ься в виде мембран, волокон, тканей, стержней, трубок и т. д.; существуют также жидкие иониты. Особый интерес представляют ионообменные мембраны, которые могут быть отлиты непосредственно во время синтеза полимера (гомогенные мембраны) или изготовлены путем диспергирования порошкообразного ионита в эластическом связующем. Прививая полистирол к полиэтилену методом «поверхностной прививки» и сульфируя, получают катионообменные мембраны, которые в 4 раза прочнее обычных промышленных мембран. Аналогичным способом, прививая поливинилпиридин к полиэтилену с последующим переводом пиридиновых остатков в четвертичное основание, приготовляют анионитовые мембраны.

Ионитовые' мембраны [17] являются своеобразными избирательными проводниками электрического тока. В то время как ка-тионитовые мембраны пропускают через себя преимущественно положительно заряженные частицы за счет последовательного многократного обмена их на подвижные катионы полимера, анионитовые в основном «прозрачны» для анионов (число переноса анионитов достигает 0,94—0,96). Если в растворе находятся ионы, идентичные противоионам ионита, то они легко проходят, не задерживаясь, через мембрану; этим можно воспользоваться для селективйого удаления таких ионов из раствора—метод «ионного исключения».

Благодаря большому диффузионному сопротивлению этих мембран, препятствующему диффузии электролита в направлении, обратном* движению электрического тока, и их высокой электропроводности, применение таких мембран вместо инертных диафрагм повышает экономичность процесеа электролиза разбавленных растворов.

Еще больший интерес ионитовые мембраны представляют для обессоливания воды, особенно океанской, где содержание солей достигает 36 г/л. При деионизации такой воды обычными методами, даже в случае ионитов высокой емкости, требуется частая их регенерация. Значительно выгоднее в экономическом отношении -опреснять воду в многокамерных ваннах, снабженных черед^до-щимися катионитовыми и анионитовыми мембранами (рис. 192), где в результате действия электрического тока очищенная вода накапливается в четных камерах, а удаляемые соли — в нечетных. Так как электрический ток служит в основном только для сообщения ионам определенного направления движения, расход энергии не превышает 30 кВт-ч на 1 т океанской воды. Установка крайне проста, и мембраны не нуждаются в регенерации. Этот же принцип нередко применяется для электролитической регенерации ионитов, что особенно важно для ионитов в смешанном слое.

На основе ионитовых мембран изготовляют ионоселективныв электроды [18] специфического действия, непрерывно измеряю-щие концентрацию определенного иона в растворе (например, натриевый, хлорный, сульфатный электроды н т. д.) по концентрационному скачку потенциала подобно тому, как водородный электрод измеряет рН. Ионоселективные электроды стабильны, малоМорская вода

Опресненная вода

Рассол

Рис. 192. Схема многокамерной ванны* ионы Na+, стремящиеся к катоду, встречают на своем пути непроницаемую для них анио-нитовую мембрану; ионам С1*~ преграждают путь катионитовые

мембраны

инерционны (время установления равновесия составляет доли минуты) и обладают хорошей электропроводностью.

Метод ионитовых мембран может быть весьма эффективно использован для разделения ионов с различной подвижностью," для разделения органических кислот, концентрирования и удаления радиоактивных примесей из сточных вод, очистки диффузионного сока сахарной свеклы, для аналитических целей и т. д. Ионитовые мембраны представляют интерес для создания химических источников электрического тока.

Кроме перечисленных областей применения ионообменные полимеры широко используются в ионообменной хроматографии, основанной на различии в заряде, объеме и степени гидратации разделяемых ионов, и аналитической химии, для выделения драгоценных металлов, в качестве катализаторов [19], для извлечения алкалоидов из весьма разбавленных растворов, разделения рацематов, выделения н очистки витаминов и антибиотиков и т. д. В медицине иониты служат для удаления из крови иоиов кальция,

592 А,

способствующих ее свертыванию, для лечения язвы желудка, определения рН желудочного сока и для удаления из организма токсичных веществ. Лекарственные вещества кислого или основного характера, применяемые в виде их солей с ионитами, лишаются своего неприятного вкуса или запаха и дольше задерживаются в организме.

Повышенную по сравнению с обычными катализаторами активность ионитов можно объяснить созданием в зоне реакции локальной концентрации каталитических активных групп, значительно превышающей среднюю концентрацию их в объеме, что связано с наличием в одной макромолекуле большого числа таких групп (концентрационный эффект).

Вводя остатки гидрохиноиов или хинонов (антрахинон, нафто-хинон и др.) в состав трехмерных полимеров (сополимеризация соответствующих винильных производных с сшивающими агентами, поликонденсация альдегидов с многоатомными фенолами, реакция последних с полимерами, содержащими химически активные функцио