|
Рис. 15.3. Схемы электродиализаторов с пористыми диафрагмами (а) и ионитовыми мембранами (б)
Под воздействием постоянного тока катионы, двигаясь к катоду, проникают через катионитовые мембраны, но задерживаются анионитовыми, а анионы, двигаясь в направлении анода, проходят через анионитовые мембраны, но задерживаются катионитовыми. При этом на аноде выделяется кислород и образуется кислота, на катоде выделяется водород и образуется щелочь.
По мере прохождения тока концентрация солей в средней камере уменьшается до тех пор, пока не станет близкой к нулю. В случае использования инертных мембран за счет диффузии в среднюю камеру
поступают ионы Н+ и ОН-, образуя воду и замедляя процесс переноса ионов соли к соответствующим электродам.
Мембраны для электродиализа изготовляют в виде гибких листов прямоугольной формы или рулонов из термопластичного полимерного связующего и порошка ионообменных смол. Применяют гомогенные и гетерогенные мембраны. Гомогенные состоят только из одной смолы и имеют малую механическую прочность; гетерогенные представляют собой порошок ионита, смешанный со связующим веществом - каучуком, полистиролом и др.
При использовании электрохимически активных (ионообменных) диафрагм повышается эффективность процесса и снижается расход электроэнергии. Ионообменные мембраны проницаемы только для ионов, имеющих заряд того же знака, что и у подвижных ионов. Катоды и аноды изготовляют из стойких к окислению материалов: платины, магнетита, графита, платинированного титана.
Обычно электродиализаторы для очистки воды состоят из 100-200 камер с чередующимися катионо- и анионопроницаемыми мембранами. Расстояние между мембранами составляет 1-2 мм. Расход
|
