них властивостей колоїдних мембран Гріном, ВІЛом і співавт. в 1929 р [6]. Для знаходження опору мембрани (R m) вимірюється опір комірки (R 1) з мембраною, що знаходиться в рівноважному розчині, Опір якого одно R s, і опір комірки з цим же розчином, але без мембрани (R 2). Різниця цих двох вимірів дає опір мембрани і дозволяє виключити внесок перехідних опорів кордонів електрод-розчин (R es):
R 1=R eS + R s + R m, (4) 2=R eS + R s (5) 1 -R j=R m (6)
Головний недолік методу обумовлений великою помилкою, пов'язаною з тим, що опір мембрани знаходиться як різниця двох величин одного порядку. Ця похибка особливо сильно позначається при дослідженнях добре провідних мембран в області розбавлених розчинів. Частково подолати цей недолік дозволяє диференційний різницевий метод, що дозволяє в інтервалі концентрацій рівноважних розчинів 0,003-0,2 моль/л отримувати концентраційну залежність електропровідності мембран на змінному струмі з похибкою не більше 2%. При цьому метод зберігає переваги, властиві цій групі методів: відсутність деформації мембран, а також спотворення вимірюваної величини перехідним опором кордону електрод-розчин або поверхневою провідністю прилип плівки розчину.
Важливою перевагою даного методу в порівнянні з контактними є можливість приводити мембрану в рівновагу з розчинами різної концентрації, не розбираючи осередок. Це дозволяє досить швидко отримувати залежність питомої електропровідності від концентрації розчину для одного зразка мембрани.
Одну з різновидів різницевого методу вимірювання поперечного опору мембран представляє зондський різницевий метод, в якому для вимірювань використовуються чотири електроди подібно ЗОНДОВОГО методу смуги. Основна особливість цього методу полягає в тому, що, крім поляризують електродів, поблизу поверхні мембрани або в безпосередньому контакті з нею розташовуються зондові вимірювальні електроди. Використання хлорсрібного або каломельних електродів дозволяє здійснити вимір електроопору по постійному струму. Переменнотоковие вимірювання можливі при використанні платинових зондових електродів.
Можлива і така постановка задачі, коли вимір електроопору мембран здійснюється як по постійному, так і по змінному струмі. У цьому випадку вимірювальні зондові електроди являють собою підведення впритул до поверхні мембрани носики капілярів каломельних електродів, в які вставлено платинові зонди таким чином, щоб їх кінці збігалися з кінцями капілярів. Особливістю методики одночасного вимірювання опору мембрани на постійному й змінному струмах є використання заземлення вимірювальної схеми в товщі розчину електроліту біля мембрани за допомогою петлі з платинової дроту для зниження наведень [7].
2. Експериментальна частина
. 1 Об'єкти дослідження
. 1.1 Мембрани
Об'єктами дослідження були мембрани МА - 41 і МА - 41-2П (фірма виробник «Щекіноазот», Росія), а також мембрани МА - 41-2П, модифіковані в акрилової і малеїнової кислотах.
Таблиця 1 - Лінійні розміри досліджуваних мембран
МембранаДліна, ммШирина, ммТолщіна, ммМА - 4125250,444МА - 41-2П25250,515МА - 41-2Пак25250,494МА - 41-2Пмк25250,369
2.1.2 Розчини
Електропровідність досліджуваних мембран вивчені в наступних розчинах: хлорид натрію (сильний електроліт), кисла сіль винної кислоти, калію гидротартрат (слабкий електроліт-), суміші хлориду натрію і гідроксиду натрію NaCl + NaOH і гідроксиду натрію (сильнощелочной Середа).
Концентрації розчинів наведені в таблиці 2.
. 2 Методика вимірювання електропровідності мембран за допомогою пінцетний осередку
Електропровідність мембран є однією з найважливіших її фізичних характеристик. У даному дослідженні вимір електропровідності мембран проводилися різницевим методом з використанням ячейкі- «пінцета», що складається з двох симетричних частин.
Таблиця 2 - Концентрації розчинів, з якими врівноважувалася мембрана
Концентрація розчинів, МNaClNaCl+NaOHNaOHKHTr0,020,01+0,010,020,0050,050,025+0,0250,050,010,10,05+0,050,10,020,250,125+0,1250,250,030,50,25+0,250,50,040,750,375+0,3750,75-10,5+0,51-
У різницевому методі опір мембрани визначається як різниця двох величин: опору комірки з мембраною і без мембрани, з урахуванням опору шару розчину, рівного мембрані по товщині [7].
Вимірювання опору в комірці проводилися за допомогою вимірювача опору MOTECH MT4080A при частоті змінного струму 1 кГц.
Потім для отримання значення електричного опору і електропровідності мембрани, вик...
