Мембрана анионообменная

В случае использования анионообменной мембраны перенос тока осуще ствляется ионами ОН. Электроды выполняются в виде тонкой титановой, никелевой или платиновой сетки, покрытой платиновой чернью, либо в форме пористой массы, нанесенной на поверхность мембраны. Во втором случае водородный электрод делают из активированного угля, содержащего платину, а кислородный — из угля с добавкой серебра. [c.55]

Полупроницаемая мембрана препятствует диффузии в растворах бинарных электролитов и тем самым их перемешиванию. Катионо- или анионообменные мембраны представляют собой систе мы, в которых анионные (соответственно катионные) груп- [c.320]

Принцип действия применяемых в электродиализе ионообменных мембран рассмотрим на примере анионообменной мембраны. Эта мембрана содержит катионные группы, фиксированные в матрице смолы, из которой формуется мембрана. [c.337]

Электродиализ — процесс, в котором ионы, содержащиеся в растворе, удаляются с использованием мембран под действием внешнего электрического поля. Мембраны, используемые в этом процессе, называются ионообменными мембранами. Они бывают двух типов катионообменные, которые пропускают только катионы, и анионообменные, которые пропускают только анионы. [c.144]

Установка электродиализа (рис. 7.3) представляет собой набор пакетов плоских мембран, один из которых показан на рис. 7.3. Анионо- и катионообменные мембраны в пакете чередуются. С обеих сторон пакет мембран ограничен электродами. Раствор, содержащий ионы (примем для определенности, что это ионы поваренной соли Ка и С1"), течет в плоских каналах между мембранами. Под действием внешнего электрического поля, перпендикулярного плоскости мембран, ионы Ка" проходят через катионообменные мембраны, а ионы С1 — через анионообменные мембраны. В итоге уменьшается содержание соли в канале левой пары мембран, называемом каналом диализата, и увеличивается соответственно в канале правой пары мембран, называемом каналом концентрата. Раствор соли прокачивается через оба канала, причем в процессе движения соль переходит из канала диализата в канал концентрата. Часть секции, включающая каналы диализата и концентрата с прилегающими к ним мембранами. [c.144]

Примером использования анионитовой мембраны является выделение свободного этилендиамина из его хлористоводородной соли. Обычно это осуществляют нейтрализацией едким натром. К сожалению, появление в продукте хлористого натрия вызывает значительные затруднения при последующем выделении свободного диамина перегонкой. Здесь так же можно провести электрохимический процесс в двухкамерной ячейке, которая на этот раз должна быть разделена анионообмен-ной мембраной. В катодном пространстве находится раствор солянокислого этилендиамина, а в анодном — разбавленная соляная кислота. Ионы хлора мигрируют из катодной камеры через проницаемую для анионов мембрану в анодную камеру. На катоде выделяется во- [c.162]

Специальные анионообменные мембраны с высокой диффузионной проницаемостью для кислот. [c.17]

Вблизи другой поверхности анионообменной мембраны происходит накопление ионов, так как мембрану проходит большее количество ионов, чем может быть перенесено электрическим током (число переноса ионов в растворе ниже, чем в мембране). Таким образом, концентрация ионов у поверхности мембраны повышается и в растворе устанавливается градиент концентрации, который приводит к удалению избытка ионов путем диффузии. [c.18]

Так как срок службы анионообменных мембран при обработке растворов с органическими анионами незначителен, был разработан вариант электродиализа, названный обессоливанием переносом, в котором используются катионообменные и нейтральные мембраны. [c.21]

В электродиализной системе, в которой используются только анионообменные или только катионообменные мембраны, можно осуществлять непрерывное замещение анионов или катионов. Для этого в каждую вторую камеру подается обрабатываемый раствор, а в распо- [c.26]

Для изменения концентрации электролитов в растворах путем электродиализа используются ионообменные мембраны — ионообме№-ники в виде пленки. Существуют два типа ионообменных мемфан анионообменные и катионообменные мембраны. Анионообменная мембрана содержит катионные группы, фиксированные в матрице смолы. Заряд фиксированных катионов нейтрализован зарядом подвижных анйонов, находящихся в порах смолы. При погружении такой мембраны в раствор электролита анионы раствора могут внедряться в матрицу смолы и замещать первоначально присутствующие в ней анионы, проникновению же катионов препятствуют силы отталкивания их фиксированными в смоле катионами. [c.13]

