Физико-химические и селективные свойства гетерогенных ионообменных мембран МК-40 и МА-40 после электродиализа природных вод

  • Elmara M. Akberova Акберова Эльмара Маликовна – к.х.н., ведущий инженер кафедры аналитической химии, Воронежский государственный университет, Воронеж.
  • Vera I. Vasil’eva Васильева Вера Ивановна – д.х.н., профессор кафедры аналитической химии, Воронежский государственный университет, Воронеж
  • Mikhail A. Smagin Смагин Михаил Алексеевич – студент химического факультета, Воронежский государственный университет, Воронеж
  • Denis V. Kostylev Костылев Денис Викторович – студент химического факультета, Воронежский государственный университет, Воронеж
Ключевые слова: гетерогенная ионообменная мембрана, числа переноса, электродиализ, природные воды, микроструктура, осадкообразование.

Аннотация

Установлено влияние структурных изменений и образования осадков после электродиализа природных вод на равновесные и селективные свойства гетерогенных ионообменных мембран МК-40 и МА-40. Образование малорастворимых осадков на поверхности и в объеме мембран, извлеченных из электродной секции реверсивного электродиализатора, приводит к блокировке функциональных групп и транспортных каналов, уменьшению обменной емкости, влагосодержания и чисел переноса противоионов, затруднению процессов переноса. Для мембраны из электродиализатора-
концентратора выявлено увеличение макропористости, которое является основной причиной роста влагосодержания на фоне потери обменной емкости и селективности.

Литература

1. Pervov A.G., Chukhin V.A., Mikhaylin A.V. Raschet, proyektirovaniye i primeneniye elektrodializnykh (elektromembrannykh) ustanovok po demineralizatsii vody. Moskva,
MGSU, 2012, 88 p.
2. Cifuentes-Araya N., Pourcelly G., Bazinet L., J. Colloid Interface Sci., 2012, Vol. 372, pp. 217-230. DOI: 10.1016/j.jcis.2011.12.067
3. Casademont C., Araya-Farias M., Pourcelly G., Bazinet L., J. Membr. Sci., 2008, Vol. 325, pp. 570-579. DOI:10.1016/j.memsci.2008.08.023
4. Mikhaylin S., Bazinet L., Adv. Colloid Interface Sci., 2016, Vol. 229, pp. 34-56. DOI:10.1016/j.cis.2015.12.006
5. Firdaous L., Malériat J.P., Schlumpf J.P., Quéméneur F., Sep. Sci. Technol., 2007, Vol. 42, pp. 931-948. DOI:10.1080/01496390701206413
6. Chen T., Neville A., Yuan M., Chemical Engineering Science, 2006, Vol. 61, pp. 5318-5327. DOI: 10.1016/j.ces.2006.04.007
7. Van Geluwe S., Braeken L., Robberecht T., Jans M. et al., Resources, Conservation and Recycling, 2011, Vol. 56, pp. 34–42. DOI:10.1016/j.resconrec.2011.09.001
8. Andreeva M.A., Gil V.V., Pismenskaya N.D., Nikonenko V.V. et al., J. Membr. Sci., 2017, Vol. 540, pp. 183-191. DOI:10.1016/j.memsci.2017.06.030
9. Asraf-Snir M., Gilron J., Oren Y., J. Membr. Sci., 2016, Vol. 520, pp. 176-186. DOI:10.1016/j.memsci.2016.07.013
10.Nefedova G.Z., Klimova Z.G., Sapozhnikova G.S. Ionitovye membrany. Granulyaty. Poroshki: catalog, M., NIITEKhim, 1977, 31 p.
11.Berezina N.P., Kononenko N.A., Dvorkina G.A, Shel'deshov N.V. Fiziko-khimicheskiye svoystva ionoobmennykh materialov. Krasnodar, Izd-vo Kuban. gos. un-ta, 1999, 82 p.
12.Larchet C., Eigenberger G., Tskhay A., Tastanov K. et al., Desalination, 2002, Vol 149, pp. 383-387. DOI: 10.1016/S0011-9164(02)00836-6
13.Patent 422 (Respublika Kazakhstan). Elektrodializator / Institut khimicheskikh nauk im. A.B. Bekturova NAN RK., Tskhay A.A., Yergozhin
Ye.Ye., Sherstobitov V.S., Byul. 1994, No 1, 5 p.
14. Website of Membrane Technologies, S.A. Available at: http://www.mtca.kz (accessed 11 June 2019)
15.Gnusin N.P., Berezina N.P. Elektromembrannye metody razdeleniya i ochistki rastvorov. Krasnodar, Izd-vo Kuban. gos. un-ta, 1986, 37 p.
16.Sirota E.A., Kranina N.A., Vasil'eva V.I., Malykhin M.D. et al., Vestn. Voronezh. gos. unta. Ser. Khimiya. Biologiya. Farmatsiya, 2011, № 2, pp. 53–59.
17.Vasil’eva V.I., Akberova E.M., Zhiltsova A.V., Chernykh E.I. et al., J. of Surface Investigation. X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques, 2013, Vol. 7, No 5, pp. 833-840. DOI:10.1134/S1027451013050194
18.Vasil'eva V.I., Akberova E.M., Shaposhnik V.A., Malykhin M.D., Russ. J. Electrochem, 2014, Vol. 50, pp. 789-797. DOI:10.1134/S102319351408014X
19.Polyanskiy N.G., Tulupov P.E., Uspekhi khimii, 1971, Vol. 11, No 12, pp. 2250-2279. 20.Tulupov P.E., Polyanskiy N.G., Uspekhi khimii, 1973, Vol. 42, No 9, pp. 1650-1680.
21.Petrova N.I., Potapova M.A., Zhurn. prikl. khimii, 1969, Vol. 42, No 1, pp. 120-125.
22.Bauer B., Strathmann H., Effenberger F., Desalination. 1990. Vol. 79, pp. 125-144. DOI:10.1016/0011-9164(90)85002-R
23.Harland C. E. Ion Exchange: Theory and Practice. Cambridge: Royal Society of Chemistry, 1994. 285 р.
24.Kopylova V.D., Portnykh N.V., Karimova L.V., Shabanova L.N., Zhurn. prikl. khimii, 1979, Vol. 52, No 3, pp. 533–537.
25.Vasil’eva V.I., Akberova E.M., Goleva E.A., Yatsev A.M. et al., J. of Surface Investigation. X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques, 2017, Vol. 11, No 2, pp. 49-56. DOI:10.1134/S1027451017020367
26.Vasil’eva V.I., Akberova E.M., Kostylev D.V., Tzkhai A.A., Membranes and Membrane Technologies, 2019, Vol. 9, No 3, pp. 183-197.
DOI: 10.1134/S2517751619030077
27.Akberova E.M., Yatsev A.M., Goleva E.A., Vasil’eva V.I. et al., Sorbtsionnye i khromatograficheskie protsessy, 2017, Vol. 17, No 2, pp. 313-322. DOI:10.17308/sorpchrom.2017.17/386
28.Akberova E.M., Yatsev A.M., Goleva E.A., Vasil’eva V.I., Kondensirovannyye sredy i mezhfaznyye granitsy, 2017, Vol. 19, No 3, pp. 451-462.
Опубликован
2019-07-23