Мембрана электрохимически активная

Мембраны электрохимически активные (изменяющие числа переноса ионов). [c.171]

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]

Такое разделение мембран, применяющихся при электродиализе, является относительным вследствие того, что изменение чисел переноса ионов в мембране зависит также от природы электролита и концентрации раствора, которая изменяется в процессе электродиализа. С уменьшением концентрации электролита электрохимическая активность мембран возрастает, и, кроме того, мембраны электрохимически неактивные в концентрированных растворах могут оказаться электрохимически активными в разбавленных растворах. [c.225]

Какие мембраны называют электрохимически активными Что значит катодная мембрана, анодная мембрана [c.423]

В настоящее время при проведении электродиализа широко применяют ионитовые мембраны, т. е. мембраны из ионообмен- ных смол (стр. 125). Такие мембраны по свойствам приближаются к идеально электрохимически активным и обладают малым электросопротивлением. Из ионообменных смол можно готовить как положительно, так и отрицательно заряженные мембраны. Для приготовления отрицательно заряженных мембран используют катиониты положительно заряженные мембраны готовят из анионитов. [c.227]

Следующий шаг вперед был сделан В. В. Стендером с сотрудниками. Они воспользовались методикой подсчета, данной Бете и Тороповым, и подробно рассмотрели процесс электродиализа для системы, реально осуществлявшейся в трехкамерном электродиализе, а именно в средней камере — раствор соли, в анодной камере — р аствор кислоты, а в катодной — раствор щелочи. В. В. Стендер подразделял мембраны на изменяющие числа переноса ионов, которые он назвал электрохимически активные , и на не изменяющие числа переноса — электрохимически неактивные . Он рассмотрел процесс электродиализа с электрохимически неактивными мембранами в системе раствор кислоты I раствор соли раствор щелочи как простой электролиз, предположив, что в процессе электродиализа поры анодной мембраны пропитаны раствором кислоты из анодной камеры, а поры катодной — раствором щелочи из катодной камеры. А. В. Маркович объединил все эти положения, дополнил их и дал общую теорию процесса электродиализа, основывающуюся на соотношениях чисел переноса. А. В. Маркович разделяет мембраны, применяющиеся в электродиализе, на три группы. [c.171]

Мембраны идеально электрохимически активные (т. е. такие мембраны, в которых сумма чисел переноса ионов одного зн ка в порах равна единице, а противоположного знака — нулю). [c.171]

Рассмотрим условия первого режима для раствора КС1, учитывая наличие также ионов воды, т. е. в системе будут ионы К+, 1 , Н+ и ОН . При применении двух идеально электрохимически активных мембран, поставленных положительно заряженная мембрана — на анодной стороне и отрицательно заряженная — на катодной, можно записать следующие соотношения для чисел переноса в мембранах [c.172]

При наличии электрохимически активных мембран направление процесса, т. е. уменьшение или увеличение концентрации электролита в средней камере, зависит от соотношений чисел переноса в по>рах анодной и катодной мембран. Если катодная мембрана повышает число переноса катиона по сравнению со свободным раствором, а анодная мембрана повышает число переноса аниона, т. е. (па)1> (иа)о и (мк)п> (пк)о, и так как ( к)1+ ( 01)1= ( к) 11+ ( а) 11= 1, то [c.173]

Мембраны, изменяющие л,-, называются электрохимически активными или ионоселективными. Тогда, когда в переносе участвуют только противоионы (п, = 1, подвижные ионы другого знака отсутствуют), говорят об идеальной электрохимической активности (или селективности) мембран. [c.216]

Рассмотрим классическую схему трехкамерной ячейки для электродиализа (рис. XII. 24). Пусть все три камеры, разделенные двумя мембранами, заполнены одним и тем же раствором электролита (КС1). Если мембраны не изменяют и,, очевидно, что прохождение тока не изменит с в средней камере. В случае же электрохимически активных мембран с различным знаком заряда, расположение их по схеме а приведет к очистке раствора в средней камере от электролита, тогда как обратное расположение (схема б) — к увеличению концентрации соли в средней камере. [c.217]

Наряду с числами переноса, характеризующими электрохимическую активность мембраны в целом, полезно ввести представления о числах переноса нонов в ДЭС отдельной коллоидной частицы или капилляра. Эти числа переноса характеризуют долю участия противоионов в поверхностном токе, их относительный вклад в удельную поверхностную проводимость Ks- Связь [c.219]

