Введение
1 Физико-химические основы электродиализного обессоливания 13
1.1 Электродиализ разбавленных растворов и природных вод 13
1.1.1 Диффузионный слой и концентрационная поляризация мембран в мягких токовых режимах 16
1.1.2 Транспорт ионов через мембраны при интенсивных токовых режимах 19
1.2 Способы интенсификации электродиализа разбавленных растворов... 24
1.2.1 Уменьшение межмембранного расстояния и применение сепараторов-турбулизаторов 25
1.2.2 Введение ионообменного наполнителя 26
1.2.3 Профилирование ионообменных мембран 29
1.2.4 Химическое модифицирование поверхности мембран
1.3 Физико-химические и транспортные характеристики ионообменных мембран 41
1.4 Зависимость физико-химических свойств полимеров от температуры 44
2 Исследование комплекса физико-химических и электротранспортных характеристик профилированных ионообменных мембран 52
2.1 Объекты исследования 52
2.2 Методика профилирования гетерогенных ионообменных мембран 54
2.3 Методы исследования ионообменных мембран
2.3.1 Измерение механических характеристик 57
2.3.2 Определение влагоёмкости и набухаемости 58
2.3.3 Определение обменной ёмкости 58
2.3.4 Методика определения удельной электропроводности 59
2.3.5 Определение диффузионной проницаемости ионообменных мембран 61
2.3.6 Исследование геометрии поверхности профилированных мембран
2.4 Зависимость геометрии поверхности мембран от условий их прессования 65
2.5 Физико-механические характеристики мембран 70
2.6 Равновесные и структурные свойства мембран 71
2.7 Электротранспортные свойства 74
3 Разработка способа получения профилированных мембран с улучшенным набором физико-химических и электротранспортных свойств 83
3.1. Отработка условий для прессования мембран в набухшем состоянии 83
3.2 Сравнительные характеристики геометрии профиля мембран, полученных различными способами 85
3.3. Физико-химические и электротранспортные характеристики мембран, полученных профилированием в набухшем состоянии 86
3.3.1 Анализ структуры поверхности и объёма профилированных мембран 86
3.3.2 Механические характеристики мембран 88
3.3.3 Равновесные и структурные свойства мембран 89
3.3.4 Диффузионные свойства мембран 91
3.3.5. Расчет отношения сопротивлений профилированной и плоской мембран 92
3.3.6 Анализ транспортно-структурных параметров профилированных мембран в рамках двухфазной модели проводимости 109
3.3.7 Вольтамперные характеристики профилированных мембран... 112
4 Исследование массопереноса в мембранных каналах 115
4.1 Методика испытания лабораторных электродиализаторов 115
4.2 Исследование процесса электродиализа в каналах с профилированными мембранами 1 4.2.1 Гидродинамические и вольт-амперные характеристики 125
4.2.2 Массообменные характеристики 129
4.2.3 Роль ионного обмена в общем массопереносе в мембранных каналах с гладкими и профилированными мембранами
4.3 Исследование механизмов диссоциации воды и токов утечки в мембранных каналах с профилированными мембранами 134
4.4 Исследование каналов с химически модифицированными профилированными мембранами 139
4.5 Исследование мембранных каналов с монослоем ионита
4.5.1 Роль ионного обмена в общем массопереносе в мембранных каналах с монослоем ионитов 143
4.5.2 Массообменные характеристики мембранных каналов с профилированными мембранами и монослоем ионита 145
Выводы 151
Список использованных источников
