Нафион

Опыт показал, что мембраны, изготовленные с использованием ионогенных поликонденсационных смол, имеют неудовлетворительные механические и электрохимические характеристики и не применяются на практике. Использование полимериза-ционных смол позволяет получить мембраны с хорошими свойствами. Наиболее перспективными являются гомогенные мембраны их получают полимеризацией или сополимеризацией ненасыщенных соединений, одно из которых содержит либо готовые ионогенные группы, либо такие функциональные группы, которые легко переводятся в ионогенные (амидные, эфирные). Примерами такого типа мембран могут быть разработанные в 70-х годах фирмой Дюпон мембрана нафион и фирмой Асахи гласс мембрана флемион, представляющие собой сополимеры тетрафторэтилена и перфторированного винилового эфира. Их структуру можно представить схемой [c.77]

В табл. П.6 приведена сравнительная характеристика процессов получения хлора и КаОН в электролизерах, оснащенных мембранами Асахи кемикл и нафион-315 [110], и для сравнения— некоторые данные о мембране флемион, разработанной фирмой Асахи гласс [122]. [c.80]

Мембрана Нафион 901 позволяет получить раствор гидроксида натрия с концентрацией 32% (масс.) при плотности тока [c.113]

Рис. 3.42. Зависимость падения напряжения на модифицированной мембране Нафион от плотности тока [эквивалентная масса полимера 1150, температура 80 °С, концентрация гидроксида натрия 30% (масс.)]

Изученный в данной работе метод промотирования электрода с помощью М4-комплексов позволил более, чем на полтора порядка повысить активность электродов при потенциале 0.5 В удельная активность превышает 1 А/г активной массы (УДА + ПП + нафион). Такое значение удельной активности позволяет предположить, что прн соответствующей оптимизации активного слоя на реальном электроде можно также достигнуть значительных величин габаритного тока. Следует подчеркнуть, что тафелевский наклон [c.94]

При электролизе с мембраной увеличение плотности тока приводит к росту производительности электролизера, но в то же время повышает напряжение на мембране. На рис. 3.42 представлена зависимость падения напряжения на мембране Нафион, модифицированной с обеих сторон аминами, от плотности тока. [c.102]

Рис. 3.44. Зависимость числа моль воды, переносимых из анолита в католит, пересчитанного на 1 моль ионов натрия, от концентрации хлорида натрия в анолите для мембраны Нафион 901 (плотность тока 3,1 кА/м , температура 90 °С)

Мембрана Нафион. Фирма Дюпон выпускает мембраны различных серий, которые отличаются составом и структурой полимера, а также конструкцией. В последнее время появились сообщения о разработке мембран Нафион серии 900 с улучшенными электрохимическими характеристиками. [c.112]

К достоинствам нафиона относятся высокая химическая устойчивость при повышенных температурах (до 150°С), приемлемая механическая прочность, высокая удельная электрическая проводимость (6,7 См м при 300 К), газонепроницаемость. Толщина мембран 0,12-0,3 мм [19]. [c.168]

Современные мембраны фирмы Нафион имеют следующую химическую структуру [c.112]

Мембрана Нафион NX-90209 позволяет получить гидроксид натрия с выходом по току до 96% при затратах электроэнергии-2190 кВт-ч/т (плотность тока — 3,0 кА/м ) 2360 кВт--ч/т (4 кА/м ). Мембраны этого типа в большей степени переносят воду из анолита в католит (4,1 моль НгО/моль Na+), что позволяет существенно снизить затраты деминерализованной воды для подпитки катодной камеры электролизера. [c.113]

Мембрана Нафион NX-961 имеет лучшие характеристики по сравнению с предыдущим типом. При концентрации NaOH 33% (масс.) расход электроэнергии на 1 т гидроксида натрия составляет [c.113]

Однако наибольшее распространение в вольтамперометрии получили мембраны, действующие селективно по зарядам частиц, а не по их размерам. Так, при использовании катионообменных мембран типа нафиона большинство анионов не дают аналитичес- [c.493]

Для улучшения характеристик амперометрических детекторов в пленки вводят электрокаталитические добавки. Введение медиаторов иногда позволяет на несколько сотен милливольт понизить потенциал, необходимый для электроокисления ряда веи еств. Так, иммобилизованный в пленку нафиона комплекс 08(<11ру)з заметно улучшает характеристики амперометрических детекторов при определении тиолов. [c.570]

Проблема воспроизводимости отклика вольтамперометрических детекторов в основном связана с обновлением поверхности рабочих электродов, которая при работе может пассивироваться и терять свои первоначальные свойства. Появление электродов, покрытых неорганическими и полимерными пленками, композиционными материалами позволяет надеяться на прогресс и в этой области. В частности, неорганические пленки, полученные осаждением цианидных комплексов металлов со смешанной валентностью, отличаются высокой стабильностью и проявляют каталитические свойства. Композиционные покрытия с несколькими слоями полимерных пленок также способствуют улучшению характеристик детекторов. Например, нанесение слоя ацетилцеллюлозы на пленку нафиона не только повышает прочность покрытия электрода, но и увеличивает селективность детектора, поскольку к селективности по зарядам добавляется селективность по размерам молекул. [c.579]

Недостатком этих мембран является высокая стоимость коррозионная активность. Например, мембрана нафион стор 320 долл/м [60]. [c.52]

Электролит. Ионную проводимость и разделение газов могут обеспечивать ионообменные мембраны, в качестве кото, рых в США используются мембрана нафион , в СССР - мебрана МФ-4СК (см. 1.6). Состав полимера можно представить форму, лой [72] [c.168]

Аккумулятор, разработанный фирмой Локхид (США) (рис. 4.7, а), состоит из пористого графитового (войлочного) электрода, прижатого к катионообменной мембране (нафион в первом варианте) и отрицательного электрода, состоящего из Подложки и цинкового слоя. Материалом подложки служит Либо медь, либо сталь, покрытая кадмием. Расстояние между подложкой и мембраной - 1,9 мм. Первые ЭА собирались из электродов площадью 60 см . [c.215]

Испьп аны такие ЭА с электродами площадью 1000 см , проводят-работы по созданию недорогих катионообменных мембран. Имеется сообщение [60] о создании мембраны из полисульфона, СТОИМОСТЬ которой (55 долл/м ) в шесть раз дешевле стоимости "мембраны нафион. Материал мембраны состоит из длинных [c.215]

Аналогичная ИОМ разработана и выпускается в США фирмой Дюпон под торговым названием Нафион . Синтез этой мембраны в общем виде состоит из следующих стадий [c.295]

Допамин эпинефрин Стекло- углерод- ный Перфорированный иономер нафион и ацетилцеллюлоза Физическое нанесение двухслойного покрытия 0,07 М КОН ВА 7,5 10 [c.815]

Советские мембраны МФ-4СК-10и и мембраны "Нафион" американской фирмы "Дюпон" имеют низкую селективность при электролизе, поэтому в СССР и за рубежом проводится работа по совершенствованию свойств мембран путем модификации. [c.36]

Исследование электрохимических характеристик гетерогенных и гомогенных катионитовых мембран [115, 116, 120] показало несомненное превосходство последних. На примере мембран нафион и МК-40 установлено, что гомогенная мембрана набухает меньше. Прежде всего это связано с тем, что обменная емкость мембраны нафион (0,82 ммоль/г) меньше емкости МК-40 (2,5 ммоль/г). Кроме того, набухаемость гетерогенных мембран повышается вследствие неоднородности структуры, наличия пустот между зернами связующего и ионообменной смолы. Эти же самые факторы усиливают перенос воды при электролизе. Установлено, что вода переносится преимущественно гидратированными ионами натрия при их миграции под действием электрического тока [120], и поэтому перенос направлен из анодного пространства в катодное. Различие в свойствах гомогенных и гетерогенных мембран иллюстрируют представленные на рис. П.З данные исследования переноса воды через гомогенную мембрану МФ-4СК и гетерогенную МК-41 [120]. [c.79]

Хорошие электрохимические показатели, высокая термическая и химическая стойкость обусловили быстрое внедрение мембраны нафион за рубежом на многих хлорных заводах и в ряде процессов электросинтеза. Успех промышленного применения нафион вызвал появление большого числа работ по усовершенствованию такого типа мембран и созданию новых. Наиболее совершенные мембраны разработаны японскими фирмами Асахи кемикл и Асахи гласс на основе перфторуглеродных материалов с —СООН в качестве ионогенных групп. Карбоксильная группа отличается меньшей гидрофильностью, чем сульфогруп-па, и придает мембране большую ионоселективность. [c.80]

Как следует из данных табл. П.6, мембрана фирмы Асахи кемикл превосходит нафион по селективности, электропроводности, механической прочности, позволяющей изготовлять мембрану большого размера. Она характеризуется долгим сроком службы и выходит из строя в связи с механическими дефектами самого электролизера или при нарушении условий электролиза. Попытка повысить выход по току на мембране нафион приводит к сильному росту ее электросопротивления и высокому расходу электроэнергии. [c.80]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология