Методы снижения концентрационной поляризации

МЕТОДЫ СНИЖЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИОННОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ [c.70]

Выбор того или иного метода снижения концентрационной поляризации зависит от ряда факторов конструкции мембранного аппарата, свойств мембраны, стоимости готового продукта, производительности установки и др. К основным методам снижения концентрационной поляризации можно отнести следующие. [c.70]

Следует, однако, учитывать, что концентрационная поляризация может быть помехой для описанного метода исследования скорости пассивирования. Действительно, если в процессе электролиза происходит обеднение прикатодного слоя разряжающимися ионами металла, то при выключении тока концентрация ионов восстанавливается, так что при повторном его включении концентрационная поляризация значительно меньше, чем до прерывания электролиза. Вследствие этого повышение поляризации в первый момент включения тока, вызванное пассивированием поверхности катода во время перерыва электролиза, может быть уменьшено и даже компенсировано снижением концентрационной поляризации в результате повышения концентрации разряжающихся ионов у поверхности электрода. Следовательно, устранение концентрационной поляризации делает данный метод исследования более чувствительным. По этой причине изучение скорости пассивирования электрода целесообразно проводить в концентрированных растворах с катодом небольшой поверхности и при малой плотности тока. [c.97]

Электрические свойства контактов, полученных на германии и кремнии, удобно изучать на электролитических осадках малого размера, изготовленных струйным методом. При этом из-за резкого снижения концентрационной поляризации оказывается возможным использовать электролиты, несколько отличные по составу от обычно применяемых в гальванотехнике. В табл. 8 (стр. 178—179) приводятся взятые из работ и сведения о металлических контактах на германии и кремнии. Перед нанесением металлов поверхность полупроводника подвергалась анодному травлению. [c.177]

Пульсация раствора. Концентрационную поляризацию можно значительно снизить, создав пульсирующий поток. Так, при разделении раствора глюкозы применение пульсирующего потока с частотой пульсаций 1 Гц позволило увеличить проницаемость трубчатых мембран на 70% [62]. Для такого увеличения скорости процесса при стационарном режиме движения раствора необходимо повышение скорости потока примерно в б раз. Особенность пульсирующего режима движения разделяемого раствора состоит в том, что при достаточно большой частоте пульсаций максимальная скорость потока разделяемого раствора наблюдается не на оси каналов аппарата, а в пристенных слоях жидкости. При наличии в потоке твердых взвешенных частиц они стремятся мигрировать от стенок к оси потока, что уменьшает вероятность их оседания на поверхности мембран, приводящее к снижению проницаемости. В работах [63, 64] приведены методы расчета эффективности воздействия пульсаций на характеристики мембран для обратного осмоса и предложена теория пульсирующего потока жидкости в процессе обратного осмоса. [c.72]

Изучение поляризации методом быстрого снятия поляризационных кривых позволяет сравнительно легко определить природу поляризации и разделить концентрационную и химическую составляющие. В случае концентрационной поляризации можно наблюдать резкое снижение максимума поляризационной кривой при большой скорости снятия, так как в течение короткого промежутка времени существенного обеднения прикатодного слоя ионами металла не происходит. [c.46]

Ассоциация кетонов У кетонов (а также у альдегидов), как и у нитросоединений, наблюдается понижение диэлектрической поляризации, хотя и менее сильное. Таким образом, ассоциаты, если вести расчет по формуле Дебая, обладают, как и ранее допускалось, меньшим дипольным моментом, чем отдельные молекулы. Точного сравнения диэлектрических и криоскопических (или эбуллиоскопических) измерений здесь не проводилось. Насколько до сих пор известно, для кетонов в отличие от нитросоединений классические методы определения молекулярного веса не указывают на заметную ассоциацию. Вследствие этого сразу же возникают сомнения, реальна ли величина снижения дипольного момента с ростом концентрации, получаемая при расчете по формуле Дебая, и можно ли это объяснить квадрупольной ассоциацией. При расчете дипольного момента по Онзагеру действительно не получается заметной концентрационной зависимости моментов. В этом случае получается только плоский минимум для средних концентраций, что до сих пор не поддается истолкованию. Таким образом, снижение поляризации с ростом концентрации не может быть просто объяснено квадрупольной ассоциацией, как это делалось раньше, когда величину этого снижения связывали со степенью ассоциации различных кетонов [60]. [c.230]

Процесс электрохимического окисления манганата калия интенсифицируется также при наложении ультразвукового поля [1, с. 100] электросинтез может быть интенсифицировав в 10 раз с одновременным повышением выхода по току на 20—30% и степени окисления на 307о но сравнению с этими показателями существующих промышленных методов. Оптимальные условия электролиза достигаются при концентрациях (в г/л) К2МПО4— 150—230 КМПО4—15 КОН —50—90 и МпОг — 6 температура 35—40° С плотность анодного тока 0,8- 2,4 кА/м2, т. е. в 10—15 раз больше, чем существующие. Оптимальная интенсивность ультразвука 0,3—0,5 Вт/см при направлении его параллельно поверхности электродов и преимущественном <озвучивании анода. Эффект влияния ультразвука объясняется снижением концентрационной поляризации на аноде (на 0,3—0,35 В) и перенапряжения водорода (на [c.152]

