Исследование переноса ионов через отдельную ионообменную мембрану из многокомпонентных растворов

• Автор: Орел, Инна Владимировна
• Шифр специальности: 02.00.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 153 с.

СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ
с, - концентрация /-ого иона (г-экв/л);
С, - безразмерная концентрация / -ого иона (безразмерное);
(1 - толщина мембраны (м);

Д- - коэффициенты диффузии в растворе (м /с);
_ 2 £>. - коэффициенты диффузии в мембране (м /с);
/2 - объемная доля межгелевых промежутков (безразм.);

А1 = 9,649 -10 - число Фарадея (Кл/моль);
I - сила тока (А);

/ - плотность электрического тока (А/м ); г/ц - безразмерная плотность тока (безразм.);
// - предельная плотность тока идеально селективной мембраны (А/м2);
/пред - предельная плотность тока (А/м2);
поток /- ого компонента (моль-с ); ji - плотность потока ионов / (моль-см -с ); у/ -плотность потока ионов / в мембране (моль-см -с )
Ки - константа ионного обмена (Никольского) (безразм.)
Ко - константа Доннана (безразм.)
Рсфа ~ специфическая селективность ионообменной мембраны по отношению к ионам кальция (безразм.);

<2 - концентрация фиксированных групп в мембране (кг-экв/м );
г - относительное элеткродиффузионное сопротивление мембраны (безразм.);
- безразмерное сопротивление модифицированного слоя на поверхности мембраны (безразм.);
К =8,314 - газовая постоянная (Дж/(моль-К));
7. — электромиграционное число переноса / -ого иона в мембране (безразм.);
электромиграционное число переноса i -ого иона в растворе (безразм.);
- электрометрическое число переноса /-ого иона (безразм.);
Т1 - эффективное число переноса компонента / через мембрану (безразм.);
Т - температура (К);
К-удельный поток раствора через фильтрующую перегородку (м/с);
У0 - минимальный удельный поток раствора через вспомогательные фильтрующие мембраны, при которой обеспечивается гидродинамическая изоляция исследуемой мембраны (м/с);
у0 - минимальная скорость течения раствора через вспомогательные фильтрующие мембраны, при которой обеспечивается гидродинамическая изоляция исследуемой мембраны (л/с);
- заряд ионов /-ого сорта (безразмерное);

3 - толщина диффузионного слоя (м); т] - выход по току (безразм.);
Л — эквивалентная электропроводность раствора (См-м2-моль'1);
Ф - электрический потенциал (В);
аз - удельная электропроводность мембраны в изоэлектрической точке (См- м’1);
х - удельная электропроводность мембраны (См- м'1); х - удельная электропроводность раствора (См- м'1).
Нижние индексы
/' - компонент сорта 7 - компонент сорта у;
А - коионы.
Верхние индексы
О - окружающая среда, перемешиваемый раствор.

и неприемлемы для крупномасштабных производств, кроме того, их свойства, как правило, нестабильны.
Авторами [46,47,109] предлагается новый способ изменения специфической селективности анионообменных мембран (3 тип), основанный на введении гидрофобных анионообменных групп в мембрану. Специфическая селективность мембран по отношению к высоко гидратированным анионам, таким как сульфат и фторид, уменьшается с увеличением гидрофобности групп (с увеличением длины цепи алкильных групп), с другой стороны, менее гидратированные анионы, такие как бромид и нитрат, селективно проникают через мембрану с увеличением гидрофобности групп.
4 тип модификации мембран заключается в создании на поверхности мембраны слоя, имеющего заряд, противоположный заряду мембраны. Перенос одно- и многозарядных ионов одного знака (например, ионов кальция и натрия) через подобную катионобменную мембрану сопровождается электростатическим отталкиванием фиксированными положительно заряженными группами
модифицированного слоя мембраны, но так как отталкивание между ионами натрия и положительно заряженными фиксированными группами модифицированного слоя слабее, чем ионов кальция, то ионы натрия переносятся преимущественно [43,2].
Для формирования противоположно заряженного слоя на поверхности катионообменной мембраны в настоящее время предложено достаточное количество способов модификации мембраны: покрытие катионообменной мембраны МК-40 тонким анионообменным слоем (АВ-17, ЭДЭ-10П) [56,86,152]; формирование слоя положительно