Вехи истории науки (к 170-летию открытия ионного обмена и 130-летию электродиализа) - Шапошник , Владимир Алексеевич; Елисеева , Татьяна Викторовна (Сорбционные и хроматографические процессы, 2020)
История развития двух важных научных направлений, связанных с использованием особых свойств полимерных материалов, обладающих способностью к обмену ионов, высокой электропроводностью в набухшем состоянии и селективностью к ионам определенного знака заряда, стала предметом этой статьи. Юбилейные даты открытий явления ионного обмена и метода электродиализа удивительно сочетаются. В 2020 году исполнилось 170 лет первой публикации по ионному обмену и 130 лет первому патенту по электродиализу. Цель данной работы - сделать акцент на общую, психологическую, социальную обстановку, в которой были совершены ключевые открытия в данных научных направлениях, и показать их успешное развитие. Прошло 170 лет с тех пор, как при исследовании сорбции удобрений почвой, был открыт ионный обмен. Революционным в середине прошлого века был синтез катионообменников и анионообменников с высокой химической устойчивостью и значительной обменной ёмкостью. Они позволили создать ряд технологий разделения смесей электролитов, а также смесей электролитов и неэлектролитов. Особое значение имела ионообменная технология получения ультрачистой воды для прецизионных производств. Дальнейший прогресс ионообменной технологии сдерживает отсутствие эффективных методов регенерации сточных вод, однако существуют и развиваются работы по безреагентной регенерации, по использованию нерегенерируемых сорбентов. Ионообменные материалы в виде мембран – главные компоненты современного электродиализа, а гранульные ионообменники – необходимая составляющая гибридного метода электродеионизации. Метод электродиализа возник 130 лет назад при попытках решить проблему очистки сахарных сиропов от солей магния и кальция. 80 лет назад была предложена выдающаяся идея чередования катионселективных и анионселективных мембран при электродиализе, однако, использовались низкоселективные мембраны. И только после синтеза мембран из синтетических полимерных катионообменников и анионообменников эта идея была реализована при создании технологии деминерализации природных солоноватых вод. В сочетании ионного обмена и электродиализа возник метод электродеионизации, позволивший полу- чать ультрачистую воду с безреагентной регенерацией ионообменников и, соответственно, высокими экологическими показателями.