Jump to content

Ионообменная мембрана

Ионообменная мембрана — это полупроницаемая мембрана , которая транспортирует определенные растворенные ионы, блокируя при этом другие ионы или нейтральные молекулы. [1]

Поэтому ионообменные мембраны электропроводны. Их часто используют при опреснении и химической регенерации, перемещая ионы из одного раствора в другой с небольшим прохождением воды. [2]

Важными примерами ионообменных мембран являются протонообменные мембраны , которые транспортируют H. +
катионы и анионообменные мембраны, используемые в некоторых щелочных топливных элементах для транспортировки OH.
анионы .

Структура и состав

[ редактировать ]

Ионообменная мембрана обычно изготавливается из органического или неорганического полимера с заряженными (ионными) боковыми группами, например ионообменных смол . Анионообменные мембраны содержат фиксированные катионные группы с преимущественно подвижными анионами; поскольку анионы составляют большинство видов, большая часть проводимости обусловлена ​​транспортом анионов. Обратное справедливо для катионообменных мембран .

Так называемые гетерогенные ионообменные мембраны имеют низкую стоимость, более толстый состав, более высокое сопротивление и шероховатую поверхность, которая может подвергаться загрязнению. Гомогенные мембраны дороже, но имеют более тонкий состав, меньшее сопротивление и гладкую поверхность, менее подверженную загрязнению. Гомогенные поверхности мембран можно модифицировать, чтобы изменить селективность мембраны по отношению к протонам, одновалентным ионам и двухвалентным ионам. [3]

Селективность

[ редактировать ]

Селективность ионообменной мембраны обусловлена ​​равновесием Доннана , а не физическим блокированием или электростатическим исключением определенных заряженных частиц.

Селективность к транспорту ионов противоположных зарядов называется пермселективностью. [3]

Приложения

[ редактировать ]

Ионообменные мембраны традиционно используются в электродиализе или диффузионном диализе с помощью электрического потенциала или градиента концентрации соответственно для избирательного транспорта катионных и анионных частиц. При применении в процессе электродиализного опреснения анион- и катионообменные мембраны обычно располагаются поочередно между двумя электродами (анодом и катодом) внутри электродиализной батареи. Гальванический потенциал подается в виде напряжения, создаваемого на электродах. [3]

Типичная промышленная электродиализная установка состоит из двух камер: камеры с продуктом-водой и камеры с отбраковкой концентрата. В процессе работы штабеля соли переходят из продукта в концентрат. В результате поток отходов концентрируется, а поток продукта обессоливается. [3]

Примеры применения ионообменных мембран, используемых в электродиализе и EDR, включают опреснение морской воды, очистку промышленных сточных вод от сильно накипи, производство продуктов питания и напитков, а также других промышленных сточных вод. [3]

  1. ^ Танака, Ёсинобу (январь 2015 г.). Ионообменные мембраны: основы и применение . Япония: Эльзевир. п. 47. ИСБН  978-0-444-63319-4 .
  2. ^ Стратманн, Хайнер (2004). Серия «Мембранная наука и технология», 9: Процессы ионообменного мембранного разделения (Первое изд.). Сан-Диего, Калифорния, США: Elsevier. стр. 90–206. ISBN  0-444-50236-Х .
  3. ^ Jump up to: а б с д и Дэвис, Т.С. (1990). «Электродиализ», в Справочнике по промышленным мембранным технологиям (первое изд.). Нью-Джерси, США: Публикация Нойеса. стр. 40–102. ISBN  9780815512059 .

См. также

[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: c74db030f9ccb745eea2827439d4ef2a__1652650140
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/c7/2a/c74db030f9ccb745eea2827439d4ef2a.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Ion-exchange membrane - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)