📄Работа №39168
Тема: ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОНИЦАЕМОСТИ ПОРИСТОЙ МЕМБРАНЫ ДЛЯ РАСТВОРОВ СОЛЕЙ С РАЗЛИЧНЫМИ РАДИУСАМИ КАТИОНОВ МЕТОДОМ КОНДУКТОМЕТРИИ
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
физика
Объем:
36 листов
Год:
2019
Просмотров:
217
6500
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
Введение 4
Глава 1. Полимерные мембраны 5
1.1. Электродиализ 6
1.2. Топливные элементы с протонообменной мембраной 7
1.3. Диализная батарея 9
1.4. Первапорация 10
1.5. Мембранная дистилляция 11
Глава 2. Характеризация полимерных мембран. Физические методы исследования 13
2.1. Метод электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) 13
2.2. Метод атомно-силовой микроскопии (АСМ) 16
2.3. Спектроскопия комбинационного рассеяния (рамановская
спектроскопия, РС) 17
2.4. Метод кондуктометрии 18
2.4.1. Гидратация ионов 19
Глава 3. Применение метода кондуктометрии для исследования пропускной способности мембраны 23
3.1. Описание эксперимента 23
3.1.1. Конструкция электрохимической ячейки 23
3.1.2. Измерительный интерфейс Novocontrol 24
3.1.3. Проведение измерений 25
3.2. Кондуктометрический метод характеризации проницаемости
мембраны 26
3.3. Результаты исследования 28
Заключение 34
Список использованной литературы 35
Глава 1. Полимерные мембраны 5
1.1. Электродиализ 6
1.2. Топливные элементы с протонообменной мембраной 7
1.3. Диализная батарея 9
1.4. Первапорация 10
1.5. Мембранная дистилляция 11
Глава 2. Характеризация полимерных мембран. Физические методы исследования 13
2.1. Метод электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) 13
2.2. Метод атомно-силовой микроскопии (АСМ) 16
2.3. Спектроскопия комбинационного рассеяния (рамановская
спектроскопия, РС) 17
2.4. Метод кондуктометрии 18
2.4.1. Гидратация ионов 19
Глава 3. Применение метода кондуктометрии для исследования пропускной способности мембраны 23
3.1. Описание эксперимента 23
3.1.1. Конструкция электрохимической ячейки 23
3.1.2. Измерительный интерфейс Novocontrol 24
3.1.3. Проведение измерений 25
3.2. Кондуктометрический метод характеризации проницаемости
мембраны 26
3.3. Результаты исследования 28
Заключение 34
Список использованной литературы 35
📖 Введение
Синтетические полимерные мембраны применяются как эффективные фильтры газовых и жидких сред. Само по себе слово “мембрана” несет значение тонкой оболочки или перепонки. Сами мембраны могут быть твердыми, жидкими, гелеобразными, однако широко применяются только твердые мембраны.
Мембраны можно разделить на два обширных класса: пористые и непористые. На сегодняшний день наиболее актуальной задачей мембранного материаловедения является совмещение селективных и пропускных свойств фильтров, которые применяются в задачах электродиализа, электролиза и конструирования ионообменных водородных топливных элементов [1].
Очевидно, что для решения подобного рода задач необходим простой экспериментальный метод, с помощью которого можно охарактеризовать исследуемые материалы. В качестве такого метода подходит кондуктометрический (conductometry) анализ.
Цель работы: характеризация проницаемости мембраны в зависимости от радиусов катионов растворов солей.
Поставленная цель требует выполнения следующих задач:
1. Сконструировать электрохимическую ячейку, предназначенную для исследования мембран методом кондуктометрии;
2. Провести измерение вольтамперных характеристик для исследования мембраны с растворами солей, обладающих различными радиусами катионов при концентрациях 0.15 и 0.3 моль/л;
3. Провести анализ полученных результатов и оценить влияние радиуса ионов и их гидратных комплексов на проницаемость мембраны;
4. Определение омических сопротивлений для растворов разных солей и их концентраций.
Мембраны можно разделить на два обширных класса: пористые и непористые. На сегодняшний день наиболее актуальной задачей мембранного материаловедения является совмещение селективных и пропускных свойств фильтров, которые применяются в задачах электродиализа, электролиза и конструирования ионообменных водородных топливных элементов [1].
Очевидно, что для решения подобного рода задач необходим простой экспериментальный метод, с помощью которого можно охарактеризовать исследуемые материалы. В качестве такого метода подходит кондуктометрический (conductometry) анализ.
Цель работы: характеризация проницаемости мембраны в зависимости от радиусов катионов растворов солей.
Поставленная цель требует выполнения следующих задач:
1. Сконструировать электрохимическую ячейку, предназначенную для исследования мембран методом кондуктометрии;
2. Провести измерение вольтамперных характеристик для исследования мембраны с растворами солей, обладающих различными радиусами катионов при концентрациях 0.15 и 0.3 моль/л;
3. Провести анализ полученных результатов и оценить влияние радиуса ионов и их гидратных комплексов на проницаемость мембраны;
4. Определение омических сопротивлений для растворов разных солей и их концентраций.
✅ Заключение
В результате проделанной работы удалось показать, что проницаемость мембраны зависит не только от радиуса иона, но и зависит от степени его гидратации. Были определены омические сопротивления для ионных токов различных химических элементов и различных концентраций растворов электролитов. Цель работы достигнута, в результате достижения цели решены следующие задачи:
1. Сконструирована электрохимическая ячейка, предназначенная для реализации исследования мембран методом кондуктометрии.
2. Показано, что омическое сопротивление мембраны растет при увеличении радиуса носителя заряда (его величина изменяется в пределах 103 - 106 Ом для концентраций 0.15 и 0.3 моль/л). Однако для гидратированных ионов учитывается не радиус самого иона, а радиус гидратного комплекса.
3. Установлено, что при концентрации 0.15 моль/л ток ионов Li+ через мембрану испытывает сопротивление почти на два порядка большее, чем токи остальных ионов, что связано с его сильной гидратируемостью.
4. При увеличении концентрации катионов в растворе ослабляется селективность мембраны.
Все измерения выполнены на измерительном комплексе Novocontrol BDS-80, принадлежащим ФЦКП ФХИ КФУ.
1. Сконструирована электрохимическая ячейка, предназначенная для реализации исследования мембран методом кондуктометрии.
2. Показано, что омическое сопротивление мембраны растет при увеличении радиуса носителя заряда (его величина изменяется в пределах 103 - 106 Ом для концентраций 0.15 и 0.3 моль/л). Однако для гидратированных ионов учитывается не радиус самого иона, а радиус гидратного комплекса.
3. Установлено, что при концентрации 0.15 моль/л ток ионов Li+ через мембрану испытывает сопротивление почти на два порядка большее, чем токи остальных ионов, что связано с его сильной гидратируемостью.
4. При увеличении концентрации катионов в растворе ослабляется селективность мембраны.
Все измерения выполнены на измерительном комплексе Novocontrol BDS-80, принадлежащим ФЦКП ФХИ КФУ.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.