Мембраны ионитовые применение

Ионитовые мембраны применяют главным образом для электродиализа. Их используют для разделения электролитов и неэлектролитов, концентрирования растворов, выделения ионов из раствора, разделения продуктов электролиза в электролитических ячейках. Основное применение ионитовых мембран — обессоливание (опреснение) сильно минерализованных вод, в том числе морской воды. Электродиализ и электролиз в камерах с ионитовыми мембранами применяют также в химической промышленности (например, для выделения минеральных солей из морской воды, электролитического производства едкого натра и хлора), в пищевой и фармацевтической промышленностях (например, для удаления избыточной кислотности в соке цитрусовых, для очистки сыворотки крови) и в других областях (для дезактивации жидких радиоактивных отходов, преобразования энергии в топливных элементах и др.). [c.103]

Еще одним видом ионообменных материалов являются ионитовые мембраны. Опреснение соленых и очистка промышленных сточных вод, удаление радиоактивных продуктов, концентрирование растворов кислот и солей, очистка сахарных сиропов, витаминов, создание мембранных электродов, топливных элементов— вот далеко не полный перечень областей применения ионитовых мембран. [c.127]

Для предотвращения смешения продуктов электролиза, особенно газов (водорода и кислорода), образующих взрывоопасные смеси (стр. 75), применяют диафрагмы, разделяющие катодное и анодное пространство. Диафрагмы должны обладать механической прочностью, химической стойкостью и вместе с тем должны быть достаточно пористы для того, чтобы падение напряжения в ней было невелико. Материалом для диафрагмы служат керамика, асбест, стекло, дерево и др. В последнее время применение получили ионитовые мембраны (катионитовые и анионитовые), обладающие избирательной ионной проводимостью (см. гл. 6). [c.224]

В настоящее время гетерогенные ионитовые мембраны находят наибольщее промышленное применение. [c.139]

Ионитовые мембраны нашли применение в ряде электрохимических процессов, особенно в процессе электродиализа. Как известно, электродиализ является сложным процессом, в котором сочетаются явления электролиза, диализа и электроосмоса. [c.157]

Широкое промышленное применение находят ионитовые мембраны, которые представляют собой тонкие пленки, состоящие из нерастворимого в воде полиэлектролита или из связующего и полиэлектролита [22—26]. [c.10]

Большое значение имеет измерение ионных активностей в растворах с применением ионитовых мембран по методу, аналогичному определению значения pH с помощью стеклянного электрода. Ионитовая мембрана, разделяющая два раствора одно-одновалентного электролита с различными концентрациями, вызывает увеличение мембранного потенциала Е , определяемого по уравнению (2.40). [c.123]

Однако еще в работе [6] обращалось внимание на то, что в общем выражение потенциала стеклянного электрода при более строгом в термодинамическом отношении подходе необходимо учесть еще одно переменное слагаемое — диффузионный потенциал внутри его мембраны, как это и делалось уже тогда в применении к ионитовым мембранам [7]. [c.305]

Наибольшее применение находят гомогенные и гетерогенные ионитовые мембраны. Гомогенные мембраны получают поликонденсацией или сополимеризацией мономеров, а также путем активации предварительно подготовленных матриц. Гетерогенные мембраны получают смешением тонкоизмельченного ионита и инертного неэлектропроводного связующего (полиэтилена, полистирола, каучука) с последующим формованием в тон- [c.102]

При этом ионитовые мембраны выгодно отличаются от зернистых ионитов тем, что использование их не связано с затратами регенерирующих веществ, технологические нроцессы с их применением легко могут быть оформлены по непрерывным схемам, поддаются полной автоматизации, не требуют громоздкой аппаратуры и большого обслуживающего персонала. [c.143]

Помимо опреснения соленых вод в литературе описываются и другие области применения ионитовых мембран. Так, было предложено использовать мембраны в качестве электродов и определять с их помощью активности различных ионов. Была предложена конструкция мембранного аккумулятора, состоящего из переменно расположенных катионитовых и анионитовых мембран, а также конструкция мембранного генератора электроэнергии, работающего на принципе использования энергии смешения морской воды с пресной. [c.162]

Наиболее обещающей областью применения электродиализа является обессоливание. Здесь возможны два случая 1) обессоливание раствора, в котором присутствует растворенное вещество — электролит, способный к электродиализу 2) обессоливание раствора неэлектролита, или неспособного к электродиализу электролита, который должен быть очищен от загрязняющих его веществ. Под электролитом, способным к электродиализу , понимают электролит, который свободно может передвигаться через мембраны при элекТродиализе электролиты, содержащие большие ионы, например растворимые и нерастворимые полиэлектролиты или соли больших органических анинов, почти совсем не проходят через большинство ионитовых мембран и называются неспособными к электродиализу . [c.35]

Эти превращения обычно проходят в двух- или трехкамерных ячейках, и ионитовые мембраны применяются главным образом для того, чтобы отделить анолит от католита. Несколько предложений сделано по применению ионитовых мембран для обработки растворов, содержащих уран. Обычно катодное восстановление соединений уранила осуществляется в двухкамерной ячейке, в которой электродные камеры разделяются ионитовыми мембранами [Н31, К14, U6, UP1, 3, 4]. Из некоторых растворов, оставшихся от кислого выщелачивания, кислота может быть получена в анодной камере, если анионитовая мембрана отделяет анод от катода. [c.40]

Для электродиализа весьма важно влияние многовалентных ионов на доннановскую сорбционную характеристику ионитовых мембран. Указание на влияние таких ионов можно получить при применении уравнения (2.8) к равновесию между ионитом с моляр-ностью фиксированного иона X и раствором электролита Av+Bv-с молярностью с. (При этом считается, что коэффициенты активности внутри и вне ионита равны между собой.) Если хотя бы один из ионов одновалентный, то уравнение (2.8) для катионитовой мембраны будет иметь такой вид [c.55]

Ионитовые мембраны успешно используются в различных отраслях техники, заменяя в ряде случаев пористые диафрагмы. Наибольшее применение ионитовые мембраны нашли в электрохимическом обессоливании воды [2, 4]. В процессах электрохимического синтеза органических соединений ионитовые мембраны — диафрагмы не нашли еще большого распространения. В процессах же электрохимической деминерализации и разделения органических соединений ионитовые мембраны применяются с большим успехом уже на протяжении более 15 лет. [c.251]

Применение синтетических ионообменных мембран в ряде промышленных процессов (при обессоливании методом электродиализа, в гидрометаллургии, производстве ядерного горючего) стимулировало изучение свойств этих мембран в различных направлениях. Процессы переноса через ионитовые мембраны в электрическом поле осложнены явлением концентрационной поляризации [1—9], которая проявляется в росте сопротивления мембраны и прилегающих слоев раствора с увеличением плотности тока [c.75]

Работа на электродиализаторах с применением ионитовых мембран позволила увеличить выход по току, так как при регенерации камеры со смолами были отделены от электродных камер соответствующими мембранами. Ионитовые мембраны выполняли роль барьеров для мешающих регенерации ионов. В этом случае непроизводительные затраты электрической энергии значительно уменьшались. Однако образующиеся у катода ионы 0Н в регенерации, например, катионитов участия не принимали, что значительно снижало эффективность процесса. [c.222]

Ионитовые мембраны являются своеобразными избирательными проводниками электрического тока. В то время как катионитовые мембраны пропускают через себя преимущественно положительно заряженные частицы за счет последовательного многократного обмена их на подвижные катионы полимера, анионитовые в основном прозрачны для анионов (число переноса анионитов достигает 0,94— 0,96). Благодаря большому диффузионному сопротивлению этих мембран, препятствующему диффузии электролита в направлении, обратном движению электрического тока, и их высокой электропроводности, применение таких мембран вместо инертных диафрагм повышает экономичность процесса электролиза разбавленных растворов. [c.450]

Особенностью ионитовых мембран является их способность проводить ток при сравнительно небольшом сопротивлении. При этом существенно изменяются числа переноса анионов и катионов по сравнению с электролитом, в который погружена ионитовая мембрана. В катионитовых мембранах число переноса катионов близко к единице, а анионов — приближается к нулю. На анионитовых мембранах наблюдается обратная картина и перенос тока чере нее осуществляется главным образом анионами. Это свойство ионитовых мембран лежит в основе их применения в ряде электрохимических процессов. [c.219]

Выпускаемые промышленностью СССР ионитовые мембраны гетерогенного типа нашли значительное применение для опреснения солоноватых вод с целью получения питьевой воды, а также для очистки неагрессивных сточных вод. Дальнейшие работы ведутся в направлении повышения габаритных размеров мембран для электродиализных установок большой производительности, повышения удельной производительности за счет развития рабочей поверхности мембран (профилированные мембраны) [47]. Для повышения селективности мембран и снижения электросопротивления, что особенно важно для концентрирования солей, предполагается решить вопрос о создании установки по получению гомогенных мембран ]ИК-100, ]ИА-100 [47—49]. Созданы разделительные диафрагмы для электролиза солей некоторых цветных металлов, обеспечивающие получение значительного эффекта. Проводятся работы по созданию мембран, стойких к агрессивным средам [50]. [c.68]

Ионитовые мембраны применяют также для изготовления селективных мембранных электродов, используемых в потенциометрическом анализе. Мембранный электрод представляет собой трубку, в один конец которой вклеена мембранная пленка. Трубку заполняют раствором электролита, ионами которого заряжена ионитовая пленка. Если такой электрод погрузить в раствор, содержащий такие же ионы, то на ионитовой мембране возникает концентрационный потенциал, величина которого зависит от разности концентраций ионов по обе стороны мембранной пленки. Так, потенциал катионитового электрода, заряженного ионами бария и содержащего раствор соли бария, зависит от концентрации (активности) ионов Ba + во внешнем растворе. После калибровки такой электрод пригоден для потенциометрического определения концентрации ионов бария. Основным недостатком мембранных электродов, что ограничивает их применение в анализе, является искажение их потенциала другими нонами, присутствующими в растворе и вытесняющими из ионитовой пленки определяемые ионы. [c.206]

Предложено такн е синтезировать ионитовые мембраны, используя для этого какие-либо водостойкие, но набухающие в воде всасывающие листы или пленки, в состав которых вводят ионогенные группы. Имеются указания на возможность введения карбоксильных, фосфорнокислых, сульфогрупп и аминогрупп в листы бумаги или пленки целлофана без нарушения эластичности и прочности основы [12—14]. Мы неоднократно пытались сделать это, но паши попытки пока не увенчались успехом. Предложенный метод получения ионитовых пленок пропитыванием бумаги или ткани начальными продуктами синтеза ионитов с последующим завершением смолообразования непосредственно на подложке [15] приводит, по нашим наблюдениям, к образованию малопрочных пористых пленок, которые могут найти применение в качестве поглотителей для извлечения солей из труднофильтруемых растворов. [c.20]

В ТЭ в качестве электролита нашли применение в основном го.могениые ионитовые мембраны на основе сульфокатионитов, обладающие комплексом необходимых свойств высокой электрической проводимостью при удовлетворительной прочности, хорошей химической стойкостью в окислительных и восстановительных реакциях, низкой газопроницаемостью и т. д. [c.294]

Особого контроля требуют ионитовые мембраны. Некоторые мембраны способны выделять в воду токсичные вещества, поэтому при опреснении воды для питьевых целей допускается применение мембран, прошедших гигиеническую апробацию. [c.65]

Более подробные сведения по ионнтовым мембранам можио найти в следующих источниках 1. Деминерализация методом электродиализа. Ионитовые мембраны, перев. с англ. под ред. Б. Н. Ласкорина н Ф. В. Раузе н, Госатомиздат, 1963. — 2. Б. И. Л а-с к о р и и, Н. М. Смирнова, М. Н. Г а н т м а и. Ионообменные мембраны и их применение, Госатомиздат, 1961.—3. Б. Н. Л а с к о р н н, И. М. Смирнова, ЖПХ, XXXIV, вып. 8 (1961), [c.167]

В катодной и анодной камерах происходит увеличение концентрации растворенных веществ, а в средней камере происходит частичное снижение концентрации — обессоливание. Производительность такой установки невелика вследствие дополнительного переноса ионов через рабочую камеру. Повысить эффективность работы можно при использовании активных ионитовых мембран. Такие мембраны обладают соответственно свойствами катионита или анионита. Применение активных ионитовых мембран в электродиализе повышает эффективность применения этого процесса для обессоливания воды. На рис. 8 приведена схема трехкамерной электродиа-лизной установки. Катодная камера отделена от камеры обессоливания катионитовой мембраной, анодная камера — анионитовой. Исходная вода подается во все камеры. В процессе работы установки в средней камере происходит обессоливание воды, а в крайних наблюдается повышение концентрации раствора. Осуществление процесса электродиализа с применением ионитовых мембран основано на избирательном (селективном) переносе ионов определенного знака через мембрану. Анионитовая мембрана, несущая положительный заряд фиксированных на матрице катионов, избирательно пропускает только анионы из раствора, отрицательно заряженная катионитовая мембрана проницаема только для катионов. Благодаря селективной проницаемости ионитовых мембран катионы из камеры обессоливания беспрепятственно проходят в катод- [c.89]

Существенным достижением является создание и широкое практическое применение диафрагм, обладающих ионообменными свойствами. Ионитовые мембраны получают все большее распространение в производстве хлора и каустической соды, электрохимическом синтезе неорганических и органических веществ, электроднализе и других процессах. [c.6]

В ионселективпых катодах роль такой пленки играет катио-нитовая мембрана. Например, при электрохимическом синтезе гипохлорита натрия использование катода, покрытого катионитом марки КУ-2 В Ма-форме, позволяет существенно снизить потери продукта вследствие восстановления, что заменяет способ снижения выхода путем введения в раствор бихромата или хлорида кальция. Об эффекте применения ионитового катода при электросинтезе гипохлорита натрия можно судить по данным, приведенным на рис. 1.6 и в табл. 1.6. Из рис. следует, что накопление гипохлорита в случае применения ионитового катода приближается к теоретическому в наибольшей степени по сравнению с использованием других катодов, в том числе и при введении в раствор добавки СаС12. Выход по току при использовании ионитового катода удается повысить до 64%, а концентрацию гипохлорита — в 1,5—4 раза. [c.26]

В соответствии с известными из коллоидной химии закономерностями изменения чисел переноса ионов в капиллярных системах (Жуков, 1949) катионитовые мембраны, имеющие отрицательный поверхностный заряд, оказываются селективно проницаемыми для катионов, а положительно заряженные ани-онитовые — для анионов. Применение ионитовых мембран позволяет осуществлять движение ионов только в нужном направлении, исключая нежелательные переходы их в обратном направлении. [c.102]

Ионитовые мембраны марок МА-40 и МК-40, используемые в аппарате "Родник", после исследования по химическим и гигиеническим свойствам в 1272 г., вошли в офиодальный "Перечень новых материалов и реагентов, разрешенных Главным санитарно-эпвдемио-логическим управлением Минздрава СССР для применения в практике хозяйственно-питьевого водоснабжения". Имеется санитарно-гигиеническое разрешение на все конструктивные материалы, используемые в электродиализном аппарате "Родник", контактирующие с водой. [c.104]

Ионитовые мембраны представляют собой иолообменный материал, имеющий форму тонких гибких листов или пластин. Они предназначаются в основном для применения в качестве перегородок (диафрагм) в электролитических ваннах. Могут быть использованы также для некоторых специальных исследовательских и промышленных целей. [c.143]

Глюкауф [G12] предложил способ разделения ионов, основанный на преимущественном переносе одноименных ионов через ионитовые мембраны. Для одной и той же пары ионов фактор разделения при переносе одноименных ионов обычно бывает больще, чем при переносе противоионов, так как эти процессы существенно различаются между собой факторы разделения при переносе про тивоиона и одноименного иона могут быть даже обратного знака. Например, через анионитовые мембраны Na" проходит быстрее, чем Са (так как двухвалентные одноименные ионы имеют меньщее сродство к ионкту), в то время как для катионитовых мембран наблюдается обратная картина. При разделении одноименных ионов с применением одной мембраны получается низкий выход по току, так как большая часть тока переносится противоионами. [c.38]

Бодемор [RP6] сообщил о разделении катионов щелочных металлов и амфотерных катионов в трехкамерной ячейке. Ионы превращаются в цинкаты при воздействии гидроксил-ионов, находящихся в области, прилегающей к катионитовой мембране, и на анодной стороне этой мембраны. Ионы цинката не могут проходить через катионитовую мембрану и мигрировать в катодную камеру, но они мигрируют по направлению к анионитовой мембране. Кислотная среда в области около этой мембраны переводит цинкаты в цинк, так что содержание цинка в центральной камере не изменяется, в то время как неамфотерные ионы удаляются. Дальнейшие исследования покажут, в какой мере методы разделения с применением ионитовых мембран могут конкурировать с ионным обменом й особенно с разрабатываемым в последнее время процессом ионного торможения [D21]. [c.40]

В последние годы в потенциометрическом анализе и электрохимических исследованиях широкое распространение получили электроды специфического действия, то есть электроды, способные обратимо изменять потенциал в зависимости от содержания в растворе данного иона (катиона или аниона), по отношению к которому электрод является обратимым, Независимо от присутствия других ионов того же знака [174— 187 и др.]. Специфичность любого обратимого (иоНитового) электрода определяется двумя факторами способностью мембраны поглощать из раствора преимущественно данный ион и относительной высокой подвижностью этого иона в ионитовой мембране. Наиболее широкое применение для [c.36]

В последнее время находят применение интерполимерные и привитые ионитовые мембраны. Интерполимерные мембраны получают совмещением растворов двух полимеров, один из которых является растворимььм полиэлектролитом или способен приобретать свойства полиэлектролита в результате последующей обработки, а другой — инертным пленкообразующим полимером. После удаления растворителя образуется пленка. Привитые ионитовые мембраны получают прививкой к пленке мономера с ионогенными группами или мономера, полимер которого способен к соответствующим химическим превращениям, сопровождающимся образованием ионогенных групп. [c.230]

В литературе достаточно широко описано применение многокамерных электродиализаторов для опреснения природных соленых вод В настоящее время для опрес-поиия разлршпых вод применяют многокамерные электродиализаторы, состоящие из сотен камер, образованных чередующимися катионитовыми и анионитовымн мембранами. В отечественных установках обычно используют гетерогенные ионитовые мембраны из смол КУ-2 и ЭДЭ-Юп [ ]. [c.190]

Большой интерес представляет изучение возможности применения многокамерного электродиализатора для переработки карбонатных и би-карбопатных растворов разного состава. Эти растворы имеют сравнительно низкую электропроводность, поэтому необходимо подобрать такие ионитовые мембраны, которые сохраняют высокую селективность и достаточно высокую электропроводность в карбонатных и бикарбонатных растворах. [c.190]

Над проблемой синтеза нерастворимых, но набухающих дисков, мембран и пленок, содержащих в своем составе ионогенные группы, работает большое число исследователей. Ионитовые диски, мембраны или пленки используют для изучения процесса диффузии ионов в твердых полиэлектролитах и кинетики их набухания [1, 2], их применяют в качестве твердых нерастворимых катализаторов [3], электродов [4], диафрагм при элект-роионитовом способе обессоливания и концентрировании растворов или для расщепления солей [5, 6]. При этом необходимо отметить, что различные предложения относительно синтеза ионитовых пластин следует оценивать в зависимости от их исиользования и услооий применения. [c.19]