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
613完成签到 ,获得积分20
刚刚
RR完成签到 ,获得积分10
1秒前
wangchong发布了新的文献求助10
1秒前
我是老大应助亚历山大采纳,获得10
1秒前
龙骑士25完成签到 ,获得积分10
1秒前
程程程完成签到,获得积分10
1秒前
杨鑫怡完成签到,获得积分10
1秒前
huangxiaoniu完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
深情安青应助一念之间采纳,获得10
3秒前
4秒前
nihaoaaaa发布了新的文献求助10
4秒前
7秒前
赤梦发布了新的文献求助10
9秒前
Dean完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
10秒前
gyq关闭了gyq文献求助
10秒前
Akim应助OFish采纳,获得10
10秒前
追寻惜萱发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
12秒前
RR关注了科研通微信公众号
12秒前
12秒前
小梁发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
liangshulai发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
jiuming关注了科研通微信公众号
14秒前
清新的宛筠完成签到,获得积分10
14秒前
Incubus发布了新的文献求助10
14秒前
一念之间发布了新的文献求助10
15秒前
小梁发布了新的文献求助10
16秒前
小梁发布了新的文献求助10
16秒前
小梁发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
科研通AI6.4应助喝汤一样采纳,获得10
17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
Markov Chain Monte Carlo 5000
《上海道教》季刊 2200
Evidence Summary. Injection (subcutaneous):op- timal administration 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
Curating Socialism: A Handbook of International Art Exhibitions 1947-1989 530
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 7487145
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9079270
关于积分的说明 19363017
捐赠科研通 7101410
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3248470
关于科研通互助平台的介绍 2417851
邀请新用户注册赠送积分活动 2233963