нообменние Мембрани здатні пропускати електричний струм, що припускає наявність у фазі мембрани рухливих іонів. Оскільки такими є тільки протівоіони мембрани і зовнішнього розчину, то при накладенні на мембрану постійного електричного поля, силові лінії якого орієнтовані перпендикулярно до поверхні мембрани, остання буде пропускати через себе тільки протівоіони, не пропускаючи коіонов. На цій властивості іонообмінних мембран грунтується їх широке застосування для розділення речовин в електродіалізатор.
Розрізняють питому і молярну електричну провідність. Питома електропровідність?- Це електрична провідність об'єму розчину, укладеного між двома паралельними електродами, що мають площу по одному квадратному метру і розташованими на відстані одного метра один від одного. Питома електропровідність є величиною, зворотною питомому опору?:
? =1 /? , (1)
Питомий опір визначається за формулою 2:
=? l/S, (2)
де R- загальний опір провідника, Ом; l - довжина провідника, м; s - поперечний переріз провідника, м 2.
З рівняння 2 маємо
? =R s/l (3).
Отриманий вираз показує, що розмірність питомої опору виражається величиною [? ]=Ом * м.
Одиниця питомої електропровідності, т. е. її розмірність, виражається зворотною величиною? =1/(Ом * м)=Ом - 1 * м - 1=См * м - 1.
Підвищення температури на 1 К збільшує питому електричну провідність приблизно на 2-2,5%. Це пояснюється зниженням в'язкості розчину і зменшенням гідратації іонів, а для розчинів слабких електролітів збільшенням їх ступеня дисоціації.
Молярна електропровідність?- Електрична провідність об'єму розчину електроліту, що містить 1 г/моль розчиненої речовини і знаходиться між двома паралельними електродами, розташованими на відстані одного метра один від одного. Для слабких електролітів зміна молярної електричної провідності від концентрації розчину пов'язано в основному зі ступенем дисоціації і для сильних електролідов - з межіонним взаємодією.
Питома і молярна електричні провідності пов'язані між собою співвідношенням? =? * V m =?/cm, де V m - число кубометрів розчину, що міститься 1 г/моль електроліту; cm - концентрація електроліту, виражена в моль/м 3 [2].
1.3 Методи вимірювання електропровідності
Методи вимірювання електропровідності мембран поділяються на дві великі групи: методи вимірювання провідності в подовжньому і поперечному напрямку [3,4]. Методи вимірювання поздовжньої провідності мембран порівняно прості, проте всі вони дають завищене значення електропровідності (особливо в області концентрованих розчинів) внаслідок поверхневої провідності плівки розчину. Крім того, знання провідності мембрани в поперечному напрямку представляє велику практичну цінність, ніж у поздовжньому. Тому більш широке застосування мають методи вимірювання поперечної електропровідності мембран. Серед методів вимірювання поперечної електропровідності мембран виділяються дві основні групи: контактні і різницеві методи.
Основними достоїнствами контактних методів є експресному одиничного вимірювання і простота апаратурного оформлення [4]. Для вимірювання опору мембран контактним методом досить затиснути досліджуваний зразок між плоскими металевими електродами таким чином, щоб мав місце контакт мембрана-електрод по всій поверхні їхнього зіткнення. З безлічі конструкцій осередків контактного типу потрібно відзначити запропоновану Ларше конструкцію у вигляді прищіпки, на одному кінці якої укріплені паралельно один одному платинованими платинові електроди. Сталість тиску на затискають між електродами мембрану забезпечується стягивающим гумовим джгутом. Осередок зручна тим, що дозволяє виконувати сотні вимірювань в день з точністю, достатньою для порівняльного аналізу електропровідності різних мембран.
Уникнути деформації мембран при вимірах контактним методом вдається шляхом використання в якості електродів ртуті [5].
Визначення опору мембран змінному струму контактним методом ускладнюється додатковим внеском у вимірювану величину опорів кордонів мембрана-електрод, що призводить до завищення шуканого опору мембран і робить його частотнозавісімой. Врахувати перехідний опір мембрана/ртуть дозволяє вимір частотної залежності активної складової імпедансу осередки. Оскільки у всіх модифікаціях контактного методу поперечного опору мембран в величину вимірюваного опору вноситься внесок перехідних кордонів електрод-мембрана або мембрана- мембрана, метод дає занижені значення електропровідності.
Різницевий метод був вперше застосований для дослідження провід...
