ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Очистка коллоидных растворов и суспензий от электролитов методом электродиализа из "Руководство к практическим работам по коллоидной химии Издание 2" Кроме того при электродиализе дисперсных систем происходит электрофорез. Движущиеся при, электрофорезе частицы могут осаждаться на мембране и тем самым изменять ее свойства. [c.224] Такое разделение мембран, применяющихся при электродиализе, является относительным вследствие того, что изменение чисел переноса ионов в мембране зависит также от природы электролита и концентрации раствора, которая изменяется в процессе электродиализа. С уменьшением концентрации электролита электрохимическая активность мембран возрастает, и, кроме того, мембраны электрохимически неактивные в концентрированных растворах могут оказаться электрохимически активными в разбавленных растворах. [c.225] При проведении электродиализа в реальных условиях крайние камеры наполняются дистиллированной водой,— тогда пр мере накопления кислоты и щелочи в электродных пространствах вместо ионов электролита в среднюю камеру будут поступать ионы водорода и гидроксила, образуя -воду. Таким образом, уменьшение концентрации электролита в средней камере при применении электрохимических неактивных мембран происходит только вследствие ухода ионов электролита с заменой их ионами водорода и гидроксила из электродных камер. [c.226] При использовании электрохимически активных мембран возможно изменение концентрации растворов в средней камере и в том случае, когда во всех трех камерах электродиализатора находится раствор одного и того же электролита. Было установлено, что изменение концентрации раствора при электродиализе зависит только от значений чисел переноса ионов в мембране и не зависит от чисел переноса ионов в свободном растворе. [c.226] Следует обратить внимание на то, что в этом случае чрезвычайно важно расположение мембран по отношению к полюсам источника тока. Уменьшение концентрации электролита может происходить только в том случае, когда число переноса катиона в катодной мембране больше, чем число переноса катиона в анодной мембране. Очевидно, что в этом случае число переноса аниона в катодной мембране будет меньше, чем в анодной мембране. При таком расположении мембран катионы будут в относительно большем количестве уходить из средней камеры через катодную мембрану, чем поступать в нее из анодного пространства. Соответственно и анионы также в относительно большем количестве будут удаляться из средней камеры через анодную мембрану, чем поступать в нее через катодную мембрану. Следовательно, при электродиализе с мембранами разного знака заряда положительно заряженную мембрану надо поставить на анод, а отрицательно заряженную — на катод. [c.226] При обратном расположении мембран, т. е. когда число переноса катиона больше в анодной мембране, чем в катодной, в средней камере концентрация электролита будет увеличиваться. [c.226] С увеличением разности чисел переноса ионов в анодной и катодной мембранах возрастает скорость изменения концентрации электролита в средней камере. Можно повысить скорость электродиализа, применяя мембраны одного знака заряда, но разной электрохимической активности. При этом, если мембраны приготовлены из одного и того же материала и имеют отрицательный заряд поверхности, то мембрану с большим средним радиусом пор ставят на анод. В случае двух положительно заряженных мембран анодная мембрана должна иметь меньший радиус пор по сравнению с катодной. Наиболее эффективно процесс электродиализа будет идти с идеально электрохимически активными мембранами разного знака заряда. В этом случае разность чисел переноса ионов электролита в. анодной и катодной мембранах достигает максимальной величины, т. е. единицы. [c.227] При проведении электродиализа до недавнего времени применяли различные пористые мембраны. Отрицательно заряженных мембран известно много, например керамические, пергаментные, целлофановые, коллодиевые и др. Выбор положительно заряженных мембран был весьма ограничен. [c.227] В настоящее время при проведении электродиализа широко применяют ионитовые. мембраны, т. е. мембраны из ионообменных смол (стр. 125). Такие мембраны по свойствам приближаются к идеально электрохимически активным и. обладают малым электросопротивлением. Из ионообменных смол можно готовить как положительно, так и отрицательно заряженные мембраны. Для приготовления отрицательно заряженных мембран используют катиониты положительно заряженные мембраны готовят из анионитов. [c.227] Ионообменные смолы применяют и для поглощения примесей, удаляемых из средней камеры. Для этого устанавливают постоянную циркуляцию промывных вод из боковых камер через колонки, наполненные ионообменными смолами. По окончании опыта поглощенные смолой примеси можно извлечь и проанализировать. [c.227] Эффективность применения тех или иных мембран при электродиализе оценивается затратами электроэнергии. На рис. 95 представлен пример теоретического подсчета выхода по току при электродиализе раствора Ыа2504 с-электрохимически неактивными мембранами. Вследствие большей подвижности ионов Н и ОН в порах катодной и анодной мембран при электродиализе находятся соответственно растворы щёлочи и кислоты. [c.227] Схема расчета теоретического значения выхода по току при электродиализе (с электрохимически,неактивными мембранами). [c.228] Применение электрохимически активных мембран при электродиализе значительно увеличивает выход по току. [c.228] Чем больше величина кажущегося выхода по току, тем эффективнее процесс электродиализа. [c.230] Большей скорости и высокой степени очистки достигают проведением электродиализа при высоком напряжении (200— 400 в см). [c.230] Через определенные промежутки времени, в зависимости от концентрации раствора и объема средней камеры, производят отбор проб пипеткой ИЗ средней камеры, отмечая одновременно показания амперметра. Обычно пробы берут по 5—10 см через 10—20 мин. [c.230] Для вычисления прощедшего количества электричества в а-ч берут среднюю силу тока, соответствующую промежуткам времени между соседними измерениями /ср, и умножают на время в часах, т. е. в случае проб, берущихся через каждые 15 мин, на 0,25. [c.231] Строят график, на котором по оси абсцисс откладывают количество ампер-часов, прощедщих от начала опыта по оси ординат значения электропроводности растворов, причем на оси ординат отмечают значение электропроводности исходного раствора. [c.231] При наблюдении за изменением концентрации растворов, определяемой аналитически, анализ проб производится по одному из трех ниже указанных методов. [c.231] Вернуться к основной статье