Электроды для электродиализа

Процесс диализа может быть значительно ускорен одновременным действием электрического тока. Метод этот получил применение электродиализа и нашел применение не только в лабораторной, но и в производственной практике. Схема одного из применяемых при этом аппаратов (электродиализаторов) показана на рис. 184. Он состоит из трех частей — двух боковых / и и средней 2. Перепонки 3 и 3, отделяющие среднюю часть от боковых, не пропускают коллоидных частиц, но пропускают воду и ионы электролита. Через боковые части аппарата непрерывно пропускается чистая вода в них введены платиновые электроды 4 и 4. При пропускании электрического тока электролиты, содержавшиеся в растворе, переносятся в виде ионов к соответствующим электродам и уносятся водой. Раствор в средней части прибора размешивается мешалкой 5. В таких условиях диализ значительно ускоряется. [c.534]

Электродиализ — диализ, обусловленный миграцией ионов через мембрану под действием приложенной разности потенциалов (электромиграцией). На рис. IV. 17 показана схема электродиализатора, представляющего собой сосуд, разделенный мембраной М, по обе стороны которой находятся электроды под напряжением постоянного электрического поля. Рассмотрим принципы электродиализа на примере переноса хлорной кислоты через различные мембраны. Если пропустить через водный раствор хлорной кислоты количество электричества, равное числу Фарадея (96 485 Кл/моль), то по закону Фарадея на электродах должно выделиться ио 1 экв элементов водорода и кислорода. При электродиализе на катоде (восстановление) исчезают ионы Н+, а на аноде (окисление) они накапливаются [c.241]

Электродиализ. Этот метод представляет собой ускоренный процесс диализа с применением электрического тока. В электродиализаторах различных конструкций имеется три камеры (рис. 82) с внутренними стенками из полупроницаемых мембран. В среднюю камеру наливают коллоидный раствор, подлежат,ий очистке, а во внешние камеры — растворитель — проточную воду. Во внешних камерах находятся электроды, на которые подается напряжение постоянного тока. При падении потенциала 2—5-10 В/м и более образуется направленное движение ионов к соответствующим электродам. Поскольку ионы свободно проходят че- [c.292]

Метод электродиализа основан на явлении направленного движения ионов электролита к электродам, подключенным к сети постоянного тока. Таким образом, ионы металлов, обуславливающие жесткость воды, задерживаются у электродов и отделяются от воды, выходящей из аппарата водоочистки. [c.676]

Для проведения электродиализа применяют различной конструкции аппараты, называемые электродиализаторами. Основой таких аппаратов является трехкамерная ячейка, среднее пространство которой отделено от крайних электродных камер мембранами. Подлежащий очистке коллоидный раствор помещают в среднюю камеру, в то время как крайние камеры наполняют водой. Мембрана, расположенная у отрицательного электрода называется — катодной, а у положительного — анодной. Следует обращать большое внимание на выбор материала для анода, чтобы избежать анодного растворения и переноса ионов металла через анодную мембрану в среднюю камеру. В связи с этим в качестве анода обычно употребляют платину или графит. В качестве катода могут служить различные металлы — железо, никель, медь. [c.223]

В-третьих, может наблюдаться электроосмос через мембраны. Направление движения жидкости при электроосмосе зависит от знака заряда мембран и расположения их по отношению к электродам в электродиализаторе. Поэтому электроосмотический перенос жидкости может быть направлен как из средней камеры в электродные, так и наоборот. В результате может значительно изменяться объем раствора в средней камере. Если жидкость движется из электродных камер, где в процессе электродиализа образуются кислота и щелочь, в среднюю камеру, то вследствие этого там также может произойти изменение состава электролита. [c.224]

Расход электроэнергии можно значительно уменьшить, проводя электродиализ в многокамерном аппарате и используя ионитовые мембраны. В таком аппарате между двумя электродами попеременно чередуются большое число катионитовых и анионитовых мембран. При электродиализе во всех четных камерах (независимо от их числа) произойдет очистка раствора, так как анионы легко пройдут через расположенные на их пути анионитовые мембраны, а катионы — через катионитовые. В нечетных камерах, наоборот, произойдет концентрирование ионов растворенных солей, вследствие обратного расположения мембран в этих камерах (рис. 96). [c.230]

Эти заключения, следуемые из данной общей теории электродиализа, были проверены в работе Ю. С. Большаковой, где электродиализ проводился в условиях постоянства состава и концентрации раствора в боковых камерах электродиализатора. Это постоянство достигалось путем применения проточных электродных камер (4 и 5 на рис. 105), а сами электроды были отведены через ключи, заполненные раствором исследуемого электролита, в отдельные стаканчики (5, 6). [c.173]

Электродиализ — это процесс диализа, ускоренный путем применения электрического тока. Прибор для его осуществления называют электродиализатором (рис. 26.4). Простейший электродиализатор представляет собой сосуд, разделенный двумя мембранами на три камеры. В среднюю камеру наливают подлежащий очистке коллоидный раствор. В боковые камеры помещают электроды от источника постоянного тока и обеспечивают подвод и отвод растворителя (воды). Под действием электрического поля происходит перенос катионов из средней камеры в катодную камеру, анионов — в анодную. Раствор в средней камере может быть в течение короткого времени (минуты, часы) очищен от растворенных солей. [c.420]

Метод электродиализа обеспечивает более полное и быстрое удаление электролита. Метод состоит в том, что золь помещают в сосуд с двумя полупроницаемыми мембранами (перегородками), рядом с которыми в чистой воде расположены электроды (рис. 3.34, б). Под действием электрического поля ионы электролита проходят через мембраны к соответствующим электродам и уносятся проточной водой. По такому принципу работают электродиализаторы. [c.154]

Ускорение процесса диализа достигается наложением электрического поля (электродиализ), при этом также повышается эффективность разделения, особенно в конце, когда неравенство концентраций ионов по обеим сторонам мембраны становится меньше. Подвергаемый диализу раствор вводят в среднюю из трех камер, где его тщательно перемешивают. Две мембраны отделяют среднюю камеру от боковых камер, в которых расположены электроды. Через боковые камеры непрерывно поступает чистый растворитель. При прекращении перемешивания раствора в средней камере диализатора коллоидные частицы, имеющие собственный заряд или приобретающие заряд в процессе адсорбции ионов, движутся в электрическом поле и накапливаются у одной из мембран, где вследствие увеличения концентрации и плотности опускаются на дно диализатора и могут быть в дальнейшем отделены (процесс электродекантации). При помощи диализа можно разделить небольшие частицы растворов электролитов и частицы коллоидных растворов или высокополимерных веществ. Диализ позволяет определить молекулярный вес соединений и контролировать процессы образования молекулярных ассоциатов, сольватов и т. д. Применяя мембраны соответствующей пористости, можно проводить разделение частиц коллоидных растворов различной величины (ультрафильтрование) [77]. [c.386]

Под влиянием разности потенциалов, налагаемых на электроды, ионы и В интенсивно диффундируют через диафрагмы, и коллоидный раствор очищается гораздо быстрее, чем при других способах (при очистке коллоидов электродиализом процесс заканчивается в течение нескольких часов диализ без наложения внешней разности потенциалов требует многих суток). [c.268]

Электродиализ позволяет быстрее закончить очистку коллоидного раствора, например, за несколько часов, тогда как в обычных условиях диализ продолжается неделями и месяцами. Электрический ток переносит ионы электролита к соответствующим электродам ионы вымываются непрерывным потоком воды. [c.109]

Процесс диализа протекает очень медленно, поэтому для его ускорения в настоящее время применяют электродиализ. В среднюю камеру прибора, называемого электродиализатором, наливают раствор или суспензию полимера, а в боковые камеры, в которые впаяны Электроды, —воду. Ионы диффундируют из средней каме- [c.332]

Развитие принципа обычного диализа (см. разд. 29.4) привело к разработке метода электродиализа, который также используется для получения пресной воды. Морская вода накачивается между двумя полупроницаемыми мембранами, которые отделяют ее от электродов (см. рис. 30.2). При пропускании тока катионы перемещаются по направлению к катоду, а анионы — по направлению к аноду. Концентрация ионов вблизи электродов, за пределами полупроницаемых мембран, снижается за счет прокачивания морской воды, а вода в пространстве между мембранами постепенно опресняется. Для работы установки по опреснению морской воды методом электродиализа используется напряжение 500 В и слабые токи порядка миллиампера. [c.511]

В настоящее время электродиализаторы используют сравнительно редко. Их преимуществом является быстрота и полнота удаления солей на последней стадии диализа, а недостатки заключаются в изменении pH на электродах и сложности конструкции. Поэтому электродиализ вытесняется методами обессоливания на ионитах или сефадексе (см. ниже). [c.203]

Важное биологическое и техническое значение имеют эластичные гели в форме мембран. Мембраны разделяются на гомогенные (с избирательной растворимостью) и пористые (с ситовым механизмом действия). Изменение размеров пор изменяет электрохимическую активность мембран избирательные мембраны значительно повышают эффективность электродиализа узкопористые мембраны с высокой ионной избирательностью применяются в качестве мембранных электродов и др. [c.220]

Из электрохимических методов очистки солей рубидия и цезия следует отметить метод ионных подвижностей, электродиализ и электролиз с применением жидких амальгамных и твердых электродов [410]. [c.350]

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]

Электродиализ — диализ с применением постоянного тока, проходящего между электродами, один из которых помещен во внутренний сосуд диализатора, а другой — во внешний. См. Диализ. [c.360]

Диализ золей —это медленный процесс, но его можно ускорить различными способами. Приложение к золю давления ускоряет переход растворителя вместе с примесными молекулами и ионами через мембрану. В этом случае в коллоидный раствор необходимо добавлять чистый растворитель. Такой диализ называется еще ультрафильтрацией. Широко используют и диализ в электрическом поле — электродиализ. В этом случае золь заливается между двумя полупроницаемыми мембранами, за которыми во внешних сосудах располагаются электроды. Приложение электрического поля ускоряет движение ионов, содержащихся в золе, и вынос их через мембрану. При диализе необходимо иметь в виду, что, кроме загрязняющих веществ, могут извлекаться и некоторые стабилизирующие золь вещества. Хорошо очищенные и стабилизированные лиофобные золи могут сохраняться и использоваться длительное время. [c.127]

В основу изучения процесса электродиализа были положены три варианта схем (рис. 1). Характерной их особенностью является отделение анодного пространства от остальных камер барьерной катионитовой мембраной, препятствующей миграции СГ-иона в анодную камеру. При таком расположении катионитовой мембраны создаются необходимые условия для получения соляной кислоты в смежной камере. Щелочь образуется в катодной камере за счет переноса ионов натрия и электрохимических процессов, протекающих на электроде. Электродиализаторы, собранные по схемам 1 и 2, состоят из трех камер — двух электродных и одной промежуточной. Схема 3 предусматривает 4-камерный электродиализатор с двумя промежуточными камерами. [c.91]

На фиг. 1 иллюстрируется принцип электродиализа. Электро-диализная ячейка состоит из некоторого числа тонких камер, через которые прокачиваются растворы, содержащие растворенные электролиты. Камеры разделяются чередующимися катионо- и анионообменными мембранами, расположенными друг от друга на расстоянии 1 мм. В концевых камерах расположены электроды. [c.14]

Суммарным результатом является растворение металла электрода. Долговечные электроды можно изготовить из благородных металлов (например, платины), однако их стоимость чрезмерно высока. В некоторых случаях /25/ оказываются удовлетворительными платиновые покрытия на таких металлах, как титан или тантал /26,27/. Для анодных покрытий используются также окислы некоторых металлов, таких, как свинец и рутений, обладающих достаточной проводимостью и нерастворимые в кислых средах. В процессе электродиализа были использованы также аноды из магнетита, хотя магнетит очень хрупкий материал. Дешевым и легко обрабатываемым материалом является графит, а продукты его окисления в некоторых процессах не загрязняют растворов. И хотя графит быстро изнашивается, его часто используют в качестве материала для анодов, [c.58]

Предложено много конструкций э лектродиа тизаторов. Схема относительно простого электродиализатора, применявшегося Паули, изображена на рис. VHI, 13. Этот диализатор состоит из трех стеклянных камер, отделенных друг от друга полупроницаемыми перегородками. В боковых камерах установлены электроды. Кроме того, в эти камеры по специальным трубкам непрерывно вводится дистиллированная вода, являющаяся внешней жидкостью, и по другим трубкам вода отводится после того, как в нее продиффундировали электролиты из средней камеры. В средней камере, в которую помещается13Ч1Гщаемый з(эль,- находится мешалка, обеспечивающая перемешивание золя при электродиализе. САедует заметить, что электродиализ особенно эффективен только после предварительной очистки путем обычного диализа, когда скорость диффузии из-за падения градиента концентрации электролитов между золем и водой мала и можно применять электрические поля большого напряжения, не боясь сильного разогревания золя. [c.256]

Важное место в очистке сточных вод и водоподготовке занимают такие электрохимические методы, как электрофлотация, электрокоагуляция, электродеструкция, электродиализ, электрохимическое обеззараживание. При электрофлотации удаление твердых взвешенных частиц, волокон, шлама, нефтепродуктов достигается за счет увлечения их на поверхность из объема фазы выделяющимися при электролизе очищаемого раствора пузырьками газа. При этом часто достигается более высокая степень очистки по сравнению с обычной флотацией вследствие того, что при электрофлотации пузырьки могут быть получены малого размера. В методе электрокоагуляции используют аноды из алюминия или железа, при растворении которых образуются гидроксиды, адсорбирующие ионы раствора и выпадающие затем в осадок. Электродеструкция основана на электрохимических превращениях органических соединений на электродах с образованием нетоксичных веществ. При электродиализе катод располагают за катио-нитовой диафрагмой, а анод — за анионитовой. В результате при пропускании электрического тока из средней части раствора катионы уходят к катоду, а анионы — к аноду, что приводит к обес-соливанию раствора, а в определенных условиях также и к удалению из него коллоидных частиц. [c.284]

Электродиализ. Удаление ионных примесей из растворов электрохимическим методом с использованием мембран или диафрагм получило название электродиализа. Рассмотрим удаление сульфата натрия из воды в электродиализаторе с ионообменными мембранами. Простейший электродиализатор (рис. Х1У.З) состоит из трех отделений, разделенных двумя ионообменными мембранами, и двух электродов. Мембрана состоит из ионообменного материала, способного пропускать через себя либо катионы (ка-тионитовая мембрана — Мк), либо анионы (анионитовая мембрана— Ма). Вода, содержащая сульфат натрия, подается в среднее отделение электродиализатора. При подводе напряжения ионы натрия и водорода через катионитовую мембрану двигаются к катоду К, а сульфат-ионы и ионы гидроксида через аниони-товую мембрану — к аноду А. [c.380]

Для очистки сточных вод используют также электрохимические методы электродиализ, электроокисление и электровосста-новление. Метод электродиализа описан в Х .З. Электроокис-леиие и электровосстановление заключаются в пропускании сточных вод через электролизер с нерастворимыми электродами. [c.395]

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]

Сев. хяраггеристиЕИ аппаратов, состоящих из п ячеек уд. производительность ( = т/Ки/95,24-10 моль/с, где /-плотность тока (в А/см ), F-площадь пов-сти мембраны (в см ), т-число хим. эквивалентов исходного в-ва на 1 моль общий перепад электрич. потенциалов АЕ = = Ец + + Ир) п (в кВ), причем сумма потенциалов разложения и перенапряжения на электродах, и Я -соотв. электрич. сопротивления мембраны и р-ра потребляемая мощность N = 10 F д + 1/(Ли + р) (в Вт) уд. потребляемая мощность = 0,02651 (Я + (в кВт/моль). Электродиализ широко используют для обессоливания морской и солоноватой вод, сахарных р-ров, молочной сыворотки и др., а также для иивлечения минерального сырья из соленых вод. [c.25]

Для очистки сточных вод от различных растворимых и диспергированных примесей применяют процессы анодного окисления и катодного восстановления, электрокоагуляции, злек-фофлокуляции и электродиализа. Все эти процессы протекают на электродах при пропускании через сточную воду постоянного электрического тока. Электрохимические методы позволяют извлекать из сточных вод ценные продукты при относительно простой автоматизированной технологической схеме очистки, без использования химических реагентов. Основным недостатком этих методов является большой расход электроэнергии. [c.95]

При электродиализе сернокислых, а также щелочных и нейтральных растворов, содержащих сульфат-, молибдат- и перренат-ионы(25,10и0,42 г/.<г соответственно), Са + (0,05 г1л)иК+г л), рений количественно отделяется от молибдена, кальция и калия [181]. Раствор для отделения помещают в среднюю камеру электродиализатора с катионообменной мембраной у катода и анионообменной у анода (рис. 62). В качестве электродов использован платинированный титан. При напряжении 75 в и плотности [c.184]

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]

Электродиализ (см, раздел 18) основан на переносе ионов растворенного вещества через мембрану под действием электрического поля. Движущей силой этого процесса является градиент электрического потенциала, В процессе электродиализа используются катионообменные и анионообменные мембраны, более проницаемые для катионов или анионов соответственно, В многокамерном электродиализаторе чередуется большое число таких мембран, расположенных между двумя электродами. Электрический ток переносит катионы из исходного раствора в концентрированный раствор через катионообменную мембрану, расположенную со стороны катода, В этом растворе катионы задерживаются анионообменной мембраной. Направление движения анионов является противоположным. Общий результат процесса заключается в увеличении концентрации ионов в чередующргхся камерах и одно- [c.33]

Очень интересную работу проделал Тиррелл [27]. Он изучал возможности применения переменного тока для электродиализа с ионито-выми мембранами. Электродиализатор с обычными электродами подключался в цепь переменного тока. Между анодом и мембранами стоял электрод из тантала, покрытого окисью тантала. Такой электрод обладает выпрямляющими свойствами и пропускает ток только в одном направлении. Электродиализатор может также питаться от источника постоянного тока, тогда танталовый электрод будет служить анодом электродиализатора (рис. 7). Это изобретение позволяет осуществлять фракционирование без источников постоянного тока или выпрямителей, но, очевидно, не может давать больших непульсирующих стабилизированных токов. [c.77]

Кроме объективно складывающихся различий в степенях диссоциащш существует возможность их искусственного снижения путем комплексообразованпя. Блазиус и Ланге [34, 35] разделяли алюминий и магний на основании их комплексообразующей способности. Аппарат для фракционирования (рис. 10) состоял из шести плексигласовых секций и был снабжен медными электродами. Катодная секция содержала хлористую или сернокислую медь, чтобы электрод не покрывался другим компонентом. Опыты проводились при напряжении постоянного тока 14,5 в. Для электродиализа применялись слабоосновные и слабокислотные ионитовые мембраны. Так как алюминий образует нейтральные или анионные цитратные комплексы в области средних pH, а анионный магниевый комплекс возможен только в щелочных средах, то разделение проводится при pH = 7,5. При этом магний находится в катионной форме и количественно переходит через мембраны в секции 2 и 4. Алюминий находится в нейтральной или анионной комплексной форме и количественно остается в секциях 1 и 3. [c.80]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология