2.5.7 Иониты

Оглавление

2.5.7 Иониты

Иониты - твердые нерастворимые вещества, способные обменивать свои ионы с ионами внешней среды (ионный обмен). Подразделяются на аниониты и катиониты, обменивающие соответственно отрицательно или положительно заряженные ионы, и амфолиты, способные обменивать одновременно те и другие ионы. Наиболее распространены синтетические органические иониты - ионообменные смолы.

Синтетические иониты - твердые зернистые материалы белого, желтого, коричневого или черного цвета, слабо набухающие в воде и сахарных растворах и практически в них не растворимые. Величина зерен - 0,3 - 2 мм, насыпная масса - 300-800 кг/м³.

Катиониты получаются, в основном, из фенолсульфокислоты, формальдегида и монохлоруксусной кислоты. Они обменивают содержащийся в них ион Na на содержащиеся в соках ионы жесткости Са, умягчая сок, в результате чего снижается образование накипи на выпарной станции. Регенерация (восстановление) катионита производится раствором поваренной соли. При этом ион Na замещает в отработавшем катионите ионы Са. В результате катионит восстанавливается, а регенерационный раствор, обогащенный солями жесткости, выводится из производства.

Аниониты, содержащие в составе активные аминогруппы, представляют собой твердые полиоснования, способные обменивать содержащиеся в них анионы на анионы красящих веществ, содержащихся в продуктах сахарного производства. При этом красящие вещества обесцвечиваются. Регенерация анионитов производится щелочью.

Важнейшей характеристикой ионитов является емкость поглощения, т.е. количество (в мгэкв) катиона или аниона, поглощаемого 1 г абсолютно сухого ионита.

Ионообменные технологии нашли широкое распространение за рубежом для самых разнообразных целей. С помощью ионитов удаляют соли кальция из соков перед их выпариванием для предотвращения накипеобра-зования ; осуществляют очистку от всех ионогенных несахаров, подвергая так называемой деионизации как соки, так и концентрированные растворы ; снижают содержание сахара в мелассе путем замены щелочных катионов на катионы магния и кальция в концентрированных растворах; удаляют красящие вещества из соков или сиропов; дополнительно извлекают сахар из мелассы с помощью её деионизации или хроматографического разделения.

У нас в стране нашел распространение метод обесцвечивания сахарных растворов на рафинадных заводах.

Для этой цели применяют изготовленный на основе сополимеров стирола высокоосновный пористый анионит АВ-17-2П, позволяющий обесцветить сироп на 80-90 %. Регенерируется он раствором, содержащим 10 % хлористого натрия и 0,5 % едкого натрия.