Электродиализ представляет собой процесс мембранного разделения, в котором ионы растворенного вещества переносятся через мембрану под действием электрического поля. Таким образом, движущей сшюй этого процесса является градиент электрического потенциала. Под действием электрического поля положительно заряженные ионы (катионы) перемещаются по направлению к отрицательному электроду (катоду). Отрицательные ионы (анионы) движутся по направлению к uoJЮЖитeJIьнo заряженному электроду (аноду). Электрическое поле не оказывает влияния на незаряженные молекулы. При использовании проницаемых для ионов неселективных мембран можно разделять электролиты и неэлектролиты. Когда применяются мембраны, более проницаемые для катионов или, наоборот, для анионов, с помощью электродиализа можно повысить или понизить концентрацию раствора электролита [13]. С этой целью используют ионообменные мембраны анионообменные и катионообменные. Матрица анионообменной мембраны содержит фиксированные катионные группы. Заряд фиксированных катионов нейтрализован зарядом подвижных анионов. [c.439]

Если в результате диссоциации ионогенных групп образуются свободные катионы — мембрана называется катионообменной, если образуются анионы — анионообменной. [c.9]

ЭЛЕКТРОДИАЛИЗ, метод разделения ионизированных соед. под действием электродвижущей силы, создаваемой в р-ре по обе стороны разделяющей его мембраны (М.). Использ. неселективные М., проницаемые для любых ионов (для отделения электролитов от неэлектролитов), и селективные, проницаемые только для катионов или только для анионов (для обессоливания р-ров электролитов или фракционирования ионов). Аппараты с селективными М. (см. рис.) состоят из ряда камер, по к-рым под давл. перемещаются р-ры электролитов. В крайних камерах расположены электроды. При прохождении электрич. тока через пакет М. катионы перемещаются к катоду, анионы — к аноду. Поскольку катионообменные М. пропускают только катионы, а анионообменные — только анионы, камеры поочередно обогащаются и обедняются электролитом. В результате исходный р-р электролита удается разделить на два потока— обессоленный и концентрированный. Разделение ионов с одинаковым знаком заряда происходит в результате различия между скоростями их переноса через М. [c.696]

Технология получения гетерогенных М. и. (имеют наиб, практич. значение) включает след, стадии кондиционирование, сушка и измельчение ионообменных полимеров (ионитов см. Ионообменные смолы. Анионообменные смолы, Катионообменные смолы) до тонины помола не более 50 мкм смешение порошков ионита и пленкообразующего полимера гомогенизация смеси при 150-180°С на вальцах или в экструдере формование заготовок мембран (листов) при 150-180 С на вальцах или каландре уплотнение и армирование мембраны на прессе при т-рах на 15-25 °С выше т-ры размягчения связующего. По др. методу получения осуществляют измельчение ионообменного полимера смешение полученного порошка с р-ром или расплавом связ5тоще-го нанесение полученной дисперсии на упрочняющую ткань, сушку и уплотнение мембраны. [c.31]

Другой тип селективности по зарядам реализуется при покрытии электродов анионообменными мембранами. Например, поли-(4-винилпиридин) применяется для модифицирования электродов при определении анионов. С разделением по зарядам можно сочетать также разделение по размерам, используя двойное покрытие -пленку ацетилцеллюлозы поверх слоя анионообменной или катионообменной мембраны. Применение многослойных мембран повышает селективность отклика. В табл. 13.3 приведены данные о мембранах, применяемых для модифицирования электродов. [c.494]

Разработаны методы и аппаратура для удаления СОг пз воздуха прп помощи органических поглотителей — растворов аминосппртов, которые регенерируют при низкой температуре. Лучшим поглотителем оказался 25%-ный раствор моноэтаноламина. Система включает несколько колонок, в которых происходят поглощение СО2, отмывка реагента и регенерация адсорбента при его нагревании. При данном способе очистки могут быть реализованы хорошие массо-габаритные параметры ЭУ. К недостаткам метода следует отнести значительные потери напора в условиях большого расхода при малом давлении воздуха и частичный унос органических поглотителей, которые, попадая в ТЭ, снижают их электрохимические характеристики. В качестве адсорбентов могут быть использованы мембраны из основных анионообменных смол. Мембраны изготовлены из слабощелочных смол с сетчатой макромолекулярной структурой, которые предварительно- обрабатывают основаниями (КаОН или КН40Н), промывают в воде и сушат в атмосфере азота. Входящий в ЭХГ и выходящий из него потоки газа попеременно направляются к мембранам с помощью специальных регуляторов. Каждая мембрана обеспечивает проведение 12 адсорбционно-восстановительных циклов. Производительность аппарата, содержащего 127 г смолы, составляет 2200 л воздуха за каждый цикл. [c.125]

В общем случае селективность ионообменных мембран ограничена избирательным переносом катионов (катионообменные мембраны) или анионов (анионообменные мембраны). Соответственно основная область их применения в электродиализе — суммарное выделение катионов или анионов из растворов с целью обессоливания морской воды или очистки сточных вод. Применение электродиализа для суммарного концентрирования ионных форм элементов в аналитических целях ограничено, с одаюй стороны, неполнотой концентрирования и, с другой стороны, протеканием электрохимических реакций на электродах с участием концентрируемых форм, что приводит к усложнению их последующего аналитического определения. [c.218]

Электродиализ (см, раздел 18) основан на переносе ионов растворенного вещества через мембрану под действием электрического поля. Движущей силой этого процесса является градиент электрического потенциала, В процессе электродиализа используются катионообменные и анионообменные мембраны, более проницаемые для катионов или анионов соответственно, В многокамерном электродиализаторе чередуется большое число таких мембран, расположенных между двумя электродами. Электрический ток переносит катионы из исходного раствора в концентрированный раствор через катионообменную мембрану, расположенную со стороны катода, В этом растворе катионы задерживаются анионообменной мембраной. Направление движения анионов является противоположным. Общий результат процесса заключается в увеличении концентрации ионов в чередующргхся камерах и одно- [c.33]

Другой способ приготовления ионообменников на основе ПЭИ связан с получением привитых сополимеров или продуктов конденсации этиленимина или ПЭИ на поверхности нерастворимых полимерных материалов (целлюлозы [190—194], лигнина [195, 196] и др. [197, 198]). Так получено большое число промышленно важных ионообменников, а также чрезвычайно прочные полупроницаемые анионообменные мембраны (пропиткой целлюлозной бумаги метанольным раствором ПЭИ и эпихлоргидря-на) [199], которые находят практическое применение в электрохимических процессах. [c.223]

Основным ограничением производительности электродиализных ахшаратов является концентрационная поляризация у поверхностей ионообменных мембран. Концентрационная поляризация возникает вследствие различия чисел переноса ионов в растворах и в ионообменных мембранах. При рассмотрении причин возникновения концентрационной поляризации вблизи анионообменной мембраны следует принять во внимание, что число переноса анионов в растворе меньше числа переноса в анионообменной мембране. Вследствие более низкого значения числа переноса в растворе количество о- -рицательных ионов, переносимых электрическим током через рас-ь-вор к поверхности анионообменной мембраны, недостаточно для восполнения числа отрицательных ионов, удаленных от этой поверхности и перенесенных через мембрану. Эта нехватка ионов приводит к снижению концентрации ионов в растворе вблизи поверхности мембраны, В конце концов в растворе устанавливается такой градиент концентра ции, при котором баланс ионов, необходимый для поддержания стационарных условий, обеспечивается диффузионным переносом, обусловленным градиентом концентрации. [c.18]

А анионообменнал мембрана 8 - толщина идеализированною граничною слоя 1 - ионценмрация соли в граничный слоях и в объеме раствора. [c.19]

Для проведения обычного электродиализного процесса, показанного на фиг. 1, в котором используются катионо- и анионообменные мембраны, необходимо решить ряд проблем, причем многие из них связаны с анионоселективными мембранами. [c.20]

При плотности тока выше предельной гидроксильные ионы, образующиеся у аыионообменных мембран, переносятся через анионообменные мембраны и смещают величину pH концентрированных растворов в сторону щелочных значений. Если растворы в камерах концентрирования содержат вещества, образующие в щелочной среде осадки, такие, как Са(НСОз)2, камеры концентрирования могут быть закупорены осадками и электродиализатор выйдет из строя. Это явление, СБизаииое с образованием твердых осадков, в некоторых случаях можно устранить подкислением концентрируемых растворов. [c.20]

В настоящее время проводятся исследования с целью разработки мембран с относительно пористыми матрицами и матрицами, основой которых вместо ароматических полимеров служат алифатические полимеры. Эти работы могут привести к созданию анионообменных мембран, менее чувствите/дзных к органическому отравлению, чем используемые в настоящее время относительно непроницаемые мембраны на основе ароматических полимеров. [c.21]

Принципиальные преимущества такой организации электродиа-пизного процесса заключаются в том, что при этом исключены анионообменные мембраны и сопутствуюшие )1м явления поляризации [c.21]

В работе /12/ рассмотрен электродиализный процесс с катионообменными и нейтральными мембранами, в котором применен режим противотока обедненного и концентрированного растворов при скоростях потоков, аналогичных скоростям, используемым в электрогравитации. Нейтральные мембраны способствуют разделению обедненного и концентрированного граничных слоев и обеспечивают бопее высокую пропускную способность, чем это возможно при использовании только катионообменных мембран. Очевидно, возможны также системы с анионообменными и нейтральными мембранами или системы только с анионообменными мембранами, эквивалентные системам с катионообменными и нейтральными или системам только с катионообменными мембранами. [c.25]

Если в питательных растворах, кроме подлежащих переносу че-раз мембраны ионов, содержатся трех- или четьфехвалентные ионы (например, железа, марганца, тория), их необходимо удалить. Обнаружено, что многовалентные катионы могут связываться внутри катионообменных мембран с фиксированными отрицательными зарядами и частично или полностью их нейтрализовывать. Нейтрализация зарядов снижает значения чисел переноса других катионов и соответственно коэффициент полезного действия тока (эффективность тока). Четырехвалентные ионы могут не только нейтрализовать фиксированные в матрице заряды, но даже изменить его знак /3/. Очевидно, что при этом четырехвалентные ионы связываются с отрицательными фиксированными зарядами матрицы смолы таким образом, что по крайней мере один из четырех положительных з рядов четырехвалентного иона не нейтрализуется фиксированными в матрице смолы отрицательными зарядами. Мембранная матрица в конечном итоге приобретает суммарный положительный заряд, т.е. катионообменная мембрана становится анионообменной мембраной. [c.53]

Диаграмма потоков в двухступенчатой электродиализной установке для концентрирования электролитов или деминерализации растворов показана на фиг. 1. Раствор, предназначенный для подачи в камеры концентрирования электродиалиэного пакета (предполагар-ется, что раствор не содержит больших нерастворенных частиц), содержится в резервуаре для питания камер концентрирования. Этот раствор прокачивается через фильтр в камеры концентрирования электродиализного пакета первой ступени и далее через камеры концентрирования пакета второй ступени. Раствор, предназначенный для деминерализации, прокачивается аналогичным образом через камеры обессоливания электродиализных пакетов первой и второй ступеней. В электродиализных пакетах ионы переносятся через катионо- и анионообменные мембраны (гл. 1 и 2). Раствор электролита в одной группе камер деминерализуется, а в другой -к онцентрируе тся. [c.56]

Классический вариант электродиализа с катионо- (С) и анионообменными ( ) мембранами показан на фиг 1. По этой технологии через электродиализный пакет может пропускаться сыворотка с любой концентрацией твердых веществ, начиная от растворов с естественной концентрацией 6% и до растворов, содержащих более 40-50% твердых веществ. Удаление из сыворотки ионизованных компонентов достигается переносом ионов как через анионообменные, так и катионообменные мембраны. Одновалентные ионы, в основном хлориды калия и натрия, по- идимому, более подвижны, чем двухвалентные соли, и удаляются легче. Многовалентные соли, главным образом фосфаты кальция, по-видимому, значительно менее подвижны по сравнению с однрвалентными солями и, возможно, связаны в комплексах с белковыми компонентами щелока. Их также можно удалить электродиализом, однако перенос этих солей обычно начинается после того, как из сыворотки выведена основная часть одновалентных ионов и если используется более высокое напряжение. [c.67]

В варианте электродиализа с катионо- и анионообменными мембранамч при дe fflнepaлизaции сыворотки анионные белковые фракции также осаждаются на поверхностях анионообменных мембран в камерах с сывороткой. Многие денатурированные компоненты белка представляют собой крупные отрицательно заряженные ионы, которые движутся внутри мембранного пакета под влиянием электрического тока. Эти частицы слишком велики, чтобы быть в состоянии пройти через анионообменные мембраны, и поэтому они отлагаются тонким споем в камерах с сывороткой на поверхности анионообменных мембран. Осадки с поверхности мембран можно удалить изменением полярности тока, однако этот прием не всегда [c.68]

Во втором варианте электромембранной технологии деминерализации молочной сыворотки применяется процесс, называемый обеднением переносом (фиг. 2), Обеднение переносом даляется аналогом классического электродиализа, за исключением того, что вместо анионообменных мембран используются нейтральные, или неселектиБные, мембраны. Катионообменные мембраны идентичны мембранам, используемым в обычном электродиализе. В качестве неселективных мембран часто используются диализные мембраны или же целлюлозные пленки. [c.69]

На фиг, 2 приведена схема процесса регенерации варочных хими-микатов с использованием механизма обеднения переносом через катионообменную и нейтральную мембраны. Этот процесс можно рассматривать как альтернативный метод обработки отработанных варочных щелоков, в котором вместо анионообменных мембран используются нейтральные. Но при использовании этого процесса для регенерации варочных химикатов не решается (как и в обычном электродиализе с катионо- и анионоо -менными мембранами) основная задача выделения варочного основания в химической форме, пригодной для непосредственного применения в процессах варки. Другими словами, если отработанный [c.83]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология