Свойства ионообменных мембран

Физические и химические свойства ионообменных мембран [c.154]

Свойства ионообменных мембран [c.15]

СВОЙСТВА ИОНООБМЕННЫХ МЕМБРАН, [c.93]

Для проведения концентрирования до высокой степени с низкими затратами энергии необходимо, чтобы эффективность тока при переносе электролита через мембраны была высокой, а количество воды, проникающей через мембраны в концентрируемый раствор, небольшим. Соотношения между потоком переносимого через мембраны вещества и свойствами ионообменных мембран рассмотрены ниже. [c.93]

К основным свойствам ионообменных мембран и процессам, происходящим с их участием, относят набухаемость, осмотический перенос, диффузию, селективность, мембранное равновесие, мембранные потенциалы, электрическую про--водимость и др. Так как ток переносится в электродиализных аппаратах потоком ионов, проводимость системы зависит от числа ионов в обрабатываемой воде, т. е. от нормальности раствора электролита. Если отношение плотности тока к нормальности будет чрезмерно большим, то не будет хватать ионов для переноса тока. Это явление наблюдается прежде всего на границах раздела мембраны с раствором в обессоливающих камерах и называется поляризацией или обеднением заряженного слоя. Поляризация — важнейший фактор, ограничивающий плотность тока, а следовательно, эффективность процесса. [c.20]

Эффективность процесса электродиализа во многом зависит от свойств ионообменных мембран. Различают два типа таких м е м-бран гетерогенные и гомогенные. Гетерогенные мембраны получают вводом частиц ионообменных материалов в пленкообразующие смолы. Ионообменные материалы имеют склонность набухать в воде, и поэтому гетерогенные мембраны отличаются малой механической прочностью. В гомогенных мембранах ионообменная часть образует единый комплекс с пленкой. Гомогенные мембраны получают или полимеризацией смеси реагентов, причем один из них должен содержать ионообменную группу, или введением ионообменных групп в уже готовые пленки. Для повышения прочности мембран их обычно формуют на упрочняющих сетках. [c.111]

Г.П. Свойства ионообменных мембран [c.274]

Исследование основных физико-химических свойств ионообменных мембран. Методы определения обменной емкости и коэффициента влагоемкости ионообменных мембран аналогичны методам, применяемым для исследования гранульных ионитов. При этом избыточную воду удаляют из набухших мембран не центрифугированием, а отжатием между листами фильтровальной бумаги. Среди методов определения электропроводности ионообменных мембран заслуживают внимания два, проводимых в растворах электролитов и воде. В первом из них предусматривается использование стандартного моста переменного тока Р-568 и ячейки с электродами из платинированной платины, через которую непрерывно циркулирует термостатируемый раствор [62, 63]. Во втором случае применяются специальная термостатируемая ячейка и электрическая схема с мостом переменного тока и потенциальными электродами [64]. [c.15]

Осмотические свойства ионообменных мембран имеют большое значение, вследствие того что при низких значениях сопротивления потоку растворителя и ионной подвижности поток электролита может значительно изменяться. Сильный позитивный осмос обусловливает перенос электролита из разбавленного в концентрированный раствор (несоответственный поток соли). В ранних исследованиях [75, 76] протекание аномального осмоса приписывали структурным негомогенностям в мембране. По мнению Шлегля [68], аномальный осмос является скорее правилом, чем исключением, для растворов ионных веществ и заряженных мембран независимо от структуры. [c.45]

IV. . Свойства ионообменных мембран. ..... [c.357]

Степень совершенства процесса электродиализа во многом зависит от свойств ионообменных мембран. Различают два типа мембран гомогенные и гетерогенные. Качество мембран характеризуется их толщиной, склонностью к набуханию, механической прочностью, селективностью, удельным электрическим сопротивлением и т. д. Наиболее качественные мембраны имеют малое электрическое сопротивление, небольшую толщину и слабую склонность к набуханию. [c.99]

Свойства ионообменных мембран, полученных из привитых сополимеров полиэтилена и стирола [34 [c.164]

Рассмотрены синтез, строение и свойства ионообменных мембран. Особое внимание обращено на их набухание, электропроводность, селективность и проницаемость. Изложены теоретические основы электромембранных процессов, описано их применение для производства хлора и щелочи, очистки воды от микрочастиц, для выделения белков и т. д. Приведены технико-экономические характеристики промышленных электромембранных установок. [c.382]

Механические свойства ионообменных мембран [c.127]

Мембраны. Важными свойствами ионообменных мембран являются высокая селективность для отдельных катионов или анионов, высокая проводимость, физическая и химическая устойчивость при условиях их применения. [c.257]

Необходимо также комплексное изучение равновесных и транспортных свойств ионообменных мембран. Экспериментальных исследований в таком направлении пока недостаточно. В настоящее время для жидких мембран практически отсутствуют данные по электропроводности и диффузии, важные для понимания явлений переноса. Не выяснено полностью значение параметров жидкостной экстракции для электродных свойств. Недостаточно ясна роль природы растворителей в селективной проницаемости жидких мембран. [c.26]

Начиная с 1962 г. проводятся наблюдения за изменениями свойств ионообменных мембран марок - МК-40 и МА-40, эксплуатируемых в промышленных установках, где использованы электро-ионитовые аппараты Родник 1 с последовательным распределением потоков. Аппарат по высоте можно разделить на три области (рис. 1) [c.65]

Таблица 1.4. Составные компоненты полимерной матрицы и физико-химические свойства ионообменных мембран

При температуре выше 343—353 К, как правило, экспоненциальная зависимость изменения разрушающего напряжения мембран не соблюдается, так как происходит переход полимерной матрицы в вязкотекучее состояние, обнаруживаемое по термомеханическим кривым [66]. Отметим при этом, что тип противоиона не влияет на механические свойства ионообменных мембран [66]. [c.206]

Влияние облучения на комплекс физико-химических свойств ионообменных мембран проявляется качественно так же, как и после нагревания (табл. 9.2). [c.213]

Механические свойства ионообменных мембран характеризуются большей чувствительностью к внешнему воздействию. Так, если после нагревания ионообменных мембран изменения их механических свойств, обменной емкости и общего содержания сорбированной воды достаточно хорошо коррелируют друг с [c.213]

Выше рассматривались электродные свойства ионитовых мембран в чистых растворах НС1. Несомненно большой интерес представляет поведение мембранных электродов в смешанных растворах электролитов. Термодинамическое рассмотрение этого вопроса приводит к заключению, что электродные свойства мембраны определяются тем, в какой степени присутствующие в мембране ионы участвуют в переносе электричества. Поэтому можно предполон<ить, что приведенные выше характеристики — избирательность поглощения ионов смолой и их подвижность в фазе смолы — отразятся на электродных свойствах ионообменных мембран. Ионообменный мембранный электрод будет тем более чувствителен к данному сорту ионов, чем в большой степени эти ионы поглощаются ионитом и чем более они подвижны в фазе ионита. [c.86]

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ИОНООБМЕННЫХ МЕМБРАН, НАБУХШИХ В ВОДЕ [c.33]

Очень важным свойством ионообменных мембран является склонность к набуханию, которая связана с гидратацией фиксированных ионогенных групп и противоионов. Чем больше обменная емкость и способность к гидратации ионов всех видов, тем больше набухание мембран. Так, для перфторсульфоновых мембран показано, что для различных катионных форм поглош,ение воды возрастает в той же последовательности, что и степень гидратации ионов КЬ+<К+<Ма" <Ь1+ [114]. [c.75]

На рис. 4.22 и 4,23 приведены структурные формулы полимеров нафион и флемион. На рис. 4.24 показана кривая состава сополимера тетрафторэтилена с простым перфторвинильным эфиром, содержащим сложноэфирные группы [7]. Процесс сополимеризации мономеров происходит статистически. Свойства ионообменных мембран зависят от ионообменной емкости полимера, т.е. от мономерного состава при полимеризации. [c.338]

Электрохимичеспие свойства. Электрохимические свойства ионообменных мембран - электрическое сопротивление и выход по току -зависят от таких свойств полимеров, как обменная емкость (мэкв/г сухой пленки), влагосодержание (г Н О/г сухой пленки) и когщен-трация фиксированных ионов (мэкв/ г Н О) = Лд /. [c.341]

Поскольку константа электродной специфичности заввсвт от подвижностей противоионов, то электродные свойства ионообменных мембран генетически связаны с механизмом переноса заряда в них.Впер-вые на это обстоятельство было обращено внимание в работах Шульца и Стефановой [18,21,22]. [c.114]

В заключение следует отметить, что для успешного развития теории хидностных электродных систем, обладающей способностью предсказания, необходимо комплексное изучение равновесных и транспортных свойств ионообменных мембран. Экспериментальных исследований в таком направлении еще очень мало. Так, в настоящее время [c.121]

Ш у Л ь Ц M.M., Стефанова O.K. Электродные свойства ионообменных мембран и механизм переноса заряда в них. I. Закономерности, отвечающие преобладанию в мембране одного из возможных механизмов переноса. - пВестн.Ленингр.ун-та.Сер.физика, химия",I97I, вып.1, №4, с.22-29. [c.124]

Стефанова O.K., 1 у л ь ц М.М. Электродные свойства ионообменных мембран и механизм переноса заряда в них. [c.124]

Стефанова О.К., Шульц U.U. Электродные свойства ионообменных мембран и механизм переноса заряда в них.2. Закономерности, отвечающие смешанному (сольватационно-вакансион-ному) механизму переноса заряда. - Вестн.Ленингр.ун-та, 1972, [c.20]

Влияние природы растворителя на свойства ионообменных мембран. При разработке метода синтеза интерполимерных мембран большое значение имеет гомогенность реакционной массы. Разность значений энергии изменения формы полимерной молекулы (конформации) незначительна. Поэтому даже небольшие энергетические эффекты, возникающие, при взаимодействии растворителя с полимером, могут оказывать большое влияние на распределение конформаций, которые может принимать растворенное вещество. Подбор соответствующих условий предопределяет возможность образования гомогенных гелевых систем при удалении растворителя. Лучшие результаты получаются при использовании смеси двух растворителей (спирт — циклогексанон, толуол — циклогексанон и др.). Наиболее юдходящей оказалась снирто-циклогексаноновая смесь с соотношением 1 2. [c.27]

Чувствительным критерием к оценке превращений в макромолекуле ионообменных мембран могут служить изменения разрущающего напряжения и относительного удлинения при разрыве. Оба свойства ионообменных мембран зависят от содержания функциональных групп и воды в набухше.м материале и от свойств полимерной матрицы. Чем выше содержание функциональных групп и осмотической воды, тем больше упругих сил матрицы затрачивается на компенсацию давления набухания и соответственно меньше должна быть прочность мембран при разрыве. С другой стороны, сорбированная вода в фазе ионита играет роль низкомолекулярного пластификатора и при ее удалении снижаются эластичность и относительное удлинение при разрыве. Приведенные выше закономерности подтверждаются экспериментальными данными [66]. Так, после нагревания в воде при 348 К в течение 24, 72, 96, 144 и 240 ч обменная емкость мембраны Анкалит К-2 (Н+) снижалась с 1,00 соответственно до 0,68 0,39 0,32 0,24 и 0,16 моль/кг набухшего материала, а разрушающее напряжение монотонно возрастало (рис. 9.2). При этом относительное удлинение и линейные размеры мембраны снижались. Поскольку мембрана во время эксплуатации находится в закрепленном состоянии, то сокращение ее линейных размеров при отсутствии релаксации должно вызвать появление дополнительных напряжений, близких к разрушающим (кривая 2, рис. 9.2). В слабо сшитых мембранах типа МКРП, МПФС-26, РМК-101 даже непродолжительное нагревание в воде без изменения обменной емкости приводит к разбуханию полимерной матрицы и резкому снижению прочности при разрыве, нередко к полной потере механической прочности [66]. В гетерогенных мембранах уже при 373 К помимо изменений свойств полимерной матрицы при нагревании в воде происходит расслоение материала на составляющие компоненты (армирующая ткань, связующий полимер и ионит), и при продолжительных испытаниях речь может идти уже не о мембранах, а об их отдельных компонентах. Так, по [c.208]

Изменение обменной емкостн или набухаемости ионообменных материалов в воде сопровождается изменением диффузионных характеристик и электропроводности. Наиболее полно связь электрохимических свойств ионообменных мембран с величинами обменной емкости и набухаемости изучена при нагревании в воде мембраны Анкалит К-2(Н+) и при синтезе гетерогенных мембран с различным содержанием, ионообменной смолы 164, 362]. [c.209]

Эти уравнения хорошо описывают результаты измерении нескольких авторов [1—3], несмотря на то, что исследования проводились на различных образцах и для различных противоионов. Коэффициенты Л и В для каждого случая различны и характеризуют отдельные образцы мембран. Кривые 2 и 3 на рис. 4 характеризуют поведение мембран ПФСП, полученных в двух различных синтезах. Видно, что при сохранении общего характера зависимости К — с мембраны синтеза 1 при одной и той же обменной емкости е обнаруживают большую электропроводность, чем мембраны синтеза 2. Это обстоятельство еще раз подтверждает, что поведение и свойства ионообменных мембран в значительной мере определяются строением макромолекулы, а не только ее обменной емкостью. Экспоненциальный характер зависимости Я — с в настоящее время трудно объяснить из-за отсутствия удовлетворительной модели. [c.38]

Исследование механических свойств ионообменных мембран выполняли на универсальной разрывной машине УМИВ-1В [ ], в которой вместо печи был установлен цилиндр из органического стекла, снабженный штуцерами для циркуляции воды от ультратермостата. Во время испытания образец мембраны всегда был погружен в воду при температуре, отличающейся от заданной не более чем на +0.2°. При снятии термомеханических кривых постоянство скорости возрастания температуры (3.2°/мин.) обеспечивалось равномерным вращением магнита контактного термометра электродвигателем СД-54. Образец мембраны для испытаний вырезали при помощи специального ножа, имеющего форму двойной лопаточки. Погрешность калибровки и отсчета усилия и растяжения не превышала 2 отн.%. [c.33]

Исследование механических свойств ионообменных мембран обычно выполняют по методикам, принятым для резины (ГОСТ 270—53, ГОСТ 270—64) [ ] или тонких пленок [ ]. В большинстве случаев не принимается никаких мер по защите образца от высушивания во время испытаний, хотя очевидно, что механические свойства высушенных и набухших мембран не тождественны. Например, прочность и относительное удлинение при разрыве мембраны МКРП в К-форме, набухшей в воде, составляют 139 кг/см и 173%, а воздушно-сухой — 283 кг/см и 80%, соответственно. [c.33]