Электродиализ эффективность

Чем больше величина кажущегося выхода по току, тем эффективнее процесс электродиализа. [c.230]

Концентрационная поляризация является серьезной помехой в электродиализе, так как проведение последнего при плотностях тока выше предельного значения приводит к снижению эффективности процесса за счет переноса ионов Н+ и ОН воды, изменению pH раствора в камерах и резкому снижению электропроводности. Все это ограничивает область применения электродиализа и повышает его стоимость. [c.83]

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 вели--чины, т. е.. единицы. [c.227]

Метод электродиализа нашел большое применение в промышленности и в лабораторной практике. Им пользуются для очистки пищевого желатина, клея, веществ, применяемых для дубления кожи, и т. д. Электродиализ используется также для эффективного обессо-ливания воды. [c.268]

Основными факторами, снижающими эффективность диализа (и электродиализа), являеотся обратная диффузия ионов через [c.534]

Электродиализ эффективно применяли для очистки полярных жидкостей [5]. В литературе даны также указания па возможность очистки неполярных жидких диэлектриков (е < 2) [6]. Данных о возможности очистки ЖК методом электродиализа в литературе не приведено. [c.56]

Целью задачи является определение выхода по току, который является весьма важным показателем эффективности электродиализ-ного метода. [c.40]

Таким образом, наиболее эффективным способом очистки раствора от электролитов оказывается электродиализ. [c.168]

Ускорение процесса диализа достигается наложением электрического поля (электродиализ), при этом также повышается эффективность разделения, особенно в конце, когда неравенство концентраций ионов по обеим сторонам мембраны становится меньше. Подвергаемый диализу раствор вводят в среднюю из трех камер, где его тщательно перемешивают. Две мембраны отделяют среднюю камеру от боковых камер, в которых расположены электроды. Через боковые камеры непрерывно поступает чистый растворитель. При прекращении перемешивания раствора в средней камере диализатора коллоидные частицы, имеющие собственный заряд или приобретающие заряд в процессе адсорбции ионов, движутся в электрическом поле и накапливаются у одной из мембран, где вследствие увеличения концентрации и плотности опускаются на дно диализатора и могут быть в дальнейшем отделены (процесс электродекантации). При помощи диализа можно разделить небольшие частицы растворов электролитов и частицы коллоидных растворов или высокополимерных веществ. Диализ позволяет определить молекулярный вес соединений и контролировать процессы образования молекулярных ассоциатов, сольватов и т. д. Применяя мембраны соответствующей пористости, можно проводить разделение частиц коллоидных растворов различной величины (ультрафильтрование) [77]. [c.386]

Мембраны. Эффективность процесса электродиализа во мею-гом определяется родом используемых полупроницаемых [c.373]

Каковы назначение и сравнительная эффективность диализа, электродиализа и ультрафильтрации [c.52]

Важное биологическое и техническое значение имеют эластичные гели в форме мембран. Мембраны разделяются на гомогенные (с избирательной растворимостью) и пористые (с ситовым механизмом действия). Изменение размеров пор изменяет электрохимическую активность мембран избирательные мембраны значительно повышают эффективность электродиализа узкопористые мембраны с высокой ионной избирательностью применяются в качестве мембранных электродов и др. [c.220]

Экспериментальная проверка метода электродиализа для разделения калия, рубидия и цезия [406, 407] установила небольшую эффективность метода даже при использовании многокаскадных электродиализаторов с двойными ионообменными мембранами [c.351]

Процесс ионного обмена может быть использован также при электродиализе с ионитовыми мембранами. В производстве фитохимических препаратов он может найти применение как эффективный способ деминерализации растворов неполярных органических веществ, а также как способ разделения полярных и неполярных органических веществ. [c.201]

В случае схемы 1 в переносе тока будут конкурировать между собой ион натрия и очень подвижный ион водорода. Для данной пары ионов эффективность процесса в любой момент электродиализа определяется отношением потоков конкурирующих ионов. [c.94]

