В технологических процессах рабочие среды находятся главным образом в неравновесных состояниях, экспериментальное исследование которых связано с определенными трудностями. Одними из наиболее подходящих объектов для изучения таких состояний служат мембранные системы, поскольку они могут функционировать как вблизи равновесия, так и в неравновесных условиях. Поэтому исследование ионообменных мембран в непрерывных проточных системах, выполненное в диссертационной работе Н.Н. Добрыниной, является весьма актуальным.

В автореферате приводится принципиальная схема установки для потенциометрического определения ионов металлов в проточной ячейке. Ключевой элемент установки – мембранный модуль, мембрану для которого готовили путем растворения поливинилхлорида и электродно-активного соединения (лиганда) в тетрагидрофуране с последующим добавлением дибутилфталата в качестве пластификатора. Во внутреннюю часть модуля помещали серебряный электрод 2-го рода, содержащий ионы металла в средней концентрации. Разработанные Н.Н. Добрыниной мембраны могут быть использованы для определения в потоке ионов алюминия, железа(III), никеля(II), меди(II), кобальта(II), кадмия, магния. В качестве электродно-активного компонента изучены 1,2-диоксиантрахинон (ализарин) и аммониевая соль ауринтрикарбоновой кислоты (алюминон).

Автором на основе теории графов получены уравнения, связывающие величину выходного сигнала (потенциала) с параметрами проведения процесса в равновесном и неравновесном состояниях. Для дальнейшего описания мембранной системы использован принцип Пригожина о стационарном неравновесном состоянии, характеризующемся минимумом производства энтропии s_S. Исходя из этого, в работе предложена теория функционирования мембран в условиях непрерывного потока и найдена зависимость между s_S и экспериментально измеряемыми величинами.

Н.Н. Добрыниной выполнено довольно обширное экспериментальное исследование с применением полученных соотношений. Показано, что имеет место прямая корреляция между высотой регистрируемого пика и концентрацией элемента в потоке в пределах до 25 мкг/мл. В условиях измерений система приближается к стационарному состоянию, что обеспечивает хорошую воспроизводимость результатов в проточном методе. Н.Н. Добрыниной установлено, что скорость производства энтропии снижается по мере увеличения радиуса и уменьшения заряда иона. Приводятся метрологические показатели мембранной системы – инерционность, зависимость аналитического сигнала от скорости потока, селективность. Исследованный мембранный модуль может быть с успехом использован в промышленном контроле жидких сред – например, для определения ионов металлов в электролитах гальванического производства и сточных водах.

При общей положительной оценке работы считаю целесообразным сделать следующие замечания.

1. Не вполне понятно, как математический аппарат теории графов был применен для вывода уравнений (1) и (3). В автореферате практически отсутствует терминология теории графов.

2. Автор недостаточно анализирует влияние природы электродно-активного соединения (лиганда) на характеристики мембранной системы. Например, параметры в таблицах 6-8 определены при каком-либо одном лиганде (ализарин или алюминон), но значения одного и того же параметра не сопоставляются при использовании разных лигандов.

Отмеченные недостатки не носят принципиального характера и не снижают степень обоснованности положений и выводов диссертации. Полученные результаты имеют несомненную научную новизну и практическую значимость. Считаю, что диссертационная работа «Неравновесные процессы в проточных ионообменных мембранных системах» соответствует требованиям, предъявляемым к кандидатским диссертациям, а ее автор Н.Н. Добрынина заслуживает присуждения ученой степени кандидата химических наук.

Заведующий кафедрой общей,
неорганической и аналитической
химии Алтайского государственного
технического университета,
д.х.н., профессор
А.И. Хлебников

Библ. описание: Добрынина Н.Н. Неравновесные процессы в проточных ионообменных мембранных системах. Автореф. дисс. ... канд. хим. наук. - Ангарск, 2007. - 22 с.

К списку отзывов