ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные свойства мембран из "Ионообменные высокомолекулярные соединения" Ионитовые мембраны представляют собой иолообменный материал, имеющий форму тонких гибких листов или пластин. Они предназначаются в основном для применения в качестве перегородок (диафрагм) в электролитических ваннах. Могут быть использованы также для некоторых специальных исследовательских и промышленных целей. [c.143] Термины мембрана и диафрагма в лите1рату ре употребляются как однозначные. Обычно под диафрагмами подразумевают грубопористые перегородки значительной толщины, в то время как к мембранам относят эластичные пленки. [c.143] Поскольку листовой ионитовый материал не является пористым, мы считаем целесообразным употреблять для него термин мембрана , сохранив термин диафрагма для грубопористых листовых й пластинчатых материалов. [c.143] Основным свойством ионитовых мембран является ик электрохимическая активность. Это означает, что, будучи помещенными в электролитическую ванну в качестве перегородки, они не оказывают большого сопротивления электрическому току и при этом обладают способностью существенно изменять числа переноса соответствующих ионов. Так, например, катио-н итовая мембрана не оказывает лрепятствия прохождению через нее катионов (числа переноса катионов через мембрану близки к единице), в то время как перенос электричества анионами через такую мембрану практически выражается величиной, близкой к нулю. На анионитовой мембране наблюдается обратная картина. [c.143] Это главнейшее свойство ионитовых мембран положено в основу их технологического применения в ряде электрохимических производств. [c.143] При этом ионитовые мембраны выгодно отличаются от зернистых ионитов тем, что использование их не связано с затратами регенерирующих веществ, технологические нроцессы с их применением легко могут быть оформлены по непрерывным схемам, поддаются полной автоматизации, не требуют громоздкой аппаратуры и большого обслуживающего персонала. [c.143] Значительный вклад в теорию и практику электродиализных процессов (высоковольтный электродиализ) с применением целлюлозных и других доионитовых мембран внесен акад. [c.144] Идеальная электрохимическая активная мембрана должна быть полиостью проницаема для ионов одного знака (числа переноса электричества данными ионами равны единице) и савершенно непроницаемыми для ионов противоположного знака (числа переноса равны 0). Разумеется, изготовить такую идеальную мембрану практически невозможно, но можно получить материал со свойствами, близкими к теоретическим при низких концентрациях электролита. Таким материалом являются ионитовые мембраны. [c.144] В связи с этим в капилляре в непосредственной близости к его стенкам числа переноса ионов электролита, очевидно, будут отличными от чисел переноса во внещнем растворе. По оси капилляра, вне пределов двойного электрического слоя, изменение чисел переноса не должно иметь места. Если радиус капилляра равен толщине двойного электрического слоя, то числа переноса катионов в капилляре с отрицательно заряженной стенкой должны быть близки к единице, а числа переноса анионов близки к нулю. При положительном заряде стенки капилляра, очевидно, будет иметь место обратная картина. [c.145] Электрохимическая активность ионитовых мембран обусловлена наличием в них ионогенных групп. Если это группы кислотного характера, то мембрана представляет собою неподвижный гигантский иолианион, а катионы располагаются в диффузном слое. Такая мембрана будет катионопроницаемой. Если же вещество мембраны содержит ионогенные группы основного характера, то она будет представлять собою неподвижный поликатион, а диффузный слой будет насыщен подвижными анионами. В это1М случае мембрана является анионопроницаемой. [c.145] В настоящее время для объяснения (механизма ионной полу-проницаемости ионитовых мембран (Исшользуют основные положения известной теории мембранного равновесия Доннана. [c.145] При увеличении концентрации электролита внешнего раствора, как это видно из уравнения (1), увеличивается концентрация электролита в. мембране, т. е. наряду с катионами в мембрану мигрирует эквива.тентное количество анионов. Это означает, что при высоких концентрациях внешнего раствора числа переноса катионов снижаются, а числа переноса анионов у(велич нваются, т. е. мембрана теряет свои селективные свойства. [c.146] При любом методе изготовления мембран стремятся получить материал, который, по возможности, обладал бы следующим комплексом свойств высокой электрохимической активностью, достаточной эластичностью и механической прочностью, высокой химической стойкостью и достаточной температурной устойчивостью, малой набухаемостью, малой водопроницаемостью. [c.146] В настоящее время наибольшее значение имеют следующие два принципиально различных метода получения мембран гомогенного типа. [c.146] Для получения анионитовых мембран подвергают реакции поликонденсации 126 вес. ч. водного 37%-ного раствора меламина и 243 вес. ч. водного раствора формальдегида при 40° в гечепие 45 минут. Полученные жидкие (продукты поликонден-сации отверждают на подложке из ткани при 75° в течение 12 часов в шрисутствии влаги. [c.147] Помимо ионообменных (Смол конденсационного типа могут быть также использованы ионообменные смолы пол имериза-ционного типа. Так, например, различные сополимеры с акриловой или (Метакриловой кислотой могут быть получены в виде пленки, которая при необходимости может быть армирована сеткой или тканью из синтетических материалов. [c.147] Подобным же образом получают пленки из эфиров (преимущественно бутиловых) л-стиролсульфоновой кислоты. Эфир со полимеризуют с (небольшим количеством дивинилбензола или любого другого дивинильного соединения. [c.147] Полученный жидкий сополимер наносят на армирующую подложку, после чего завершают реакцию сополимеризации и омыляют эф(Ирные группы. [c.147] Вернуться к основной статье