Мембраны ионитовые свойства

По теории П. А. Ребиндера существует два основных типа структур коагуляционные и конденсационно-кристаллические. Коагуляционные структуры образуются в результате сцепления коллоидных частиц под действием сил межмолекулярного воздействия в цепочки, трехмерные сетки с образованием рыхлого каркаса. Конденсационно-кристаллические структуры возникают в результате реакций полимеризации и поликонденсации, при кристаллизации из растворов (твердение цемента). Коагуляционные структуры могут быть обратимыми. Конденсационно-кристаллические необратимы. К коагуляционным структурам относятся гели, образованные коллоидными частицами или молекулами ВМС (студни). В гидрогелях частицы дисперсной фазы, сцепляясь друг с другом, образуют трехмерную сетку, промежутки которой заполнены водой. Близки по свойствам к гелям осадки, образующиеся при коагуляции сильно гидратированных золей,— коагели. Их тоже рассматривают как отдельный вид коагуляционных структурирован, ных систем. В гелях дисперсионная среда неподвижна, они обладают упругостью формы. Гелевую структуру имеют синтетические ионообменные материалы и ионитовые мембраны. [c.121]

Ионы, обусловливающие электропроводность растворов и перенос тока, проникают через ионитовые мембраны не из-за наличия пор, а за счет обмена ионов раствора с одноименными ионами самой мембраны. Таким образом, катионитовые мембраны имеют катионы, способные к обмену с катионами электролита, и пропускают только эти катионы. Анионитовые мембраны селективно проницаемы только для анионов, а катионы не пропускают. Благодаря замечательным свойствам катионитовых мем- [c.94]

Привитая сополимеризация широко используется для модификации поверхностных свойств полимерных (природные и химич. волокна, пленка) и неполимерных (глина, стекловолокно) материалов. В результате прививки достигают изменения жесткости, термостойкости, химич. стабильности, атмосферостойкости, адгезии, стойкости к воздействию микроорганизмов, электрич. и различных физико-механич. свойств модифицируемых поверхностей. С помощью прививки можно регулировать газо- и паропроницаемость полимерных покрытий, получать мембраны ионитовые. Табл. 3 ха- [c.103]

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]

Наиболее перспективным типом мембран являются гомогенные ионитовые мембраны. В гомогенных мембранах ионообменный компонент образует одну сплошную фазу, что обусловливает высокие показатели электрохимических свойств и их стабильность в процессе эксплуатации. [c.127]

Физико-химические свойства. Ионитовые мембраны, как и любой ионообменный материал, проявляют способность к ионному обмену. Ионообменные свойства мембран оказывают существенное влияние на электрохимические свойства мембран. В ряде случаев мембраны могут быть использованы в обычных процессах ионного обмена. [c.150]

Низкой осмотической проницаемостью. Ионитовые мембраны проявляют аномальные осмотические свойства в системах электро- [c.14]

Начало теоретическому изучению модельных мембран положили Михаэлис и его сотр. [М63, 67, 68]. Их работы дали толчок другим исследованиям в этой области. Михаэлис [М62] исследо -вал свойства мембран из коллодия. В ранних работах он ограни- чивался изучением незаряженных коллодиевых пленок. Однако за короткий промежуток времени Теорелл ТЮ], Мейер и Сивере [М57] расширили сферу этих исследований, включив в нее и ионитовые мембраны, и разработали теорию мембран, основанную на фиксированных зарядах в матрице. [c.126]

Ионитовые мембраны, пригодные для использования в промышленных процессах электродиализа, должны обладать следующими свойствами [c.130]

Так как ионитовые мембраны представляют собой нерастворимые полиэлектролиты в форме листов, метод изготовления мембран должен начинаться с получения матриц в форме листов, в которые затем должны вводиться обменные группы. Этот метод получения мембран был принят многими исследователями.. В результате был разработан ряд различных процессов, в которых предварительно полученным матрицам придавали затем ионообменные свойства. Все методы получения мембран можно разделить на два класса в зависимости от используемого исходного материала — гидрофильного или гидрофобного. [c.140]

Отечественная промышленность выпускает ионитовые мембраны нескольких марок. В табл. 4.4 приведены их основные свойства. [c.98]

Сходный с описанным [147 ] способ получения ионитовых мембран приведен в работе [148 ], согласно которой нерастворимые мембраны с отличными электрохимическими свойствами на основе поливинилового спирта и линейной полистиролсульфокислоты получают после термообработки синтезированных первоначально растворимых мембран при 100—150° в течение нескольких часов. Авторы считают, что образование нерастворимого продукта происходит в основном благодаря межмолекулярной конденсации поливинилового спирта в присутствии полистиролсульфокислоты, благодаря чему полистиролсульфокислота оказывается включенной в нерастворимую структуру мембраны. [c.85]

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]

Гомогенные мембраны состоят только из ионообменного компонента, а гетерогенные мембраны содержат два и более компонентов, причем ионит размером частиц 1—50 мкм распределен в инертном (не обладающем ионообменными свойствами) термопластичном полимере, который придает мембране эластичность и механическую прочность. Гетерогенные ионитовые мембраны могут быть разделены на компоненты, например, экстрактивным растворением. [c.230]

Вторая часть сборника посвящается результатам изучения электрохимических свойств мембран и процесса переноса ионов через ионитовые мембраны на различных стадиях поляризации даются результаты исследования условий возникновения концентрационной поляризации на поверхности мембран, проницаемости ионообменных мембран кислородом, поведение амфотерных электролитов при электродиализе и пр. [c.4]

Большой интерес представляет поведение мембранных электродов в смешанных растворах электролитов. Установлено, что электродные свойства мембраны определяются тем, в какой степени присутствующие в мембране ионы участвуют в переносе электричества. Поэтому можно предположить, что приведенные выше характеристики — избирательность поглощения ионов смолой и их подвижность в фазе смолы — отразятся на электродных свойствах ионитовых мембран. Ионитовый мембранный электрод будет тем более чувствителен к данному типу ионов, чем в большей степени эти ионы поглощаются ионитом и чем более подвижны они в фазе ионита. [c.109]

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]

Из табл. 2 видно, что в согласии с величиной = 100% (см. табл. 1) мембрана из смолы КУ-2 дает почти идеальную водородную функцию в исследованном интервале концентраций. В то же время мембрана из карбоксильной смолы КМД в разбавленных растворах НС1 дает устойчивые значения ЭДС, но отличающиеся от теоретических, а в более концентрированных растворах значения ЭДС быстро падают во времени, очевидно, в результате диффузии электролита через мембрану. Таким образом, видно, что между электродными свойствами ионитовых мембран в чистых растворах НС1 и характером переноса электрического тока через фазу ионита существует непосредственная связь, как и предсказывает теория. [c.82]

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]

Использование ионообменных мембран в анализе Ионообменной (ионитовой) мембраной называют пленку, полученную из ионообменной смолы. Находясь в растворе электролита, ионитовые мембраны избирательно пропускают ионы только одного знака заряда, а именно катионитовые мембраны пропускают только катионы, анионитовые — анионы. Это свойство ионитовых мембран используют для разделения катионов и анионов, а также для их отделения от неэлектролитов методом электродиализа. Центральную часть электродиализатора, в которой находится анализируемый раствор, отделяют от анодной части анионитной, а от катодной — катионитной мембраной. В процессе электродиализа к аноду мигрируют только анионы, так [c.205]

Титов В. С.. Ионитовы( мембраны, их свойства и примеш-пие в промышленности, Бюллетень научно-технич( ской инфор.мании ГИТК. олдССР, Кишинев, 1958, стр. 33. [c.266]

Если изготовить мембрану, содержащую в своей структуре ионит, и отграничить при ее помощи раствор электролита, а затем по обе стороны мембраны включить в раствор электролита электроды от источника постоянного тока, то ионитовая мембрана проявляет свойства униполярного проводника, проводящего ток при помощи ионов лишь одного знака. При этом катионитовая мембрана в соответствии со свойствами подвижной ионной атмосферы катионита будет пропускать только положительно заряженные ионы. Анионитовая же мембрана будет пропускать лишь анионы. На этом свойстве ионной атмосферы ионитов основан известный метод электроионитового обессоливаиия воды. Согласно этому методу, обрабатываемую воду разделяют чередующимися катионитовыми и анионито-выми мембранами и через такую систему пропускают ток постоянного направления. При этом катионы, двигаясь к катоду, свободно проходят через катионитовые мембраны, по задерживаются анионитовыми мембранами, а анионы, двигаясь во встречном направлении к аноду, проникают через анионитовые мембраны, но задерживаются катионитовыми мембранами. В результате этого из одного ряда ячеек (например, из ряда четных ячеек) ионы обоих знаков выводятся током постоянного направления в смежный ряд ячеек, отчего вода в ряде четных ячеек обессоливается, а в ряде смежных ячеек концентрация солей эквивалентно повышается. [c.486]

Ионитовая мембрана, помещенная в электролизную ванну, действует как ионитный фильтр она проницаема только для ионов, имеющих заряд того же знака, что и у подвижных (обменных) ионов ионообменной смолы, из которых изготовлена мембрана. Различают два типа ионитовых мембран катиоиитовые и анионитовые. Первые из них пропускают через себя лишь катионы, вторые — анионы. Следует подчеркнуть, что ионитовые мембраны не требуют специальной регенерации. В табл. 6.10 представлены основные свойства отечественных ионитовых мембран. [c.217]

Рассмотрение характерных особенностей мембран ведется, как правило, для случая идеальной гомогенной ионитовой мембраны, обладающей высокой однородностью свойств во всех ее точках и разделяющей два раствора электролита. Набухание ионитовой мембраны обусловливается свойствами ионообменной смолы — главного и определяющего компонента мембраны. Здесь идет речь о тех же двух компонентах системы ионообменная смола — раствор электролита, поэтому все сказанное о набухании смолы в данном случае сохраняет силу. Нужно лишь оговорить, что набухание гомогенных мембран протекает несколько медленнее в связи с тем, что у ионообменных смол степень дисперсности весьма высока, и это облегчает доступ растворителя к смоле. Однако по мере уменьшения толщины мембраны кинетика ее набухания становится все более подобной кинетике набухания ионита. [c.18]

Тевлина А. С., Котлярова С. В., Лосев И. П. Ионитовые гомогенные мембраны на основе привитых сополимеров полиэтилена. — В кн. Высокомолекулярные соединения. Химические свойства и модификация полимеров. М. Наука, 1964. [c.371]

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]

Мембраны для электродиализатора изготовляют в виде гибких листов прямоугольной формы или рулонов из термопластичного полимерного связующего и порошка ионообменньк смол. В таблице 21 приведены основные свойства ионитовых мембран, выпускаемых отечественной промьпиленностью. [c.99]

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]

Селективность ионитовых мембран может изменяться в широких пределах в зависимости от их физико-химических свойств, К основным свойствам мембран относят обменную емкость и влагосодержание. Обменная емкость мембраны выражается числом миллиэквивалентов противоиона, отнесенным к единице массы отмытой от адсорбированных веществ и высушенной мембраны в Н- или в ОН-форме, а влагосо- [c.141]

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]

На первый взгляд процесс электродиализа обладает преимуществом как метод концентрирования растворов электролитов. Однако обращают на себя внимание некоторые факторы, играющие роль при деминерализации солоноватых вод. Такими факторами являются ухудшение работы ионитовых мембран при высоких концентрациях вследствие снижения ионной селективности мембран и в результате относительно большой обратной диффузии, происходящей через мембраны, когда разница концентраций растворов по обе стороны мембраны становится большой эффект электроосмотического переноса воды, усиливающийся при повышении концентрации рассола, и эффект обычного осмоса, который тоже важен при высокой концентрации (это явление не отнссится, по-видимому, к электродиализу, хотя в последнее время изучены 517] осмотические свойства реальных ионитовых мембран). [c.33]

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]

Кроме большого теоретического интереса, этот вопрос очень важен при электродиализе,, так как обратная диффузия через мембраны приводит к снижению эффективности процесса (см. гл. I). Рассмотрим случай, когда ионитовая мембрана разделяет два раствора одного и того же электролита (например, Na l) различной концентрации, и исследуем соотношение между проникновением электролита J, концентрациями растворов с и свойствами мембран, такими, как концентрация фиксированного иона X. [c.62]

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]

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]

Ионитовые мембраны в форме листа дают возможность изучить такие свойства ионитов, которые нелегко измерить, когда ионит применяется в гранулированном виде. Примером может служить определение адсорбированного по Доннану электролита. Набухшие мембраны легко освобождаются от избытка поглощенного раствора промоканием их листами фильтровальной бумаги. Адсорбированный электролит определяется промывкой мембраны дистиллированной водой. Этот метод применялся Кришнасвами [К46, 48, 50], Джудом с сотр. [J8], Мэкки и Мирсом [М5] и др. по сравнению с методом центрифугирования, применяемым в случае гранулированного ионита [G34, P10J, этот метод имеет преимущества в смысле быстроты и простоты определений. [c.122]

Электропроводность ионитовой мембраны зависит от ее специфических свойств, таких, как концентрация фиксированного иона, а также от температуры и состава внешнего раствора, [c.90]

Другие исследователи в области биологии лрименяли полупроницаемые модельные мембраны, совершенно отличные от ранее описанных. Это так называемые осадительные мембраны. Мембраны этого типа состояли из пористой матрицы из инертного материала, на которой осаждались в основном нерастворимые в воде неорганические соли. Так, Крейг и Хартунг [С25] подробно изучали электрохимические свойства мембран, полученных осаждением ферроцианида меди на упрочненной фильтровальной бумаге. Ландсберг в своих работих использовал осадительные мембраны из ферроцианида меди на основе целлофановых матриц. Свойства ионитовых осадительных мембран из ферроцианида меди изучал Фрейз [F3], который показал зависимость селективности от состава. Мембраны этого типа исследовались также И. Ф. Карповой и А. Н. Долженковой [К8]. Они изучали влияние структурных и электрокинетических свойств соединений, использовавшихся для получения таких мембран. Хирш-Аялон [Н42] применял осадительные мембраны на основе целлофана, которые содержали различные нерастворимые в воде вещества, например оксалат кальция, карбонат кальция и сульфат бария. [c.128]

Мембраны на основе гидрофобных матриц. Использование гидрофильных матриц при получении мембран имеет то преимущество, что такие матрицы можно обрабатывать водными растворами. Разработки в области привитых полимеров привели к созданию гидрофобных листов с воспроизводимыми свойствами. Это заставило обратить внимание на процессы получения ионитовых мембран на основе этих материалов. Один из первых способов получения мембран этого типа описал Вестермарк lW14], который сульфировал полистирол хлорсульфоновой кислотой при комнатной температуре. [c.142]

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]

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 данной работе приведены результаты исследования физико-химических свойств различных типов ионитовых мембран. Изготовлены гомогенные карбоксильные мембраны на основе поливинилового спирта (ПВС) и полпметакриловой кислоты (ПМАК), которые путем термической обработки при 160—180° С в течение 1—2 час. переводились в нерастворимое состояние. Гомогенные анионитовые мембраны приготовлены нами при взаимодействии жидкого полиэлектролита — полиэтиленполиамина с перхлорвиниловой смолой. Для этого готовили 12,5%-ный раствор пер-хлорвиниловой смолы в дихлорэтане, к полученному раствору добавляли полпэтиленполиамин в отношении 1 4. Смесь перемешивали в течение 10—15 мин., причем происходило постепенное потемнение массы и разогрев. Полученную темно-коричневую массу перемешивали в течение часа после удаления пузырьков воздуха раствор нанрсили при помощи ручной фильеры на стекло и высушивали в течение 10—12 час. Полученная мембрана АП-1 имела отчетливую гомогенную структуру. [c.71]

Широкое распространение начинают приобретать ионообменные мембраны (пленки), являющиеся своеобразными и достаточно хорошими проводниками электрического тока [5, 6]. Они применяются для разделения сме-С1[ ионов, оиреспения морской воды, удаления радиоактивных продуктов атомного распада из сбросовых вод и т. п. Катионообменные мембраны ироницаемы преимущественно для катионов, анионообменные — для анионов. С их помощью практически полностью устраняется влияние диффузии на ход процесса электролиза. Селективность ионитовых диафрагм по отношению к электролитам обусловлена прежде всего свойствами самого ионита. [c.177]

Процесс опреснения соленых вод методом электродиализа основан на удалении ионов солей из раствора под действием поля постоянного электрического тока с помощью селективнопроницаемых ионитовых мембран. Ионообменные мембраны (табл. 58) — важнейшая составная часть электродиализных опреснительных установок. От их свойств, качества и стоимости во многом зависит эффективность и экономичность электродиализа. [c.173]