ембрани МА - 41 вище, ніж у мембрани МА - 41П1. Умови експерименту підібрані таким чином, щоб продукти дисоціації води, генеровані на одній з мембран каналу знесолення (КО), не встигали досягти протилежного мембрани. При струмах вище граничного генерація H +, OH- іонів має місце на межах розділу обох мембран, що утворять канал знесолення.
Рисунок 12 - Cхема потоків іонів в каналі знесолення електродіалізатор. Напрямок течії обессолівают розчину в каналі показано стрілкою. Пунктирною лінією зображено результуюча траєкторія руху іонів Н + [35]
Схематично цей процес показаний на малюнку 12 pH розчину на виході з КО визначається різницею потоків продуктів дисоціації через катионо- і аніонообмінна мембрани і тому може служити індикатором співвідношення швидкостей генерації H +, OH- іонів на окремих мембранах, що утворюють цей канал. При однаковому розподілі ліній струму і рівних площах поверхонь розчин повинен подкисляемого, якщо каталітична активність фіксованих груп аніонообмінної мембрани перевищує каталітичну активність катіонообменной мембрани, і подщелачивать в зворотному випадку.
На малюнку представлені вольтамперні характеристики мембрани МА - 41П1 і цією ж мембрани з шаром МФ - 4СК, а також залежності pH на виході з каналу знесолення від стрибка потенціалу між капілярами Луггіна.
Малюнок 13 - Вольтамперні характеристики мембран МА - 41П1 і МА - 41П1 з шаром МФ - 4СК, а також залежності? pH на виході з каналу знесолення від стрибка потенціалу між капілярами Луггіна
З малюнка 13 видно, що значення граничного електродіффузіонного струму ilim у мембрани МА - 41П1 вище, ніж у мембрана МА - 41П1 з шаром МФ - 4СК.Однако обидва значення нижче теоритического граничного струму ilimtheor, яке було розраховано за формулою (1):
(1)
де F- константа Фарадея, 96490 А с/моль; коефіцієнт дифузії електроліту в розчині, см2/с; - концентрація електроліту в ядрі потоку, моль дм? 3; ефективне (інтегральне) число переносу іонів;- число переносу іона i в розчині; - довжина активної поверхні мембрани, - межмембранное відстань, - середня лінійна швидкість течії розчину між мембранами.
З графіка також видно, що мембрана МА - 41П1 виходить на надграничної струм при стрибку потенціалу 1,14 В, а мембрана МА - 41П1 з шаром МФ - 4СК 0,9В. Також з цього графіка випливає, що у мембрани МА - 41П1 з шаром МФ - 4СК значення? PH на виході і вході з каналу знесолення вище, ніж у мембрани МА - 41П1 без шару. Це говорить про те, що інтенсивність генерації H +, OH- іонів у мембрани МА - 41П1 без шару вище, ніж у мембрани МА - 41П1со шаром МФ - 4СК.
На наступному малюнку показані вольтамперні характеристики мембран МК - 40 і цією ж мембраною, з нанесеному шаром МФ - 4СК.
Малюнок 14 - Вольтамперні характеристики мембран МК - 40 і МК - 40 з шаром МФ - 4СК, а також залежності? pH на виході з каналу знесолення від стрибка потенціалу між капілярами Луггіна
З малюнка 14 видно, що значення граничного електродіффузіонного струму ilim у мембрани МК - 40 з шаром МФ - 4СК вище, ніж у мембрана МК - 40 без шару. З графіка також видно, що мембрана МК - 40 з шаром МФ - 4СК виходить на надграничної струм при стрибку потенціалу 2 В, а мембрана МК - 40 -при 2,6 В. Також з цього графіка випливає, що у мембрани МК - 40 з шаром МФ - 4СК значення? pH на виході і вході з каналу знесолення нижче, ніж у мембрани МК - 40 без шару. Це говорить про те, що інтенсивність генерації H +, OH- іонів у мембрани МК - 40 без шару вище, ніж у мембрани МК - 40 з шаром МФ - 4СК.
На малюнку 15 наведено значення? pH на виході з каналу знесолення при значеннях стрибка потенціалу, відповідному надграничної току.
Малюнок 15 - Різниця pH на вході і виході каналу знесолення для досліджуваних мембран при стрибку потенціалу, відповідному надграничної току
Лінійний початкова ділянка змінюється ділянкою похилого плато. Перетин дотичних до цих двох ділянках дозволяє оцінити значення граничного електродіффузіонного струму ilim. Розрахункові значення граничного електродіффузіонного струму ilim досліджуваних мембран показані на малюнку 16.
Малюнок 16 - Граничні струми, знайдені по перетинанню дотичних до початкового ділянці та ділянці плато ВАХ вихідної мембран МА - 41, МА - 41П1, МА - 41П1 з шаром МФ - 4СК, МК - 40 і МК - 40 з шаром МФ - 4СК
З діаграми видно, що при нанесенні шару МФ - 4СК на аніонообмінна мембрану МА - 41П1 значення граничного струму зменшилася, а у випадку з Катіонообменная мембранами - навпаки.
. 3 Аналіз експери...
