How do proton-transfer reactions affect current-voltage characteristics of anion-exchange membranes in salt solutions of a polybasic acid? Modeling and experiment

电渗析 化学 限制电流 磷酸 无机化学 电解质 离子 分析化学(期刊) 电化学 色谱法 物理化学 电极 有机化学 生物化学
作者
Andrey Gorobchenko,Semyon Mareev,Olesya Rybalkina,Kseniia Tsygurina,Victor Nikonenko,Natalia Pismenskaya
出处
期刊:Journal of Membrane Science [Elsevier BV]
卷期号:683: 121786-121786
标识
DOI:10.1016/j.memsci.2023.121786
摘要

Insufficient understanding of transport mechanism of polybasic acid species (phosphoric, citric, malic, etc.) through anion-exchange membranes (AEMs) hinders the widespread use of electrodialysis for processing salt solutions of such acids, e.g. the recovery of phosphates from mixed solutions. In this paper, we present experimental current-voltage characteristics (CVC) and partial fluxes of H2PO4− and HPO42− across an AEM. These data are simulated using a mathematical model based on the Nernst-Planck-Poisson equations coupled with the kinetic equations for chemical reactions. The model describes the nonstationary transport of phosphate acid species through an AEM and adjacent solution diffusion boundary layers. It is shown that the proton-transfer reactions determine the occurrence of two limiting currents. The electric current sweep rate and the values of dissociation rate constants of acid anions largely affect the values of these limiting currents and generally the shape of the CVC. It is found that due to chemical reactions involving polybasic anions, the formation of their concentration profiles in the membrane occurs much slower than in the case of monobasic salts. Numerical simulation shows that a quasi-stationary CVC is possible only when the current sweep rate is such that measurements are carried out for at least 10 h.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
wwww发布了新的文献求助10
1秒前
复杂的天玉完成签到,获得积分10
2秒前
大眼睛发布了新的文献求助10
2秒前
陶醉的蜜蜂完成签到 ,获得积分10
2秒前
4秒前
科目三应助Flllllll采纳,获得10
4秒前
bkagyin应助zx采纳,获得10
5秒前
6秒前
li完成签到,获得积分10
6秒前
123完成签到,获得积分10
6秒前
fjq95133完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
郭春瑾完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
QQQ发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
12秒前
迷路完成签到,获得积分10
13秒前
wf完成签到,获得积分10
14秒前
Maydalian发布了新的文献求助10
16秒前
碎叶发布了新的文献求助30
17秒前
cui完成签到,获得积分10
17秒前
LLL发布了新的文献求助10
18秒前
执着幻桃完成签到,获得积分10
18秒前
swsx1317完成签到,获得积分10
18秒前
Hqing完成签到 ,获得积分10
19秒前
彭于晏应助南星采纳,获得10
19秒前
xxxx发布了新的文献求助10
20秒前
可爱的函函应助木槿采纳,获得10
23秒前
xfwang发布了新的文献求助20
23秒前
23秒前
狗大王完成签到,获得积分10
23秒前
完美世界应助余年采纳,获得10
24秒前
乐正文涛发布了新的文献求助10
24秒前
25秒前
26秒前
26秒前
27秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
Reaction of 3-Methylenedihydro-(3H)furan-2-one with Diazoalkanes. Syntheses and Crystal Structures of Spiranic Cyclopropyl Compounds 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7074922
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8735300
关于积分的说明 18485218
捐赠科研通 6611557
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3129612
关于科研通互助平台的介绍 2228637
邀请新用户注册赠送积分活动 2104757