249 
Раздел \И. Обработка воды
степени ионизации активных групп катионита зависит эффективность при-
менения ионообменного процесса. Большое влияние на обменную 
спо-
собность катионита оказывает природа поглощаемых катионов. 
Любой
катион может поглощаться катионитом полностью, однако величина ра-
бочей емкости поглощения при этом будет зависеть от того, какой имен-
но катион поглощается. Интенсивность поглощения подчиняется опре-
деленной закономерности:
Ма+ << NoН,* << К* < Ме?+ << Са?+.
Здесь каждый последующий катион поглощается катионитом более
интенсивно, чем предыдущий.
В качестве катионитов в настоящее время применяются только ис-
кусственно получаемые материалы. Из числа практически используемых
катионитов в первую очередь следует указать сульфоуголь— полифункци-
ональный катионит, получающийся сульфированием (обработка концент-
рированной серной кислотой при высокой температуре) природных кок-
сующихся плавких каменных углей. По внешнему виду сульфоуголь 
—
черный зернистый материал, состоящий из гранул неправильной формы
размером от 0,25 до 1,2 мм. Обменная способность сульфоугля состав-
ляет от 200 до 300 мг-экв/л в зависимости от условий применения. Суль-
фоуголь 
применяется 
для Ма-, Н- и NoН,-катионирования. 
Благодаря
доступности и дешевизне сульфоуголь получил широкое распростране-
ние в теплоэнергетике для водоподготовки.
Кроме сульфоугля в настоящее время широко применяют синтети-
ческие ионообменные смолы 
— иониты, представляющие собой высоко-
молекулярные соединения, которые состоят из молекул-гигантов с ог-
ромной молекулярной массой. Ионит 
— твердое, практически нераство-
римое в воде вещество, механически прочное и химически устойчивое.
Ионообменная способность синтетических ионитов, так же как и ес-
тественных, обусловливается активными группами, закрепленными 
на
каркасе высокомолекулярных соединений, расположенных в объеме ча-
стицы (зерна). Таким образом, всякий ионит 
— это нерастворимый от-
рицательный или положительный поливалентный ион, окруженный под-
вижными ионами противоположного знака. Из синтетических катиони-
тов наиболее широкое распространение в водоочистке получили КБ-4-П2,
КУ-1Г, КУ-2-8. Они обладают в несколько раз большей обменной спо-
собностью, чем сульфоуголь. Например, обменная способность КУ-2-8
при Ма-катионировании составляет 800—900 мг-экв/л.
Ионообменные процессы, осуществляемые на катионитах, основа-
ны на типовых реакциях катионного обмена:
К 1 
No - МеОН 
<= К 1 Ме -- МNoаОН;
К 1Н 
+ МеОН 
== К 1 Ме -- Н,О;
К 1 М1+М2АН‹——“=К 1 М2+М1АН,
где 
К— сложный радикал катионита (органический скелет), прак-
тически нерастворимый 
в воде и 
играющий 
роль не-
подвижного аниона;
1-- знак, указывающий на способность катионита — диссоци-
ировать на нерастворимый анион и катионы Ма*, Н+ или
МН 
;
Ма, Н и М, 
— подвижные обменные катионы катионита;
Ме и М, — катионы, подлежащие извлечению из воды в обмен на МNoа,
Ни М1;
Ан— анионы солей в воде.