Ion-Exchange Membranes (Anion & Cation)
ASAHI GLASS CO.LTD.
Характерной особенностью ионообменных мембран являются функциональные (ионообменные) группы, ковалентно связанные с полимерным каркасом. Заряд связанных ионов в мембране уровновешен эквивалентным зарядом - т.н. противоионом. Если полимер положить в водной раствор, он набухает и становится пластичным. В набухшем полимере противоионы могут в результате воздействия диффузионного механизма или электрического поля свободно двигаться. При условии сохранения электронейтральности, противоионы могут выходить из мембраны и вступать в неё из внешнего раствора. В электрическом поле мембрана ведёт себя как ионный проводник и пропускает с высокой селективностью ионы однотипного заряда, при высокой избирательной способности. Катионитовые мембраны пропускают катионы, а анионитовые мембраны пропускают анионы, одновременно оба типа мембран препятствуют гидродинамическому движению растворителя.
Мембраны AGC отличаются превосходными механическими и злектрохимическими свойствами, в частности низким злектрическим сопротивлением, высокой избирательной способностью при проникании (пермселективность), высокой стойкостью к агрессивным химическим веществам и к промышленным мембранным ядам, хорошей теплостойкостью, длительным сроком службы, способностью работать в широком диапазоне pH и др. Повторная сушка и набухание не наносит мембранам ущерба, в набухшем состоянии их можно сгибать и придавать им форму. В сухом состоянии, однако, они ломкие,их нельзя сильно деформировать.
Химические и физические свойства
- Ионообменные мембраны обладают следующими свойствами:
- высокий уровень селективной проницаемости определенного вида ионов;
- высокая электропроводимость;
- водопроницаемость при высоком давлении;
- механическая и химическая стабильность;
- однородность поверхности;
- большая обменная емкость;
- малая степень набухания;
- сохранение свойств после высыхания.
Следует помнить, что катионообменные мембраны, укрепленные лавсаном, лучше анионообменных с капроном сохраняют свои свойства в щелочных и кислотных средах.
Таблица свойств (Стандартные ионообменные мембраны)
Тип | Катионитовые мембраны | Анионитовые мембраны | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Название | |||||||
Свойства | стандарт | Прочная (толстая) | стандарт | Прочная (толстая) | Низкое сопротивление | ||
Применение | |||||||
Толщина | μm | ||||||
Противоион | |||||||
Устойчивость на разрыв | kPa | ||||||
Электрическое сопротивление (25С) | 0.5mol/L NaCl | Ω, cm2 | |||||
0.5mol/L NaNO3 | Ω, cm2 | ||||||
0.25mol/L Na2SO4 |
Ω, cm2 | ||||||
0.5mol/L NCl | Ω, cm2 | ||||||
0.25mol/L H2SO4 |
Ω, cm2 | ||||||
Селективность | t-Na+ | ||||||
t-Cl- |
Таблица свойств (Специальные ионообменные мембраны)
Тип | Катионитовые мембраны | Анионитовые мембраны | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Название | |||||||||
Свойства | H+- селективность |
Селективность одновалентных ионов | Долговечность | Низкая утечка протонов | Селективность одновалентных ионов | Высокотемпературная устойчивость и стойкость к окислению | Устойивость к окислению | ||
Применение | |||||||||
Толщина | μm | ||||||||
Противоион | |||||||||
Устойчивость на разрыв | kPa | ||||||||
Электрическое сопротивление (25С) | 0.5mol/L NaCl | Ω, cm2 | |||||||
0.5mol/L NaNO3 | Ω, cm2 | ||||||||
0.25mol/L Na2SO4 | Ω, cm2 | ||||||||
0.5mol/L NCl | Ω, cm2 | ||||||||
0.25mol/L H2SO4 | Ω, cm2 | ||||||||
Селективность | t-Na+ | ||||||||
t-Cl- |
Применение
Ионнообменные мембраны прекрасно справляются с фильтрацией сточных вод от радиоактивного загрязнения, тяжелых металлов и прочих токсичных веществ, а также такие мембраны позволяют избавляться от солей и разного вида кислот. Таким образом, обеспечивая высокий уровень безопасности.
Мембраны часто применяются на металлургических и химических предприятиях во время очистки отработанной воды для предотвращения загрязнения окружающих грунтовых вод и почв. Такие мембраны используются и для очищения воды от солей и примесей при поливе полей и садов. Применяют их и для опреснения морской воды.
- Ионнообменные мембраны применяются при:
- очищении воды от тяжелых солей для пищевой и электронной промышленности;
- очистке медицинских и биологических препаратов;
- очищении от радиации сточных вод;
- фильтрации молочной сыворотки, соков, вин, пива;
- предотвращении коррозии газопровода.
Брошюры
Ask a question
Ask a question
Successfully Thank you for you inquiry! You will receive a reply by e-mail as soon as possible.