align="justify">. 3 Вплив природи важкого металу на електрохімічні характеристики біполярної області мембран
. 4 Дослідження каталітичної активності гідроксиду заліза (III) при тривалому використанні модифікованої біполярної мембрани
. 5 Розрахунок ефективних констант швидкості дисоціації молекул води в біполярних мембранах
Висновок
Список використаних джерел
ВСТУП
Біполярні гетерогенні мембрани (БПМ) - біслойную композити, які складаються з Катіонообменная і аніонообмінна шарів. На кордоні цих шарів виникає область просторового заряду, в якій при проходженні електричного струму протікає реакція дисоціації молекул води з утворенням іонів водню і гідроксилу. На використанні цієї реакції засновані численні застосування біполярних мембран: отримання неорганічних і органічних кислот, підстав і лугів з солей, корекція рН водних розчинів, отримання деіонізованной води, видалення вуглекислого газу з повітря.
Константа швидкості дисоціації молекули води в області просторового заряду визначає напругу на БПМ: чим вона більше, тим менше напруга на мембрані. Від величини робочої напруги на мембрані залежить можливість застосування БПМ в технологічному процесі. Відомо, що знизити напругу на мембрані дозволяють органічні і неорганічні сполуки, введені в її біполярну область. В даний час найбільш дешевими і доступними добавками є гідроксиди металів.
Зміна швидкості дисоціації молекули води на межі мембрана - розчин в порівнянні зі швидкістю дисоціації молекули води у водних розчинах досліджувався багатьма авторами. При цьому вивчався вплив на дисоціацію як йоногенних груп мембран, так і каталітичних добавок органічної і неорганічної природи, введених в біполярну область мембрани. Дисоціація молекул води досліджувалися як у монополярних, так і в біполярних мембранах.
Багатьма авторами досліджувалися електрохімічні характеристики мембран з каталітичної добавкою у вигляді малорозчинних гідроксидів та їх вплив на швидкість дисоціації молекули води. Але кількість і розмір часток цих сполук не враховувався або не міг бути визначений.
Тому метою даної роботи було:
дослідити вплив малорозчинних гідроксидів d-металів різної природи, за умови, що кількості внесених гідроксидів і гранулометричний склад порошків однакові, на електрохімічні характеристики біполярних мембран: на частотні спектри електрохімічного імпедансу, парціальні вольт-амперні характеристики біполярних областей мембран та ефективні швидкості дисоціації молекул води в біполярних мембранах;
дослідити вплив кількості внесеного гідроксиду заліза (III) заданого гранулометричного складу на електрохімічні характеристики біполярних мембран.
Завданням роботи була розробка методу виділення заданої фракції з вихідного порошку гідроксиду металу, а також розробка способу нанесення цього гідроксиду на поверхню мембрани.
1. АНАЛІТИЧНИЙ ОГЛЯД
. 1 Будова і властивості біполярних мембран
Біполярні мембрани являють собою біслойную композити, що складаються із сполучених один з одним катіонообменной і аніонообмінної мембран. При накладенні електричного поля в місці контакту цих шарів виникає область просторового заряду з високою напруженістю електричного поля. Такі мембрани здатні генерувати іони водню і гідроксилу з молекул води в результаті реакції дисоціації води, на швидкість якої впливає як напруженість електричного поля, так і природа йоногенних груп мембрани і каталітичних добавок. Отримані іони водню і гідроксилу мігрують їх області просторового заряду в Катіонообменная шар (іони водню) і в аніонообмінна шар (іони гідроксилу). Тобто біполярну мембрану можна представити як електрохімічний реактор, здатний розділяти продукти реакції і виводити їх за межі реакційної зони. На цьому важливому властивості біполярних мембран грунтується їх застосування в установках для електродіаліз і корекції pH [12, 22, 31].
Але на практиці при протіканні електричного струму через біполярну мембрану крім основного процесу - дисоціації молекул води відбувається ще й перенесення іонів солі. Цей процес є небажаним процесом, так як він призводить до зниження виходу іонів Н + і ОН - по струму, а також до забруднення одержуваних кислот, лугів та підстав [7]. Числа переносу іонів солі через біполярні мембрани залежать від природи і тощиной Катіонообменная і аніонообмінна шарів, з яких виготовлена ??мембрана.
. 1.1 Будова і властивості монополярних областей
Для створення біполярних гетерогенних мембран можуть використовуватися р...
