Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Сидельковская Ф.П. "Химия N-вннилпирролидона и его полимеров" ()

Райт П. "Полиуретановые эластомеры" (Высокомолекулярная химия)

Сеидов Н.М. "Новые синтетические каучуки на основе этилена и олефинов" (Высокомолекулярная химия)

Поляков А.В "Полиэтилен высокого давления. Научно-технические основы промышленного синтеза" (Высокомолекулярная химия)

Попова Л.А. "Производство карбамидного утеплителя заливочного типа" (Высокомолекулярная химия)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Физическая химия -> Гельферих Ф. -> "Иониты. Основы ионного обмена" -> 152

Иониты. Основы ионного обмена - Гельферих Ф.

Гельферих Ф. Иониты. Основы ионного обмена — Москва, 1962. — 492 c.
Скачать (прямая ссылка): ionitiosnoviionnogoobmena1962.djvu
Предыдущая << 1 .. 146 147 148 149 150 151 < 152 > 153 154 155 156 157 158 .. 244 >> Следующая

Способность разделять два раствора ионообменные мембраны сочетают с химическими и электрохимическими свойствами, присущими иониту. Среди последних важнейшими являются различная проницаемость мембран для ионов различных знаков заряда и нейтральных молекул, а также высокая электропроводность мембран.
В соприкосновении с не слишком концентрированными растворами электролитов мембрана содержит много подвижных противоионов и мало подвижных коионов (см. доннановское равновесие, раздел 5.3г). Поэтому мембрана допускает диффузию противоионов из одного раствора в другой, в то время как коионы практически исключены из фазы мембраны и, следовательно, не могут диффундировать через нее. Таким образом, мембрана «селективно проницаема» для противоионов. Между двумя растворами возникает разность электрических потенциалов («мембранный потенциал»), которая может быть измерена с помощью соответствующих электродов. Если система находится в электрическом поле, то электрический ток через мембрану переносится почти исключительно противоионами. Таким образом, в ионитовых мембранах в значительной степени реализуются свойства гипотетической полупроницаемой мембраны, через которую способны проникать частицы только определенного сорта.
304
8. ИОНИТОВЫЕ МЕМБРАНЫ
Такие мембраны еще со времен Нернста использовались в электрохимии для теоретических выводов, и в частности при рассмотрении фиктивных круговых процессов. Правда, с увеличением концентрации раствора избирательная проницаемость мембран уменьшается, характер зависимости мембранного потенциала от концентрации раствора изменяется и число переноса противоионов падает.
Применяемые в настоящее время мембраны часто делят на «гомогенные» и «гетерогенные» (см. также раздел 3.6). «Гомогенные» мембраны представляют собой диски, которые состоят только из геля ионита. Они обладают тем же строением, что и обычный ионит. Разумеется, такие мембраны могут считаться гомогенными только в пределах тех макроскопических размеров, которые велики по сравнению с размерами полостей в матрице. «Гетерогенные» мембраны (см. рис. 92) состоят из частиц ионита коллоидных размеров, которые связаны инертным материалом (например, полиэтиленом, полистиролом и др.). По сравнению с гомогенными мембранами гетерогенные мембраны обладают лучшими механическими свойствами, но зато меньшей электропроводностью. Для технических целей гетерогенные мембраны обычно предпочитают гомогенным. Но применение находят также и гомогенные мембраны с инертной подложкой, заполимеризованной вместе с ионитом. Для научных исследований более пригодны гомогенные мембраны, так как они имеют более четкое строение.
S.2. Модельные представления и теоретические предпосылки
Теории, рассматривающие свойства ионообменных мембран, можно в общих чертах разделить на три группы в соответствии с модельными представлениями, на которых они построены [95].
Теории первой группы рассматривают мембрану как поверхность разрыва, на которой ионы и молекулы разных сортов при своем движении встречают различное сопротивление. Силой, вызывающей перемещение частиц, является разность химических потенциалов между двумя внешними растворами [60, 74, 119, 131]. Теории второй группы рассматривают мембрану как квазигомогенную промежуточную фазу конечной толщины. В качестве движущей силы здесь действуют градиенты химических потенциалов. Известную роль может также играть конвекция внутри мембраны [17, 18, 32, 37, 38, 41, 48, 50, 52, 63, 69, 84, 92, 97, 124]. Теории третьей группы рассматривают мембрану как ряд слоев, прилегающих один к другому; на границе соприкасающихся слоев имеет место скачок потенциала. Таким образом, мембрана является неоднородной промежуточной фазой. Движущие силы обусловлены разностью вероятностей перехода частиц в том или ином направлении перпендикулярно поверхности мембраны [12, 46, 141]. Если число слоев (порогов потенциала) велико, а их размеры достаточно малы, что можно принять для случая ионитовых мембран, то различие между теориями второй и третьей групп исчезает.
Рис. 92. Схематическое изображение «гетерогенной» мембраны.
Коллоидные частички ионита (величиной от 1 до 10 мк) скреплены инертной связкой. Частички ионита касаются друг друга, благодаря этому может происходить диффузия и перенос тока через мембрану. Между частицами и связкой могут образовываться пленки жидкости. 1 — инертная связка; 2 — зерно ионита; 3 — пленка.
8.2. МОДЕЛЬНЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ 3Q5
В настоящей главе, посвященной преимущественно процессам, происходящим в мембранах, обсуждение этих процессов проводится с позиции теорий второй группы.
Важнейшие теории, относящиеся ко второй группе, могут быть построены на основе квазитермодинамики или термодинамики необратимых процессов. Квазитермодинамика позволяет только рассчитать мембранный потенциал и электрический перенос, в то время как термодинамика необратимых процессов дает еще сведения о потоках частиц разных сортов. Кроме того, в противоположность квазитермодинамике термодинамика необратимых процессов не ограничивается рассмотрением только изотермических систем.
Предыдущая << 1 .. 146 147 148 149 150 151 < 152 > 153 154 155 156 157 158 .. 244 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама