Применение - ионитовая мембрана
Cтраница 3
 |
Схема действия многокамерного электродиализатора с ионитовыми мембранами при опреснении мйне - - рализованной воды. [31] |
В соответствии с известными из коллоидной химии закономерностями изменения чисел переноса ионов в капиллярных системах ( Жуков, 1949) катионитовые мембраны, имеющие отрицательный поверхностный заряд, оказываются селективно проницаемыми для катионов, а положительно заряженные ани-онитовые - для анионов. Применение ионитовых мембран позволяет осуществлять движение ионов только в нужном направ-лении, исключая нежелательные переходы их в обратном направлении. [32]
Описаны области применения ионитовых мембран при электролизе органических соединений. Анализируются результаты применения ионитовых мембран при электросинтезе адипонитрила, дихлоруксусной кислоты, металлоорганических соединений. Обсуждается применение ионитовых мембран при электролизе солей кар-боновых кислот, аминов, аминокислот, глюкозы, глицерина, Сахаров и некоторых других веществ. [33]
 |
Схема применения поляризационных слоев для разделения ионов в трехкамер-ной ячейке. [34] |
Эти превращения обычно проходят в двух - или трехкамерных ячейках, и ионитовые мембраны применяются главным образом для того, чтобы отделить анолит от католита. Несколько предложений сделано по применению ионитовых мембран для обработки растворов, содержащих уран. Из некоторых растворов, оставшихся от кислого выщелачивания, кислота может быть получена в анодной камере, если анионитовая мембрана отделяет анод от катода. [35]
Ряд предложений касается применения мембран в условиях отсутствия электрического тока. Очень интересна и перспективна область применения ионитовых мембран в чисто осмотических процессах. [36]
Ограниченное сопротивление органических полиэлектролитов высоким температурам и окисляющему воздействию определяет область применения ионитовых мембран в некоторых электрохимических процессах. В остальных же процессах с нормальными условиями работы применение ионитовых мембран вместо нейтральных во многих случаях дает значительно лучшие результаты. При этом возможно проводить электрохимические процессы в многокамерных устройствах, применяемых, например, для деминерализации воды, либо для повышения концентрации электролитов. Кроме того, следует отметить высокую энергетическую отдачу процессов, проводимых в устройствах с ионитовыми мембранами. [37]
Крюкшанк и Мире [ С27, 29 ] на основании термодинамических исследований пришли к выводу, что большая избирательность, проявляемая смолами к ионам высокой валентности, определяется в большинстве случаев не сильными электростатическими связями, а эффектом пространственной энергии. Высокое сродство ионитов к многовалентным ионам играет большую роль в ионном обмене и в процессах электродиализа с применением ионитовых мембран. Так, при электродиализной деминерализации природных вод, содержащих некоторые многовалентные ионы наряду с обычными одновалентными ионами, наблюдается тенденция к накоплению в мембранах многовалентных ионов. С помощью уравнения (2.15) можно показать, что эта тенденция будет тем больше, чем сильнее разбавлен раствор, и вследствие этого в процессе обессоливания многовалентные ионы будут все больше накапливаться в мембранах. Раньше указывалось, что такое отравление мембран многовалентными ионами отрицательно влияет на селективность мембран и является причиной увеличения электрического сопротивления мембраны. [38]
В последнее время делают попытки изготовить электроды, потенциал которых выборочно - бы зависел лишь от концентрации анализируемых ионов. Как следует из технической литературы [61], положительные результаты были получены при определении ионов цианидов с помощью специальных электродов с применением селективной ионитовой мембраны, специфичной для этих ионов. [39]
Еще одним видом ионообменных материалов являются ионитовые мембраны. Опреснение соленых и очистка промышленных сточных вод, удаление радиоактивных продуктов, концентрирование растворов кислот и солей, очистка сахарных сиропов, витаминов, создание мембранных электродов, топливных элементов - вот далеко не полный перечень областей применения ионитовых мембран. [40]
Описаны области применения ионитовых мембран при электролизе органических соединений. Анализируются результаты применения ионитовых мембран при электросинтезе адипонитрила, дихлоруксусной кислоты, металлоорганических соединений. Обсуждается применение ионитовых мембран при электролизе солей кар-боновых кислот, аминов, аминокислот, глюкозы, глицерина, Сахаров и некоторых других веществ. [41]
Одной из причин ограниченного использования ионообменных мембран в электрохимическом синтезе органических соединений является, по-видимому, недостаточная изученность поведения их в неводных растворителях, которые во многих случаях применяются в качестве среды для проведения этих процессов. Очевидно, нельзя не принимать во внимание изменение химической стойкости мембран в неводных растворителях, особенно при повышенных температурах, во многих случаях являющихся оптимальными в процессах электрохимического синтеза. Несмотря на то, что многие трудности, связанные с применением ионитовых мембран в электросинтезе органических соединений, до сих пор не преодолены, можно назвать ряд примеров, свидетельствующих об успешном применении этих диафрагм. [42]
Электролит ( католит) подщелачивается и экстрагируется эфиром. В экстракт переходит часть ДПП и основное количество пиперидина. Оставшиеся в растворе после эфирной экстракции ДПП удалось выделить электродиализом с применением ионитовых мембран. Диализ позволил полностью отделить сульфат-ионы, после чего диализат концентрировали, а твердый остаток успешно экстрагировали петролейным эфиром. [43]
Эти мембраны имеют большое преимущество в некоторых специфически трудных условиях работы. Примером является такой случай, когда органический деполяризатор растворен в неводной среде. Если при проведении такого опыта использовать алундовую диафрагму, то и по другую сторону ее нужно обязательно поместить такой же раствор. Это, естественно, создает относительно высокое сопротивление между анодом и катодом, вследствие плохой проводимости среды. Применение ионитовой мембраны позволяет благодаря природе материала мембраны использовать в нерабочем пространстве водную среду. Так, можно растворить стирол в смеси дихлорэтана и уксусной кислоты с серной кислотой и поместить в анодное или катодное пространство, в зависимости от характера проводимой реакции. Другое пространство заполняется водным раствором электролита, причем не происходит заметного загрязнения мембраны или заметной диффузии водного раствора, что могло бы привести к осаждению стирола. [44]
В катодной и анодной камерах происходит увеличение концентрации растворенных веществ, а в средней камере происходит частичное снижение концентрации - обессоливание. Производительность такой установки невелика вследствие дополнительного переноса ионов через рабочую камеру. Такие мембраны обладают соответственно свойствами катионита или аниони-та. Применение активных ионитовых мембран в электродиализе повышает эффективность применения этого процесса для обессоли-вания воды. На рис. 8 приведена схема трехкамерной электродиализной установки. Катодная камера отделена от камеры обессоли-вания катионитовой мембраной, анодная камера - анионитовой. Исходная вода подается во все камеры. В процессе работы установки в средней камере происходит обессоливание воды, а в крайних наблюдается повышение концентрации раствора. Осуществление процесса электродиализа с применением ионитовых мембран основано на избирательном ( селективном) переносе ионов определенного знака через мембрану. Анионитовая мембрана, несущая положительный заряд фиксированных на матрице катионов, избирательно пропускает только анионы из раствора, отрицательно заряженная катионитовая мембрана проницаема только для катионов. [45]
Страницы: 1 2 3 4