ФИБАН K-1 — Государственное научное учреждение «Институт физико-органической химии Национальной академии наук Беларуси»

ФИБАН

ФИБАН К-1-1

Страница 1
Страница 2

Страница 1

(Волокнистый сильнокислотный катионит)Схема строения волокнистого сульфокатионита ФИБАН К-1Свойства

Функциональная группа	-SO₃^—H⁺
Полимерная основа	Полипропиленовое волокно с привитым сополимером стирола и дивинилбензола (рис. 1).
Физическая форма	Нетканое иглопробивное полотно с поверхностной плотностью 250 — 1000 г/м², штапельное волокно. Диаметр филаментов 40 микрон. Цвет светло-коричневый. Ширина полотна до 160 см, толщина 3 — 12 мм. Объемная плотность 0,1 кг/дм³. Допускает уплотнение до 0,25 кг/дм³.
Оптимальная емкость, мг-экв/г	3.0. Могут изготавливаться материалы с большей или меньшей статической обменной емкостью.
Оптимальное набухание, г H₂O/г ионита	1.0. Могут изготавливаться материалы с большим или меньшим набуханием.
Рабочий интервал pH	0 — 14
Рабочий интервал температур	0 — 100° C. Кратковременный нагрев до 140°C.
Стойкость к агрессивным средам	Стоек к концентрированным HCl, H₂SO₄, NaOH. Устойчив ко всем органическим растворителям.
Осмотическая стойкость	Не разрушается в циклах кислотно-щелочной обработки, увлажнения-высушивания..

Применение

Очистка воздуха	В фильтрах глубокой очистки воздуха от аммиака, аминов, азотсодержащих гетероциклов, аэрозолей щелочей, в том числе в чистых комнатах в электронной и фармацевтической промышленности. Ионит не загрязняет воздух посторонними веществами. В респираторах и противогазах или стационарных устройствах для очистки дыхательного воздуха от тех же загрязнений, а также от дурно пахнущих веществ..
Очистка воды и выделение растворенных веществ	Финишная очистка деионизованной воды, межмембранная насадка в электродиализаторах (электронная промышленность, лабораторная практика) в комбинации с волокнистым анионитом. Умягчение воды (малогабаритные установки). Сорбция, выделение и разделение органических ионизирующихся веществ (антибиотики, красители, витамины и т.п.). (Рис.2). Концентрирование ионов для анализа разбавленных растворов.
Катализ	Кислотный катализ, например, синтез метил-трет-алкиловых эфиров, изомеризация олефинов, дегидратация спиртов. Окислительно-восстановительный катализ.

Преимущества

Высокая скорость ионообменных, сорбционных и каталитических процессов

Моноволокна ФИБАН К-1 имеют диаметр около 40 микрон, что соответствует гранульному иониту с дисперсностью 400 меш.
Скорость процессов на таких ионитах на 1-2 порядка выше, чем на гранульных ионитах, применяемых в водоочистке, где применение высокодисперсных смол невозможно из-за высокого сопротивления фильтрующего слоя потоку жидкости или газа. (Рис.3).

Малое сопротивление фильтрующего слоя потокам жидкости или газа

Сопротивление фильтрующего слоя материала ФИБАН К-1 зависит от плотности его упаковки, которая задается текстильной формой или дополнительным принудительным уплотнением.
Для процессов очистки воздуха оптимальной является плотность слоя 0,1 кг/дм³, а толщина слоя — 3 — 10 мм. В респираторах оптимальная толщина слоя составляет 3 мм.

Страница 2

(Волокнистый сильнокислотный катионит)

Рис.1. Электронные микрофотографии моноволокна исходного полипропилена и полипропилена со 100% привитого монополимера стирола (98%) и дивинилбензола (2%).

Рис.2. Разделение аминокислот на сульфокатионитах:
а) волокнистом ФИБАН К-1, б) гранульном Дауэкс 50wx2
(Элюент: ацетатный буфер. Параметры колонны: диаметр — 0,8 см, высота — 18 см, объемная емкость ионита — 0,92 мэкв/см³, скорость элюирования — 0,5 мл/мин).

Рис.3. Выходные кривые Ca²⁺. Волокнистый катионит ФИБАН К-1 (Na-форма) и гранульный катионит КУ-2×8 (Na-форма). Скорость пропускания раствора через колонку 37 см/мин, концентрация Ca²⁺ 14мэкв/дм³, высота фильтрующего слоя 10 мм.