Наряду с числами переноса, характеризующими электрохимическую активность мембраны в целом, полезно ввести пред- [c.241]

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]

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]

При использовании электрохимически активных (ионообменных) диафрагм повышается эффективность процесса и снижается расход электроэнергии. Ионообменные мембраны проницаемы только для ионов, имеющих заряд того же знака, что и у подвижных ионов. [c.98]

Физические причины возникновения доннановского потенциала легко объяснимы. Концентрация катионов в катионитовой мембране больше, чем в окружающих мембрану растворах, а концентрация анионов, напротив, больше в растворе, чем в мембране. Это приводит к диффузии катионов из мембраны в раствор и анионов из раствора в мембрану, в результате чего возникает электрическое поле, противодействующее стремлению ионов выравнять концентрации путем диффузии. Между растворами и мембраной устанавливается равновесие электрическое поле, поддерживающее это равновесие, измеряется величиной доннановского потенциала. Таким образом, мембранный потенциал рассматривается в виде суммы двух донна-новских потенциалов, возникающих на границе раздела мембрана — первый раствор и мембрана — второй раствор, и диффузионного потенциала, возникающего вследствие градиента концентрации по толщине мембраны. Перенос электрического тока в мембране осуществляется в основном в результате движения ионов только одного знака заряда, а именно противоионов. Это свойство мембраны и делает ее электрохимически активной. [c.142]

Мембраны не являются пассивными полупроницаемыми оболочками, но принимают прямое и очень важное участие во всех функциях клетки. Мембраны обеспечивают активный транспорт вещества, идущий в направлении, противоположном градиенту химического или электрохимического потенциала. В мембранах локализованы основные биоэнергетические процессы — окислительное фосфорилирование и фотосинтез. АТФ синтезируется в мембранах митохондрий, в тилакоидных мембранах хлоропластов зеленых растений. Есть основания думать о связи между рибосомами, на которых синтезируется белок, и мембранной системой эндоплазматического ретикулума. Репликация ДНК и хромосом, по-видимому, происходит с участием мембран. [c.333]

Для практически ненабухающих ионитов, например катионит СБС, связующим веществом служил порошок полихлорвинипла-ста или полистирола далее проводилось прессование для получения мембраны при подогреве до 90°. Для сильно набухающих ионитов мы применяли связку из портландского цемента, приготовляя смесь из цемента и предварртельно набухших зерен ионита, или употребляли насыпные мембраны, зажатые между двумя перфорированными инертными перегородками (органическое стекло). Электрохимическая активность таких диафрагм [c.176]

Для того чтобы иметь представление о соотношениях между диффузией, электроосмосом и электролизом в процессе электродиализа, рассмотрим электродиализ при режиме, когда все три камеры электродиализатора наполнены раствором K l одинаковой концентрации. В процессе электродиализа с двумя электрохимически активными мембранами (с разницей чисел переноса между ними) будет происходить уменьшение концентрации КС1 в средней камере. Если мы имеем дело с двумя отрицательно заряженными мембранами (в данном случае двумя коллодиевыми различной пористости), то электроосмотический перенос раствора будет направлен из анодной камеры в среднюю и из средней камеры в катодную. При этом, очевидно, следует учесть только диффузию из анодной камеры в среднюю, но не из катодной камеры в среднюю, так как в последнем случае она направлена против электроосмотического переноса. Поправка на электроосмотический перенос вводилась нами на основании результатов параллельных опытов по злектроосмосу для анодной и катодной мембраны. Зная количество перенесенного раствора на V [c.180]

Однако при уменьшении размера пор коллодийной мембраны до 9,7 и 0,9 числа переноса С1 -ионов в мембране уменьшаются, соответственно, до 0,42 и 0,20 (Григоров). Такую мембрану выгодно поместить на катодной стороне электродиализатора, так как она увеличивает число переноса катионов, т. е. является электрохимически активной мембраной. Напротив, электрохимически-актив-ную положительную мембрану выгодно поместить на анодной стороне электродиализатора, где она увеличивает число переноса анионов. В результате процесс электродиализа может быть ускорен, и использование проходящего тока значительно улучш ено. Жуков и Маркевич выяснили условия регулирования pH и хода очистки в средней камере [c.215]

I х осложнений является электроосмос, т. е. перенос жидкости Через поры мембраны под влиянием приложенной разности потенциалов. При соприкосновении с растворами электролитов диафрагма, пронизанная огромным количеством мельчайших капилляров, приобретает заряд (в большинстве случаев отрицательный). В порах диафрагмы возникает ДЭС, наличие которого приводит к возникновению электроосмоса при замыкании цепи электрическога тока. В зависимости от природы диафрагмы и знака заряда ее поверхности процесс электродиализа либо ускоряется, либо замедляется, в связи с чем диафрагмы делятся, соответственно, на электрохимически активные и неактивные. Поэтому необходимо учитывать свойства диафрагмы при ее выборе для электродиализа. [c.203]

Обзор основных положений электрохимии мембран, обладающих ионообменными свойствами обзор методов получения мембран с максимальной электрохимической активностью, включая мембраны, приготовленные из обычных типов ионитов дискуссия о применимости мембран в различных физико-химических исследованиях и лабораторных методиках, особенно в об/тасти биохимии и физиологии [1082]. [c.257]

Интерполимерные мембраны являются промежуточными между гомогенными и гетерогенными. Их изготовляют, отливая раствор двух линейных полимеров (один из которых полизлектролит) на ровную поверхность. Иногда оба линейных полимера электрохимически неактивны, но один из них приобретает электрохимическую активность при последующей обработке. [c.469]

Основным свойством ионитовых мембран является ик электрохимическая активность. Это означает, что, будучи помещенными в электролитическую ванну в качестве перегородки, они не оказывают большого сопротивления электрическому току и при этом обладают способностью существенно изменять числа переноса соответствующих ионов. Так, например, катио-н итовая мембрана не оказывает лрепятствия прохождению через нее катионов (числа переноса катионов через мембрану близки к единице), в то время как перенос электричества анионами через такую мембрану практически выражается величиной, близкой к нулю. На анионитовой мембране наблюдается обратная картина. [c.143]

Идеальная электрохимическая активная мембрана должна быть полиостью проницаема для ионов одного знака (числа переноса электричества данными ионами равны единице) и савершенно непроницаемыми для ионов противоположного знака (числа переноса равны 0). Разумеется, изготовить такую идеальную мембрану практически невозможно, но можно получить материал со свойствами, близкими к теоретическим при низких концентрациях электролита. Таким материалом являются ионитовые мембраны. [c.144]

Электрохимическая активность ионитовых мембран обусловлена наличием в них ионогенных групп. Если это группы кислотного характера, то мембрана представляет собою неподвижный гигантский иолианион, а катионы располагаются в диффузном слое. Такая мембрана будет катионопроницаемой. Если же вещество мембраны содержит ионогенные группы основного характера, то она будет представлять собою неподвижный поликатион, а диффузный слой будет насыщен подвижными анионами. В это1М случае мембрана является анионопроницаемой. [c.145]

Солнер и его сотр. использовали явление аномального осмоса как критерий электрохимической активности 41ембраны [G18]. В более ранних работах [S51, 84] Солнер развил теорию, объясняющую аномальный осмос на основании модели мембраны, имеющей поры различного размера (гетеропористая модель). В качестве примера для иллюстрации своей теории он рассмотрел две поры, одну— узкую, другую — несколько шире, в катионитовой мембране, разделяющей два раствора электролита различной концентрации. Из-за высокой концентрации фиксированных ионов в узких порах одноименные ионы исключаются, вследствие чего между концами этих пор возникает термодинамический максимум мембранного потенциала. В результате этого более разбавленный раствор становится положительно заряженным. Однако в более широких порах присутствуют некоторые одноименные ионы и величина потенциала получается ниже максимальной. В результате между двумя порами существует несбалансированная э. д. с. и положительный ток течет через узкие поры от концентрированного к разбавленному раствору и обратно через широкие поры. Этот процесс, согласно Солнеру, вызывает общий электроосмотический поток через более широкие поры, т. е. происходит положительный аномальный осмос. Солнер пытался объяснить подобным образом и отрицательный аномальный осмос. Для этого он постулировал несколько иные условия для размера пор и проникновения одноименного иона, а также подвижность одноименного иона, большую, чем подвижность противоиона. [c.117]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология