Study of electrodialysis process for selective separation of mixed chloride/nitrate solutions
Keywords:
nitrate ions, electrodialysis, ion-exchange membrane, permselectivity.
Abstract
A new heterogeneous anion-exchange membrane with a thin cation-exchange layer for separation of
mixtures containing nitrate and chloride ions was developed on the basis of MA-41 membrane.
Homogeneous cation-exchange film MF-4SK was used as a cation-exchange layer. The study of the
characteristics of the developed selective membranes in electrodialysis of solutions containing chloride and
nitrate ions. The masstransfer characteristics of the resulting membrane differs significantly from initial
membrane MA-41. When processing solutions containing both chloride and nitrate ions (chloride ions are in
excess of the nitrate ions in a ratio of 1.75:1) developed membranes show improved selectivity for nitrate
ions in a 1.5-fold compared with the original membrane.
Downloads
Download data is not yet available.
References
1. Ажипа Я.И., Реутов В.П., Каюшин Л.П. Экологические и медико-биологические
аспекты проблемы загрязнения окружающей среды нитратами и нитритами //
Физиология человека. 1990. Т.16. № 3. С. 131.
2. Speijers G.J.A., Fawell J.K. Nitrates and nitrites in drinking waters. Background
document for development of WHO Guidelines for Drinking-water Quality. Geneva:
WHO Press. 2011.
3. Жукова Г.Ф., Филина С.А., Зайцев А.Н., Мамонова Л. Г. Поступление нитратов
в состав рациона детей младшего возраста // Вопросы питания. 1991. № 6. С. 49.
4. Опопель Н.И. Об особенностях токсического воздействия нитратов,
содержащихся в растительных продуктах // Вопросы питания. 1991. № 6. С. 15.
5. Липатов Н.Н., Марьин В.А., Фетисов Е.А. Мембранные методы разделения
молока и молочных продуктов. Москва: Пищевая промышленность, 1976. 167 с.
6. Шапошник В.А., Мацнева В.С., Полянский К.К., Бунин А.А. Деминерализация
молочной сыворотки электродиализом с ионообменными мембранами //
Сорбционные и хроматографические процессы. 2004. Т.4. № 1. С.44.
7. Kedem O., Schechtmann L., Mirsky Y. et al. Low-polarisation electrodialysis
membranes // Desalination. 1998. V.118. P. 305.
8. Шарафан М.В., Заболоцкий В.И., Бугаков В.В. Исследование
электромассопереноса через гомогенные и поверхностно модифицированные
гетерогенные ионообменные мембраны на установке с вращающимся мембранным
диском // Электрохимия. 2009. Т.45. №10. С.1252.
9. Sata T. Studies on ion exchange membranes with permselectivity for specific ions in
electrodialysis // J. Membr. Sci. 1994. V.93. P.117.
10. Мельников С.С., Заболоцкий В.И., Шельдешов Н.В. Электрохимические
свойства асимметричных биполярных мембран // Конденсированные среды и
межфазные границы. 2010. Т.12. С.143.
11. Tanaka Y. Treatment of ion exchange membranes to decrease divalent ion
permeability // J. Membr. Sci. 1981. V.8. P.115.
12. Balster J., Sumbharaju R., Srikantharajah S. et al. Asymmetric bipolar membrane: A
tool to improve product purity // J. Membr. Sci. 2007. V.287. P.246.
13. Мельников С.С., Заболоцкий В.И., Шельдешов Н.В. Асимметричная
биполярная мембрана: Патент №120373 // Б.И. 2012. № 26.
14. Заболоцкий В.И., Шельдешов Н.В., Шарафан М.В. Исследование
электромассопереноса хлорида натрия через катионообменную мембрану мк-40
методом вращающегося мембранного диска // Электрохимия. 2006. Т.42. № 12.
С.1494.
15. Гребенюк В.Д., Певницкая М.В., Гнусин Н.П. Электрохимия ионитов /
Новосибирск: Наука. 1972. 200 с.
16. Ramirez P., Manzanares J.A., Mafe S. Water dissociation effects in ion transport
through anion exchange membranes with thin cation exchange surface films // Ber.
Bunsenges. Phys. Chem. 1991. V. 95. P.499.
17. Berezina N.P., Kononenko N.A., Dyomina O.A. et al. Characterization of ionexchange
membrane materials: properties vs structure // Advances in Colloid and Interface
Science. 2008. V. 139. № 1-2. P. 3.
18. Richards L.A., Schäfer A.I., Richards B.S. et al. The importance of dehydration in
determining ion transport in narrow pores // Small. 2012. V.8. P. 1701–1709.
19. Cummings S., Enderby J.E., Neilson G.W. et al. Chloride ions in aqueous solutions //
Nature. 1980. V. 287. P. 714-716.
20. Neilson G.W., Enderby J.E. The structure around nitrate ions in concentrated
aqueous solutions // J. Phys. C: Solid State. 1982. V.15. P. 2347.
21. Sata T. Studies on anion exchange membranes having permselectivity for specific
anions in electrodialysis – effect of hydrophilicity of anion exchange membranes on
permselectivity of anions // J. Membr. Sci. 2000. V. 73. P. 1.
22. Шапошник В.А., Кастючик А.С., Козадерова О.А. Необратимая диссоциация
молекул воды на межфазной границе ионообменной мембраны и раствора
электролита при электродиализе // Электрохимия. 2008. Т.44. № 8. С.1155.
23. Заболоцкий В.И., Бугаков В.В., Шарафан М.В. и др. Перенос ионов
электролита и диссоциация воды в анионообменных мембранах при интенсивных
токовых режимах // Электрохимия. 2012. Т. 48. № 6. С. 726.
аспекты проблемы загрязнения окружающей среды нитратами и нитритами //
Физиология человека. 1990. Т.16. № 3. С. 131.
2. Speijers G.J.A., Fawell J.K. Nitrates and nitrites in drinking waters. Background
document for development of WHO Guidelines for Drinking-water Quality. Geneva:
WHO Press. 2011.
3. Жукова Г.Ф., Филина С.А., Зайцев А.Н., Мамонова Л. Г. Поступление нитратов
в состав рациона детей младшего возраста // Вопросы питания. 1991. № 6. С. 49.
4. Опопель Н.И. Об особенностях токсического воздействия нитратов,
содержащихся в растительных продуктах // Вопросы питания. 1991. № 6. С. 15.
5. Липатов Н.Н., Марьин В.А., Фетисов Е.А. Мембранные методы разделения
молока и молочных продуктов. Москва: Пищевая промышленность, 1976. 167 с.
6. Шапошник В.А., Мацнева В.С., Полянский К.К., Бунин А.А. Деминерализация
молочной сыворотки электродиализом с ионообменными мембранами //
Сорбционные и хроматографические процессы. 2004. Т.4. № 1. С.44.
7. Kedem O., Schechtmann L., Mirsky Y. et al. Low-polarisation electrodialysis
membranes // Desalination. 1998. V.118. P. 305.
8. Шарафан М.В., Заболоцкий В.И., Бугаков В.В. Исследование
электромассопереноса через гомогенные и поверхностно модифицированные
гетерогенные ионообменные мембраны на установке с вращающимся мембранным
диском // Электрохимия. 2009. Т.45. №10. С.1252.
9. Sata T. Studies on ion exchange membranes with permselectivity for specific ions in
electrodialysis // J. Membr. Sci. 1994. V.93. P.117.
10. Мельников С.С., Заболоцкий В.И., Шельдешов Н.В. Электрохимические
свойства асимметричных биполярных мембран // Конденсированные среды и
межфазные границы. 2010. Т.12. С.143.
11. Tanaka Y. Treatment of ion exchange membranes to decrease divalent ion
permeability // J. Membr. Sci. 1981. V.8. P.115.
12. Balster J., Sumbharaju R., Srikantharajah S. et al. Asymmetric bipolar membrane: A
tool to improve product purity // J. Membr. Sci. 2007. V.287. P.246.
13. Мельников С.С., Заболоцкий В.И., Шельдешов Н.В. Асимметричная
биполярная мембрана: Патент №120373 // Б.И. 2012. № 26.
14. Заболоцкий В.И., Шельдешов Н.В., Шарафан М.В. Исследование
электромассопереноса хлорида натрия через катионообменную мембрану мк-40
методом вращающегося мембранного диска // Электрохимия. 2006. Т.42. № 12.
С.1494.
15. Гребенюк В.Д., Певницкая М.В., Гнусин Н.П. Электрохимия ионитов /
Новосибирск: Наука. 1972. 200 с.
16. Ramirez P., Manzanares J.A., Mafe S. Water dissociation effects in ion transport
through anion exchange membranes with thin cation exchange surface films // Ber.
Bunsenges. Phys. Chem. 1991. V. 95. P.499.
17. Berezina N.P., Kononenko N.A., Dyomina O.A. et al. Characterization of ionexchange
membrane materials: properties vs structure // Advances in Colloid and Interface
Science. 2008. V. 139. № 1-2. P. 3.
18. Richards L.A., Schäfer A.I., Richards B.S. et al. The importance of dehydration in
determining ion transport in narrow pores // Small. 2012. V.8. P. 1701–1709.
19. Cummings S., Enderby J.E., Neilson G.W. et al. Chloride ions in aqueous solutions //
Nature. 1980. V. 287. P. 714-716.
20. Neilson G.W., Enderby J.E. The structure around nitrate ions in concentrated
aqueous solutions // J. Phys. C: Solid State. 1982. V.15. P. 2347.
21. Sata T. Studies on anion exchange membranes having permselectivity for specific
anions in electrodialysis – effect of hydrophilicity of anion exchange membranes on
permselectivity of anions // J. Membr. Sci. 2000. V. 73. P. 1.
22. Шапошник В.А., Кастючик А.С., Козадерова О.А. Необратимая диссоциация
молекул воды на межфазной границе ионообменной мембраны и раствора
электролита при электродиализе // Электрохимия. 2008. Т.44. № 8. С.1155.
23. Заболоцкий В.И., Бугаков В.В., Шарафан М.В. и др. Перенос ионов
электролита и диссоциация воды в анионообменных мембранах при интенсивных
токовых режимах // Электрохимия. 2012. Т. 48. № 6. С. 726.
Published
2019-11-19
How to Cite
Melnikov, S. S., Zabolotskii, V. I., & Achoh, A. R. (2019). Study of electrodialysis process for selective separation of mixed chloride/nitrate solutions. Sorbtsionnye I Khromatograficheskie Protsessy, 14(2). Retrieved from https://journals.vsu.ru/sorpchrom/article/view/1476
Section
Статьи
