Логотип персонального сайта Н.И.Жарких
Письмо на сайт
Версия для печати
Лента новостей (RSS)
Коллоидная наука / Пьезодиализ / Экспериментально-теоретические проблемы пьезодиализа

Экспериментально-теоретические проблемы пьезодиализа

Жарких Н.И., Шилов В.Н.,
Духин С.С., Борковская Ю.Б.

Дальнейшее усовершенствование во многих отраслях технологии воды (опреснение соленых вод, концентрирование промышленных стоков и шахтных вод, улавливание солей ценных металлов) связано с развитием и усовершенствованием мембранных процессов. Наиболее принципиальное их преимущество по сравнению, например, с опреснением по методу дистилляции в том, что они требуют гораздо меньших затрат энергии. Уже нашли широкое промышленное применение такие процессы, как обратный осмос и электродиализ. Целью данной работы является теоретическое рассмотрение возможностей нового, сравнительно малоизученного мембранного процесса – пьезодиализа.

Выводы

Пьезодиализ – процесс разделения с помощью заряженных мембран, использующий явление тока течения. При приложении давления к мембране возникает ток течения, который переносит ионы из камеры высокого давления (разбавления) в камеру низкого давления (концентрирования).

На основе феноменологической теории ПД выделены параметры мембран, наиболее существенные для успешного осуществления процесса: концентрация вытекающего из мембраны раствора (желательно не менее 1 моль/л), коэффициент преобразования (желательно не менее 0,8), гидродинамическая проницаемость (желательно более 10-6 см/с-атм). Приведены формулы, на основе которых можно определить физические и технические характеристики ПД.

Кратко обсуждены результаты изучения мозаичных мембран для ПД. Указано, что синтез мозаичных мембран с оптимальным набором свойств – очень сложная экспериментальная проблема, существующие теоретические модели ПД применительно к мозаикам работают плохо из-за сложности их геометрической структуры.

В связи с этим представляется необходимым более тщательно изучить возможности пакетного варианта ПД, и прежде всего произвести оценку свойств имеющихся ионообменных мембран по предложенной методике. Приведенные оценки некоторых мембран по имеющимся в литературе данным дают обнадеживающие результаты.

Поэтому полезно осуществить комплексные измерения кинетических коэффициентов мембран, которые дали бы более надежную основу для оценок, чем использование отрывочных опубликованных данных.

Определены основные требования к конструкции и режиму работы пьезодиализатора: камеры разбавления должны быть достаточно тонкими в соответствии с требованием (56). Давление, при котором протекает процесс, должно быть достаточным для выполнения условия (55).

Литература

1. Гребенюк В. Д. Электродиализ. – Киев : Техніка, 1974. – 156 с.

2. Гребенюк В. Д., Певницкая М. В., Гнусин Н. П. Соотношение электрохимических свойств ионообменных смол и изготовление на их основе гетерогенных мембран. – Журн. приклад. химии, 1969, 42, № 3, с. 578 – 584.

3. Гроот С. де, Мазур П. Неравновесная термодинамика. – М.: Мир, 1964. – 456 с.

4. Духин С. С. Электропроводность и электрохимические свойства дисперсных систем. – Киев : Наук, думка, 1975. – 246 с.

5. Духин С. С., Дерягин Б. В. Электрофорез. – М.: Наука, 1976. – 326 с.

6. Дытнерский Ю. И. Обратный осмос и ультрафильтрация. – М.: Химия, 1978. – 348 с.

7. Лурье А. А. Сорбенты и хроматографические носители. – М.: Химия, 1972. – 308 с.

8. Маринский Я. А. Интерпретация ионообменных явлений. – В кн.: Ионный обмен [Под ред. Я. А. Маринского]. М., Мир, 1968, с. 1 – 75.

9. Николаев Н. И., Филимонова А. М., Туницкий Н. Н. Связь между электропроводностью и самодиффузией противоионов в ионитах и механизм переноса противоионов в них. – Журн. физ. химии, 1969, 43, № 5, с. 1249 – 1255.

10. Певницкая М. В., Козина А. А., Евсеев Н. Г. Электроосмотическая проницаемость ионных мембран. – Изв. СО АН СССР. Сер. хим. наук, 1974, № 9, вып. 4, с. 137 – 142.

11. Певницкая М. В., Козина А. А. Гидродинамическая проницаемость промышленных ионообменных мембран. – Журн. прикл. химии, 1974, 47, № 3, с. 583 – 590.

12. Середин Б. И., Николаев Н. И., Родин Н. Н. О связи между электропроводностью и самодиффузией в ионообменных мембранах различного типа. – Журн. физ. химии, 1971, 45, № 7, с. 1751 – 1753.

13. Фридрихсберг Д. А. Курс коллоидной химии. – Л.: Химия, 1974. – 368 с.

14. Юхновский И. Р. Некоторые вопросы современного состояния теории равновесных систем заряженных частиц. – Укр. физ. журн., 1969, 14, № 5, с. 705 – 711.

15. Юхновский И. Р. Выделение системы отсчета в методе коллективных переменных. – Киев, 1974. – 33 с – (ИТФ АН УССР. Препринт ИТФ АН УССР 74 – 149).

16. Dresner L. Ionic transport through ion-exchange membranes in hyperfiltration and piezodialysis. – Desalination, 1974, 15, N 2, p. 109 – 127.

17. Foley J., Klinovski R., Mears P. Differential conductance coefficients in a cation-exchange membranes. – Proc. Roy. Soc. London A, 1974, 336, N 2, p. 327 – 336.

18. Gardner C. R., Weinstein J. N., Caplan S. Transport properties of charge-mosaic membranes. III. Piesodialysis. – Desalination, 1973, 12, N 1, p. 19 – 33.

19. Hoffer E., Kedem O. Hyperfiltration in charged membranes. – J. Phys. Chem., 1972, 76, N 24, p. 3638 – 3641.

20. Leitz F. B. Research on piezodialysis. – Washington, 1974. – Pt. 4. 110 p. (Office Saline Water U. S. Dep. Interior; Res. Develop. Rept. N 988).

21. Leitz F. В. Piezodialysis. – In Membrane separation processes/Ed. by P. Mears. Amsterdam : Elsevier, 1976, p. 261 – 295.

22. Leitz F. В., Shorr J. Development of membranes and resins for piezodialysis. – Desalination, 1974, 14, N !, p. 11 – 20.

23. Lopatin G., Neweu H., Bishop A. et al. Ionic bloc copolimers as piezodialysis membranes. – Washington, 1971. – 116 p. – (Office Saline Water U.S. Dep. Interior; Res. Develop. Rept. N 690).

24. Paterson R., Gardner C. R. Comparison of the transport properties of normal and expanded forms of a cation-exchange membrane by use of an irreversible thermodynamic approach. – J. Chem. Soc. Faraday Trans. Pt I, 1975, N 11, p. 2030 – 2040.

25. Weinstein J. N., Bunov В., Yanowiz I. et al. Water transport in charged-mosaic membranes. – Polimer preprints, 1968. 9, N 8, p. 1564 – 1570.

26. Weinstein J. N., Bunov В. J., Caplan S. R. Transport properties of charge-mosaic membranes. I. Theoretical model. – Desalination, 1972, 11, N 3, p. 341 – 377.

27. Weinstein J. N., Caplan S. R. Charge-mosaic membranes. – Washington, 1974, – 340 p. (Office Saline Water US Dep. Interior; Res. Develop. Rept. N 987).

28. Weinstein J. N., Misra B. M., Kalif D., Caplan S. R. Transport properties of charge-mosaic membranes. II. Experimental studies. – Desalination, 1973, 12, N 1, p. 1 – 18.

29. Yamabe J., Umesalta K., Yoshida S. et al. Piezodialysis : styrene-butadiene copolymer membranes. – Desalination, 1974, 15, N 1, p. 127 – 135.

Институт коллоидной химии и химии воды АН УССР, Киев

Поступила в редакцию 27.11.1979.

Опубликована : "Физика молекул", К., Наукова думка, 1980 г., т. 9, с. 89 – 110.

Скачайте бесплатно полный текст работы ( 2.74 Мб)

Предыдущая статья | Перечень статей | Следующая статья

Понравилась страница? Помогите развитию нашего сайта!

© 1978 – 2018 Н.И.Жарких

Перепечатка статей с сайта приветствуется при условии
ссылки (гиперссылки) на мой сайт

Сайт живет на

Число загрузок : 6498

Модифицировано : 25.08.2013

Если вы заметили ошибку набора
на этой странице, выделите
её мышкой и нажмите Ctrl+Enter.