Электродиализатор

Рис. VI.2. Схемы диализатора (а) и электродиализатора (б).

Электродиализ — диализ, обусловленный миграцией ионов через мембрану под действием приложенной разности потенциалов (электромиграцией). На рис. IV. 17 показана схема электродиализатора, представляющего собой сосуд, разделенный мембраной М, по обе стороны которой находятся электроды под напряжением постоянного электрического поля. Рассмотрим принципы электродиализа на примере переноса хлорной кислоты через различные мембраны. Если пропустить через водный раствор хлорной кислоты количество электричества, равное числу Фарадея (96 485 Кл/моль), то по закону Фарадея на электродах должно выделиться ио 1 экв элементов водорода и кислорода. При электродиализе на катоде (восстановление) исчезают ионы Н+, а на аноде (окисление) они накапливаются [c.241]

На рис. 4 приведена схема электродиализатора. При электродиализе мембраны несут электрический заряд, и может произойти смена ионного состава коллоидной дисперсии, соответственно изменяется и ее pH. Эти изменения обусловлены тем, что электрически заряженные мембраны неодинаково проницаемы для катионов и анионов. Для устранения этого эффекта мембраны, применяемые в электродиализе, могут обрабатываться различными веществами, уменьшающими их собственный заряд. Избирательные свой-сва мембран в некоторых случаях используют и для селективной очистки или для еще большего ускорения электродиализа, когда применяют две мембраны — анодную и катодную, изготовленные из материалов с различными зарядами. [c.16]

Рис. 185. Электродиализатор с применением ионообменных

Очистка сточных вод электродиализом основана на разделении под действием электродвижущей силы анионов и катионов. В электродиализаторе имеются анионо- и катионообменные мембраны. Метод широко применяется для опреснения соленых йод. С его помощью очищают сточные воды от соединений фтора и хрома при степени обессоливания 75—80 %, от радиоактивных загрязнений— при снижении активности на 99%. Срок службы мембраны зависит от загрязненности сточных вод взвешенными частицами и составляет 2—5 лет. [c.495]

Процесс диализа может быть значительно ускорен одновременным действием электрического тока. Метод этот получил применение электродиализа и нашел применение не только в лабораторной, но и в производственной практике. Схема одного из применяемых при этом аппаратов (электродиализаторов) показана на рис. 184. Он состоит из трех частей — двух боковых / и и средней 2. Перепонки 3 и 3, отделяющие среднюю часть от боковых, не пропускают коллоидных частиц, но пропускают воду и ионы электролита. Через боковые части аппарата непрерывно пропускается чистая вода в них введены платиновые электроды 4 и 4. При пропускании электрического тока электролиты, содержавшиеся в растворе, переносятся в виде ионов к соответствующим электродам и уносятся водой. Раствор в средней части прибора размешивается мешалкой 5. В таких условиях диализ значительно ускоряется. [c.534]

Электродиализатор (рис. У1.2, б) —это сосуд, разделенный мембранами на три отсека, из которых средний содержит очищаемую дисперсную систему, а в крайних размещены электроды через них же циркулирует жидкость, однородная с веществом дисперсионной среды очищаемой системы. При наложении на электроды диализатора достаточной разности потенциалов (в несколько сот вольт) дисперсная система относительно быстро очищается от электролита. [c.273]

Если диализ может проходить в сосуде, разделенном одной полупроницаемой перегородкой на две части, то очистка раствора электродиализом принципиально возможна только при наличии двух полупроницаемых мембран, разделяющих сосуд на три части. При этом подлежащий очистке раствор должен находиться в средней части электродиализатора между двумя омываемыми водой мембранами. [c.202]

Электродиализатор, используемый в опытах, представлял собой фильтр-прессную сборку из камер, разделенных ионообменными мембранами. Корпусные рамки, изготовленные из поливинилхлоридных листов толщиной 2 мм, образовывали камеры для прокачки стока и сбора образующегося концентрата. Для разделения камер использовали катионообменные мембраны марки [c.197]

На рисунке также представлена зависимость содержания никеля в концентрате от времени работы электродиализатора. В начальные моменты времени содержание никеля в концентрате возрастает, а затем постепенно стремится к насыщению. При этом увеличение напряжения на электродиализаторе приводит к увеличению конечной концентрации никеля. Так, через б часов работы аппарата она составляет 270 мг/л при напряжении 60 В, 690 мг/л при напряжении 80 В и 940 мг/л при 100 В. [c.199]

Следует отметить, что содержание никеля в концентрате зависит от его концентрации в стоке. Через 6 часов работы электродиализатора при напряжении 60 В и концентрации стока 20 мг/л в расчете на никель его содержание в концентрате составляет 270 мг/л, т.е. в 13,5 раза выше. В этих же условиях при концентрации никеля в стоке 73 мг/л его содержание в концентрате составляет 960 мг/л, т.е. выше в 12,8 раза. [c.199]

Рнс. IV. 17. Схема электродиализатора с одной мембране . [c.240]

Электродиализ. Этот метод представляет собой ускоренный процесс диализа с применением электрического тока. В электродиализаторах различных конструкций имеется три камеры (рис. 82) с внутренними стенками из полупроницаемых мембран. В среднюю камеру наливают коллоидный раствор, подлежат,ий очистке, а во внешние камеры — растворитель — проточную воду. Во внешних камерах находятся электроды, на которые подается напряжение постоянного тока. При падении потенциала 2—5-10 В/м и более образуется направленное движение ионов к соответствующим электродам. Поскольку ионы свободно проходят че- [c.292]

Описание прибора. Демонстрационный электродиализатор наиболее удобно изготовлять из плексигласа (рис. 41). Этот прибор представляет собой разборный [c.160]

Рис. 42. Схема подключения электродиализатора, вольтметра и миллиамперметра к источнику напряжения

Результат опыта. В момент включения электродиализатора в цепь сила тока в ней очень мала, но постепенно она возрастает в результате перехода электролитов из средней камеры через целлофановые мембраны. Таким образом, по изменению силы тока можно судить о ходе процесса электродиализа. [c.161]

Возвращаясь к электродиализу, нетрудно видеть, что изменение концентраций электролитов в средней камере электроДиализатора может происходить только в том случае, если по сечению электродиализатора изменяются числа переноса электролита. Такое изменение чисел переноса, как указывает И. И. Жуков, может произойти как в результате изменения чисел переноса в порах диафрагмы по сравнению со свободным раствором, так и вследствие изменения состава электролита в отдельных камерах. Последнее явление наблюдается в работающем электродиализаторе, где в анодной камере образуется кислота и в катодной — щелочь. При этом в средней камере может происходить уменьшение концентрации электролита, даже если применялись диафрагмы, не изменяющие чисел переноса (так называемые электрохимически неактивные диафрагмы с порами достаточно большого размера), так как по мере накопления кислоты и щелочи в электродных камерах взамен уходящих ионов электролита в среднюю камеру начнут поступать ионы № и ОН, образующие воду. [c.257]

Для проведения электродиализа применяют различной конструкции аппараты, называемые электродиализаторами. Основой таких аппаратов является трехкамерная ячейка, среднее пространство которой отделено от крайних электродных камер мембранами. Подлежащий очистке коллоидный раствор помещают в среднюю камеру, в то время как крайние камеры наполняют водой. Мембрана, расположенная у отрицательного электрода называется — катодной, а у положительного — анодной. Следует обращать большое внимание на выбор материала для анода, чтобы избежать анодного растворения и переноса ионов металла через анодную мембрану в среднюю камеру. В связи с этим в качестве анода обычно употребляют платину или графит. В качестве катода могут служить различные металлы — железо, никель, медь. [c.223]

В-третьих, может наблюдаться электроосмос через мембраны. Направление движения жидкости при электроосмосе зависит от знака заряда мембран и расположения их по отношению к электродам в электродиализаторе. Поэтому электроосмотический перенос жидкости может быть направлен как из средней камеры в электродные, так и наоборот. В результате может значительно изменяться объем раствора в средней камере. Если жидкость движется из электродных камер, где в процессе электродиализа образуются кислота и щелочь, в среднюю камеру, то вследствие этого там также может произойти изменение состава электролита. [c.224]

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]

На вычисленную величину выхода по току будет влиять диализ, а при малых концентрациях электролита также и электроосмос. Направление этих процессов зависит для диализа от соотношения концентраций электролита в камерах электродиализатора, а для электроосмоса — от знака заряда мембран. В случае, если эти процессы направлены из средней камеры в электродные, они увеличат вычисленную величину выхода по току обратное направление этих процессов приведет к ее уменьшению. Поэтому для характеристики использования тока при [c.228]

Электродиализатор, применяющийся в данной работе, изображен на рис. 97 . Он состоит из П-образных рам и двух сплошных крайних пластин, скрепленных болтами. Мембраны [c.230]

Рис, 97, Трехкамерный лабораторный электродиализатор. [c.230]

Предложено много конструкций э лектродиа тизаторов. Схема относительно простого электродиализатора, применявшегося Паули, изображена на рис. VHI, 13. Этот диализатор состоит из трех стеклянных камер, отделенных друг от друга полупроницаемыми перегородками. В боковых камерах установлены электроды. Кроме того, в эти камеры по специальным трубкам непрерывно вводится дистиллированная вода, являющаяся внешней жидкостью, и по другим трубкам вода отводится после того, как в нее продиффундировали электролиты из средней камеры. В средней камере, в которую помещается13Ч1Гщаемый з(эль,- находится мешалка, обеспечивающая перемешивание золя при электродиализе. САедует заметить, что электродиализ особенно эффективен только после предварительной очистки путем обычного диализа, когда скорость диффузии из-за падения градиента концентрации электролитов между золем и водой мала и можно применять электрические поля большого напряжения, не боясь сильного разогревания золя. [c.256]

Так, например, С. Н. Алешин, считая возможным применить к электродиализу уравнение для простого электролиза и для процесса уменьшения концентрации электролита в средней камере электродиализатора, пишет [c.167]

Рис. Ш4. Схема чисел переноса и направления движения ионов ио сечению электродиализатора.

A. В. Маркович рассматривает процесс электродиализа при двух режимах 1) во всех трех камерах электродиализатора находится один и тот же раствор электролита (соли) 2) в анодной камере находится раствор кислоты, в средней камере — раствор соли и в катодной камере — раствор щелочи. [c.172]

Если теперь подсчитать баланс концентрационных изменений как разность чисел переноса ионов по отдельным зонам согласно схеме Бете и Торопова, то числа переноса в свободном растворе сокращаются и остаются только числа переноса в анодной и катодной диафрагмах. Тогда баланс концентрационных изменений в средней камере электродиализатора сводится к следующему уравнению [c.172]

Эти заключения, следуемые из данной общей теории электродиализа, были проверены в работе Ю. С. Большаковой, где электродиализ проводился в условиях постоянства состава и концентрации раствора в боковых камерах электродиализатора. Это постоянство достигалось путем применения проточных электродных камер (4 и 5 на рис. 105), а сами электроды были отведены через ключи, заполненные раствором исследуемого электролита, в отдельные стаканчики (5, 6). [c.173]

Эти соотношения были демонстрированы в работе Ю. С. Большаковой на коллодиевых, керамических и желатиновых диафрагмах. Опыты на керамических диафрагмах различного радиуса пор интересны тем, что полученные результаты послужили основой для конструирования лабораторного электродиализатора для деминерализации естественных вод. Это будет нами рассматриваться дальше. [c.175]

Коагуляцию золя можно вызвать прибавлением к нему другого золя, частицы которого заряжены противоположно первому. Это так называемая взаимная коагуляция лиофобных коллоидов. Для полной коагуляции в данном случае требуется соблюдать определенное соотнощение в количествах реагирующих растворов. Отклонения от этого соотношения в ту или другую сторону резко ослабляют коагуляцию, а при значительных отклонениях коагуляция вовсе не происходит. Синтез каолинита из гидрозолей АЬОз и Si02, проведенный в электродиализаторе, был описав недавно В. А. Каргиным. Такого рода процессы взаимной коагуляции происходят и в почвах. [c.523]

Были предложены различные изменения метода с целью устранения или смягчения влияния этих факторов, а также электродиализаторы с увеличенным числом камер (пятикамерные) и многокамерные, дающие возможность не только быстро очищать золь, но также и концентрировать извлекаемые примеси. Описано успешное применение ионообменных смол для очистки промывной воды, выходящей из электродиализатора (рис. 185) это дало возможность многократно применять одну и ту же воду. Явления электродиализа и электроосмоса связаны с поверхностными свойствами соответствующих л ембран и диафрагм. [c.535]

Проведение опыта. В среднюю камеру электродиализатора наливают неочищеиный гидрозоль железа, а в бо- [c.160]

Легко показать, что только введение двух мембран, разделяющих электродиализатор на три части, дает принципиальную возможность очистки коллоидного раствора, находящегося в средней камере. Так, на рис. 94,а схематично представлен процесс электролиза раствора сернокислого натрия, причем образующиеся у электродов кислота и щелочь могут свободно диффундировать вглубь, образуя вновь раствор Ыа2304. Введение одной мембраны, проницаемой для ионов Ыа и 504, будет затруднять диффузию продуктов электролиза и приведет к разложению раствора Ыа2504 на кислоту и щелочь (рис. 94,6). [c.223]

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]

Рассмотрим характер процесса электродиализа с мембра-( нами различного типа. Чтобы оценить значение природы мембраны в процессе электродиализа, представим себе, что во всех трех камерах электродиализатора находится один и тот же раствор электролита, например сернокислого натрия, причем в электродных камерах при условии непрерывного протекания раствора Ыа2304 концентрация его не изменяется. При такой постановке опыта в случае применения электрохимически неактивных мембран в средней камере не может происходить никаких изменений в составе и концентрации электролита. Действительно, вследствие равенства чисел переноса ионов в порах мембраны и в свободном растворе взамен ионов, уходящих через [c.225]

Физическая и коллоидная химия (1988) -- [ c.185 ]

Краткий курс физической химии Изд5 (1978) -- [ c.526 ]

Учебник физической химии (1952) -- [ c.358 ]

Физико-химия коллоидов (1948) -- [ c.187 , c.188 ]

Физико-химия полимеров 1963 (1963) -- [ c.310 ]

Коллоидная химия (1960) -- [ c.24 ]

Справочник азотчика Издание 2 (1986) -- [ c.483 ]

Руководство к практическим занятиям по коллоидной химии Издание 3 (1952) -- [ c.46 ]

Руководство к практическим занятиям по коллоидной химии Издание 4 (1961) -- [ c.49 ]

Основы физической и коллоидной химии Издание 3 (1964) -- [ c.339 ]

Учебник физической химии (0) -- [ c.397 ]

Краткий курс физической химии Издание 3 (1963) -- [ c.527 , c.528 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология