ОГЛАВЛЕНИЕ
Список обозначений и сокращений ............................................................................... 4
Введение ........................................................................................................................... 8
1 Литературный обзор .................................................................................................. 14
1.1 Электромембранные методы и их место в технологии переработки
фосфатсодержащих стоков ....................................................................................... 14
1.2 Особенности поведения электромембранных систем в фосфатсодержащих
растворах .................................................................................................................... 20
1.3 Подходы к теоретическому описанию переноса ионов в электромембранных
системах ...................................................................................................................... 24
1.3.1 Модели электродиффузионного переноса ионов .......................... 26
1.3.2 Модели переноса ионов, осложненного химическими реакциями .
............................................................................................................. 30
1.3.3 Модели сверхпредельного переноса ионов .................................... 33
1.4 Механизмы фаулинга ионообменных мембран в электродиализных
процессах ................................................................................................................... 38
2 Экспериментальная часть ......................................................................................... 43
2.1 Объекты исследования...................................................................................... 43
2.2 Методы исследования ....................................................................................... 46
2.2.1 Вольтамперометрия. Предельные токи .......................................... 46
2.2.2 Хронопотенциометрия ..................................................................... 50
2.2.3 Определение парциальных плотностей тока анионов
ортофосфорной кислоты и протонов ........................................................ 52
2.2.4 Реализация экспериментов .............................................................. 54
3 Нестационарный перенос ионов соли ортофосфорной кислоты в наложенном
электрическом поле ....................................................................................................... 57
3.1 Теоретическое описание переноса ионов соли ортофосфорной кислоты
через анионообменную мембрану ........................................................................... 57
3.1.1 Постановка задачи и основные допущения ................................... 57
3
3.1.2 Входные параметры модели и их определение .............................. 61
3.2 Динамические вольтамперные характеристики ............................................. 63
3.3 Анализ концентрационных профилей. Природа двух предельных токов ... 66
3.4 Парциальные токи анионов ортофосфорной кислоты в мембране и
обедненном растворе ................................................................................................. 71
3.5 Влияние скорости развертки плотности тока на форму вольтамперных
характеристик анионообменных мембран в растворе KH2PO4 ............................ 73
4 Особенности достижения системой анионообменная
мембрана – фосфатсодержащий раствор стационарного состояния ....................... 79
4.1 Описание нестационарного переноса анионов ортофосфорной кислоты
через анионообменную мембрану в интенсивных токовых режимах ................. 79
4.2 Изменение во времени потоков анионов ортофосфорной кислоты в процессе
электродиализа при постоянном токе ..................................................................... 88
5 Осадкообразование на поверхности анионообменной мембраны при
электродиализе растворов, содержащих фосфат-анионы и катионы жесткости .... 93
5.1 Исследуемая система и постановка экспериментов ...................................... 94
5.2 Теоретическое описание переноса катионов жесткости при моделировании
электродиализа многокомпонентных фосфатсодержащих растворов ................. 96
5.3 Вольтамперные характеристики и предельные плотности тока .................. 97
5.4 Хронопотенциограммы и осадкообразование на поверхности
анионообменной мембраны ................................................................................... 100
Заключение ................................................................................................................... 108
Список литературы ...................................................................................................... 110
Приложение А. Определение входных параметров разработанной нестационарной
модели ........................................................................................................................... 135
