Войти
Ионообменная мембрана полупроницаемая мембрана, которая транспортирует одни растворенные ионы, блокируя при этом другие ионы или нейтральные молекулы.
Ионообменные мембраны, следовательно, электропроводны. Они часто используются при опреснении и химическом восстановлении, перемещая ионы из одного раствора в другой при небольшом прохождении воды.
Важные примеры ионообменных мембран включают протонообменные мембраны, которые транспортируют H. катионы, и анионообменные мембраны, используемые в некоторых щелочных топливных элементах для переноса OH. анионов.
Ионообменная мембрана обычно изготавливается из органический или неорганический полимер с заряженными (ионными) боковыми группами, такой как ионообменные смолы. содержат фиксированные катионные группы с преимущественно подвижными анионами; поскольку анионы составляют большинство частиц, большая часть проводимости обусловлена переносом анионов. Обратное верно для.
Так называемые гетерогенные ионообменные мембраны имеют низкую стоимость, более толстый состав, более высокое сопротивление и шероховатую поверхность, которая может подвергаться загрязнению. Однородные мембраны более дорогие, но имеют более тонкий состав, меньшее сопротивление и гладкую поверхность, менее подвержены загрязнению. Гомогенные поверхности мембраны можно модифицировать, чтобы изменить проницаемость мембраны для протонов, одновалентных и двухвалентных ионов.
Селективность ионообменной мембраны обусловлена равновесием Доннана и не из-за физической блокировки или электростатического исключения определенных заряженных частиц.
Селективность к переносу ионов противоположных зарядов называется их проницаемостью.
Ионообменные мембраны традиционно используются в электродиализе или диффузионном диализе посредством электрический потенциал или градиент концентрации, соответственно, для селективного переноса катионных и анионных частиц. При применении в процессе электродиализного опреснения анионообменные и катионообменные мембраны обычно располагаются попеременно между двумя электродами (анодом и катодом) внутри электродиализной батареи. Гальванический потенциал подается в виде напряжения, генерируемого на электродах.
Типичная промышленная электродиализная установка состоит из двух камер: камеры продукта-воды и камеры отклонения концентрата. Во время работы штабеля соли переходят из продукта в концентрат. В результате поток отбракованных отходов концентрируется, а поток продукта обессоливается.
Примеры применения ионообменных мембран, используемых в электродиализе и EDR, включают опреснение морской воды, очистку промышленных сточных вод с сильно образующимися накипями воду, продукты питания и напитки. производственные и другие промышленные сточные воды.
