RU2554927C1 - Method of processing anion-exchange membrane ma-40 in hydrogen peroxide solution - Google Patents

Method of processing anion-exchange membrane ma-40 in hydrogen peroxide solution Download PDF

Info

Publication number
RU2554927C1
RU2554927C1 RU2014131609/07A RU2014131609A RU2554927C1 RU 2554927 C1 RU2554927 C1 RU 2554927C1 RU 2014131609/07 A RU2014131609/07 A RU 2014131609/07A RU 2014131609 A RU2014131609 A RU 2014131609A RU 2554927 C1 RU2554927 C1 RU 2554927C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
membrane
hydrogen peroxide
exchange membrane
anion
peroxide solution
Prior art date
Application number
RU2014131609/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Юрьевич Тураев
Original Assignee
Дмитрий Юрьевич Тураев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Дмитрий Юрьевич Тураев filed Critical Дмитрий Юрьевич Тураев
Priority to RU2014131609/07A priority Critical patent/RU2554927C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2554927C1 publication Critical patent/RU2554927C1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: in the method a dry anion-exchange membrane is exposed at room temperature in a 1-50% water solution of hydrogen peroxide for 1-14 days.
EFFECT: facilitation of the transfer of anions, containing compounds of hexavalent chromium, through the processed in such a way membrane under an influence of electric current, increase of the membrane service term with the preservation of its mechanical strength.
1 ex

Description

Использование: анионообменная мембрана марки МА-40, предварительно прошедшая химическую обработку в растворе пероксида водорода, может быть использована в гальваническом производстве в мембранных электролизерах, предназначенных для очистки промывной воды ванн улавливания от хромат-, бихромат- и полихромат-ионов методом мембранного электролиза.Usage: anion-exchange membrane brand MA-40, previously chemically treated in a solution of hydrogen peroxide, can be used in galvanic production in membrane electrolyzers designed to purify the wash water of trapping baths from chromate, dichromate and polychromatic ions by membrane electrolysis.

Изобретение относится к способу химической обработки анионообменной мембраны марки МА-40 в растворе пероксида водорода с целью облегчения миграции (переноса ионов при пропускании электрического тока) через обработанную таким способом мембрану анионов, содержащих соединения шестивалентного хрома (хромат, бихромат- и полихромат-анионов) при использовании обработанной мембраны в мембранных электролизерах, предназначенных для очистки промывной воды ванн улавливания от хромат-, бихромат- и полихромат-ионов методом мембранного электролиза.The invention relates to a method for the chemical treatment of an anion-exchange membrane of the MA-40 brand in a solution of hydrogen peroxide in order to facilitate migration (ion transfer by passing an electric current) through an anion-treated membrane containing hexavalent chromium compounds (chromate, dichromate and polychromatic anions) when the use of the treated membrane in membrane electrolyzers designed to purify the wash water of the capture baths from chromate, dichromate and polychromatic ions by membrane electrolysis .

Предлагаемый способ позволяет модифицировать анионообменную мембрану МА-40 химическим методом таким образом, что миграция через обработанную мембрану анионов, содержащих соединения шестивалентного хрома (хромат, бихромат- и полихромат-анионов) при пропускании электрического тока не сопровождается повышением напряжения на электролизере более 12-16 В при плотности тока на мембране 2-4 А/дм2.The proposed method allows you to modify the anion-exchange membrane MA-40 by the chemical method so that migration through the treated membrane of anions containing hexavalent chromium compounds (chromate, dichromate and polychromatic anions) when passing an electric current is not accompanied by an increase in voltage across the electrolyzer of more than 12-16 V at a current density on the membrane of 2-4 A / DM 2 .

Целью изобретения является разработка способа модификации мембраны МА-40, позволяющего облегчить миграцию через мембрану анионов, содержащих соединения шестивалентного хрома (хромат, бихромат- и полихромат-анионов).The aim of the invention is to develop a method for modifying the MA-40 membrane, which facilitates the migration through the membrane of anions containing hexavalent chromium compounds (chromate, dichromate and polychromatic anions).

В качестве объекта применения изобретения взята анионообменная мембрана марки МА-40.As an object of application of the invention taken anion-exchange membrane brand MA-40.

Сущность изобретения: из уровня техники известны ионообменные мембраны, их свойства и способы обработки промышленных ионообменных мембран с целью увеличения их химической стойкости, селективности, электропроводности, механической прочности и т.д. [1-4].The inventive ion-exchange membranes are known from the prior art, their properties and processing methods of industrial ion-exchange membranes in order to increase their chemical resistance, selectivity, electrical conductivity, mechanical strength, etc. [1-4].

При использовании мембраны МА-40 для очистки промывной воды от соединений шестивалентного хрома методом мембранного электролиза процесс очистки прекращается, поскольку соединения шестивалентного хрома окисляют анионообменную смолу с образованием малорастворимых полимерных соединений, которые обладают низкой электропроводностью и препятствуют миграции соединений шестивалентного хрома через мембрану.When using the MA-40 membrane to purify wash water from hexavalent chromium compounds by membrane electrolysis, the cleaning process stops because hexavalent chromium compounds oxidize the anion exchange resin to form poorly soluble polymer compounds that have low electrical conductivity and prevent the migration of hexavalent chromium compounds through the membrane.

Для решения этой проблемы в [5] предложен способ обработки анионообменной мембраны МА-40 в растворе, содержащем персульфат калия или аммония 50-70 г/л и серную кислоту 50-70 г/л, который является наиболее близким прототипом.To solve this problem, [5] proposed a method for treating the MA-40 anion-exchange membrane in a solution containing potassium or ammonium persulfate 50-70 g / l and sulfuric acid 50-70 g / l, which is the closest prototype.

Предложенный в [5] способ имеет недостаток, поскольку используется сильный окислитель и сильнокислая среда, что может снизить механическую прочность армирующей ткани из органического материала (капрона) и, как следствие, уменьшить срок службы мембраны в целом.The method proposed in [5] has a drawback, since a strong oxidizing agent and a strongly acidic medium are used, which can reduce the mechanical strength of a reinforcing fabric of organic material (kapron) and, as a result, reduce the life of the membrane as a whole.

Недостаток прототипа [5] устраняется при использовании для обработки мембраны МА-40 более слабого окислителя - раствора пероксида водорода.The disadvantage of the prototype [5] is eliminated by using a weaker oxidizing agent — hydrogen peroxide solution — for processing the MA-40 membrane.

Отсутствие добавки сильной минеральной кислоты (серной кислоты) сильно ограничивает окислительные свойства раствора пероксида водорода, что позволяет избежать возможного ухудшения механических свойств армирующей ткани.The absence of the addition of a strong mineral acid (sulfuric acid) severely limits the oxidizing properties of the hydrogen peroxide solution, which avoids the possible deterioration of the mechanical properties of the reinforcing fabric.

Использование более слабого окислителя - раствора пероксида водорода - для обработки мембраны требует большего времени для достижения требуемого результата - изменения химических свойств мембраны, способствующих облегчению миграции через мембрану анионов, содержащих соединения шестивалентного хрома (хромат, бихромат- и полихромат-анионов) при пропускании электрического тока.The use of a weaker oxidizing agent - a hydrogen peroxide solution - for treating the membrane requires more time to achieve the desired result - changing the chemical properties of the membrane, which facilitate the migration of anions containing hexavalent chromium compounds (chromate, dichromate and polychromat anions) through the membrane when passing electric current .

Способ обработки мембраны МА-40 в растворе пероксида водорода заключается в следующем. Сухую мембрану обрабатывают путем погружения в 1-50% водный раствор пероксида водорода, процесс проводится без нагревания. Корректировка раствора осуществляется добавлением соответствующего количества раствора пероксида водорода. Время обработки от 1 до 14 суток. Конец обработки - цвет мембраны должен быть белым, либо бело-желтым. После обработки мембрана промывается большим количеством холодной водопроводной воды и хранится под слоем воды.The method of processing the MA-40 membrane in a solution of hydrogen peroxide is as follows. A dry membrane is treated by immersion in a 1-50% aqueous solution of hydrogen peroxide, the process is carried out without heating. The solution is adjusted by adding the appropriate amount of hydrogen peroxide solution. Processing time from 1 to 14 days. The end of the treatment - the color of the membrane should be white or white-yellow. After processing, the membrane is washed with a large amount of cold tap water and stored under a layer of water.

Модификация анионообменной мембраны МА-40 в растворе пероксида водорода приводит к возможности ее длительного использования в мембранных электролизерах, предназначенных для извлечения хромат- и бихромат-ионов из промывной воды ванн улавливания.Modification of the MA-40 anion-exchange membrane in a solution of hydrogen peroxide leads to the possibility of its long-term use in membrane electrolyzers designed to extract chromate and dichromate ions from the wash water of trapping baths.

Ниже приведен пример химической обработки анионообменной мембраны МА-40 в растворе пероксида водорода.The following is an example of the chemical treatment of the MA-40 anion exchange membrane in a hydrogen peroxide solution.

Пример 1Example 1

Сухую анионообменную мембрану МА-40 полностью погружают, например, в 10% или 30% водный раствор пероксида водорода, находящийся при комнатной температуре, и оставляют в этом растворе на 14 и 7 дней соответственно. По истечении этого времени цвет мембраны должен быть белым либо бело-желтым, что указывает на конец химической обработки. После этого мембрана промывается большим количеством холодной водопроводной воды и хранится под слоем воды.The MA-40 dry anion exchange membrane is completely immersed, for example, in a 10% or 30% aqueous hydrogen peroxide solution at room temperature and left in this solution for 14 and 7 days, respectively. After this time, the color of the membrane should be white or white-yellow, which indicates the end of the chemical treatment. After that, the membrane is washed with a large amount of cold tap water and stored under a layer of water.

Источники информацииInformation sources

1. Мазанко А.Ф., Камарьян Г.М., Ромашин О.П. Промышленный мембранный электролиз. - М.: Химия, 1989, с. 240.1. Mazanko A.F., Kamaryan G.M., Romashin O.P. Industrial membrane electrolysis. - M .: Chemistry, 1989, p. 240.

2. Теоретические основы и технология кондиционирования воды. /Кульский Л.А. - 4-е изд., перераб. и доп. - Киев: Наук. Думка, 1983, - с. 528.2. Theoretical foundations and water conditioning technology. / Kulsky L.A. - 4th ed., Revised. and add. - Kiev: Science. Dumka, 1983, - p. 528.

3. Краткий справочник по химии. /Под. ред. О.Д. Куриленко. - 4-е изд., испр. и доп. - Киев: Наукова Думка, 1974, - с. 991.3. A quick reference to chemistry. /Under. ed. O.D. Kurylenko. - 4th ed., Rev. and add. - Kiev: Naukova Dumka, 1974, - p. 991.

4. Заболоцкий В.И., Никоненко В.В. Перенос ионов в мембранах. - М.: Наука, 1996. - 392 с.4. Zabolotsky V.I., Nikonenko V.V. The transfer of ions in the membranes. - M .: Nauka, 1996 .-- 392 p.

5. Тураев Д.Ю. Способ модификации анионообменной мембраны МА-40. Патент RU 2303835 С2 Россия. Заявлено 26.09.05. Опубликовано 27.07.07 Бюл. №21.5. Turaev D.Yu. Method for modification of anion exchange membrane MA-40. Patent RU 2303835 C2 Russia. Declared 09/26/05. Published on July 27, 2007 Bull. No. 21.

Claims (1)

1. Способ химической обработки анионообменной мембраны МА-40, предназначенный для облегчения переноса через нее под действием электрического тока анионов, содержащих соединения шестивалентного хрома (хромат, бихромат- и полихромат-анионов), отличающийся тем, что сухую анионообменную мембрану МА-40 выдерживают при комнатной температуре в 1-50% водном растворе пероксида водорода в течение 1-14 суток. 1. The method of chemical treatment of the anion-exchange membrane MA-40, designed to facilitate the transfer through it under the action of an electric current of anions containing hexavalent chromium compounds (chromate, dichromate and polychromatic anions), characterized in that the dry anion-exchange membrane MA-40 can withstand room temperature in a 1-50% aqueous solution of hydrogen peroxide for 1-14 days.
RU2014131609/07A 2014-07-30 2014-07-30 Method of processing anion-exchange membrane ma-40 in hydrogen peroxide solution RU2554927C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014131609/07A RU2554927C1 (en) 2014-07-30 2014-07-30 Method of processing anion-exchange membrane ma-40 in hydrogen peroxide solution

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014131609/07A RU2554927C1 (en) 2014-07-30 2014-07-30 Method of processing anion-exchange membrane ma-40 in hydrogen peroxide solution

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2554927C1 true RU2554927C1 (en) 2015-07-10

Family

ID=53538207

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014131609/07A RU2554927C1 (en) 2014-07-30 2014-07-30 Method of processing anion-exchange membrane ma-40 in hydrogen peroxide solution

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2554927C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2193807C2 (en) * 1996-04-10 2002-11-27 Нэшнл Пауэр ПЛК Method for manufacturing electrochemical cell components
RU2303835C2 (en) * 2005-09-26 2007-07-27 Тураев Дмитрий Юрьевич Method for modifying anion-exchange membranes ma-40
TW200820483A (en) * 2006-10-24 2008-05-01 Univ Yuan Ze Proton exchange membrane of direct methanol fuel cell and manufacturing method thereof
RU2410147C2 (en) * 2008-10-22 2011-01-27 Общество с ограниченной ответственностью "Инновационное предприятие "Мембранная технология" Method of modifying anion-exchange membranes

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2193807C2 (en) * 1996-04-10 2002-11-27 Нэшнл Пауэр ПЛК Method for manufacturing electrochemical cell components
RU2303835C2 (en) * 2005-09-26 2007-07-27 Тураев Дмитрий Юрьевич Method for modifying anion-exchange membranes ma-40
TW200820483A (en) * 2006-10-24 2008-05-01 Univ Yuan Ze Proton exchange membrane of direct methanol fuel cell and manufacturing method thereof
RU2410147C2 (en) * 2008-10-22 2011-01-27 Общество с ограниченной ответственностью "Инновационное предприятие "Мембранная технология" Method of modifying anion-exchange membranes

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Martí-Calatayud et al. Sulfuric acid recovery from acid mine drainage by means of electrodialysis
Benvenuti et al. Recovery of nickel and water from nickel electroplating wastewater by electrodialysis
Vaselbehagh et al. Surface modification of an anion exchange membrane to improve the selectivity for monovalent anions in electrodialysis–experimental verification of theoretical predictions
Alvarado et al. Electrodeionization: principles, strategies and applications
EP3090988A3 (en) Capacitive deionization apparatus
Gadd et al. Electrocoagulation of fermentation wastewater by low carbon steel (Fe) and 5005 aluminium (Al) electrodes
Parsa et al. Application of electrodialysis process for reduction of electrical conductivity and COD of water contaminated by composting leachate
PH12016500928A1 (en) Method for producing oxidized water for sterilization use without adding electrolyte
Sadyrbaeva RECOVERY OF COBALT (II) BY THE HYBRID LIQUID MEMBRANE− ELECTRODIALYSIS− ELECTROLYSIS PROCESS
RU2554927C1 (en) Method of processing anion-exchange membrane ma-40 in hydrogen peroxide solution
Benvenuti et al. Influence of the co-ions on the transport of sulfate through anion exchange membranes
Tadimeti et al. Physico-chemical local equilibrium influencing cation transport in electrodialysis of multi-ionic solutions
Sprinchan et al. Peculiarities of the electric activation of whey
Kozmai et al. Effect of anion exchange membrane capacity loss on pH and electric conductivity of saline solution during neutralization dialysis
Zimmermann et al. Selective recovery of silver ions from copper-contaminated effluents using electrodialysis
Caprarescu et al. Removal of copper ions from simulated wastewaters using different bicomponent polymer membranes
RU2303835C2 (en) Method for modifying anion-exchange membranes ma-40
Lejarazu-Larrañaga et al. Influence of acid/base activation treatment in the performance of recycled electromembrane for fresh water production by electrodialysis
Xing et al. Variable effects on the performance of continuous electrodeionization for the removal of Cr (VI) from wastewater
Melnikov et al. Catalysis of water splitting reaction in asymmetric bipolar membranes with different chemical composition of cation-exchange layer
Elsherif et al. Potentiometric determination of fixed charge density and permselectivity for silver thiosulphate membrane
Marder et al. Chronopotentiometric study on the effect of boric acid in the nickel transport properties through a cation-exchange membrane
Yan et al. Feasibility of replacing proton exchange membranes with pressure-driven membranes in membrane electrochemical reactors for high salinity organic wastewater treatment
EP3527675B1 (en) Chromium enhanced tanning process
Lai et al. Applications of the Taguchi method for key parameter screening in electrodialysis reversal used for high salinity wastewater