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Bi-ionic properties of anion-exchange membranes

โœ Scribed by J.B. Andelman; H.P. Gregor


Publisher
Elsevier Science
Year
1966
Tongue
English
Weight
985 KB
Volume
11
Category
Article
ISSN
0013-4686

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โœฆ Synopsis


Ahatract-Several properties of qua&nary-ammonium anion-permeable membranes in contact with aqueous salt solutions were measured employing diierent anions, with particular emphasis on the chloride-iodide pair. Bi-ionic potentials and membrane conductivities were measured for several anion pairs. In addition, for the chloride-iodide pair measurements were made of conductivities, selectivity coefficients, and radio-tracer self-diffusion coefficients, all at several different chlorideiodide concentration ratios in the membrane phase. Also, for the steady-state bi-ionic system using this pair of ions, the halide concentration distribution across the membrane using a series of twelve membranes and analysing the content of each indivi B hase was measured by ually. Most of the data are explicable in terms of ion-binding phenomena or application of the Nemst or Nemst-Planck equations for the steady state. For the membrane in the mixed chloride-iodide state, the conductivity was found to vary linearly with composition, while the self&fusion coe5cients were fairly constant. The iodide/chloride selectivity coe5cient varied greatly as a function of halide composition. Applying the Nemst equation an expression was derived for the bi-ionic potential including a function involving the selectivity coefficient variation. the measured potential for the chloride-iodide system. This gave good agreement with R&arm&Etude de membrane8 perm6ables a un certain nombre d'anions d'ammonium quatemaire darts des solutions aqueuses: pour diverses paires anioniques, l'on a mesur6 la conductivite et le potentiel bi-ionique de telles membranes. La paire chloruraiodure, plus particulierement examin&e, a comporte en outre l%valuation de coe5cients de s&ctivit6 et de coe5cients de self-diffusion au moyen de radiotraceurs, pour diff6rents rapports de concentrations chlorure-iodure au sein de la membrane. De plus, la distribution en regime stationnaire des concentrations halogen&s int&-ieures, a pu &re prt?cis~, par analyses, sur une s&e de douze membranes.

La plupart des r6sultats sont explicables en termes de liaisons ioniques ou sur la base de8 relations de Nemst ou Nemst-Planck, r6gissant l'6tat stationnaire. Pour la paire chlorure-iodure la conductivite de la membrane varie lineairement avec la composition, tandis que les coe5cients de selfdiiusion sont a peu p&r constants; le coefficient de s&ctivit6 varie t&s notablement avec la composition. Les potentiels mesu&s avec cette meme paire sont par ailleurs en bon accord avec une expression issue de la formule de Nemst, en y incorporant une fonction de la variation du coefficient de s&ctivite. Zu8ammenfassuuS-Man untersuchte verschiedene Eigenschaften von anionen-permeablen, quaterniiren Ammonium-Membranen, welche sich in Kontakt mit w&srigen Salzlt)sungen mit verschiedenen Anionen, speziell mit dem Chlorid-Jodid-Paar, befanden. Man er%ttelte ftlr v&schiedene Anionenuaare die bi-ion&hen Potentiale und die Membranleitfiihiekeiten. Fiir das Chlorid-Jodid-Paar &den zus&lich Messungen der Leitfahigkeiten, der" Selektivittitskoeflizienten und des Eigendiffusionskoe5zienten bei verschiedhen Konzentration8verhW&sen von Chlorid-Jodid in der Membranenphase durchgefti. In stationiiren Zustand dieses bi-ionischen Systems ermittelte man weiter die Halogenid-Konzentrationsverteihmg innerhalb der Membrane. Der griisste Teil der Ergebnisse kann mittels der Ionenbindungs-Phiiomene oder durch Anwendung der Nemst'schen oder Nermt-Planck'schen Gleichung ftir den station&en Zustand e&l&t werden. Beim gemischten Chlorid-Jodid-System wurde gefunden, dam die Membran-Leitfahigkeit proportional der Zusammensetzung variiert, wahrend die Eigendiffusionskoeffizienten recht gut konstant blieben. Der Chlorid-Jodid-SelektiviuWkoe5zient iinderte sich stark mit der Halogenidzusammensetzung. Unter Verwendung der Nemst'schen Gleichung wurde ftir das biionische Potential eine Beziehung abgeleitet, welche eine die Anderung des Selektivittitskoeffizienten berticksichtigende Funktion enthiilt


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