ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕТИЧЕСКИХ И СТРУКТУРНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК МЕМБРАН В ПРОЦЕССЕ ЭЛЕКТРОДИАЛИЗНОЙ ОЧИСТКИ МЕДЬСОДЕРЖАЩИХ РАСТВОРОВ

Аннотация

В данной работе приведены проанализированные результаты исследования структурных и кинетических характеристик ионообменных мембран МА-40, МК-40, PC Acid 60 и CM(H) (RALEX®) при разделении и концентрировании компонентов медьсодержащих растворов в процессе электродиализа. В частности, определены размеры аморфных и кристаллических областей структуры материала мембран, рентгеновская степень кристалличности, рассчитаны коэффициенты задержания мембранами катионов Cu²⁺, и анионов NO₃^- и SO₄^2-. Для мембран МА-40 и МК-40 обнаружено, что в процессе насыщения водой структура материала мембран изменяется, что в свою очередь может влиять на кинетику массопереноса через мембрану, но при этом наблюдается малая чувствительность к механической и термической нагрузкам при циклических условиях эксплуатации. Это подтверждается совпадением углов дифракции, при которых наблюдаются пики сухих и водонасыщенных образцов мембран, и незначительным изменением рентгеновской степени кристалличности материала мембран в пределах 5-7% в меньшую сторону для водонасыщенных образцов. Данные, которые были получены в ходе выполнения работы, свидетельствуют об относительно хорошей очистке электродиализом медьсодержащих растворов от посторонних ионов (NO₃^- и SO₄^2-) при высоких показателях концентрирования катионов Cu²⁺. В первой секции электродиализного аппарата удерживаются чуть меньше 90% катионов Cu²⁺, при этом анионов NO₃^- и SO₄^2- в ней остается значительно меньше – около 16,7% и 25,7% соответственно. При этом стоит отметить, что с целью максимального повышения эффективности концентрирования требуется дальнейшие исследования оптимальных параметров электродиализа.