При достижении критических плотностей тока поток ионов водорода и гидроксила становится частью общего потока ионов, что приводит к снижению эффективности электродиализа [4, 5, 6]. [c.65]

Как показывают кривые рис. 3, с увеличением количества электричества, затрачиваемого на электродиализ, выход по току понижается. Та же закономерность наблюдается и при увеличении плотности тока. Наибольшая эффективность процесса, как и в предыдущих опытах, достигается на 4-камерной ячейке, работающей по схеме 3. [c.96]

Последнее обстоятельство полностью подтверждает вышеприведенную трактовку процессов, определяющих преимущество электродиализа, работающего по схеме 3. Отсутствие ионов-конкурентов при этой схеме процесса приводит к значительному повышению эффективности переноса ионов Na+ и СГ, что в конечном итоге определяет высокий выход по току соляной кислоты и едкого натрия. [c.96]

Установлено, что эффективность процесса электродиализа при получении соляной кислоты и едкого натрия при прочих равных условиях зависит от подвижности и концентрации ионов-конкурентов в растворе. [c.96]

Эффективность процесса электродиализа определяется как физикохимическими свойствами применяемых ионитовых мембран, так и свойствами обрабатываемого раствора, электрическим и гидродинамическим режимом работы электродиализатора. [c.65]

Таким образом, расход энергии растет при повышении плотности тока и сопротивления ячейки и снижается с ростом эффективности тока. Обычно при электродиализе разбавленных растворов энергозатраты составляют 50 Вт.ч/(г экв.). [c.36]

Наряду с ускорением и совершенствованием самого процесса переноса ионов В. А. Каргиным совместно с Р. П. Ластовским и Т. А. Матвеевой (1951) были предложены остроумные методы очистки ряда веществ от нерастворимых или частично растворимых примесей, заключающиеся в переводе этих примесей в растворимое состояние путем обработки комплексообразующими агентами. Другим чрезвычайно эффективным методическим приемом явилась очистка осадков от нерастворимых примесей электродиализом в потоке ионов . В этом случае перевод примесей в растворимое состояние достигается перемещением через осадок ионов, необходимых для осуществления химических реакций, переводящих в раствор удаляемые примеси. Этот метод был успешно использован для очистки ряда промышленно важных веществ, таких, как целлюлоза, окись титана и метатитановая кислота, двуокись кремния, сахароза и т. д. [c.20]

Принцип электродиализа основан на ускорении диффузии ионов, и поэтому, проводя очистку вещества в электрическом поле, можно ожидать резкого увеличения как степени, так и скорости очистки. В случае применения электродиализа с потоком ионов через осадок перемещаются ионы, которые нужны для осуществления химических реакций, переводящих в растворимое состояние удаляемые примеси. Этот прием, названный нами очисткой в потоке ионов , дает возможность не только удалять нен<елательные примеси, но и выделять интересующие нас малые количества примесей, распределенные в большой массе осадков. В данном случае такой прием является эффективным, так как основная масса вещества остается неизменной, а химическим превращениям подвергается только выносимая примесь. [c.62]

Ранее указывалось, что скорость процесса уменьшения концентрации электролита в средней камере электродиализатора может быть сильно увеличена по сравнению со скоростью при электрохимически неактивных мембранах применением двух мембран одного знака заряда, но имеющих разницу в числах переноса ионов. Применяя две керамические диафрагмы различного радиуса пор, можно было значительно увеличить эффективность процесса электролиза, поставив более тонкопористую диафрагму на катодную сторону и более грубопористую диафрагму на анодную, учитывая их отрицательный знак заряда. Это положение послужило основой при конструировании нашего аппарата для умягчения воды путем электродиализа. [c.183]

Одним из эффективных методов фуппового разделения радионуклидов является электродиализ, т е перенос ионов через мембрану под действием электрического поля, С его помощью можно разделил ь радио-нуклидь( на три фуппы катионную, анионную и нейтральную. Процесс осущесгвляют в растворе НР (I моль/л) в течение 6 ч при токе 1 А 1112] Катионную фуппу составляют Мп, Со, Сз, Сб, " Ва 308 [c.308]

