Введение
1 Литературный обзор
1.1 Некоторые равновесные и кинетические характеристики растворов слабых электролитов 7
1.2 Равновесные характеристики ионообменных материалов 11
1.2.1 Изотермы сорбции и константы равновесия 11
1.2.2 Методы определения коэффициента ионообменного равновесия 13
1.2.3 Неорганические электролиты 15
1.2.4 Органические вещества 20
1.3 Электропроводность ионообменных материалов 21
1.4 Массоперенос электролитов в электромембранных системах 26
1.4.1 «Мягкие» токовые режимы 26.
1.4.1.1 Механизмы переноса сильных и слабых электролитов 26
1.4.1.2 Математическое моделирование переноса электролитов при мягких токовых режимах 30
1.4.2 Перенос электролитов при интенсивных токовых режимах 36
1.4.2.1 Механизмы переноса 36
1.4.2.2 Математическое моделирование переноса электролитов при интенсивных токовых режимах 50
1.4.3 Синтез, очистка, разделение и удаление слабых электролитов электромембранными методами 53
2 Экспериментальная часть 60
2.1 Метод определения коэффициента ионообменного равновесия в системе анионообменная мембрана МА-41 - раствор (гидро)карбоната натрия 60
2.1.1 Определение эквивалентных долей ионов в исходном и равновесных растворах 64
2.1.2 Определение эквивалентных долей ионов НСОз" и СОз2~ в мембране 65
2.2 Измерение электропроводности мембран с помощью пинцетной ячейки70
2.3 Методика исследования электротранспортных характеристик мембран 72
2.4 Методика получения комплексных электрохимических характеристик ионообменных мембран 74
2.5 Определение степени гетерогенности поверхности мембран с помощью электронного сканирующего микроскопа 78
3 Равновесные термодинамические и транспортные характеристики анионообменных мембран в растворах сильных и слабых электролитов 87
3.1 Определение коэффициента ионообменного равновесия в системе МА- 4ШаНС03 + Na2C03 87
3.2 Электропроводность анионообменных мембран в растворах сильных и слабых электролитов 89
4 Механизм переноса (гидро)карбонатов через анионообменные мембраны 101
4.1 Модельные представления 101
4.2 Верификация модели 109
5 Механизм переноса ионов сильных и слабых электролитов при интенсивных токовых режимах 114
5.1 Расчет парциальных токов и толщины электронейтральной части диффузионного слоя возле анионо- и катионообменной мембран в КО 114
5.1.1 Предельный ток и толщина диффузионного слоя при допредельных токах 120
5.2 Вклад разных механизмов в приращение сверхпредельного тока 123
5.3 Структура обедненного диффузионного слоя 126
5.3.1 Расчет скачка потенциала в КО 126
5.3.2 Учет скачка потенциала в камерах концентрирования 132
5.3.3 Определение параметров L и 8г 133
5.3.4 Толщина ОПЗ и величина пространственного заряда 134
5.4 Сверхпредельный массоперенос в растворах слабых электролитов 135
5.4.1 Электродиализ хлоридных и гидрокарбонатных растворов 135
5.4.2 Вольтамперные и хронопотенциометрические характеристики в растворах NaCl и CH3COONa 138
6 Влияние гетерогенности поверхности мембраны и фактора времени на кинетику переноса ионов 146
6.1 Свойства поверхности и транспортные характеристики мембран 146
6.1.1 Визуализация поверхности мембран и доля проводящих участков 146
6.1.2 Массоперенос в обедненном диффузионном слое вблизи гомогенной и гетерогенной поверхностей мембран 148
6.1.3 Хронопотенциометрическое изучение гомогенных и гетерогенных мембран 150
6.1.4 Вольтамперометрия гомогенных и гетерогенных мембран 154
6.2 Изменение транспортных характеристик мембран в процессе их хранения и эксплуатации 155
Выводы 164
Список использованных источников 166
Приложение 184
