В разрабатываемых электролизерах с твердыми полимернымиэлектролитами электролиз должен протекать ири температуре 25—150°С и давлении около 20 МПа. Энергетический к. п. д. таких электролизеров может достигать 32%. Однако имеющиеся сегодня полимерные ячейки пригодны для создания электролизеров только небольшой мощности. [c.130]
Для полимерных электролитов проводимость полностью определяется ионизацией макромолекул. В пользу ионного характера проводимости полимеров свидетельствует распределение потенциала по толщине образца. Так, измерения такого распределения в образцах резины из СКН-26 показывают, что по форме оно совпадает с теоретическим, рассчитанным для материалов с ионной проводимостью, и наблюдаемым для низкомолекулярных диэлектриков, ионная природа проводимости которых доказана прямыми экспериментами. [c.72]
Среди высокомолекулярных соединений важное место занимают белки. Они играют основную роль во всех жизненных процессах, а продукты их переработки — в технике и производстве. Белки являются полимерными электролитами, так как их молекулы содержат ионогенные группы. Поэтому растворы белков имеют целый ряд особенностей по сравнению с растворами других полимеров. В состав молекул белков входят разнообразные а-аминокислоты, в общем виде формула их строения может быть записана в форме КНг — К — СООН. В водном растворе макромолекула представляет амфотерный ион КНз — К — СОО . Если числа диссоциированных амино- и карбоксильных групп одинаковы, то молекула белка в целом электронейтральна. Такое состояние бедка называют изоэлектрическим состоянием, а соответствующее ему значение pH раствора — изоэлектрической точкой (ИЭТ). Чаще всего белки — более сильные кислоты, чем основания, и для них ИЭТ лежит при pH < 7. При различных pH изменяется форма макромолекул в растворе. В ИЭТ макромолекулы свернуты в клубок вследствие взаимного притяженияразноименных зарядов. Б кислой и щелочной средах в макромолекуле преобладают заряды только одного знака, и вследствие их взаимного отталкивания молекулы распрямляются и существуют в растворе в виде длинных гибких цепочек. Поэтому практически все свойства растворов белков проходят через экстремальные значения в изоэлектрическом состоянии осмотическое давление и вязкость минимальны в ИЭТ и сильно возрастают в кислой и щелочной средах вследствие возрастания асимметрии молекул, минимальна также способность вещества к набуханию, оптическая плотность раствора в ИЭТ максимальна. Изучение всех этих свойств используется для определения изоэлектрической точкибелков. [c.443]
В последние годы специально для гемодиализа были созданы мембраны на основе полиэлектролитных комплексов. Они образуются при взаимодействии в водном растворе полимерных электролитов. Схема такого комплекса имеет следующий вид [c.21]
У некоторых ВМС макромолекулы способны диссоциировать с образованием макроионов. Примерами таких ВМС являются амфотерные полимерные электролиты, в частности водные растворы белков. Имея в своем составе основные (—ННг) и кислотные (—СООН) функциональные группы, белковые молекулы проявляют амфотерные свойства. В зависимости от pH среды они диссоциируют по кислотному типу, отщепляя Н+ и образуя макроанионы (при рН>7) или же посылают в раствор ионы ОН и сложные макрокатионы (при рН<7). [c.377]
ИЗУЧЕНИЕ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ОСНОВ СОЗДАНИЯ ТВЕРДЫХ ПОЛИМЕРНЫХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИРОДЫ ИОННОГО ТРАНСПОРТА, СТРУКТУРЫ И ФИЗИКОХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ [c.117]
Изучены тонкие структуры и закономерности формирования нового класса твердых полимерных электролитов (ТПЭ) на базе бутадиен- [c.117]
Полимерные электролиты (ПЭ) являются новым классом ионных проводников, сочетающих в себе свойства электролитов и полимерных тел. Благодаря своим уникальными свойствам, они представляют большой интерес для электрохимической энергетики. На их основе могут быть созданы литиевые аккумуляторы и топливные элементы с рекордными энергетическими характеристиками. К ПЭ, предназначенным для применения в литиевых батареях и топливных элементах, предъявляются следующие требования [c.109]
РАСТВОРЫ ПОЛИМЕРНЫХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ [c.320]
В качестве твердых электролитов используются также ионообменныемембраны из перфторированных полимеров. Такие электролиты позволяют проводить процессы электролиза при температурах до 150 °С, низком напряжении и высоких плотностях тока. Твердые полимерные электролиты применяют в производстве водорода электролизом воды, а также при электролизе хлоридов и соляной кислоты. [c.24]
Необходимо отметить, что несмотря на наличие в К-4 различных функциональных групп, на кривых обнаруживается одна эквивалентная точка, что характерно для слабых поли-функциональных полимерныхэлектролитов [126]. [c.56]
Наличие заряженных групп на полимерной цепи сказывается не только на гидродинамических, но и на электрохимических свойствах растворовполиэлектролитов [434, 435]. В отличие от простых низкомолекулярных электролитов эффекты, создаваемые взаимодействием заряженных ионов в полимерных электролитах, не исчезают при бесконечном разбавлении. В сильно разбавленных растворах часть противоионов ассоциирована с полиионами под действием сильного электростатического поля, создаваемого полиионами с высокой плотностью фиксированных зарядов. [c.163]
С твердо-полимерным электролитом [c.167]
Переход от простых ионов к сложным аггрегатам и полимерным электролитам [c.586]
Ионогенные группы макромолекул полиэлектролитов могут иметь как основной, так и кислотный характер. В зависимости от этого различают полимерные кислоты, основания и соли. Наконец, макромолекулы полиэлектролита могут содержать одновременно как кислотные, так и основные группы. Такие полиэлектролиты называются амфотерными полимерными электролитами или полиамфолитами. [c.143]
Вспомогательные вещества-, в фильтруемую суспензию добавляют асбест, стекловолокно, древесную муку, кизельгур, активный уголь. Они препятствуют сближению частиц в слизистых и плотных осадках и уменьшают их сопротивление. Коагуляторы полимерные электролиты, например полиакриламид. [c.516]
Наличие сильно разветвленных вторичных структур для полиакрилатов натрия, цезия и четвертичных аммониевых основанийследует ожидать, если при рассмотрении конфигурационного состояния гибких полиионов в растворе исходить из соотношения междутермическими силами, стремящимися свернуть цепочку в клубок, и электростатическими силами между заряженными звеньями цепи, приводящими к увеличению ее жесткости. И действительно, когда мы имеем дело со слабым полимерным электролитом (как было показано выше для случая полиакриловой кислоты в водном растворе), молекулы которого ионизированы только частично, полиион будет обладать формой компактного и более или менее диффузного клубка, так как внутримолекулярные электростатические силы отталкивания невелики и недостаточны для выпрямления молекулы, способствуя только расширению клубка. При введении в цепочку слабого полиэлектролита катионов, способствующих увеличению степени диссоциации ионогенныхгрупп, а следовательно и возрастанию эффективного заряда цепи, следует ожидать возрастания внутримолекулярных электростатических сил отталкивания, а следовательно и жесткости цепи. Когда эти силы начинают превосходить термические, молекулярная цепочка начинает выпрямляться, приобретая форму вытянутой жесткой палочки. Следовательно, в растворах полиакрилатов натрия, цезия и четвертичных аммониевых основаниймолекулярные цепочки будут предельно распрямлены. И далее, предельно асимметричные молекулярные цепочки агрегируют параллельным соединением друг с другом с образованием фибрилл, переплетение которых и дает нам сетки — вторичные структуры. Отдельные фибриллы имеют величины поперечных размеров, колеблющиеся в пределах 40— 120 А. Исходя из значения расстояний между компактно уложенными молекулярными цепочками (3 А) и величин поперечных размеров самой молекулярной цепочки (4,5 А), для случая предельной асимметрии, когда молекулы имеют форму вытянутой палочки, мы можем считать, что фибриллы составлены из 5—16 молекулярных цепочек, соединенных друг с другом в пачки. Следует отметить то обстоятельство, что и в сильно разбавленных растворах, где не имеет места образование вторичных структур из-за малой концентрации вещества, не происходит распад пачек они продолжают существовать, приобретая из-за присущей им гибкости сильно изогнутую форму. [c.115]
I. а) Межмакромолекулярные реакции функциональных группмакромолекул друг с другом. Такие реакции могут протекать между полимерными электролитами в растворах или в массе. Некоторые из них приводят к образованию ионных или водородных связей между звеньями макромолекул, некоторые — к обра зованию ковалентных связей. Такие поперечные связи могут образоваться между каждым из звеньев макромолекул, способных к химическому взаимодействию со звеном другойхимической природы, что приведет к образованию макромолекуляриых структур лестничного типа. Примером может служить реакция поли- [c.298]
Одним из путей интенсификации процесса электролиза является использование твердых электролитов. Электролиз водяного пара с такими электролитами при температуре 800— 1000°С может быть осуществлен при плотности тока до 30 кА/м2 и напряжении около 1,3 В. В качестве твердого электролита в данном случае применяются оксиды металлов(Zr02, Y2O3). Использование твердого полимерного электролита, включающего перфторуглеродный полимер с ионоактивными сульфогруппами, позволяет снизить рабочую температуру до 150°С, при этом при плотности тока около 20 кА/м напряжение составляет 1,6—1,75 В. [c.42]
Полимерные электролиты - это многокомпонентные системы, включающие полимер, соль и, в случае гелевых электролитов, пластификатор. Физико-механические и физико-хими-ческие свойства ПЭ во многом определяются свойствами применяемых полимеров. В качестве полимерных матриц используют самые различные полимеры, например, полиэтиленоксид, полиакрилонитрил, поливинилхлорид, по-ливинилиденфторид и многие другие. Особый интерес вызывают сульфированные фторполимеры, так как они обладают высокойхимической стабильностью и позволяют создать ПЭ с высокой униполярной электропроводностью по ионам лития. [c.109]
Этими же причинами, по видимому, можно объяснить увеличение размеров частиц (рис. 3.2) в 0,5%-х растворах полимерных электролитов - полидиметилдиаллиламмоний хлорида (ВПК-402) и полиаминосульфона (ПАС). Большая часть частиц глины - порядка [c.68]
Применение твердого полимерного электролита, содержащего перфторуглеродный полимер с ионоактивными сульфо-группами, для проведения электрохимического разложения воды позволяет снизить температуру процесса до 150 °С и плотности тока до 20 кА/м при напряжении 1,6—1,75 В. [c.140]
Наиболее удобным экспериментальным методом для оценки структурных изменений является пзучение вязкости растворов полимерных электролитов. Наблюдается аномальная зависимостьприведенной вязкости водных растворов полиэлектролитов от концентрации [430, 431], которая нелинейно возрастает с разбавлением, хотя для неионогенных полимеров, как известно, приведенная вязкостьлинейно убывает с уменьшением концентрации раствора. [c.162]
Электропроводность растворов полимерных электролитов зависит также от полярности растворителя, плотности ионогепных групп, природы противоиона [436]. [c.163]
Наибольший интерес проявляется к ЭА с твердым полимернымэлектролитом на основе смеси полиэфиров, прежде всегополиэтиленоксида (ПЭО) с солями Li СЮ 4 или LI F3SO3. Рабочая температура аккумулятора с ПЭО 100-150°С. [c.224]
Платиновые черни показали длительную работоспо-собрюсть в элементах Дженерал электрик с кислым полимерным электролитом (20—80°С, 8000 ч), в ТЭ 130 [c.130]
На прил(ере таких модельных соединений и были разработаны основы теории полимерных электролитов, испольчованные впоследствии прн изучении более сложных природных обьектов. [c.572]
Картина значительно осложняется при переходе к типичному представителю слабых полимерных электролитов — полиметакриловой кислоте, каждый мономерный остаток которой содержит одну группу СООН. В результате диссоциации этой кислоты в. водном растворе образуются высокомолекулярный анион и ионы водорода степень диссоциации ее а = г1п, где о —число ионогенных групп (карбоксильных), равное степениполимеризации 2 —общий заряд макроиона. В этом случае а и 2 фактически являются средними величинами, так как в растворе будут находиться частицы со всеми промежуточными степенями ионизации, начиная от недиссоцииро-ванных и кончая полностью ионизированными. Кроме того, на диссоциацию каждой иоиогенной группы влияют все остальные (С1>ав-ните С различием между первой и второй константой ионнзации дикарбоновых кислот), и наблюдаемая величина а будет зависеть от большого числа различных констант диссоциации (каждая 1руппа СООН имеет свою собственную константу). Дальше необходимо учесть, что даже в случае сильных полимерных электролитов и очень больших разбавлений заряды распределены по объему раствора неравномерно (рис. 184). В результате появляются участки с повы- [c.572]
Это неожиданное и совершенно непонятное, на первый взгляд, поведение полиэлектролита, резко отличающее его от полимеров-неэлектролитов, получило, однако, объяснение на основе теорииэлектролитов Дебая — Хюккеля, согласно которой каждый ион в растворе окружен ионами противоположного знака. С ростом концентрации полимерного электролита одновременно увеличивается количество подвижных ничкомолекулярных ионов (противоионов Н+, N3+ или других) в растворе. Притягиваясь к зарядам на поверхности макроиона, противоионы как бы экранируют их, ослабляя тем самым взаимное отталкивание сегментов, несущих эти заряды, и способствуя, следовательно, ч1стичному свертыванию цепи (см. рис. 185). Этим же эффектом объясняется наличие максимумов на уд .. [c.575]
Физическая химия растворов электролитов (1950) -- [ c.586 ]
Физическая химия растворов электролитов (1952) -- [ c.586 ]
Высокомолекулярные соединения Издание 2 (1971) -- [ c.435 ]
