Мембраны селективно проницаемые

На рис. 4 приведена схема электродиализатора. При электродиализе мембраны несут электрический заряд, и может произойти смена ионного состава коллоидной дисперсии, соответственно изменяется и ее pH. Эти изменения обусловлены тем, что электрически заряженные мембраны неодинаково проницаемы для катионов и анионов. Для устранения этого эффекта мембраны, применяемые в электродиализе, могут обрабатываться различными веществами, уменьшающими их собственный заряд. Избирательные свой-сва мембран в некоторых случаях используют и для селективной очистки или для еще большего ускорения электродиализа, когда применяют две мембраны — анодную и катодную, изготовленные из материалов с различными зарядами. [c.16]

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]

Как видно, уравнение (46) дает правильную зависимость между концентрацией солей в продукте и энергетическим показателем. Если применяются мембраны, селективная проницаемость которых сильно уменьшается в зависимости от концентрации соли, то расход энергии на единицу удаляемой соли может быть в действительности выше при высоких концентрациях, чем при низких 174]. [c.158]

В—структурная константа мембраны при расчете селективности D—коэффициент диффузии Dam—коэффициент диффузии растворителя в мембране d—диаметр поры мембраны dr.a—диаметр гидратированного иона а—эквивалентный диаметр канала /о— пористость мембраны G—проницаемость мембраны АЯ—теплота гидратации I— ионная сила раствора 1—коэффициент Вант-Гоффа К—степень очистки раствора /Ср—коэффициент разделения к, La, Lp—расход концентрата, исходной жидкости и растворителя соответственно [c.11]

Рассмотрим наиболее часто встречающийся на практике случай мембраны, селективно проницаемой для двухзарядных противоионов 1, покрытой с принимающей стороны ( = I) пленкой, свободно пропускающей однозарядные противоионы 2 (/ 2 = 0) и обладающей высоким сопротивлением по отношению к ионам 1 (/ ] > 0). Результаты расчета для мембраны, непроницаемой для коионов, представлены на рис. 6.23. Как видно из рис. 6.23, увеличение сопротивления границы мембраны по отношению к двухзарядным ионам 1, избирательно сорбируемым мембраной К 2 > 1) приводит к росту ее селективной проницаемости по отношению к однозарядным противоионам 2 (кривые 7-5). Напротив, увеличение сопротивления модифицированной пленки по отношению к ионам 2 приводит к росту селективной проницаемости мембраны по отношению к ионам 1 (кривые 6-8). [c.313]

Первое сообщение о возможности практического использования явления селективной проницаемости компонентов газовой смеси через полимерные или металлические перегородки — мембраны было сделано Грэхемом в середине XIX века. Однако от открытия явления до его промышленного применения прошло более столетия. Это объясняется, прежде всего тем, что в то время промышленность не была подготовлена к использованию этого явления. Внедрению мембранного метода разделения газов в промышленность способствовали результаты изучения явлений, связанных с селективным переносом молекул газов через сплошные (гомогенные) и микропористые мембраны, имеющие неорганическую или полимерную природу, успехи в синтезе полимеров с газоразделительными свойствами, разработка методов получения высокопроизводительных (асимметричных, композиционных, напыленных и т. д.) полимерных, металлических и керамических мембран, создание конструкций и методов расчета мембранных аппаратов и установок. [c.6]

Исследуем селективность процесса разделения смеси. Сначала выясним влияние состава и температуры на идеальный фактор разделения ац° (Т, Рст) при Рст О затем определим влияние неидеальности газовой фазы, т. е. отношения коэффициентов активности Р, Хг,. . . , Хп)(Т, Р, Хи. . , Хп) далее, оценим влияние функции давления Qi/(Р, Г, С],.. ., С ) наконец, рассмотрим взаимосвязь между селективностью, проницаемостью и химической природой полимерной матрицы мембраны. [c.105]

Сочетанием конверсии углеводородов и выделения водорода из конвертированного газа через мембраны может быть получен водород высокой степени чистоты (схемы IV и V). Выделение водорода осуществляют нагреванием водородсодержащих смесей и контактированием их с тонкими мембранами, изготовленными из сплавов на основе палладия [39]. По отношению к водороду такие мембраны обладают селективной проницаемостью. Чистота получаемого водорода достигает 99,9999 об.%. [c.250]

Если мембрана селективна и обладает различной проницаемостью для компонентов смеси, а при диффузионном смешении [c.122]

В результате воздействия высокого давления на полимерный материал наблюдаются значительные остаточные деформации. Такие свойства полимеров называются вязкоэластичными. Опыты показали [153], что вязкоэластичные свойства характерны и для ацетатцеллюлозных мембран при снятии давления структура мембраны не возвращается в исходное состояние. Усадка структуры мембраны с течением времени (особенно заметная в первые часы работы мембраны) снижает проницаемость и повышает селективность. Спустя сутки после снятия давления характеристики мембраны не восстанавливаются до исходных значений— произошла некоторая остаточная деформация структуры мембраны. Практически установившийся режим по проницаемости и селективности обычно наступает через 5—6 ч. [c.177]

При снижении давления остаточная деформация вызывает эффект, прямо противоположный тому, который наблюдается в нормальном положении мембраны кривая проницаемости сближается с первоначальной (рис. 1У-5, б) и (1У-6, ( ) и даже располагается выше ее (рис. 1У-5, г), а кривая селективности — ниже первоначальной [c.179]

Капиллярно-фильтрационная модель механизма селективной проницаемости позволяет объяснить влияние внешних факторов на процесс разделения электролитов и водных растворов органических веществ и получить некоторые расчетные зависимости для определения основных характеристик процесса. Так, учет влияния концентрации электролита в исходном растворе на эффективность разделения обратным осмосом может быть проведен на основе представлений об определяющем влиянии гидратирующей способности ионов [116, 158, 163]. Согласно этим представлениям, чем выше гидратирующая способность ионов электролита, тем больше и прочнее гидратная оболочка ионов, что, в свою очередь, затрудняет их переход через поры мембраны. Поэтому в разбавленных растворах, когда сила связи ион — вода меняется незначительно, селективность остается практически постоянной (область И на рис. IV-18,б). С увеличением концентрации электролита эта связь ослабевает и селективность снижается. [c.204]

Процессы мембранного разделения газовых смесей основаны на различной проницаемости компонентов газов через жесткую селективно-проницаемую перегородку, разделяющую массообменный аппарат на две рабочие зоны. Селективно-проницаемая перегородка состоит из собственно мембраны, пористой подложки и конструктивных деталей, обеспечивающих механическую прочность. [c.74]

Таково значение мембранного потенциала в случае полной селективной проницаемости мембраны, т. е. когда она пропускает только катионы или только анионы, но не оба эти вида ионов. [c.150]

При очень малом диаметре пор (порядка единиц нм) ацетилцеллюлозной мембраны селективность может быть высокой ( 99%), но велико гидродинамическое сопротивление. С увеличением диаметра пор падает селективность, но растет проницаемость по воде. При малом диаметре пор ответственными за селективность могут быть многие различные процессы, вследствие чего количественная теория селективности ацетатцеллюлозных мембран отсутствует. [c.348]

Мембрана селективно проницаема по отнощению к тому компоненту газовой смеси, который имеет наиболее высокую критичео кую температуру, наименьщий молекулярный диаметр или и то и другое. [c.326]

Недавно создан биологический топливный элемент, в котором используются ферменты и мембраны, обладающие селективной проницаемостью для анионов и катионов. В одном из вариантов такого элемента фермент гидролизует амид (см. гл. 28), разлагая его на ионные составляющие [c.297]

Для производства водорода как в СССР, так и за рубежом развивается процесс каталитической конверсии углеводородного сырья с одновременным выделением чистого водорода из зоны реакции путем диффузии через селективно проницаемые мембраны, изготовленные из сплавов палладия с другими металлами. [c.247]

Инженерные расчеты. При расчете ультрафильтрационных систем определяют производительность мембраны, селективность разделения, коэффициент проницаемости, толщину блокированной белками мембраны. [c.569]

По капиллярно-фильтрационной модели селективной проницаемости на поверхности и внутри пор лиофильной мембраны (рис. 24-4), погруженной в раствор электролита, образуется поверхностный слой связанной воды толщиной /<.. Связанная вода имеет пониженную растворяющую способность, поэтому ее присутствие в порах мембраны-одна из основных причин того, что ионы (или [c.325]

Мембранное разделение основано на свойстве селективной проницаемости отдельных компонентов газовой смеси через перегородку, называемую мембраной. Мембраны изготавливаются из различных полимерных материалов и представляют собой тонкие пленки на пористой подложке, либо полые волокна. [c.10]

Мембраны, свободно проницаемые только для одного компонента, принято называть полупроницаемыми, а остальные — селективно-проницаемыми, или просто проницаемыми. При разделении газовых смесей обычно имеют дело с селективно-проницаемыми мембранами, поэтому из напорного канала через стенки разделительного элемента проникают все компоненты смеси, но с различной скоростью. Поскольку движущая сила переноса компонента определяется разностью химических потенциалов в напорном и дренажном каналах, скорость проницания каждого компонента меняется по длине мембранного элемента и зависит (как показано ниже) от термодинамических и гидродинамических параметров процесса. Скорость проницания компонентов через мембрану традиционно определяют, используя понятия и феноменологические соотношения фильтрационного процесса. Плотность потока -го компонента через мембра-ну принимают линейно зависящей от перепада давлений над и под мембраной [c.12]

Основной элемент этого метода - мембрана, т. е. технологическая перегородка, обеспечивающая за счет своей селективной проницаемости разделение веществ без их химических превра-. щений. [c.205]

Идеальной селективно проницаемой мембраной можно назвать мембрану, которая при приложении к ней градиента электрического потенциала пропускает сквозь себя катионы и препятствует проникновению анионов или наоборот. Таким образом, в фазе мембраны число переноса проникающего иона равно единице, тогда как для иона противоположного заряда оно обязательно равно нулю. Так обстоит дело с идеальными мембранами вне зависимости от концентрации во внешнем растворе. Чтобы эту мембрану можно было использовать в электрохимических цепях, она должна также иметь электропроводность, сравнимую с электропроводностью растворов обычных электролитов в диапазоне концентраций от 0,1 и. до 1,0 н. Кроме того, мембрана должна быть механически прочной, гибкой и способной подвергаться высушиванию и колебаниям температуры без изменения ее физических или электрохимических свойств. Гидравлическая прочность мембраны должна быть достаточно высокой, чтобы при условии соответствующего ее крепления можно было работать под давлением. [c.147]

За последние годы наблюдается существенный прогресс в синтезе селективно проницаемых полимеров для изготовления мембран [116], тем не менее достигнутые коэффициенты разделения в пределах одного порядка недостаточны для аналитического применения, где задачи разделения газообразных соединений в микромасштабах легко решаются методами газовой хроматографии. Практически единственным исключением селективно проницаемых газодиффузионных мембран, применяемых в аналитических целях, являются металлические мембраны на основе палладга и его сплавов. Проницаемость таких мембран по отношению к водороду, на несколько порядков превышающая проницаемость по отношению к остальным газам, позволяет получать водород более чистый, чем при электролитическом способе. Соответственно, подобные мембраны используются в препаративных целях в лабораторных генераторах водорода. [c.216]

Наименьшей ячейкой мембранного массообменного устройства является мембранный элемент, состоящий из напбрного и дренажного каналов, разделенных селективно-проницаемой перегородкой. Тип элемента определяется геометрией разделяющей поверхности (плоские, рулонные, трубчатые, волоконные) и организацией движения потоков газа (прямо-и противоточные, с перекрестным током, с рециклом разделяемой смеси и т. д.). Напорный канал элемента плоского типа образован селективно-проницаемыми стенками, ориентированными горизонтально или вертикально. В элементах трубчатого типа напорный канал ограничен внутренней поверхностью одной трубки или наружной поверхностью нескольких соседних трубок. Разделительная перегородка обычно состоит из собственно мембраны, пористой подложки и конструктивных деталей, обеспечивающих механическую прочность и жесткость. Массовые потоки в мембране и пористой подложке ориентированы по нормали к разделяющей поверхности. [c.10]

К 1975 г. во всем мире (кроме СССР) работала 101 электродиализная станция общая производительность станций составляла 124 тыс. м /суткн. В настоящее время наиболее крупной установкой является электродиализная станция в г. Вотертауне (США) мощностью 450 тыс. м /сутки, которая оснащена 960-камерными элек-тродиализаторами Марк-ГУ, имеющими поверхность мембран 910 м и производительность 945 м /сутки. Мембраны представляют собой плотные практически не фильтрующие пленки, способные пропускать преимущественно ионы одного знака заряда. Поэтому различают катионообменные и анионообменные мембраны. В последнее время появились мембраны селективно проницаемые для одновалентных ионов(либо катионов, либо анионов). [c.468]

Несовершенство пористых диафрагм обусловило повышенный интерес к ионитовым мембранам, обладаюшрм высокой селективной проницаемостью [1—6. Это связано с наличием в фазе мембраны заряженных групп, непрочно связанных с фиксированными группами противоположного заряда и способных к обмену с одноименными ионами раствора. Сквозь мембрану могут проникать лишь ионы, обладающие противоположным фиксированной группе зарядом, т. е. мембраны селективно проницаемы для противо-ионов. Следовательно, при нахождении мембраны в электрическом поле ток через нее будет переноситься исключительно проти- [c.250]

Мембрана хлоропластов непроницаема для меченого декст-рапа, но, как было установлено, при помощи фильтрации центрифугированием, через нее легко проходят все испытанные соединения сравнительно низкой молекулярной массы. Опыты с использованием меченой сахарозы позволили обнаружить корреляцию между степенью проницаемости для этих соединений и объемом между двумя мембранами оболочки, который в гипертонической среде увеличивается (разд. 8.10). Таким образом, это проницаемое для сахарозы пространство можно рассматривать как межмембранное (рис. 8.9,Б), причем из двух мембран, ограничивающих его, специфической проницаемостью обладает только внутренняя мембрана. Селективность проницаемости этой мембраны на редкость удивительна так, иапример, транспорт ортофосфата через мембрану хлоропластов шпината осуществляется с очеиь большой скоростью, в то время как пирофосфат почти не проходит через нее (рис. 8.15, 8.17 и 8.21), а О-глюкоза проникает в 25 раз быстрее, чем L-глюкoзa. [c.247]

Мембранное разделение газовых смесей основано на действии особого рода барьеров, обладающих свойством селективной проницаемости компонентов газовой смеси. Обычно мембрана представляет собой жесткую селективно-проницаемую перегородку, разделяющую массообменный аппарат на две рабочие зоны, в которых поддерживают различные давления и составы разделяемой смеси. В общем случае понятие мембраны не обязательно связано с существованием такой перегородки и перепадом давления. В широком смысле под мембраной следует понимать открытую неравновесную систему, на границах которой поддерживаются различные составы разделяемой смеси под действием извне полей различной природы (ими могут быть поля температуры и давления, гравитационное и электромагнитное поле, поле центробежных сил). Разделительная способность такой системы формируется комплексом свойств матрицы мембраны и компонентов разделяемой смеси, их взаимодействием между собой. Существенна и степень неравновесностн такой системы. [c.10]

Более эффективный привы, позволяющий осуществить сдвиг равновесия в оптимальных условиях ведения процесса, состоит в удалении из зоны реакции одного из образующихся компонентов - водорода или углекислоты. Удаление водорода возможно при размещении в слое катализатора элементов, изготовленных из тонких мембран на основе лалладиевых сплавов, селективно проницаемых для водорода. Термодинамические расчеты показали [7], что проведение конверсии метана с одновременным выделением водорода позволяет прк температуре 1000 К, давлении 2,0 МПа и соотношении пар метан 2 1 достигнуть глубины превращения метана 0,94 и получить водород высокой степени чистоты. Конструкция аппарата, обеспечивающего достаточную интенсивность подвода тепла и удаления водорода через палладиевые мембраны, сложна, поэтому процесс не реализован в промышленных масштабах. [c.57]

Изучение мембранных явлений на живых организмах — чрезвычайно сложная экспериментальная задача. В 1962 г. П. Мюллер и сотрудники разработали методику приготовления бимолекулярных фое-фолипидных мембран, что предоставило возможность модельного исследования ионного транспорта через мембраны. Для приготовления искусственной мембраны каплю экстракта мозговых липидов в углеводородах наносят на отверстие в тефлоновом стаканчике (рис. 46, а). Искусственные мембраны имеют более простое строение, чем естественные (ср. рис. 45 и 46, б), но приближаются к последним по таким параметрам, как толщина, электрическая емкость, межфазное натяжение, проницаемость для воды и некоторых органических веществ. Однако электрическое сопротивление искусственных мембран на 4—5 порядков выше. Проводимость мембран увеличивают, добавляя ионофоры жирорастворимые кислоты (2,4-динитрофенол, дикумарол, пентахлорфе-нол и др.) или полипептиды (валиномицин, грамицидины А, В и С, ала-метицин и др.). Мембрана, модифицированная валиномицином, имеет сопротивление порядка 10 Ом/см , а ее проницаемость по К-" в 400 раз выше, чем по Ма+. На модифицированных моделях был изучен механизм селективной проницаемости мембран. В определенных условиях при добавлении белковых компонентов искусственная мембрана позволяет моделировать также свойство возбудимости. [c.140]

ЭЛЕКТРОДИАЛИЗ, метод разделения ионизированных соед. под действием электродвижущей силы, создаваемой в р-ре по обе стороны разделяющей его мембраны (М.). Использ. неселективные М., проницаемые для любых ионов (для отделения электролитов от неэлектролитов), и селективные, проницаемые только для катионов или только для анионов (для обессоливания р-ров электролитов или фракционирования ионов). Аппараты с селективными М. (см. рис.) состоят из ряда камер, по к-рым под давл. перемещаются р-ры электролитов. В крайних камерах расположены электроды. При прохождении электрич. тока через пакет М. катионы перемещаются к катоду, анионы — к аноду. Поскольку катионообменные М. пропускают только катионы, а анионообменные — только анионы, камеры поочередно обогащаются и обедняются электролитом. В результате исходный р-р электролита удается разделить на два потока— обессоленный и концентрированный. Разделение ионов с одинаковым знаком заряда происходит в результате различия между скоростями их переноса через М. [c.696]

В р-рах электролитов М.н. проявлвпот высокую ионную селективность и электрич. проводимость. Селективная ионо-проницаемость (селективность)-важный показатель электрохим, св-в М. и. он отражает различие в проницаемости ионов, несущих заряд противоположный и одноименный с зарядом мембраны. Селективность характеризуют числом переноса ионов через мембрану, к-рое близко к единице (0,90-0,98), т. е. перенос тока через мембраны разл. составов и типов на 90-98% осуществляется противоионами. Определение электрич. проводимости сводится к измерению электрич. сопротивления М. и., к-рое для разл. мембран лежит в пределах 20-250 Ом см (в 0,6 и. р-рс Na l). Др. характеристики М. и. ст 9-13 МПа (в набухшем состоянии), относит, удлинение 2-20%. К М.и. предъявляют след, требования высокая селективность, низкое электрич. сопротивление, высокая мех. прочность, относит, удлинение в определенных пределах, высокая хим. стойкость, низкая стоимость, стабильность св-в при эксплуатации. [c.32]

МЕМБРАНЫ РАЗДЕЛЙТЕЛЬНЫЕ (полупроницаемые, селективно-проницаемые мембраны), избирательно пропускают отдельные компоненты газовых смесей, р-ров, коллоидных систем. Представляют собой пленки, пластины, трубки и полые нити, изготовленные из стекла, металла, керамики, полимеров. Наиб, практич. значение имеют полимерные М. р., напр, из целлюлозы и ее эфиров, полиамидов, поли-сульфонов, полиолефинов и большинства др. известных полимеров. [c.32]

Метод конденсации позволяет получить водород высокой степени чистоты. Например, при охлаждении смеси газов до мпературы жидкого азота (- 77 К) оксиды углерода и углеводороды переходят в жидкое состояние. Чистота получаемого водорода составляет 99,95%. Высокую степень чистоты можно получить и электрохимическим способом с помощью ячейки с твердополимерным электролитом [12]. Все более широкое применение для разделения газов находят селективно проницаемые мембраны, в частности полимерные мембраны [86, с. 1273—1278]. Наиболее чистый водород можно получить в результате диффузионного разделения через проницаемую для водорода мембрану из палладиевого сплава [32]. Этот способ обеспечивает получение водорода чистотой до 99,9999%. При использовании электрохимического и диффузионного методов очистки необходима предварительная очистка газов от каталитических ядов соединений серы, мышьяка, фосфора и др- [c.105]

Необходимо отметить, что в последующие годы этот метод не нашел развития. Учитывая, что твердофазные ионообменные мембраны имеют селективность, ограниченную знаками заряда разделяемых ионов, поиски селективно проницаемых мембран для разделения веществ в растворах были продолжены среди класса жидких мембран (ЖМ), которые могут рассматриваться в качестве ближай-щих аналогов биологических мембран. [c.217]

Диффузионный мембранный метод в системе жидкость- твердое тело - газ получил название исиарение через мембрану или первапорация. Метод основан на селективной проницаемости некоторых материалов для различных компонентов жидких смесей. Явление селективной проницаемости впервые обнаружено на каучуковых мембранах для смесей углеводород - спирт. От.чичи-тельной особенностью процесса мембранного испарения от других мембранных процессов является переход проникающих через мембрану веществ из жидкого состояния в парообразное, для чего требуется подвод к системе энергии, 1Ю меньшей мере равной теплоте испарения пермеата. Из этого следует, что испарение через мембрану может быть использовано практически лишь тогда, когда селективность переноса гораздо выше, чем при простом испарении, в частности, для разделения азеотропных и близко кипящих смесей. Движущей силой процесса мембранного испарения является разность химических потенциалов по обе стороны мембраны. Длл поддержания химического потенциала на достаточно высоком уровне необходимо предотвратить конденсацию иермеата на поверхности мембраны со стороны пара. Это достигается непрерывным отводом пара, обдувом инертным газом или вакуумированием. [c.217]

Испарение через мембрану осуществляется с помощью непористых полимерных мембран. Исходная жидкая смесь, подлежащая разделению, приводится в контакт с одной стороной селективно проницаемой мембраны, проникшие через мембрану вещества в виде пара удаляются с другой стороны мембраны. Низкие значения парциальных давлений проникающих через мембрану компонентов обеспечиваются путем создания вакуума со стороны паровой фазы или с помощью газа-носителя (см. раздел 18). В отличие от большинства других мембранных процессов, для проведения которых не требуется подвода тепла, процесс испарения через мембрану требует испарения части исходной жидкой смеси. Поэтому данный метод разделения целесообразно использовать для выделения из жидких смесей компонентов, содержащихся в небольших количествах. Разделение смеси достигается за счет того, что различные компоненты смеси переносятся через мембрану с различной скоростью. С помощью испарения через мембрану могут эффективно разделяться азеотропные жидкие смеси, проявляющие положительные отклонения от закона Рауля, разделение которых при помощи обычного процесса ректификации невозможно. В настоящее время испарение через мембрану используется главным образом для дегидратации, т. е. удаления воды из органических растворителей или их смсссй. [c.32]

Уже в течение долгого времени были известны мембраны, обладающие селективной проницаемостью по отношению к ионам такир.ш мембранами пользовались в химической технологии и в биохимии. С момента, когда химики впервые реализовали преимущества, предоставляемые свойствами этих мембран, были предложены мембраны разнообразных типов, из которых многие были приготовлены в лаборатории. Наибольшей популярностью пользуется коллодий, с помощью которого Михаэлис и Соллнер провели очень важные исследования. [c.146]

Элементарная теория селективно проницаемых мембран и их электрохимических свойств впервые была широко разработана Теореллом, а также Мейером и Си-версом. Многочисленные исследователи развивали эту теорию и проверяли ее главным образом на мембранах ограниченной емкости, выдержанных в разбавленных растворах электролитов. Согласно этой теории, свойства селективной проницаемости некоторых естественных и искусственных мембран могут быть объяснены наличием в фазе мембраны заряженных групп, непрочно связанных с фиксированными группами противоположного заряда. Если фиксированные группы являются анионами, а подвижные группы, или противоионы, — катионами, мембрана при наложении градиента электрического потенциала будет преимущественно проницаема для катионов, тогда как фиксированные катионные и подвижные анионные группы сделают мембрану проницаемой для анионов. Если селективно проницаемая мембрана, например катионообменная мембрана, будет приведена в соприкосновение с раствором бинарного электролита, такого, как хлористый калий, через определенное время установится доннановское равновесие, при условии, что мембрана по крайней мере слегка проницаема для растворителя. Чтобы удовлетворить условиям этого равновесия, в мембрану должно войти неодинаковое количество двух противоположно заряженных ионов, а именно [c.148]

Из рассмотрения уравнений (1) и (2) становится очевидно, что при равновесии концентрации ионов калия и хлора в фазе мембраны сильно отличаются друг от друга, если концентрация фиксироБанного иона в мембране велика, например в случае мембран, изготовленных из синтетических ионитов. Поскольку числа переноса ионов в системе зависят как от их относительных концентраций, так и от их подвижностей, в фазе мембраны число переноса более концентрированного иона (иона калия в приведенном выше случае) будет значительно превышать эту же величину в растворе электролита. Если [А ] велика, [С1 ] будет относительно небольшой и число переноса иона хлора будет почти равно нулю. Следовательно, эта мембрана является в сильной степени селективно проницаемой для катионов, в нашем случае — для иона калия. Если активность внешнего раствора (а ) велика, концентрация ионов хлора в фазе мембраны будет большая, несмотря на высокую концентрацию фиксированного иона [А ]. Этот эффект увеличивает число переноса ионов хлора и снижает селективную проницаемость по отношению к катионам. При снижении концентрации электролита селективная проницаемость приближается к теоретическому максимуму для идеальной мембраны. Однако в каждом электролитическом процессе концентрации ионов имеют вполне огцутимые величины, и поэтому полная селективная проницаемость является идеализированной ситуацией, представляющей небольшой интерес для практики. К ней, можно приблизиться при умеренных концентрациях электролитов, если применять мембраны с высокой обменной емкостью или, что то же, с высокой концентрацией фиксированного иона. [c.149]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология