Исследованы сорбционные свойства волокнистого карбоксильного катионита ФИБАН К-4 при сорбции из воздуха этиламина, диэтиламина и триэтиламина в динамических условиях при различной относительной влажности. Установлено, что относительная влажность (а соответственно влагосодержание ионита) является ключевой составляющей, определяющей эффективность сорбции. Установлено, что при сорбции аммиака и этиламинов из воздуха дополнительным фактором, определяющим эффективность сорбции, является не кислотно-основная сила извлекаемого соединения, а кинетические факторы, связанные с медленностью диффузии молекул аминов в неполностью набухшем ионите. Установлено, что набухание карбоксильного катионита существенно увеличивается (в 2-3 раза по сравнению с исходной Н-формой) при увеличении степени нейтрализации карбоксильных групп ди- и триэтиламином, проходя через минимум при невысоких степенях нейтрализации. Повышенное набухание объяснено с помощью неэмпирических квантово-химических расчетов супрамолекулярных систем: молекулы воды в рассмотренной структуре находятся между молекулами (ионами) амина и функциональными группами, образуя прослойку между ними.
Sorption properties of fibrous weak acid cation exchanger FIBAN K-4 have been investigated for sorption of mono-, di- and triethylamine from air. It has been found that main factors governing sorption effectiveness are: a) relative humidity; b) kinetic factors (amines’ low diffusion speed into the ion exchanger phase). Increased swelling for the ion exchanger in the amine ionic form has been observed. By ab initio quantum chemical calculations it has been shown that water molecules in the ion exchanger are located between amine molecules (ions) and functional groups, forming an intermediate layer.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.