Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Органикалық полимер матрицасы ион алмасу функционалдық топтарын ұстайды.
Organic polymer matrix bearing ion exchange functional groups
Ион алмасушы шайыр немесе ион алмасушы полимер – ион алмасу ортасы ретінде қызмет ететін шайыр немесе полимер. Ол әдетте ақ немесе сарғыш түсті, (0,25–1,43 мм радиусы бар) ұсақ микрошариктер түріндегі ерімейтін матрица (немесе тірек құрылым), органикалық полимер негізінен жасалған. Шариктер әдетте кезекті мөлшері олардың қасиеттеріне әсер ететін тесікті болады, бұл олардың бетінде және ішінде иондарды ұстауға және басқа иондарды босатуға мүмкіндік береді, осылайша бұл процесс ион алмасу деп аталады. Ион алмасушы шайырлардың көптеген түрлері бар. Көптеген коммерциялық шайырлар полистирол сульфонатынан, одан кейін полиакрилаттан жасалады. Ион алмасушы шайырлар түрлі бөлу, тазарту және залалсыздандыру процестерінде кеңінен қолданылады. Суды жұмсарту және суды тазарту ең көп таралған мысалдар. Көп жағдайда ион алмасушы шайырлар табиғи немесе жасанды цеолиттерге қарағанда икемдірек балама ретінде енгізілді. Сондай-ақ, ион алмасушы шайырлар биодизельді сүзгілеу процесінде өте тиімді.
An ion exchange resin or ion exchange polymer is a resin or polymer that acts as a medium for ion exchange. It is an insoluble matrix (or support structure) normally in the form of small (0.25–1.43 mm radius) microbeads, usually white or yellowish, fabricated from an organic polymer substrate. The beads are typically porous (with a specific size distribution that will affect its properties), providing a large surface area on and inside them where the trapping of ions occurs along with the accompanying release of other ions, and thus the process is called ion exchange. There are multiple types of ion exchange resin. Most commercial resins are made of polystyrene sulfonate, followed up by polyacrylate. Ion exchange resins are widely used in different separation, purification, and decontamination processes. The most common examples are water softening and water purification. In many cases, ion exchange resins were introduced in such processes as a more flexible alternative to the use of natural or artificial zeolites. Also, ion exchange resins are highly effective in the biodiesel filtration process.
Кесулері
Резин бөлшектерінің тесік ортасы өнімнің тиімділігі үшін ең маңызды параметрлердің бірі болып табылады. Бұл тесіктер олардың мөлшеріне байланысты әртүрлі функцияларды атқарады және барлық ион алмасу процесін мүмкін ететін фазалар арасындағы масса алмасуына жауапты негізгі ерекшелік болып табылады. Тесіктердің мөлшері үш негізгі түрге бөлінеді: және төртінші аммоний галоидтарын гидроксидтерге түрлендіреді. Қышқыл (H+ формасы) ион алмастырушы шайырлар эфирлік қорғаушы топтарды ыдырату үшін қатты қышқыл катализаторлары ретінде қолданылды, сондай-ақ қайта құру реакциялары үшін де пайдаланылады.
The pore media of the resin particles is one of the most important parameters for the efficiency of the product. These pores make different functions depending on Their sizes and are the main feature responsible for the mass transfer between phases making the whole ion exchange process possible. There are three main types of pore sizes: and convert quaternary ammonium halides to hydroxides. Acidic (H+ form) ion exchange resins have been used as solid acid catalysts for scission of ether protecting groups. and for rearrangement reactions.
Сүт тазарту
Ион алмастырушы смолалар апельсин және жусан шырыны сияқты жеміс шырындарын жасауда қолданылады, олар ащы татымды компоненттерді жойып, дәмді жақсартады. Бұл дәмді нашар немесе қышқыл жемістерді шырын өндірісі үшін пайдалануға мүмкіндік береді.
Ion exchange resins are used in the manufacture of fruit juices such as orange and cranberry juice, where they are used to remove bitter tasting components and so improve the flavor. This allows tart or poorer tasting fruit sources to be used for juice production.
Қант өндіру
Ион алмастырушы смолалар түрлі көздерден қант өндіруде қолданылады. Олар қанттың бір түрін екінші түріне түрлендіруге, сондай-ақ қант сироптарын түссіздендіруге және тазартуға көмектеседі.
Ion exchange resins are used in the manufacturing of sugar from various sources. They are used to help convert one type of sugar into another type of sugar, and to decolorize and purify sugar syrups.
Дәрілік заттар
Ион алмастырушы смолалар фармацевтикалық өнімдерді жасауда ғана емес, сонымен қатар белгілі бір реакцияларды катализдейтін және фармацевтикалық белсенді ингредиенттерді оқшаулап, тазартатын үшін де қолданылады. Натрий полистирол сульфонаты, колестипол және холестирамин – үш ион алмастырушы смола, олар белсенді ингредиенттер ретінде қолданылады. Натрий полистирол сульфонаты – күшті қышқылды ион алмастырушы смола және гиперкалиймияны емдеу үшін қолданылады. Колестипол – әлсіз негізді ион алмастырушы смола және гиперхолестеринемияны емдеу үшін қолданылады. Холестирамин – күшті негізді ион алмастырушы смола және ол да гиперхолестеринемияны емдеу үшін қолданылады. Колестипол мен холестирамин өт қышқылының байланыстырғыштары ретінде белгілі. Ион алмастырушы смолалар таблеткалар, капсулалар, жақпалар және суспензиялар сияқты фармацевтикалық препараттарда қосымша заттар ретінде де қолданылады. Мұндай қолдануда ион алмастырушы смоланың бірнеше функциясы болуы мүмкін, оның ішінде дәмді жасыру, ұзартылған шығарылым, таблетканың ыдырауы, биологиялық қолжетімділіктің артуы және белсенді ингредиенттердің химиялық тұрақтылығын жақсарту. Селективті полимерлі хелаторлар кейбір патологияларды ұстап тұру терапиясы үшін ұсынылған, мысалы, Вильсон ауруы (мыс жинақталуы) немесе тұқым қуалайтын гемохроматоз (темірдің артық жүктемесі, темір жинақталуы). Бұл полимерлердің немесе бөлшектердің жүйелік биологиялық қолжетімділігі жоқ дерлік және олар асқазан-ішек трактісінде (АІТ) Fe2+ және Fe3+ иондарымен тұрақты кешендер құруға арналған, осылайша осы иондардың сіңуін және ұзақ мерзімді жинақталуын шектейді. Бұл әдіс шағын молекулалық хелаторларға (деферазирокс, деферипрон немесе дефероксамин) қарағанда тиімділігі шектеулі болғанымен, субхроникалық зерттеулерде аздап жанама әсерлерге ғана себеп болуы мүмкін. Бұл оларды атмосфералық ауадан тікелей көміртекті ұстау немесе тікелей ауадан көміртекті ұстау үшін ең перспективалы материалдардың біріне айналдырады, себебі ылғалды ауыстыру энергияны көп қажет ететін температуралық немесе қысымдық ауыстыруды басқа сорбенттерде алмастырады. Бұл процесті көрсететін прототипті Клаус Лакнер Теріс Көміртегі Шығарындылары Орталығында жасаған.
Ion exchange resins are used in the manufacturing of pharmaceuticals, not only for catalyzing certain reactions, but also for isolating and purifying pharmaceutical active ingredients. Three ion exchange resins, sodium polystyrene sulfonate, colestipol, and cholestyramine, are used as active ingredients. Sodium polystyrene sulfonate is a strongly acidic ion exchange resin and is used to treat hyperkalemia. Colestipol is a weakly basic ion exchange resin and is used to treat hypercholesterolemia. Cholestyramine is a strongly basic ion exchange resin and is also used to treat hypercholesterolemia. Colestipol and cholestyramine are known as bile acid sequestrants. Ion exchange resins are also used as excipients in pharmaceutical formulations such as tablets, capsules, gums, and suspensions. In these uses the ion exchange resin can have several different functions, including taste masking, extended release, tablet disintegration, increased bioavailability, and improving the chemical stability of the active ingredients. Selective polymeric chelators have been proposed for maintenance therapy of some pathologies, where chronic ion accumulation occurs, such as Wilson disease (where copper accumulation occurs) or hereditary hemochromatosis (iron overload, where iron accumulation occurs) These polymers or particles have a negligible or null systemic biological availability and they are designed to form stable complexes with Fe2+ and Fe3+ in the GIT and thus limiting the uptake of these ions and their long term accumulation. Although this method has only a limited efficacy, unlike small molecular chelators (deferasirox, deferiprone, or deferoxamine), such an approach may have only minor side effects in sub chronic studies. This makes them one of the most promising materials for direct carbon capture from ambient air, or direct air capture, since the moisture swing replaces the more energy intensive temperature swing or pressure swing used with other sorbents. A prototype demonstrating this process has been developed by Klaus Lackner at the Center for Negative Carbon Emissions.