Влияние природы соли органической кислоты на вольтамперные характеристики и спектры электрохимического импеданса анионообменных мембран

Abstract

Для совершенствования процессов получения и выделения органических кислот из растворов необходимо понимание процессов, протекающих на гетерогенных и гомогенных анионообменных мембранах, находящихся в контакте с растворами солей органических кислот в условиях протекания через мембранную систему электрического тока. Целью данного исследования являлось изучение влияния натриевых солей уксусной, малоновой и лимонной кислот на вольтамперные характеристики (ВАХ) и спектры электрохимического импеданса (ЭХИ) гетерогенных и гомогенных анионообменных мембран. Исследованы гетерогенная Ralex AMH (Mega, Чехия) и гомогенная Lancytom® AHT (LANRAN, Китай) мембраны, находящиеся в контакте с 0.1 моль-экв/л растворами средних и кислых натриевых солей уксусной, малоновой и лимонной кислот. В растворах средних солей ВАХ обеих мембран имеют вид, традиционный для растворов минеральных солей, за исключением гомогенной мембраны Lancytom® AHT в растворе малоната натрия. В последнем случае и в растворах кислых солей этих кислот ВАХ обеих мембран при токах меньше предельного имеют нелинейный вид. Это вызвано протеканием реакций переноса протона между молекулами воды и карбоксильными группами анионов кислот или молекулами кислот и приводит к возрастанию на много порядков константы скорости диссоциации молекул воды в растворах солей органических кислот. Частотные спектры ЭХИ позволяют по появле- нию дополнительных полуокружностей в спектрах судить о возникновении новых процессов в мембранной системе при протекании через неё электрического тока. В большинстве случаев результаты импедансных измерений исследованных систем согласуются с результатами вольтамперометрии, однако на частотных спектрах гетерогенной мембраны процессы протонирования – депротонирования в растворе с участием анионов органических кислот не находят отражения. Возможно, эта особенность вызвана большей интенсивностью электроконвекции около поверхности гетерогенных анионообменных мембран, чем в случае гомогенных анионообменных мембран

Keywords

• анионообменная мембрана
• вольтамперометрия
• импедансметрия
• органическая кислота
• реакция протонирования-депротонирования