Другой метод борьбы с концентрационной поляризацией — применение аппаратуры с узкими межмембранными каналами, по которым разделяемый раствор протекает в ламинарном режиме. При этом возможна довольно плотная укладка мембран, снижение капитальных и эисргстических затрат. Однако оборудование в этом случае значительно сложнее. [c.175]

Из формулы (IV. 120) следует, что при 100%-ной селективности мембрана пропускает только растворитель. Как правило, увеличение концентрации фильтруемой системы приводит к снижению проницаемости и селективности мембраны. В то же время С и ср увеличиваются с повыщением давления, конечно же, до определенного предела. Так как через мембрану преимущественно проходит растворитель, то у ее поверхности значительно увеличивается концентрация растворенных или диспергированных веществ. Это явление называется концентрационной поляризацией. Оно может привести к снижению скорости процесса, к осаждению растворенного вещества и коагуляции дисперсной фазы, к порче мембраны. Основной метод борьбы с концентрационной поляризацией — [штенсивиое пере.мепшванпе фильтруемой системы. [c.244]

Для увеличения скорости водородной деполяризации вводят также анионы, которые, внедряясь в двойной электрический слой, увеличивают скорость катодного процесса. Не менее эффективны методы снижения перенапряжения водорода, а также повышения температуры электролита. Для металлов, характеризующихся высоким перенапряжением водорода, повышение температуры на 1 град приводит к снижению перенапряжения в среднем на 2—4 мВ, Хотя подвижность ионов водорода велика и их концентрация в кислых растворах достаточна для того, чтобы не наступала концентрационная поляризация, в неразмешиваемых электролитах со временем может наблюдаться торможение процесса вследствие затруднения отвода продуктов растворения металлов. В этом случае для увеличения скорости коррозионного процесса применяют перемешивание электролита. [c.24]

Пористые диффузионные электроды, о которых упоминалось выше, обычно изменяют кинетику всего электродного процесса. При применении этих электродов наблюдается снижение концентрации вблизи обычного электрода, вызванное медленным транспортом массы и происходящей в результате этого концентрационной поляризацией. Кроме того, пористая структура электрода лрепятствует продвижению газа вдоль поры, и поэтому течение электрохимической реакции меняется. Вопросы диффузии в порах и реакционной способности уже рассматривались в разд. 4.5. В случае диффузионных электродов могут применяться такие же методы, поскольку и здесь проблема в основном заключается в том, что диффузия сопровождается химической реакцией первого порядка [176]. В результате такого анализа было сделано два важных вывода. Первый вывод состоит в том, что поляризация на пористом электроде происходит в два раза быстрее, чем на непористом электроде плотность тока при этом сохраняется. Это обусловлено тем обстоятельством, что угол наклона в уравнении Тафеля вдвое больше, чем в случае непористого электрода (ср. влияние транспорта массы на энергию активации изотермической реакции в порах, см. гл. 4). Второй вывод заключается в том, что высокие плотности тока могут быть получены в результате увеличения площади поверхности, доступной для электрохимической реакции. [c.379]

У кетонов (а также у альдегидов), как и у нитросоединений, наблюдается ноиил ение диэлектрической поляризации, хотя и менее сильное, Таким образом, ассоциаты, если вести расчет по формуле Дебая, обладают, как и ранее допускалось, меньшим дипольным моментом, чем отдельные молекулы. Точного сравнения диэлектрических и криоскопиче-ских (или эбулиоскопнческих) измерений здесь не проводилось. Насколько до сих пор известно, для кетонов в отличие от нитросоединенйй классические методы определения молекулярного веса не указывают на заметную ассоциацию. Вследствие этого сразу же возникают сомнения, реальна ли величина снижения дипольного момента с ростом концентрации, получаемая при расчете по формуле Дебая, и можно ли это объяснить квадрупольной ассоциацией. При расчете дипольного момента по Онза-геру действительно не получается заметной концентрационной зависимости моментов. В этом случае получается только плоский минимум для средних концентраций, что до сих пор не поддается истолкованию (курсив мой. — М. Ш.). Таким образом, снижение поляризации с ростом концентрации не может быть просто объяснено квадрупольной ассоциацией, как это делалось раньше, когда величину этого снижения связывали со степенью ассоциации различных кетонов . Однако далее Хюккель предполагает, что ассоциация в ацетоне и других кетонах все же существует, и в конце концов заключает Пока для кетонов достаточно признания слабой электрической ассоциации диполей для того, чтобы объяснить данные всех наблюдений . [c.129]