Zastrzeżenie Niektóre materiały graficzne zamieszczone w tym dokumencie oraz w łączach zewnętrznych mogą być chronione prawem autorskim i jako takie są przeznaczone jedynie do użytku wewnętrznego na WIChiP PW dla celów edukacyjnych Disclaimer Selected graphics in this document and external links can be copyright protected, and as such they are intended only for educaHonal use at WIChiP PW Materiały wykładowe opracowane w ramach projektu „Program Rozwojowy Politechniki Warszawskiej” współfinansowanego ze środków Unii Europejskiej Wykład 9: Dializa i Elektrodializa
20
Embed
Wykład 9: Dializa i Elektrodializa · roztworów elektrolitów. W układzie elektrolit – membrana równowaga jonowa nosi nazwę równowagi Donnana Dializa w której za pomocą
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Dializą nazywamy process permeacyjnego rozdzielania substancji ropuszczonych wropuszcalnikach ciekłych, przebiegający podwpływem różnicy stężeń tych substancjiwroztworachoddzielonychmembraną.
Efekt rozdzielania jest skutkiem różnej szybkości dyfuzji składników roztworu wmembranie.
p r z e w o d n i c t w or ó w n o w a ż n i k o w eodpowiedniegojonu
Potencjał dyfuzyjny przyśpiesza ruch jonu powolniejszego I hamuje ruch jonuszybszego, wyrównując w konsekwencji ruch obu jonów. Gęstość strumieniamolowegodanegojonu:
Ni= !D
i
dCi
dx+ !
i
Ci
F
dE
dx
Procesyzachodzącepodczasprzenoszeniaelektrolitówprzezmembranydialityczne,zwłaszcza przez membrany o zdolnościach jonowymiennych można wyjasnić napodstawie teroii równowagi jonowej Donnana odniesionej do układu roztwórelektrolitu‐membrana
Teoria ta przewiduje nierównomierny rozkład dyfundującego elektrolitu w dwóchroztworach oddzielonych membraną, która nie jest przepuszczalna dla jednego zjonówwystepującychwroztworze.
14
B membrana Arozpuszczalnik rozpuszczalnik
Na+ Pr‐ Na+ Cl‐
c1 c1 c2 c2
Pr‐nieprzenikaprzezmembranę
Poustaleniustanurównowagi
Cl‐ Na+Pr‐ Na+ Cl‐rozpuszczalnik rozpuszczalnik
xc1+xc1 c2‐x c2–x
Napoczątku
PotencjałychemiczneNaClwoburoztworachsąrówne: µNaCl A
W dializerze zbiornikowym (Ceriniego) w prostopadłościennym zbiornikuumieszczony jest układ wielu połączonych równolegle komór sczelinowychzawierających membrany. Roztwór surowy przepływa przez zbiornik, arozpuszczalnikprzezkomoryszczelinowe
Wady: duża powierzchn ia dozainstalowania,grubemembrany,niem o ż l i w o ś ć m i n im a l i z ow a n i apolaryzacjistężeniowej
Zalety:Taniaeksploatacja
Dializer płytowo – ramowy jest zbudowany na zasadzie konstrukcji prasyfiltracyjnej.SkłądasięonznaprzemianległegoukładurampustychzmembranamiIpłyt pełnych. Odpowiedni układ kanałów umozliwia przepływ cieczy surowej Irozpuszczalnika.Konstrukcjatapozwalanazastosowaniebardzocienkichmembran,co pociaga za sobą duże gestości strumienia składników przenikających przezmembranę
D u ż e p r ę d k o ś c i r o z two r ówzmniejszająoporydyfuzyjnepoobustronachmembrany
Wada:skomplikowanakonstrukcja
Dializery rurowe. Mają konstrukcje podobną do rurowych wymienników ciepła. Nieznalazłyzastosowaniawprzemysle.Brakodpowiednichmembran.
Dializery w postaci membranowych modułów kapilarnych są szeroko stosowane wmedycyniesztucznanerka
Elektrodializa jest procesemmembranowego rozdzielania roztworów ciekłych, którychskładniki jonowe, tj. sole, zasady I kwasy, przenikają przez membrany pod wpływemróżnicypotencjałówzewnętrznegopolaelektrycznego.