Selektivita membrán při zpracování síranu sodného elektrodialýzou s bipolární membránou

Abstract

Předkládaná práce se zabývá elektrodialýzou s bipolární membránou a porovnáním selektivity vybrané vývojové heterogenní bipolární membrány RALEX ® BM3.1. s homogenní bipolární membránou FUMASEP® FBM. Měření byla prováděna v oblasti proudových hustot vhodných pro optimální provoz použité heterogenní bipolární membrány. V teoretické části jsou shrnuty základní informace o membránových zařízeních, vlastnostech bipolární membrány, způsobech výroby bipolární membrány a možnostech zapojení membránového svazku. Dále jsou zde uvedeny některé možnosti vyjádření selektivity u membránových procesů doplněné krátkou rešerší. Veškeré experimenty byly prováděny s modelovým roztokem síranu sodného za laboratorních podmínek. Pro experimenty byly použity heterogenní monopolární membrány RALEX® CM(H)-PP a RALEX® AM(H)-PP. Dále byly využity homogenní bipolární membrány FUMASEP® FBM a vývojové heterogenní bipolární membrány RALEX® BM3.1.. Experimenty byly prováděny na zařízení UNIT EDR-Z_FULL_v3 za použití membránového modulu velikosti EDBM-Z. Analýzy produktů byly prováděny acidobazickými titracemi pomocí automatických titrátorů a titrací síranů pomocí Pb(NO3)2, popřípadě pomocí optické emisní spektrometrie s indukčně vázaným plazmatem. Z provedených experimentů vyplývá, že neustálené vsádkové laboratorní testy elektrodialýzy s bipolární membránou jsou vhodné pro orientační porovnávání membrán nebo pro prvotní ověření realizovatelnosti nového technologického procesu. Výsledky ukazují, že pro samotné stanovení selektivity elektromembránového procesu s bipolární membránou je vhodnější využívat výsledky z experimentů dlouhodobějšího charakteru, resp. v ustáleném stavu. Dále byla potvrzena vysoká selektivita použitých monopolárních membrán, kdy tyto membrány mají minimální vliv na čistotu vzniklého produktu za daných podmínek. Také bylo prokázáno, že homogenní bipolární membrány za daných podmínek vykazují vyšší selektivitu než heterogenní bipolární membrány.