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" -> 170

Иониты. Основы ионного обмена - Гельферих Ф.

Гельферих Ф. Иониты. Основы ионного обмена — Москва, 1962. — 492 c.
Скачать (прямая ссылка): ionitiosnoviionnogoobmena1962.djvu
Предыдущая << 1 .. 164 165 166 167 168 169 < 170 > 171 172 173 174 175 176 .. 244 >> Следующая

«?1Г,.,|п C-iVtC’ + A’+A) +,,,„ Vk-‘ + A’-»XU 1 . (882)
L С' (у 4С,,2 + Л2 + Л) у 4С"2 + А2 — ахи -*
>4 = Х/±//±; и = (D+ - D_)I(D+ + D_).
Кроме того, Мейер предложил графический метод, позволяющий определять параметры А и U [или D+/D_ = (U+1)/(U— 1)] из ряда результатов нескольких измерений потенциалов при различных концентрациях растворов, но при постоянном отношении концентраций С'/С" (рис. 100) [63, 66]. Этот удобный метод часто применялся. Правда, для синтетических ионитовых мембран он дает только качественные результаты, так как оба параметра зависят, как правило, от концентрации. Кроме того, этот метод не учитывает конвекции растворителя. В этом отношении он повторяет недостаток уравнения (8.77).
Из всех свойств ионитовых мембран концентрационные потенциалы исследовались до сих пор наиболее основательно. Теория, первоначально развитая Теореллом и Мейером для физиологических и коллодиевых мембран и впервые примененная Бонхофером к синтетическим ионитам, в своей основе достаточно хорошо подтверждается экспериментально. Более усовершенствованная теория может качественно объяснить все опытные данные [6, 7, 11, 19, 21, 29, 33, 52, 55, 59, 63, 68—71, 85, 91, 99, 109, 111, 112, 132, 136, 137].
г. Биионные потенциалы
Пусты мембрана находится между двумя растворами электролитов, содержащими один и тот же анион Y, но различные катионы А и В:
AY | Мембрана | BY. (8.31)
-г о +i +z
lg А/С'
Рис. 100. Использование концентрационных потенциалов в методе Мейера — Сиверса.
На диаграмме представлен рассчитанный по уравнению (8.82) концентрационный потенциал для случая катионитовой мембраны, одно-однозарядного электролита и постоянного отношения концентраций растворовС'/С" = 2 как функции величины lg А/С'. Каждая из приведенных кривых соответствует определенному значению параметра D +/D — Если для того же отношения концентраций С'/С" построить экспериментальную зависимость концентрационного потенциала от —lg С', то полученную кривую (пунктир) можно параллельным смещением вдоль горизонтальной оси совместить с одной из рассчитанных кривых. Таким образом, величина смещения даст lg/1, а форма кривой определит величину D+/D-. (По данным Мейера»
[66]).
340
S. ИОНИТОВЫЕ МЕМБРАН Ы
Мембранный потенциал такой системы называется биионным потенциалом.
Биионный потенциал представляет собой сложное явление, которое нелегко понять даже качественно. Потоки в биионных системах рассматривались нами уже раньше (раздел 8.31 в). Здесь, как и в предыдущих разделах, мы не будем принимать во внимание поток коионов, который, как правило, мал по сравнению с потоком противоионов. Внутри мембраны происходит диффузия противоионов обоих сортов в противоположных направлениях. В первый момент более подвижный ион переносит большее количество зарядов, чем менее подвижный ион. Благодаря этому б мембране возникает взаимодиффу-зионный потенциал, который приводит к выравниванию обоих потоков. В связи с этим в случае катионитовой мембраны положительный потенциал имеет та ее поверхность, которая обращена к раствору, содержащему менее подвижные катионы; в случае анионитовой мембраны поверхность, обращенная к раствору с менее подвижным анионом, имеет отрицательный потенциал. Но мембранный потенциал может иметь обратный знак: абсолютное значение доннановского потенциала тем меньше, чем больше концентрация раствора, чем меньше заряд противоиона и чем более избирательно данный противоион поглощается ионитом сравнительно с другим противоионом; если менее подвижный противоион (который обладает большим зарядом или его раствор является более концентрированным) поглощается сильнее, то разность доннановских потенциалов имеет противоположный знак по сравнению с взаимодиффузионным потенциалом в мембране и может по абсолютной величине превзойти последний (рис. 101).-Картина еще более усложняется, если вступает в действие пленочная кинетика, которую во многих системах не удается подавить: отношение подвижностей DaADb в пленке в большинстве случаев не то, что в растворе; кроме того, сравнительно со случаем гелевой кинетики изменяются концентрация на границах фаз, а следовательно, и донна-новские потенциалы.
По сравнению с концентрационными цепями в биионных системах имеют место значительные диффузионные потоки. Но мы предполагаем и здесь, что растворы постоянно обновляются или что их объемы достаточно велики, и поэтому диффузия через мембрану не вызывает заметного изменения концентраций.
Как и при расчете потоков взаимодиффузии, для систем, в которых нельзя пренебречь переносом коионов, нужно провести в общем виде интегрирование уравнения потока (раздел 8.5). Но в случае достаточно малого потока коионов возможны более простые и полные решения [25, 27], которые и будут приведены. Мы рассмотрим вначале оба предельных случая: чисто-
-Ср"
Рис. 101. Схематическое изображение профиля потенциала в биионной системе.
Биионный потенциал складывается из взанмо-диффузионного потенциала ?дифф и двух доннановских потенциалов ?д01Ш. Биионный потенциал, как видно из приведенного рисунка, может иметь знак, обратный знаку взанмодиф-фузиониого потенциала. Приведенная схема относится к катионитовой мембране. Ион А более подвижен, чем ион В, и поэтому взаимоднффузионный потенциал положителен. Но в то же время доннановский потенциал на поверхности мембраны, обращенной к раствору BY, меньше, чем на границе с другим раствором. Это может происходить или потому, что ион В предпочтительно поглощается мембраной и обладает большим зарядом, или потому, что концентрация раствора BY выше, чем концентрация раствора AY.
Предыдущая << 1 .. 164 165 166 167 168 169 < 170 > 171 172 173 174 175 176 .. 244 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама