Электродиализ

Электромембранные процессы обусловлены градиентом электрического потенциала по толщине мембран. Наибольшее применение нашел электродиализ – разделение растворов под действием электродвижущей силы, которая создается по обе стороны полимерных и неорганических перегородок (размер пор (2-8).10-3 мкм), проницаемых для любых ионов (отделение электролитов от неэлектролитов), или ионообменных мембран, проницаемых лишь для катионов либо только для анионов (обессоливание водных растворов или фракционирование солей). Аппараты с ионообменными перегородками (электродиализаторы), напр. для обессоливания растворов NaCl, состоят из ряда камер (ячеек), по которым перемещаются растворы электролитов (Рис. 2).

Рисунок 2. Схематическая диаграмма электродиалического стэка. Чередующиеся катион- и анионпроницаемые мембраны организованны в стэк величиной до 100 пар ячеек. С – катионообменная мембрана; А – анионообменная мембрана

В крайних камерах расположены электроды. Поскольку катионообменные мембраны пропускают лишь катионы, а анионообменные – только анионы, камеры поочередно обогащаются и обедняются электролитом. В результате исходный раствор разделяется на два потока – обессоленный и концентрированный. Разделение ионов с одинаковым знаком заряда происходит вследствие различия между скоростями их переноса через перегородку.

Электродиализ широко используют для обессоливания морской и солоноватой вод, сахарных растворов, молочной сыворотки и др., а также для извлечения минерального сырья из соленых вод.