Применение мембран при электродиализе обусловливает ряд явлений, осложняющих процесс электролиза. Во-первых, числа переноса ионов электролита в мембране могут отличаться от их значений в свободном растворе. Эффективность электродиализа, как увидим ниже, зависит от природы мембран и их расположения в электродиализаторе во-вторых, в процессе электродиализа может не только уменьшиться концентрация раствора электролита в средней камере, но и измениться его состав, вследствие различной скорости удаления ионов. Например, при очистке какого-либо коллоидного раствора или суспензии от N32804 в средней камере может образоваться Нг504 (стр. 228) [c.224]

Эффективность применения тех или иных мембран при электродиализе оценивается затратами электроэнергии. На рис. 95 представлен пример теоретического подсчета выхода по току при электродйализе раствора N32804 с электрохимически неактивными мембранами. Вследствие большей подвижности ионов Н и ОН в порах катодной и анодной мембран при электродиализе находятся соответственно растворы щелочи и кислоты. [c.227]

При испытании сконструированного нами аппарата (очистка от солей воды из водопроводной сети г. Ленинграда) выяснилось, что следует предварительно удалять из воды органические вещества, имеющиеся в ней в относительно большом количестве. При длительном электродиализе происходило отложение органических веществ (путем электрофореза) на анодной диафрагме, что увеличивало ее элёктросопротивление. Кроме того, анодная диафрагма становилась электрохимически активной, разница чисел переноса между диафрагмами уменьшалась, и это понижало эффективность процесса электродиализа. В результате предварительной коагуляции органических веществ добавлением коагулянта А12(304)з (в количестве 60 мг на. л воды) получалась вода, свободная от органических веществ. Однако электродиализ невской воды, прошедшей предвар ительную коагуляцию, не дал удовлетворительных результатов, так как вода имела повышенную кислотность (pH 4), Это объясняется, во-первых, слабой буферностью коагулированной воды, во-вторых, тем, что применение двух отрицательно заряженных диафрагм вызвало [c.186]

Применение ионитовых мембран в электродиализе привело к значительному повышению эффективности процесса и снижению расхода электроэнергии на опреснение воды. Так, по данным О. С. Ленчевского, расход электроэнергии на опреснение воды озера Балхаш (содержащей 1,5 г солей в 1 л) составил 7 квт-ч на 1 м , а для воды Каспийского моря (содержащей 12 г в 1 л) расход электроэнергии был 35—49 квт-ч на 1 м . Использование в электродиализе ионитовых мембран с высокой электрохимической активностью, близкой к униполярной проницаемости для ионов, позволило перейти от конструкции приборов, включающих в себя отдельные трехкамерные ячейки, к многокамерным аппаратам. [c.187]

С целью экономии теплоты принципиально возможно комбинирование энергоемкого выпаривания с другими методами концентрирования, которые характеризуются более низкой удельной энергопотребляемостью при удалении растворителя из разбавленных растворов. К таким методам относят [190] электродиализ, гиперфильтрацию, осаждение кристаллогидратов, замораживание. Комбинирование методов требует осуществления обработки упариваемого раствора в две стадии сначала удаляется основное количество воды эффективным методом, не требующим большой затраты энергии, а потом упаривают раствор или суспензию до необходимой конечной концентрации. Целесообразность такого приема обосновывается характером зависимости энтальпии воды от концентрации раствора но технологически это не простая схема, особенно применительно к многотоннажным производствам. [c.230]

Электродиализ и обратный осмос. При электродиализе потен циал, используемый для перемещения компонентов, представляет собой электрическое поле, сопряженное с заряженными мембранами разных потенциалов, которые отталкивают одноименно заряженные молекулы в растворе. Из-за относительно слабого заряда белки остаются в этом растворе. Наоборот, ионы солей перемещаются, проникая сквозь пористые перегородки. Такой способ оказался особенно эффективным для удаления растворенных солей и служит равноценной заменой способа разбавления жид кой среды для осаждения белков путем снижения ионной силы В случае белковых экстрактов из-за полиэлектролитного характера белков, отсутствия заряда у растворенных углеводов и незна чительной вязкости, допустимой для этих методов, электродиализ не используется для избирательной регенерации изолята. [c.445]

В последние годы белки растительного происхождения все в большей степени используют для питания не только животных, но и человека. Прямое потребление человеком растительных белков касается в первую очередь зерно-вьгх культур, бобовых, а также различных других овощей. Выделение высоко-очищенных белков (изолятов) происходит в несколько стадий. На первой стадии белки избирательно переводятся в растворимое состояние. Эффективность разделения твердой (примеси) и жидкой (белки) фаз является залогом получения в дальнейшем высокоочищенного продукта. В большинстве случаев белки из растительных источников являются альбуминами или глобулинами, причем глобулины растворимы в слабых солевых растворах, а альбумины — еще и в чистой воде. Белковый экстракт содержит много сопутствующих растворимых продуктов, поэтому на второй стадии белки отделяют осаждением или, используя различия в размерах или в электрическом заряде, применяют мембранную технологию, а также другие приемы (электродиализ, ионообменные смолы, молекулярные сита и др.). Когда оптимальные условия растворимости белков определены, выбор конкретного технологического процесса зависит от вида сырья и целевого продукта. [c.58]

Как видно из кривых, количество NaOH и НС1, образующихся в процессе электродиализа хлористого натрия, закономерно возрастает с увеличением времени при всех значениях плотностей тока. При этом лучшие результаты получены на четырехкамерном электродиализаторе, работающем по схеме 3. Преимущество последней схемы перед другими можно объяснить следующим образом. Как известно, эффективность процесса электродиализа многокомпонентных растворов зависит при прочих равных условиях от подвижности конкурирующих ионов и от соотношения их концентраций, которая изменяется со временем. [c.94]

Во втором случае (схема 2) образование соляной кислоты в средней камере связано с миграцией СГ-ионов из катодного пространства, содержащего раствор Na l. Одновременное накопление щелочи в катодной камере приводит к увеличению концентрации ионов ОН, которые наряду с С1 -ионами участвуют в переносе тока во все возрастающем количестве. Соотношение потоков, равное единице, достигается при концентрации едкого натрия и соляной кислоты, равной 0,1 н., т. е. при более высокой концентрации, чем в случае схемы 1. Поэтому эффективность процесса электродиализа, проводимого по схеме 2, должна быть выше. Это подтверждается экспериментальными результатами, представленными на рис. 2. [c.94]

Объектом применения метода электродиализа с иоиитовыми мембранами являются обычно растворы хорошо растворимых электролитов с достаточно высокой концентрацией последних. Приложение метода к труднорастворимым электролитам ограничены рядом факторов, и при низких значениях растворимости электролитов процесс оказывается недостаточно эффективным [1, 21. Имеется однако ряд возможностей повышения эффективности электродиализа труднорастворимых электролитов. Одна из таких возможностей может быть реализована при проведения процесса электродиализа в области повышенных температур. [c.97]

Первая серия опытов проводилась с 0,25 н. растворами индивидуальных солей (Na l, ЫагЗО, , Na2 03), представляющих основные компоненты щелочных стоков. При этом предусматривалось изучить относительную эффективность процесса электродиализа при получении кислот и едкого натрия из солей с различной химической природой анионов и одинаковой природой катионов. [c.59]

Электромембранная технология (т.е. электродиализ, обеднение переносом и другие ее варианты) представляет собой одну из наиболее работоспособных систем для удаления из сыворотки ионизованных примесей. При использовании электродиализа или обеднения переносом ионизованные твердые вещества удаляются иа растворов с высоким содержанием этих веществ действительно непрерывно и электрохимически эффективно. Применение технологии деминерализации с фиксированным слоем ионообменника для обессоливания растворов, содержащих примерно 0,5% и бопее ионизованных твердых веществ, непрактично, поскольку в этих случаях технологический цикл, определяемый насыщением смолы и последующей ее регенерацией, слишком мал и, кроме того, в данной технологии продукт сильно разбавляется. Ионообменные смолы обладают ограниченной способностью к абсорбции минеральных компонентов, пос- [c.66]

Было показано, что электродиализный метод является эффективным методом удаления из сыворотки части ионизованных солей. Кроме классического варианта электродиализа с катионо- и анионоселективными мембранами, в этом процессе применялся также вариант электродиализа с катионоселективными и нейтральными мембранами (обеднение переносом). Каждый из этих вариантов имеет достоинства и недостатки, однако оба они - приемлемые и практичные методы достижения конечного результата. Например, в настоящее время из сыворотки с помощью электромембранной технологии (путем обычного электродиализа и обеднения переносом) вырабатывается за год около 9 тыс. т деминерализованных твердых веществ. Планируется также сооружение новых установок. [c.67]

Электрохимическая природа процессов обеднения переносом и электродиализа в ряде важных аспектов различается. В процессе обеднения переносом концентрационная поляризация вблизи поверхностей нейтральных мембран не возникает, тогда как в процессе обычного электродиализа она возникает у поверхностей анионообменных мембран. Благодаря отсутствию концентрационной поляризации предел1шая плотность тока в процессе обеднения переносом не достигается. Объясняется это тем, что предельная плотность тока в любом мембранном пакете почти всегда обусловлена характеристиками анионообменных, а не катионообменных мембран. Поляризация (и сопутствующие ей разложение воды и смещение pH ) вызывает сильную денатурацию протеина в сыворотке и усиление засорения поверхностей анионообменных мембран. Так как это явление в процессе обеднения переносом не возникает, срок службы мембран увеличивается, а процедура очистки пакета по сравнению с обычным электродиализом упрощается. Однако в процессе обеднения переносом эффективность тока не достигает таких высоких значений, какие возможны при электродиализе, так как одна из мембран по своей природе неселективна и катионы не отталкиваются. Поэтому катионы могут выделиться из сыворотки, пройти через концентрированный раствор и вновь попасть в сыворотку в следующей по направлению к катоду камере. Таким образом, через неселективную мембрану происходит конкурирующий перенос катионов в одном направлении и анионов в противоположном. [c.70]

В результате этого явления значение эффективности тока составляет примерно половину возможного значения эффективности тока при обычном электродиализе. Однако в процессе обеднения переносом не происходит засорение мембран отложениями протеиноподобных веществ и поэтому отсутствуют потери эффективности тока, обусловленные засорением. Несмотря на то что в электро-диализе начальная эффективность тока может достигать 100%, обычно эффективность тока снижается до значений менее 50% эффективности в процессе обеднения переносом, что обусловлено отложением протеинов на поверхности и внутри анионообменных мембран. [c.70]

Важнейшим вкладом В. А. Каргина в разработку электрохимических методов очистки и анализа веществ является усовершенствование методов электродиализа и создание пятикамерного электродиализатора [И]. Трудность очистки веществ традиционными методами с использованием трехкамерного электродиализатора была связана с рядом обстоятельств и прежде всего с процессом обратной диффузии отдельных примесей. Для достижения наиболее эффективной очистки в таких случаях требова-лась частая смена воды в боковых камерах. Это, в свою очередь, делало практически невозможным концентрирование ценных примесей. Другая трудность заключается в очистке от слабых электролитов, поскольку скорость переноса пропорциональна не концентрации самого электролита, а лишь его диссоциированной части. Для преодоления этих трудностей В. А. Каргиным была предложена новая конструкция электродиализатора, содержащая наряду с тремя основными камерами две дополнительные, включающие диафрагмы и электроды и присоединенные к боковым камерам с помощью узких каналов. К электродам боковых и вспомогательных камер прикладывается разность потенциалов, и в дополнительные камеры переносятся из боковых все удаляемые примеси. Таким образом, введение дополнительных камер позволяет предотвратить процесс обратной диффузии. Кроме того, в дополнительных камерах можно проводить концентрирование ценных примесей. Предложенная конструкция прибора позволяет также резко уменьшить расхэд воды. [c.20]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология