Выход по току при электродиализе

При электродиализе с мембранами РМК-101 в сочетании с анионитовой мембраной МА-100 получен лучший удельный расход электроэнергии и выход тока, чем при электродиализе с применением в качестве второго компонента пары мембран МК-ЮО и МА-100. Мембраны РМК-101 испытывали на стойкость к действию 4 н. рас- [c.330]

При электродиализе с мембранами РМК-101 в паре с анионитовой мембраной МА-100 получены лучшие результаты по удельному расходу электроэнергии к выходу тока, чем при электродиализе с применением пары мембран МК-100 с МА-100. [c.25]

Рис. 95. Схема расчета теоретического значения выхода по току при электродиализе (с электрохимически неактивными мембранами).

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

Работа П. Определение выхода по току процесса электродиализа солевого раствора [c.40]

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

Применяя мембраны, изменяющие числа переноса, т. е. электрохимически активные, можно значительно ускорить процесс электродиализа. Если поставить отрицательно заряженную мембрану на катодную сторону трехкамерного диализатора, то такая диафрагма будет увеличивать число переноса катионов, а положительно заряженная мембрана на анодной стороне будет увеличивать число переноса анионов. Таким образом можно значительно увеличить разницу чисел переноса ионов между диафрагмами. Такие диафрагмы называют идеально электрохимически активными. Разница между числами переноса в этом случае доходит до единицы, и выход по току достигает 100%. [c.258]

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]

Показано, что проведение процесса при относительно низких плотностях тока является экономически выгодным, т. е. приводит к более высокому выходу по току продуктов электродиализа. [c.96]

Для выяснения роли температуры при электродиализа были проведены опыты по конверсии труднорастворимых сульфатов в интервале температур от 20 до 50°. При более высоких температурах возможно необратимое изменение свойств ионитовых мембран, а также коробление корпуса электродиализатора. Результаты влияния температуры на перенос катионов, силу тока и выход по току показаны на рис. 4 и 5. [c.102]

Для всех взятых нами солей рассчитан основной экономически(1 показатель метода—выход по току продуктов электродиализа. [c.60]

Расход электроэнергии на получение гидроксохлоридов алюминия с основностью 1 1,5 2 и 2,5 электродиализом составляет 2100 1970 1570 и 1300 кВт-ч на 1 т АЬОз соответственно. По сравнению с расходом электроэнергии на получение гидроксохлоридов алюминия с основностью 2,5 бездиафрагменным методом и лучшими показателями по растворению алюминия в условиях электрокоагуляции описанный способ имеет ряд преимуществ, которые заключаются в отсутствии катодной пассивации, высоких выходах по току и низком электрическом сопротивлении электродиализатора. [c.96]

Как известно, многовалентные ионы, имеющие большое сродство с ионообменными смолами, и в обычном ионообменном процессе вызывают определенные трудности, а в электродиализе с ионообменными мембранами оказывают существенное влияние. Кроме того, еще Уилсоном замечено, что электродиализный аппарат действует как электрофильтр. Коллоидные и взвешенные частицы, содержащиеся в исходной воде, поступающей на электродиализную установку, из-за явления электрофореза осаждаются внутри его камер на мембранах, экранируя их. В результате уменьшается эффективность процесса электродиализа — снижается выход по току и повышается омическое сопротивление аппарата. [c.5]

Степень концентрирования раствора при электродиализе всегда ограничена в виду того, что осмотический и электроосмотический перенос воды направлен в ту же сторону, что и перенос соли. Опыт показывает, что предельная концентрация рассола, например при обессоливании раствора хлористого натрия, составляет примерно 4,5 п., что отвечает переносу 12 молей воды на 1 моль соли. На практике получение очень концентрированных растворов приводит к понижению выхода по току за счет диффузии, усиленной большим перепадом концентраций в пограничных камерах. При обессоливании природных вод, содержаш,их ионы Са + и S0 , ограничение степени концентрирования рассола определяется содержанием соли, при котором в камере концентрирования еще не выпадает осадок гипса. Для этого необходимо, чтобы произведение концентрации приведенных ионов не превышало произведения растворимости сульфата кальция. В связи с этим при обессоливании жестких вод во избежание нежелательного отложения солей гипса в рабочих камерах и в соединительных каналах приходится затрачивать значительное количество исходной воды на промывку камер концентрирования. Как правило, электродиализаторы для обессоливания жестких вод работают с отношением количества продукта к количеству промывных вод 1 1. [c.472]

Ионитовые мембраны обеспечивают в процессе электродиализа выходы по току, близкие к 90—95%. [c.159]

При практическом осуществлении процесса электродиализа затрачиваемое на перенос ионов количество электричества /т из-за потерь напряжения в ячейке на омическое сопротивление и на электродах превышает теоретически необходимое (/т)теор- Степень совершенства процесса электродиализа характеризуется коэффициентом выхода по току т]з, который определяется выражением г1э=(/т)теор//т. [c.109]

Это показывает, что в практическом электродиализе главной проблемой-является не снижение выхода по току из-за переноса ионов Н и ОН , а возможность образования осадка в концентрирующих камерах. Особые условия pH в поляризационном слое могут привести к разрушению мембран, если они нестойки в широком интервале pH. Это случалось и на опытной установке в Южно-Африканском Союзе, когда были применены пиридиновые мембраны, изготовленные из пергамента. В некоторых случаях наблюдалась сильная поляризация, и вследствие этого изменялись электрические свойства мембран. Пиридиновые мембраны при соприкосновении с щелочью темнели таким образом было установлено, что значение pH в поляризационном слое было выше 10,5. [c.21]

Выход по току при электродиализе [c.24]

Практически метод определения выхода по току для процесса электродиализа не совсем точен. Замеряют скорость выходящего потока и берут пробы из потока раствора на входе и выходе каждой камеры. Количество перемещенного электролита получают умножением скорости выходящего потока на найденную разность концентраций. Затем, исходя из этих значений, подсчитывают выход по току, как это показано в уравнениях (1.8а) и (1.86). Эта методика не учитывает переноса воды, вследствие которого практически скорости потоков на входе и выходе неодинаковы. Кроме того, здесь не учитывается небольшая разница в объемах из-за переноса солей. При таком определении выхода по току часто оказывается, [c.24]

Применение электродиализа для регенерации отработанных солянокислых и серно-солянокислых железосодержащих травильных растворов описано в работах [323, 324] приведена и принципиальная схема процесса [324]. Основным недостатком электродиализа является низкий выход по току, хотя при этом достигается высокая степень извлечения железа [323]. Для принятия окончательного решения о возможности использования электродиализа в процессах регенерации травильных растворов требуется испытание этих способов в полупромышленном или промышленном масштабе. [c.215]

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]

Рассматривая такой процесс электродиализа, как единственно возможный в реальных технических условиях, приходишь к выводу, что в установках по электродиализу выход по току может максимально достичь лишь 20%, а в действительности должен быть меньше за счет диффузии из электродных камер и других потерь. Однако если применить электрохимически активные мембраиы, то выход по току может значительно превысить 20%, так как в этом случае будут действовать два фактора первый— это разница в составе электролита по отдельным камерам электродиализатора и второй — разность чисел переноса в порах анодной и катодной мембран вследствие их электрохимической активности. Это было показано в работе Ю. С. Большаковой на коллодиевых мембранах различной пористости в растворе КС1. На рис. 109 приведены полученные ею данные в виде графика. [c.178]

Наложение давления на систему, где мембрана разделяет два раствора, также создает поле сил, порождающих потоки через мембрану. Силовое поле неизбежно вызывает поляризацию в высокодисперсных системах как электрическую (индуцированные диполи), так и концентрационную. Аналогично электродиализу, где поле порождает поток электричества (электрический ток), наложение давления создает поток массы жидкости (фильтраг(ию) и вызывает концентрационную поляризацию. Потенциал течения выравнивает ионные потоки противоионов и Кононов (стр. 201), но они отстают от потока растворителя, происходит задержка электролита перед входом в мембрану, разбавление на выходе, и профиль концентрации становится сходным с представленным на рис. ХП. 23, если внешнее поле отсутствует, а фильтрационный поток направлен справа налево. Явление задержки электролита при фильтрации через мембрану называется гиперфнльтра-цией или обратным осмосом (поскольку давление направлено навстречу возникающему осмотическому потоку) и приобретает огромное, все возрастающее значение для опреснения природных вод (см. гл. XVlH). [c.219]

Для более полной характеристики описанных выше схем электродиализа были поставлены опыты по изучению влияния количества электричества на выход по току соляной кислоты и едкого натрия при различных значениях нлотностн тока. Полученые результаты представлены на рис. 3. [c.95]

Зависимость коэффициента выхода по току от солесодержания воды при электродиализе [c.276]

Очевидно, что эффективность применения ионитовых мембран в конечном итоге будет оцениваться затратами электроэнергии. Для характеристики нслользования тока в лроцессе электродиализа вводят понятие о кажущемся выходе по току, гюд которым подразумевают отношение теоретически необходимых затрат электроэнергии (по закону Фарадея) к затраченному в действительности количеству электричества [c.159]

Если принять с известным упрощением, что w является постоянной величиной при всех концентрациях, то изменение ее с изменением концентрации не так велико, чтобы утверждать, что практическая эффективность элрктродиализа как метода обработки солевых растворов высокой концентрации мала. Это относится к процессам как обессоливания, так и концентрирования. Следует отметить, что, хотя величина w значение предельной концентрации для эффективного электродиализа, процесс вряд ли будет экономичен при концентрациях выше половины этого значения вследствие низких значений выхода по току. [c.24]

Мембраны, полученные из однозамещенного фосфата натрия, были использованы в ряде опытов по электродиализу, В многокамерных ячейках обычно получали высокое электрическое сопротивление и низкий выход по току (иногда до 60% в случае высокой концентрации раствора соли). [c.167]

Образование осадка не представляет серьезных трудностей в процессе злектродиализа, так как его легко удалить быстрым изменением сйорости течения жидкости в тех частях установки, где он образуется. Другое явление, влияющее на электродиализ, заключается в накоплении многовалентных ионов в мембранах. Основное свойство ионитовых материалов — избирательно адсорбировать многовалентные ионы в присутствии одновалентных— приводит к тому, что большая часть обменивающихся групп в мембране будет замещена многовалентными ионами, если последние присутствуют в обрабатываемой жидкости в небольшом количестве. Эти многовалентные ионы в основном имеют малую подвижность в мембранной фазе, поэтому отношение концентраций ионов в мембране сильно превышает их отношение в свободном растворе. При наличии в мембране многовалентных ионов, или при ее отравлении , ее селективность и электропроводность снижаются по сравнению с тем случаем, когда мембрана находится в равновесии с одновалентным электролитом (см. гл. П). Таким образом, отравление мембран приводит к снижению выхода по току и к повышению омического сопротивления. [c.213]

Большое распространение получил метод очистки коллоидов, основанный на применении диализатора и электрического тока, — метод электродиализа. Электродиализатор, изображенный на рис. 57, состоит из трех частей. Средняя часть электродиализатора наполняется коллоидным раствором она отделена от двух примыкающих к ней частей мембранами, сделанными из коллодия, пергамента, целлофана и т. п. Части 1 и 2 прибора имеют специальные отверстия 4 — для подачи воды, 5 — для выхода воды и 6 — для ввода электродов, примыкающих к внутренним поверхностям мембран в частях 1 и 3. Перед заполнением прибора отдельные части его плотно прижимаются друг к другу с помощью специального винтового зажима. Для злектродиализа обычно не пользуются током большой плотности, [c.187]

Если в рассмотренном процессе использовать анионообмен-ную мембрану, то переносом электричества катионами водорода можно пренебречь, тогда число переноса для пер.хлорат-иона будет равно единице, т. е. электричество будет переноситься только этими ионами. В катодном пространстве при тех же условиях в результате восстановления содержание Н+ уменьшится на 1 экв и в анодное пространство перейдет 1 экв IO4 . Одновременно в анодном пространстве появится в результате окисления 1 экв ионов Н+ и прилет в него из катодного пространства 1 экв ионов С104 . Таким образом, концентрирование хлорной кислоты в анодном пространстве с ионитовой мембраной идет в 5 раз быстрее (выход по току), чем с нейтральной мембраной. Если электродиализ проводить с катионитовой мембраной, непроницаемой для анионов, то Н+-ионы, которые генерируются в анодном пространстве и проходят через мембрану, будут восстанавливаться в катодном пространстве. В итоге концентрирования кислоты происходить не будет. [c.285]

Известно [4], что процесс электродиализа может быть охарактеризован кажущимся выходом по току, под которым подразумевают выраженное в процентах отношение теоретического количества электричества, которое надо было бы затратить по закону Фарадея на удаление ионов электродиализуе-мого электролита к затраченному в действительности количеству электричества [c.83]

Данное определение кажушегося выхода по току является критерием количественной оценки различных режимов процесса электродиализа, т. е. характеризует процесс электродиализа в целом. [c.84]

Интересное применение получил смешанный слой ионитов в процессах деионизации воды методом электродиализа с ионитовыми мембранами. Поскольку электродиализ наиболее выгодно использовать для удаления ионов из концентрированных растворов (для разбавленных растворов резко снижается выход по току), Бригс [107] и Вегелин [108] предложили проводить окончательную деионизацию воды смесью Н—ОН-ионитов после частичной деионизации ее с помощью многокамерного электродиализатора. Так, Вегелин для глубокого опреснения морской воды с общим исходным содержанием солей около 600 мг-экв/л рекомендует сначала снижать содержание солей в воде до 100—150 мг-экв/л электроионитным способом и затем завершать процесс Н—ОН-ионированием. [c.149]

Перенос растворителя в результате конвекции жидкости, содержащейся в порах, при наличии электрического тока называется электроосмосом. Поскольку числа переноса противоионов уменьшаются с увеличением концентрации раствора, электрическая продуктивность также уменьшается. По этой причине деминерализация путем электродиализа более экономична для случая разбавленных растворов. Однако, если растворы являются сильноразбавленными (200—400 мг/л Na l), сопротивление раствора будет слишком высоким для энергетически эффективного разделения. Накопление электролита в одном отсеке и истощение в другом противодействуют переносу вследствие увеличения противодействия за счет диффузии. Перенос электрического тока пропорционален плотности тока и не зависит от толщины мембраны. Поскольку скорость противодействующей диффузии обратно пропорциональна толщине мембраны, при использовании таких мембран и высокой плотности тока эффективность процесса должна возрастать. Эти два условия обусловливают более высокое напряжение и более высокие омические потери вследствие выделения теплоты. Кроме того, если плотность тока превышает некоторое критическое значение, выход по току резко снижается. [c.46]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология