрально, как результат, активная группа ведет себя как слабое основание с определенной рКв. 'Сухая" же аминогруппа это как правило сферический слон в вакууме, я таких анионообменников не знаю, может и есть какие-то предназначенные для работы в неводных средах, а так вы всегда имете дело с ОН-формой, даже если сорбент сухой, а не влажный.

[Arrenius]

1) Начнем с конца. Любой ионобменник(слабый сильный без разницы) регенируется парой кислота/щелочь(причем оба сильные), разница в их порядке катионообменник в порядке щелочь-кислота, а анионообменник в порядке кислота-щелочь. В принципе первую промывку можно заменить концентрированной солью, но первую промывку всегда делают, если хотят максимально регенирорвать ионобменник. А делают ее для того, что бы заместить примесные контрионы(которые всегда присутствуют на сорбенте в любой форме) на однородный и единый контрион(обычно на контрион натрия/хлора). Можете думать по этому поводу любую теорию, но эксперементально установленный факт , что регенирированная емкость при двойной промывке получается выше, чем при регенерации просто щелочью (или кислотой).

Я что то такое предполагал, но нигде не находил подтверждения. Сейчас уже отрегенерировали просто кислотой и щелочью, но я думаю, что периодически теперь буду заставлять делать "кросс" регенерацию не только катиониту, но и аниониту. Спасибо!

2) У вас реально аминогрупный анионобменник?

Сейчас уже не уверен, написано "Functional group: Tertiary amin". Значит ли это что форма R1-NR2R3?

Далее: производитель не любит поставлять анионообменники в ОН формее и тем более в сухой ОН форме, если тому нет особых причин.

Он приходит к нам влажный в герметичных мешках в "free base form"

[avor]

-- написано "Functional group: Tertiary amin". Значит ли это что форма R1-NR2R3?
Это именно то и значит третичный амин: Диэтил(или метил)аминометил- , никто для вас там три разных радикала делать не будет, золотая смола получится.

--Он приходит к нам влажный в герметичных мешках в "free base form"
Воот, влажный, а не сухой и в гидрокси форме, какой там на хрен безводный амин!?...

[Arrenius]

Это именно то и значит третичный амин: Диэтил(или метил)аминометил- , никто для вас там три разных радикала делать не будет, золотая смола получится.

Т.е. все таки регенерированный анионит будет в ОН-форме, я был прав, просто формулу записал не правильно - R-[N2R'H+]OH-

--Он приходит к нам влажный в герметичных мешках в "free base form"
Воот, влажный, а не сухой и в гидрокси форме, какой там на хрен безводный амин!?...

А free base form не может означать, что он приходит RN2R'?

[avor]

Не может. Я уже писал выше, что если он влажный он не может быть в такой форме, но даже если он сухой этого тоже не может быть. Это означает лишь одно - он в "гидрокси" форме.

[chemist]

Т.е. все таки регенерированный анионит будет в ОН-форме, я был прав, просто формулу записал не правильно - R-[N2R'H+]OH-

Конечно неправильно, т.к. R-[N2R'H+]OH- это - соль третичного амина с... водой! . Повторюсь: вода - слишком слабое основание, чтобы пропротонировать обычный амин (дать с ним соль).Очень сильные гидрофильные амины, (например, пиперазин, ПЭПА) дают гидраты, но малостабильные. Сомнительно, чтобы в этой смоле были пиперазиновые или ПЭПА-функциональные группы.

А free base form не может означать, что он приходит RN2R'?

Именно так есть.

[avor]

Не так, а вот так: [-N(R)₂⋅H₂O] Причем так будет даже, если вы сорбент якобы высушите. И если быть совсем честным, то часть активных групп будут в ионной форме.