Числа переноса противоиона

Зависимость числа переноса противоиона и селективной проницаемости от концентрации во внешнем растворе, наблюдаемая для катионитовой мембраны, находящейся в равновесии с раствором хлористого натрия, показана на рис. 2.4. [c.53]

Таким образом, если ионы поверхностного слоя (ДЭС) составляют заметную долю от всех ионов в капиллярной системе, мы наблюдаем изменение чисел переноса Д/г =/г.в системе (пО сравнению со свободным раствором), обусловленное неравным участием ионов ДЭС в переносе электричества. Число переноса противоиона (а с ним и Ап) увеличивается с ростом доли участия поверхностного избытка в переносе, т. е. с уменьшением г и с. Очевидно, что п+ может изменяться от до 1 (при > с ) а А — от О до (1 — = п° . [c.232]

В ионообменной мембране, погруженной в разбавленный раствор какого-либо электролита, практически единственными переносчиками тока служат противоионы. Ко-ионы, т. е. ионы, одноименные с фиксированными, присутствуют в незначительном количестве, и их вклад в общий перенос тока через мембрану невелик. Поэтому в разбавленных растворах число переноса противоионов через мембрану близко к единице. При прохождении постоянного тока через погруженную в раствор ионообменную мембрану концентрация электролита в диффузионном слое с одной стороны мембраны будет уменьшаться, а с другой — увеличиваться (рис. 345). Возникающая при этом концентрационная поляризация подобна той, которая имеет место на электродах. [c.469]

Здесь t — число переноса противоиона в мембранной фазе (т. е. катиона, если рассматриваемая мембрана катионопроницаемая) t — число переноса этого же иона в свободном растворе. [c.18]

Для характеристики селективности мембран иногда используют число переноса противоиона. Более правильно измерять увеличение числа переноса в присутствии мембраны по сравнению с величиной для свободного раствора. Эта величина, обозначаемая буквой Р, — селективная проницаемость, которая определяется [c.52]

Рис. 2.4. Зависимость числа переноса противоиона Г к t к селективной проницаемости Р от концентрации с во внешнем растворе.

В отсутствие диффундирующего электролита ток в смоле практически полностью переносится путем миграции противоионов, так как сшитая полимерная цепочка мигрировать не может. Следовательно, в этих условиях число переноса противоиона равно единице. В общем случае, однако, смола контактирует с внешними электролитическими растворами, и в нее диффундирует определенное количество вещества. В это количество входят, естественно, и сопровождающие ионы , заряд которых противоположен заряду противоионов. Следовательно, число переноса последних уменьшается. Это явление необходимо учитывать при разработке технических применений мембран для электролитического /<обессоливания растворов. [c.166]

Число переноса противоиона относительно фазы мембраны можно определить непосредственно обычным способом [6], про- [c.98]

В случае высокой селективности мембран (т. е. в случае использования большинства современных ионообменных мембран в растворах умеренной концентрации), когда числа переноса противоиона составляют 0,98—1,0, уравнения (21) и (22) для определения т] , значительно упрощаются первый сомножитель у них обращается в единицу и они становятся совершенно идентичными уравнению (11) для определения у которого в этих условиях первый сомно- [c.200]

В таблице приведены числа переноса противоионов, определенные экспериментально и рассчитанные по уравнению (3). При низких концентрациях внешних растворов совпадение этих значений удовлетворительное. По мере возрастания концентрации появляется расхождение. В 1,0 н. растворах оно достигает 13% для [c.182]

X - удельная электропроводность (Ом м ) - осмотический поток объема (м м" с ) - кажущееся число переноса противоионов, измеренное методом э.д.с. . / -плотность потока диффузии соли (моль м" с ) W - электроосмотический поток объема (м Кл ) /у/6р - поток объема, вызванный перепадом давления /у/ф(м н" с ) [c.120]

Рис. 4.11. Эффективное число переноса противоионов для трехслойной мембраны как функция отношения средней концентрации фиксированных ионов Q) к внешней концентрации электролита (сд) [79]

Таким образом, проведенный анализ крайних случаев показывает, что при условии с = с эффективное число переноса противоионов тем больше, чем меньше относительная диффузионная проницаемость мембраны р. [c.288]

Учет переноса коионов приводит к уменьшению значений эффективных чисел переноса противоионов при заданном соотношении причем с увеличением плотности тока влияние коионов на эффективные числа переноса противоионов Гу возрастает (см. рис. 6.20, а). Сравнение численных расчетов с экспериментальными данными [78], приведенное на этом рисунке, показывает, что введение в рассмотрение коионов заметно улучшает адекватность модели. Однако, поскольку уменьшение чисел переноса обоих противоионов происходит примерно в равной мере, то коэффициент избирательной проницаемости Рп = 7]С2 / 7 2С , рассматриваемый как функция отношения меняется при этом мало (рис. 6.21). К такому же выводу приводит анализ аналитической формулы, которую можно получить с помощью соотношения (6.78) для предельного состояния а = /ит) [82] [c.307]

На рис. 6.30 показана зависимость числа Шервуда Sh = /цтХ(Г - t)l DF от числа Рейнольдса Re = i /v для каналов с геометрически подобными сепараторами типа сетка-плетенка различной толщины, являющихся одними из наиболее эффективных для тонких каналов [61], где - концентрация электролита в ядре потока, D - коэффициент диффузии электролита, Т - эффективное число переноса противоионов через мембрану, вблизи поверхности которой достигается минимальная концентрация электролита. Г - число переноса этих ионов в растворе, v- средняя линейная скорость течения раствора в канале, v - вязкость раствора. В качестве характерного размера X выбрана двойная толщина канала X = 2h). Из рисунка видно, что для относительно толстых каналов (Л > 1-2 мм) экспериментальные данные отвечают критериальному уравнению [c.332]

Таким образом, предложенный в работе подход позволяет на основе экспериментальных концентрационных зависимостей электропроводности мембраны в чистых ионных формах и при наличии информации об обменной емкости и числе переноса противоиона в мембране, находящейся в одной из ионных форм, рассчитать ее транспортные и равновесные характеристики в смещанных растворах электролитов. [c.182]

Более сложный случай разделения ионов по подвижностям элекро-диализом с ИОНИТОВЫМИ мембранами представляет электрогравитаци-онное разделение. Возможность электрогравитационного разделения появляется в поляризационной пленке на границе мембрана — раствор. В связи с тем, что числа переноса противоионов в мембранах выше, чем в свободном растворе, скорость поступления ионов к мембране при электромиграции противоионов меньше, чем скорость переноса ионов через мембрану. Вследствие этого различия происходит снижение концентрации на границе фаз мембраны и раствора. Это явление аналогично электродной поляризации и имеет далеко идущие аналогии. Например, создавшийся в приэлектродной пленке горизонтальный градиент концентраций может при некоторых условиях переходить в вертикальный, градиент. Такие условия создаются, если аппарат имеет электроды, расположенные вертикально, что дает турбулентный поток вещества. Плот- [c.77]

Неполная селективость. Проникновение одноименных ионов в мембрану не только понижает числа переноса противоионов, но проводит к тому, что мембрана становится проницаемой для диффузии электролита. Если исходить только из чисел переноса, то выход по току в процессе злектродиализа составит [c.25]

Число переноса про- /Число переноса противоиона р тивоиона в мембране ) в свободном растворе 1 —(Число переноса противоиона в свободном растворе) [c.53]

Применяя ячейку с каломельными электродами и соответствующими солевыми мостами для снижения потенциала на границе фаз, можно непосредственно измерить Е и подсчитать активность иона в одном растворе, если активность этого иона в другом растворе известна и если мембраны идеально селективны. Последнее условие выполняется только в том случае, если отношение концентрации иона фиксированного заряда к внешней концентрации высокое. Обычно находят [АЗ, КЗ, Р1], что вплоть до концентраций около 0,1 М существует пропорциональность между Е и 1п (ах1а , если наклон линии равен НТ/Р. При высоких внешних концентрациях наблюдается отклонение от линейности, так как при этом число переноса противоиона становится меньше единицы. В этой области концентраций метод все же может быть применен при условии, что мембраны предварительно калибруются растворами известной концентрации, согласно описаниям Афф-шпрунга и др. [АЗ]. [c.123]

Перенос растворителя в результате конвекции жидкости, содержащейся в порах, при наличии электрического тока называется электроосмосом. Поскольку числа переноса противоионов уменьшаются с увеличением концентрации раствора, электрическая продуктивность также уменьшается. По этой причине деминерализация путем электродиализа более экономична для случая разбавленных растворов. Однако, если растворы являются сильноразбавленными (200—400 мг/л Na l), сопротивление раствора будет слишком высоким для энергетически эффективного разделения. Накопление электролита в одном отсеке и истощение в другом противодействуют переносу вследствие увеличения противодействия за счет диффузии. Перенос электрического тока пропорционален плотности тока и не зависит от толщины мембраны. Поскольку скорость противодействующей диффузии обратно пропорциональна толщине мембраны, при использовании таких мембран и высокой плотности тока эффективность процесса должна возрастать. Эти два условия обусловливают более высокое напряжение и более высокие омические потери вследствие выделения теплоты. Кроме того, если плотность тока превышает некоторое критическое значение, выход по току резко снижается. [c.46]

НКЭ — насыщенный каломельный электрод) асимметрический потенциал возникает в результате различий селективностей двух мембран. Выражая селективность через числа переноса противоионов, автор совместно с Сиддики [53] показали, что э. д. с. такой составной мембранной системы описывается выражением [c.106]

Соотношение (3) показывает, что число переноса в мембране связано с долей сорбционной проводимости по отношению к проводимости обменно поглощенных ионов и с числом переноса противоиона в сорбированном электролите. Проверку выведенной формулы выполняли на мембране МК-40-1С в растворах Си504, СаСЬ, [c.181]

Потенциометрические или электрометрические ЧП (Г- определяются из значений экспериментально измеренного мембранного потенциала Дф или э.д.с. ячейки, содержащей обратимые электроды, мембрану и растворы I и II с разной концентрацией электролита с и по обе стороны мембраны. Понятно, что в общем случае является функцией двух переменных с и с (что, впрочем, соответствует "букве и духу" уравнений Кедем-Качальского в интегральной форме). Если же предположить 1с - сЩ < то г] будет совпадать, при соответствующей обработке эксперимента, с электромиграционным ЧП, отвечающим внешней концентрации с == с . Чтобы найти связь числа переноса противоионов [c.209]

Для эффективного числа переноса противоионов из определения 7, = = 2jJiFU и уравнения (4.35) имеем [c.286]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология