Cтраница 4
Чтобы устранить недостатки, свойственные гетерогенным мембранам, была разработана новая технология их получения [ GP3 ], Она состояла в том, что стандартные гетерогенные мембраны получались путем диспергирования частиц нерастворимой в воде ионообменной смолы в неэлектропроводном связующем. Отношение ионита к связующему было выбрано большим, чем отношение, которое обычно принималось за оптимальное, и частицы ионообменной смолы были измельчены более тонко, чем обычно. Получающиеся мембраны затем обрабатывались реагентами для введения на поверхность связующего материала способных к диссоциации групп, Так, предварительно полученная гетерогенная катионитовая мем-брана, состоящая, например, из частиц сульфированной многог основной фенолформальдегидной смолы, диспергированной в инертном связующем, таком, как полистирол, обрабатывалась сульфирующим агентом так, чтобы в связующее вводились ионообменные группы той же природы, что и группы, которые несет диспергированный ионит. [46]
Применяются как гомогенные, так и гетерогенные мембраны, получаемые в результате полимеризации смеси реагентов, причем один из них должен содержать ионообменную группу. [47]
Твердые электроды бывают с гомогенными или гетерогенными мембранами. [48]
Удельная проводимость гомогенных мембран выше удельной проводимости гетерогенных мембран, содержащих ионообменные смолы того же типа, так как последние не образуют непрерывных слоев ионообменного вещества. Миграция ионов в гетерогенных мембранах происходит между определенными частицами смолы, и, следовательно, удельная проводимость мембран зависит от близости контакта между этими частицами. Выбор очень тонкоизмельченной, порошкообразной смолы и применение давления при получении гетерогенных мембран обеспечивает более высокую проводимость. Это желательно в случае использования мембран для электродиализа. Удельная проводимость промышленных гетерогенных мембран все же гораздо ниже удельной проводимости чистых ионообменных смол, из которых они получены. [49]
В связи с тем, что вещество гетерогенной мембраны содержит инертный с точки зрения ионного обмена связующий материал, кинетика ионного обмена на гетерогенных мембранах резко отличается от кинетики на ионообменных смолах и гомогенных мембранах. [50]
Разработке и исследованию ион-селективных электродов на основе твердых гетерогенных мембран посвящено большое число работ, из которых особого внимания заслуживают работы [42- 46]; в частности, в этих работах даны результаты исследования мембран на основе труднорастворимых солей серебра и бария с применением в качестве наполнителя силиконового каучука. [51]
Наряду с кристаллическими мембранами в ИСЭ используются также гетерогенные мембраны ( мембраны Пунгора), в которых твердый материал с ионной проводимостью в виде тонкодисперсного порошка помещен в инертную матрицу. Благодаря этому удается получить мембраны из соединений, которые не образуют кристаллы. В качестве активных веществ в таких мембранах применяют самые разнообразные материалы ( труднорастворимые соли металлов, оксиды, карбиды, бориды, силициды, хелатные соединения, ионообменные смолы), а в качестве связующего материала - парафин, коллодий, поливинилхлорид, полистирол, полиэтилен, силиконовый каучук и др. Разработаны электроды с мембранами, селективными по отношению к ионам F -, СГ, Вт, Г, S2, Ag, Ва2 Са2, S042, Р043, а также ртутный электрод с мембраной из HgS или HgSe в эпоксидной матрице. Некоторые из электродов выпускаются промышленностью. [52]
Было предложено [129 ] использовать сульфированный поли-винилхлорид для получения гетерогенных мембран при содержании 63 % ионита от веса мембраны. [53]
Эти эффекты могут нарушить соотношение между обменной емкостью гетерогенной мембраны и, например, ее электропроводностью и селективностью ( см. гл. Так, мембраны, обладающие высокой обменной емкостью, могут иметь хорошую электропроводность, но незначительную селективность вследствие образования трещин. [54]
Для устранения этих и других недостатков, свойственных гетерогенным мембранам, были разработаны гомогенные мембраны, в которых ионообменный компонент образует сплошную фазу во всем объеме матрицы смолы. Ниже перечислены основные методы приготовления гомогенных мембран. [55]