Оқулық "Білім беруді дамытудың федералды институты"
Диализ қоспаларды мембраналық бӛлу әдісі ретінде
жүктеу/скачать 9,08 Mb. Pdf көрінісі
|
Белик Физикалық және коллоидтық химия
| 9.3.3.
Диализ қоспаларды мембраналық бӛлу әдісі ретінде Дисперсті жҥйелер системы диализге бейімделген — жартылай ӛткізгіш ӛабырғамен бӛлінудің кӛмегімен (мембрана)дисперстік және ҥздіксіз фазаға бӛлінуі мҥмкін. жартылай ӛткізгішті мембрана табиғаты әр тҥрлі болуы мҥмкін. Осындай мембрана ретінде алғаш Впервые в качестве такой мембраны был использован бҧдырлы кӛпіршік пайдалаылған. Қазіргі уақытта целлюлоза, поливинилхлорид, полистирол, полиамид және т.б. ацетаты негізіндегі мембрана кӛп қолданыста. Мембрананың селективтілігі (бӛлгіш қасиеті) жоғары, ӛткізгіштігі жоғары, орта әсеріне тӛзімді және механикалық ьӛзімді болуы тиіс. Мемьрананы таңдау бӛлінетін дисперсті жҥйенің қасиеттерімен анықталады. Бейтарап мембранамен диализдеу мысалын қарастырайық. Ол ҥшін 9.10. суретте кӛрсетілген схеманы пайдаланмыз. Ерітіндідегі мембрананың екі жағындағы диффузиялық заттың концентрациясын — С 1 және С 2 белгілейміз. Мембранада адсорбция болуы мҥмкін, сондықтан мембранадағы заттың концентрациясы екі жағындағы сәйкесінше С м1 және С м2 тең. Адсорбция Генри заңына бағынады деп алсақ, онда концентрация қатынасы Генри константасына тең: С м1 /С = С м2 /С 2 = К Г . Фик заңы бойынша мембрана арқылы ӛтетін заттың диффузиялық ағыны тең бҧл жердегі D M — мембранадағы диффузия коэффициенті; l — мембрана қалыңдығы. Алынған теңдеуден шығатыны, мембрана арқылы ӛтетін диффузиялық ағын мембранадағы Генри константасы, мембрананың екі жағындағы концентрация айырмасы, диффузия коэфициенті кӛбірек болса , мембрана қалыңдығы азырақ болса соғҧрлым қарқынды. Егер мембрананың бір жағындағы затың концентрациясы нолге тең болса (С 2 = 0), онда ӛткізілетін заттың ағыны С 1 концентрацияға пропорционал. Ионитты (ионалмастырғаш) мембрана тҥрлі белгілі заряд иондарының диффузиясына тӛн. Кҥшті электролитті диффузиялық 262 9.11. сурет. Бір мембраналы электродиализато- рдың схемасы тасымалдағанда бір валентті электролит ағыны ҥшін келесідей: бҧл жердегі К Г = KC e — бӛліну коэффициенті; С е — ионитты мембрана сыйымдылығы. Катионитты мембрана ҥшін анион диффузиясын ескермеуге болады. Катионитты мембрана арқылы катиондар диффузиялану ҥшін оның бір жағынан табиғаты бірдей катиондар, ал екінші жағынан таиғаты басқа катиондар орналасуы қажет, яғни, ион алмасу диффузиясы қамтамасыз етілуі тиіс. Онда бір иондардың бір жаққа ағыны басқа иондардың қарсы жаққа ағынына тең болуы тиіс. Алдындағыдай, К Г = KC e , десек, мембрананың екі жағындағы концентрациясы тең болған жағдайда катион ағыны ҥшін ӛрнекті аламыз: (9.44) теңдеуден мембрана сыйымдылығы кӛп болған сайын катион мембранадан ӛтетін катион ағыны соншалықты кӛп екенін кӛреміз. Осылайша, ионитты мембрана электролит диффузиясына кедергі келтіреді, бірақ тиісінше иондарды (қарсы иондар) ӛткізеді. Іс жҥзінде бӛлудің тиімділігі ҥшін электродиализді қолданады. Электродиализ потенциалдар айырмасы әсерінен мембрана арқылы ӛтетін иондар миграциясын кӛрсетеді. 9.11 суретте ең қарапайым электродиализатордың схемасы кӛрсетілген. Электродиализді екі ион алмастырғыш мембранамен ӛткізеді: катодта катионитты және анодта анионитты. Бҧл жағдайда электродиализатордың электролит ерітіндісі енгізілетін ортаңғы бӛлігінен катиондар сияқты аниондар да шығып кетеді. Бҧл нҧсқа мысалы, гидрозольдерді әр тҥрлі электролит қоспаларынан тазарту ҥшін пайдаланады. жүктеу/скачать 9,08 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|