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
ephore应助123采纳,获得50
1秒前
1秒前
1秒前
辉哥完成签到,获得积分10
1秒前
繁荣的怀蕊完成签到,获得积分10
3秒前
完美茹妖关注了科研通微信公众号
5秒前
5秒前
珝潏完成签到,获得积分10
6秒前
激昂的逊发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
Elsa完成签到 ,获得积分10
6秒前
7秒前
8秒前
8秒前
9秒前
危机的夏寒完成签到,获得积分10
10秒前
苗条的冷亦完成签到,获得积分10
11秒前
汉堡包应助炙热冰蓝采纳,获得10
11秒前
呜呜发布了新的文献求助10
12秒前
Hollow发布了新的文献求助10
12秒前
华儿完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
jizhengxiong关注了科研通微信公众号
15秒前
16秒前
哈哈完成签到,获得积分10
16秒前
小木得霖发布了新的文献求助20
17秒前
18秒前
肖的花园完成签到,获得积分10
18秒前
20秒前
华儿发布了新的文献求助20
20秒前
小草完成签到,获得积分10
21秒前
Cik发布了新的文献求助10
22秒前
NexusExplorer应助尤珠珠采纳,获得10
22秒前
24秒前
小草发布了新的文献求助30
28秒前
rhsfdfb发布了新的文献求助10
29秒前
深呼吸发布了新的文献求助10
29秒前
深情安青应助zheng-homes采纳,获得10
30秒前
li完成签到,获得积分10
31秒前
31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
Applied Min-Max Approach to Missile Guidance and Control 3000
Metallurgy at high pressures and high temperatures 2000
Inorganic Chemistry Eighth Edition 1200
High Pressures-Temperatures Apparatus 1000
Free parameter models in liquid scintillation counting 1000
Standards for Molecular Testing for Red Cell, Platelet, and Neutrophil Antigens, 7th edition 1000
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6318359
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8134625
关于积分的说明 17052670
捐赠科研通 5373307
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2852250
邀请新用户注册赠送积分活动 1830165
关于科研通互助平台的介绍 1681813