Мембраны катионообменные

Катионообменная мембрана весьма чувствительна к примесям некоторых ионов, присутствующих в рассоле, особенно ионов кальция и магния. Эти ионы образуют внутри мембраны и на ее поверхности нерастворимые соединения, приводящие к механическому разрушению мембраны, ухудшению ее физикохимических свойств и снижению выхода по току продуктов электролиза. Поэтому после обычной стадии содово-каустической очистки рассола необходимо проводить тонкую очистку от ионов -кальция и магния путем пропускания рассола через колонну с ионообменной смолой. [c.173]

Топливные элементы с ионообменной мембраной. В таких элементах жидкий электролит заменен твердой ионообменной мембраной. Обычно используются катионообменные мембраны, изготовленные из полимерных материалов, например из сульфированного полистирола или сульфированного смешанного полимера стирола и дивинилбензола и др. Сульфогруппы в таких материалах прочно удерживаются в молекуле, а ионы Н+ способны к обмену, и их подвижность обусловливает. проводимость материала. Ионообменная мембрана обладает относительно большим удельным со- [c.54]

Очистка сточных вод электродиализом основана на разделении под действием электродвижущей силы анионов и катионов. В электродиализаторе имеются анионо- и катионообменные мембраны. Метод широко применяется для опреснения соленых йод. С его помощью очищают сточные воды от соединений фтора и хрома при степени обессоливания 75—80 %, от радиоактивных загрязнений— при снижении активности на 99%. Срок службы мембраны зависит от загрязненности сточных вод взвешенными частицами и составляет 2—5 лет. [c.495]

Перспективными являются топливные элементы, в которых электролитом служит ионообменная мембрана [19]. Схема их проста (рис. 180) к мембране с обеих сторон прижаты сетчатые или пористые электроды, покрытые слоем катализатора. Мембрана (катионообменная в Н+-форме) с электродами зажимается между газовыми камерами, в которые подаются водород и кислород. Так как ток при этом переносится гидратированными ионами водорода, то вода образуется на положительном электроде. Она отводится от электродов током кислорода, от которого может быть отделена при проходе через конденсатор. Кроме того, она может быть отведена фитилями, прижатыми к задней стороне кислородного электрода, по которым вода под давлением газа выдавливается в водосборник сквозь войлочную прокладку, предохраняющую от выхода газа. Преимущество ТЭ с жидким топливом в том, что запас топлива можно хранить в жидком виде. В качестве топлива исследовали метанол, формальдегид, гидразин и др. [25]. При окислении гидразина [c.441]

Мембрана катионообменная, измерение предельных токов 3944 [c.434]

Найдем теперь выражение для используя фрикционную модель. В этом случае возьмем уравнение (2.125), записанное для катионов (считаем для определенности, что мембрана катионообменная) [c.109]

Применяемые в электрохимических измерениях мембраны могут принадлежать к различным типам. Некоторые из них сравнительно инертны, как, например, мембраны из ацетата целлюлозы или полимерных материалов. Ионообменные мембраны имеют заряженные группы, связанные с матрицей. Следовательно, они стремятся вытеснить ионы того же заряда, что и связанный. Так, в катионообменных смолах числа переноса анионов малы. Широко применяются мембраны из стекол, керамики, твердых электролитов и т.п. Интерес представляют жидкие мембраны, которые наиболее перспективны с точки зрения селективности и чувствительности электрохимических датчиков. Наконец, предметом обстоятельных исследований в последнее время стали биологические мембраны. [c.122]

Электродиализатор, используемый в опытах, представлял собой фильтр-прессную сборку из камер, разделенных ионообменными мембранами. Корпусные рамки, изготовленные из поливинилхлоридных листов толщиной 2 мм, образовывали камеры для прокачки стока и сбора образующегося концентрата. Для разделения камер использовали катионообменные мембраны марки [c.197]

Заряд фиксированных катионов нейтрализуется зарядом подвижных анионов, находящихся в порах смолы. При погружении такой мембраны в раствор электролита анионы раствора могут внедряться в матрицу смолы и замещать первоначально присутствующие в ней анионы, в то время как проникновению катионов препятствуют силы отталкивания их фиксированными в смоле катионами. Аналогично действуют и катионообменные мембраны. [c.337]

В заключение параграфа можно отметить, что созданные к настоящему времени катионообменные мембраны в основном обладают комплексом необходимых свойств, делающих их пригодными к длительной работе в ТЭ. [c.298]

Электродиализ — процесс, в котором ионы, содержащиеся в растворе, удаляются с использованием мембран под действием внешнего электрического поля. Мембраны, используемые в этом процессе, называются ионообменными мембранами. Они бывают двух типов катионообменные, которые пропускают только катионы, и анионообменные, которые пропускают только анионы. [c.144]

Установка электродиализа (рис. 7.3) представляет собой набор пакетов плоских мембран, один из которых показан на рис. 7.3. Анионо- и катионообменные мембраны в пакете чередуются. С обеих сторон пакет мембран ограничен электродами. Раствор, содержащий ионы (примем для определенности, что это ионы поваренной соли Ка и С1"), течет в плоских каналах между мембранами. Под действием внешнего электрического поля, перпендикулярного плоскости мембран, ионы Ка" проходят через катионообменные мембраны, а ионы С1 — через анионообменные мембраны. В итоге уменьшается содержание соли в канале левой пары мембран, называемом каналом диализата, и увеличивается соответственно в канале правой пары мембран, называемом каналом концентрата. Раствор соли прокачивается через оба канала, причем в процессе движения соль переходит из канала диализата в канал концентрата. Часть секции, включающая каналы диализата и концентрата с прилегающими к ним мембранами. [c.144]

Во втором варианте электромембранной технологии деминерализации молочной сыворотки применяется процесс, называемый обеднением переносом (фиг. 2), Обеднение переносом даляется аналогом классического электродиализа, за исключением того, что вместо анионообменных мембран используются нейтральные, или неселектиБные, мембраны. Катионообменные мембраны идентичны мембранам, используемым в обычном электродиализе. В качестве неселективных мембран часто используются диализные мембраны или же целлюлозные пленки. [c.69]

Если в электродную ячейку поместить ионообменные мембраны катионообменную, пропускающую лишь катионы, — около катода, а анионообменную, пропускающую только анионы, — около анода, то объем ячейки будет разделен на три камеры. В этом случае в катодную камеру из средней могут проходить только катионы, а в анодную — анионы. Концентрация ионов в средней камере будет уменьшаться и, наоборот, в приэлектрод-ных камерах увеличиваться. [c.109]

Рис. 6, Схематическое изображение матрицы катионообменной мембраны 1 - ионогенные группы, 2 - ионообменные центры (узлы), 3 - противоионы

Если в результате диссоциации ионогенных групп образуются свободные катионы — мембрана называется катионообменной, если образуются анионы — анионообменной. [c.9]

Мембрана. В нроизводстве хлора, каустической соды и водорода используют исключительно катионообменные мембраны из перфторированных полимеров. Предложены модифицированные катионообменные мембраны из перфторированного полимера (стр. 121). В качестве модифициэующих агентов используют аммиак или амины. При модификаиии ноногенные сульфогруп-пы превращаются в сульфамидные. Выход по току при использовании модифицированных мембран выше, чем на немодифи-цированных за счет резкого уменьшения диффузии щелочи. Выход щелочи по току существенно зависит от эквивалентной массы полимера (рис. 2,43). [c.174]

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]

Технология получения гетерогенных М. и. (имеют наиб, практич. значение) включает след, стадии кондиционирование, сушка и измельчение ионообменных полимеров (ионитов см. Ионообменные смолы. Анионообменные смолы, Катионообменные смолы) до тонины помола не более 50 мкм смешение порошков ионита и пленкообразующего полимера гомогенизация смеси при 150-180°С на вальцах или в экструдере формование заготовок мембран (листов) при 150-180 С на вальцах или каландре уплотнение и армирование мембраны на прессе при т-рах на 15-25 °С выше т-ры размягчения связующего. По др. методу получения осуществляют измельчение ионообменного полимера смешение полученного порошка с р-ром или расплавом связ5тоще-го нанесение полученной дисперсии на упрочняющую ткань, сушку и уплотнение мембраны. [c.31]

Твердые мембраны. Для нахождения функции отклика мембранного электрода, рассмотрим поведение твердой катионообменной мембраны, которая разделяет растворы, содержащие катионы А" и В в разных концентрациях. В объеме мембраны имеется определенное число мест, способных связывать указанные ионы. Последние проникают в мембрану и занимают эти места, играя роль противоионов. Их заряд компенсируют фиксированные ионы мембраны. При этом равновесия ионного обмена между раствором и мембраной [c.174]

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]

Другой тип селективности по зарядам реализуется при покрытии электродов анионообменными мембранами. Например, поли-(4-винилпиридин) применяется для модифицирования электродов при определении анионов. С разделением по зарядам можно сочетать также разделение по размерам, используя двойное покрытие -пленку ацетилцеллюлозы поверх слоя анионообменной или катионообменной мембраны. Применение многослойных мембран повышает селективность отклика. В табл. 13.3 приведены данные о мембранах, применяемых для модифицирования электродов. [c.494]

Топливные элементы с ионнообменными мембранами (ИОМ). С целью уменьшения толщины и упрощения ТЭ и всего ЭХГ фирмой Дженерал Электрик (США [90, с. 390-395 27, с. 210-217] и в СССР [12] были разработаны ТЭ с ИОМ. В первых ТЭ использовалась катионообменная (с проводимостью по ионам водорода) гетерогенная мембрана на основе сульфированного полистирола. Элемент состоял из ИОМ, на которую наносились катализаторы (платина и палладий). К мембране прижимались токосъемники - платинированные, платиновые или Титановые сетки. Вода отводилась от кислородного электрода с Помощью фитилей. Элемент работал при температуре 38°С и обеспечивал плотность тока 320 А/м при напряжении 0,8 В и " 00 А/м при напряжении 0,7 В, На основе этих ТЭ были созданы ЗХГ мощностью 0,6-1 кВт, которые обеспечивали энергией Космический корабль "Джемини . Однако ресурс первых ТЭ [c.79]

Аккумулятор состоит из цинкового электрода, катионообменной или микропористой мембраны, положительного бромного электрода (пористого графита или титана). Рабочая температура - 25-35°С. Для снижения потерь брома и саморазряда предложено связывать бром в комплексные соединения путем введения в католитный раствор бромида цинка и НВг (pH qo тaвляeт 2-3), лигандов (например, четвертичных соединений аммония). Для уменьшения дендритообразования в анолит вводят специальные ингибиторы. [c.211]

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]

В случае катионообменной мембраны вода образуется в зоне реакции на кислородной стороне. Для сохранения характеристик ТЭ, близких к оптимальным, необходимо производить удаление воды по мере ее образования. Это достигается, например, с помощью специаль-50 [c.50]

Ионообменные мембраны изготавливают из органических полимерных материалов, толщина мембраны равна примерно 0,5 мм. На рис. 7.4 показано распределение концентрации ионов внутри и вне катионообменной мембраны для случая одинакового числа положительных и отрицательных ионов (у+ = у ), так что С+ = С-. [c.145]

Определив распределение концентрации ионов, можно из (7.38) найти распределение потенциала. Предварительно заметим, что общее падение потенциала складывается из падения в каналах диализата и концентрата плюс падение на мембране. Падение потенциала на мембране аналогично концентрационному перенапряжению на электроде и вызвано разностью концентраций ионов на поверхностях мембраны. Для катионообменной мембраны падение потенциала равно [c.148]

В качестве мембран в элементе используются обычные имеющиеся в продаже катионообменные мембраны, например амберплекс С-10 фирмы Рём эид Хаас (Филадельфия). Эта ме.мбра-на очень похожа на мембрану перму-тит С-10 фирмы Пермутит (Лондон). [c.47]

В общем случае селективность ионообменных мембран ограничена избирательным переносом катионов (катионообменные мембраны) или анионов (анионообменные мембраны). Соответственно основная область их применения в электродиализе — суммарное выделение катионов или анионов из растворов с целью обессоливания морской воды или очистки сточных вод. Применение электродиализа для суммарного концентрирования ионных форм элементов в аналитических целях ограничено, с одаюй стороны, неполнотой концентрирования и, с другой стороны, протеканием электрохимических реакций на электродах с участием концентрируемых форм, что приводит к усложнению их последующего аналитического определения. [c.218]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология