Введение
1. Обзор литературы 9
1.1. Строение полимерных ионообменных материалов 9
1.1.1. Строение гранулированных ионообменников 9
1.1.2. Строение гетерогенных ионообменных мембран 13
1.2. Факторы, влияющие на перенос электролита и воды через гетерогенные ионообменные мембраны 18
1.2.1. Влияние разности давлений по обе стороны мембраны на селективность гетерогенных ионообменных мембран 18
1.2.2. Осмотическая и гидродинамическая проницаемость гетерогенных мембран 21
1.2.3. Электроосмотический перенос 27
1.3. Модели строения ионообменных мембран 31
1.3.1. Обобщенные модели 31
1.3.2. Капиллярные модели 36
1.4. Уравнения, описывающие перенос электролитов через мембраны 37
1.4.1. Уравнения, основанные на термодинамике неравновесных процессов 37
1.4.2. Уравнения Нернста - Планка 40
1.5. Электрохимические системы с ионообменными мембранами, гранулированными ионитами, работающие в неизобарных условиях 42
1.5.1. Электродиализный метод получения деионизованной воды 42
1.5.2. Электродиализный метод концентрирования электролитов 48
1.5.3. Электромембранный метод получения элюентов для ионной хроматографии 51
Заключение по литобзору 53
2. Методы и объекты исследования 54
2.1. Используемые материалы, их предподготовка 54
2.2. Методы исследования переноса электролита через гетерогенные ионообменные мембраны в неизобарных условиях 56
2.2.1. Методика исследования переноса электролитов через ионообменные мембраны МА-41, МБ-3, МФ4-СК, АМХ в неизобарных условиях 56
2.2.2. Методика проведения исследований электродиализного концентрирования растворов электролитов в неизобарных условиях 59
2.2.3 Определение концентрации, потока, выхода по току гидроксида
натрия и чисел переноса ионов натрия через мембраны МА-41, МБ-3, МФ4-СК,АМХ 61
2.2.4. Методика измерения разности давлений на мембране 67
2.2.5. Расчет погрешности определения концентрации, потока гидроксида натрия и хлорида натрия и чисел переноса ионов натрия 69
3. Теория процесса бароэлектродиффузии электролита через гетерогенные ионообменные мембраны 71
3.1. Структурная модель 71
3.2. Бароэлектромембранные процессы, протекающие в гетерогенных ионообменных мембранах при наложении градиентов давления и электрического потенциала 73
3.3. Бароэлектродиффузионный перенос электролита через гетерогенные мембраны с идеально селективным гелем 77
3.4. Учет неидеальности геля при описании бароэлектродиффузии электролита через гетерогенные ионообменные мембраны 89
4. Экспериментальное исследование бароэлектродиффузии через гетерогенные ионообменные мембраны 96
4.1. Определение вида, радиусов и поверхностной плотности транспортных пор 96
4.2. Концентрационные профили и потоки ионов в порах мембран 110
5. Исследование влияния бароэлектродиффузии в электромембранных аппаратах на их характеристики 15
5.1. Электродиализное концентрирование раствора хлорида натрия 115
5.1.1. Теоретическое описание концентрирования электролитов 115
5.1.2. Сравнение результатов теоретического расчета с экспериментальными результатами 118
5.2. Получение деионизованной воды методом электродиализа 123
5.4. Получение раствора гидроксида натрия электродиализом с биполярными мембранами 130
Выводы 134
Список литературы 136
