![]() |
|
|
МЕМБРАНЫ ИОНООБМЕННЫЕМЕМБРАНЫ ИОНООБМЕННЫЕ
(ионоселективные, ио-нопроводящие, ионитовые мембраны), пленки или пластины,
изготовленные из ионообменных полимеров или композиций на их основе. При необходимости
МЕМБРАНЫ ИОНООБМЕННЫЕи. упрочняют (армируют) синтетич. тканями, сетками и неткаными материалами.
Товарные мембраны может быть воздушно-сухими и набухшими в спец. растворах-консервантах
(например, растворы глицерина в воде). По структуре различают
следующей типы МЕМБРАНЫ ИОНООБМЕННЫЕи.:гомогенные, состоящие из ионообменных полимеров; гетерогенные,
содержащие смеси ионообменного полимера (55-70% по массе) и пленкообразующего
полимера (связующего)-полиэтилена, полипропилена, ПВХ или др. (эти мембраны
может быть разделены на составляющие их полимеры физических способами, например экстракцией);
интерполимерные, состоящие из смеси ионообменного (15-30% по массе) и пленкообразующего
полимеров (эти мембраны по свойствам и способу получения близки к гомогенным, но
не имеют химических связей между составляющими их полимерами). По знаку заряда (возникает
на МЕМБРАНЫ ИОНООБМЕННЫЕи. в результате электролитич. диссоциации ионогенных групп) различают следующей
мембраны: монополярные-анионитовые, имеющие положит. заряд, и катионитовые,
заряженные отрицательно (проницаемы соответственно для анионов и катионов); биполярные,
состоящие из двух слоев (катионитового и анионитового). Гомогенные МЕМБРАНЫ ИОНООБМЕННЫЕ и. получают:
сополиконденсацией или со-полимеризацией мономеров, один из которых может содержать
ионогенную группу (например, стирола, 2-метил-5-винил-пиридина, 4-винилпиридина,
метакриловой и акриловой кислот, акрилонитрила), на упрочняющей основе; радиационной
или химический прививкой мономеров, содержащих ионогенные группы, к полиэтиленовым,
полипропиленовым, поливинилхло-ридным, фторполимерным и др. пленкам, а также
к соответствующим гранулам или порошкам, из которых затем формуют пленки. Технология получения гетерогенных
МЕМБРАНЫ ИОНООБМЕННЫЕи. (имеют наиболее практическое значение) включает следующей стадии: кондиционирование,
сушка и измельчение ионообменных полимеров (иони-тов; см. Ионообменные смолы,
Анионообменные смолы, Ка-тионообменные смолы)до тонины помола не более
50 мкм; смешение порошков ионита и пленкообразующего полимера; гомогенизация
смеси при 150-180°С на вальцах или в экструдере; формование заготовок мембран
(листов) при 150-180°С на вальцах или каландре; уплотнение и армирование
мембраны на прессе при температурах на 15-25 °С выше температуры размягчения связующего.
По др. методу получения осуществляют: измельчение ионообменного полимера; смешение
полученного порошка с раствором или расплавом связующего; нанесение полученной дисперсии
на упрочняющую ткань, сушку и уплотнение мембраны. Интерполимерные МЕМБРАНЫ ИОНООБМЕННЫЕи. получают
химически инициируемой сополимеризацией моно- и дивинильного мономеров (стирола,
2-метил-5-винилпиридина, дивинилбензола или др.) в присутствии линейных пленкообразующих
полимеров, макромолекулы которых иммобилизуются (захватываются) образующимся сетчатым
сополимером. Получается устойчивая система, не разделяемая физических методами несмотря
на отсутствие химических связей между линейным и сетчатым полимерами. Если в мономерах, используемых
для получения гомогенных и интерполимерных МЕМБРАНЫ ИОНООБМЕННЫЕи., не имеется ионогенных групп,
то после получения полимеров (сополимеров) снача ла
формуют плёнки, в которые затем вводят указанные группы. В растворах электролитов МЕМБРАНЫ ИОНООБМЕННЫЕ
и. проявляют высокую ионную селективность и электрический проводимость. Селективная
ионо-проницаемость (селективность)-важный показатель электемпературохимический свойств МЕМБРАНЫ ИОНООБМЕННЫЕ и.;
он отражает различие в проницаемости ионов, несущих заряд противоположный и
одноименный с зарядом мембраны. Селективность характеризуют числом переноса
ионов через мембрану, которое близко к единице (0,90-0,98), т. е. перенос тока
через мембраны различные составов и типов на 90-98% осуществляется противоионами.
Определение электрический проводимости сводится к измерению электрический сопротивления
МЕМБРАНЫ ИОНООБМЕННЫЕ и., которое для различные мембран лежит в пределах 20-250 Ом•см (в 0,6 н. растворе
NaCl). Др. характеристики МЕМБРАНЫ ИОНООБМЕННЫЕ и.: sразр 9-13 МПа (в набухшем состоянии),
относит. удлинение 12-20%. К МЕМБРАНЫ ИОНООБМЕННЫЕи. предъявляют следующей требования: высокая селективность,
низкое электрический сопротивление, высокая механические прочность, относит. удлинение в
определенных пределах, высокая химический стойкость, низкая стоимость, стабильность
свойств при эксплуатации. М.и. применяют в электромембранных
процессах-электродиализе и электролизе с МЕМБРАНЫ ИОНООБМЕННЫЕ и. Электродиализ используют в водопад
готовке для получения пресной и деминерализов. воды, реже для деминерализации
технол. растворов и сточных вод, электролиз с МЕМБРАНЫ ИОНООБМЕННЫЕи.-для получения хлора и NaOH, для
электрохимический синтеза (например, адиподинитрила из акрилонитемпературила). См. также Мембранные
процессы разделения. При эксплуатации МЕМБРАНЫ ИОНООБМЕННЫЕи. могут
дезактивироваться вследствие сорбции ими крупных молекул водорастворимых органическое
веществ (полиэлектролитов, ПАВ и т.д.) и многовалентных ионов, а также в случае
отложения на них труднорастворимых соединений (в связи с повышением их концентрации
у поверхности) и взвешенных частиц (при электрофорезе). Имеются три группы способов
борьбы с дезактивацией МЕМБРАНЫ ИОНООБМЕННЫЕи.: 1) механические очистка поверхности мембран прокачиванием через
камеры электродиализатора взвешенных частиц (например, резиновых, полиэтиленовых,
пенопластовых), барботировани-ем в камеры пузырьков воздуха, промывкой растворами
спец. веществ.; 2) растворение осадка различные веществами (например, раствором комплексообразователя
или кислоты), изменением рН раствора; 3) изменение полярности тока на электродиализаторе
с одновременным изменением направления потоков рабочих растворов. Гарантированный
срок эксплуатации гомог. мембран в среднем составляет 3 года, гетерогенных (в
водопод-готовке)-5 лет.
Химическая энциклопедия. Том 3 >> К списку статей |
[каталог] [статьи] [доска объявлений] [обратная связь] |
|
Введение в химию окружающей среды. Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей
среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги
заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в
разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности.
Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и
атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на
химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах.
Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии
университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга
читателей.
Химия и технология редких и рассеянных элементов. Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов
химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии
лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во
второй
части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана,
лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В
третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия,
тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание
уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В
технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика
рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов
производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие
составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по
1972 год включительно.
|
|