Введение
Глава 1. Обзор литературы 12
1.1. Процессы переноса в электрохимических системах при повышенных температурах 13
1.2. Влияние температуры и агрессивных сред на свойства ионообменных материалов 23
ГЛАВА 2. Объекты и методы исследования 51
2.1. Ионообменные мембраны, их структура и свойства 51
2.2. Методы изучения физико-химических характеристик ионообменных мембран 53
2.2.1. Определение массовой доли воды в ионообменных материалах методом воздушно-тепловой сушки 53
2.2.2. Определение полной обменной емкости мембран 55
2.2.3. Измерение плотности ионообменных мембран пикнометрическим методом 59
2.2.4. Измерение контактных углов смачивания поверхности ионообменных мембран 59
2.3. Методы определения транспортных характеристик ионообменных мембран 60
2.3.1. Методика измерения электропроводности ионообменных мембран контактно-разностным методом 60
2.3.2. Метод потенциометрического определения чисел переноса ионообменных мембран 63
2.3.3. Исследование диффузионной проницаемости ионообменных мембран
2.4. Методы изучения структурных характеристик мембран 68
2.4.1. Изучение структурных особенностей ионообменных мембран в сухом и набухшем состоянии методом растровой электронной микроскопии 68
2.4.2. Оценка поверхностной неоднородности мембран методом атомно силовой микроскопии 78
2.5. Методика изучения термостабильности ионообменных мембран 80
2.6. Компонентный анализ ионообменников и растворов 81
2.6.1. ИК спектроскопия ионообменных мембран 81
2.6.2. Рентгеноспектральный микроанализ химического состава поверхности и объема мембран 82
2.6.3. Эмиссионная фотометрия пламени 84
2.7. Методика комплексного изучения гидродинамического состояния раствора на межфазной границе, измерения электрохимических и температурных характеристик электромембранной системы 84
ГЛАВА 3. Физико-химические свойства и структура ионообменных мембран после термохимического воздействия 93
3.1. Влияние температуры и агрессивных сред на физико-химические свойства ионообменных мембран 93
3.1.1. Физико-химические свойства ионообменных мембран после температурного воздействия в различных водных растворах 93
3.1.2. Изменения обменной емкости по сильно- и слабоосновным группам анионообменных мембран после температурного воздействия 100
3.2. Структурная организация ионообменных мембран после температурного воздействия 108
3.2.1. Микроскопический анализ поверхностной и объемной неоднородности гетерогенных ионообменных мембран после термообработки в различных водных растворах 108
3.2.2. Влияние термохимического воздействия на гидрофильно-гидрофобный
баланс поверхности гетерогенных ионообменных мембран 116
ГЛАВА 4. Структурная организация гетерогенных ионообменных мембран и механизм прохождения тока после температурного воздействия 124
4.1. Особенности транспортных свойств гетерогенных ионообменных мембран после температурного воздействия 124
4.1.1. Концентрационная зависимость электропроводности мембран после их нагревания в различных водных средах 124
4.1.2. Диффузионная проницаемость гетерогенных ионообменных мембран после термохимического воздействия 132
4.1.3. Влияние термохимического воздействия на потенциометрические числа переноса противоионов через мембраны 135
4.2. Транспортно-структурные параметры гетерогенных ионообменных мембран 137
4.3. Диагностика мембран после электродиализа 146
4.3.1. Физико-химические свойства и транспортные характеристики гетерогенных ионообменных мембран после эксплуатации в электродиализных аппаратах 147
4.3.2. Структурные изменения поверхности и объема мембран после электродиализа природных вод 152
ГЛАВА 5. Сопряженные эффекты концентрационной поляризации в системах с ионообменными мембранами после температурного воздействия 159
5.1. Влияние температуры раствора на параметры вольтамперной кривой сульфокатионобменной мембраны МК-40 159
5.2. Электроконвективная нестабильность в растворе на границе с гетерогенными ионообменными мембранами после термообработки при интенсивных токовых режимах 165
Выводы 183
Список литературы
