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Membrane echangeuse d'ion


Claquage : fuite ionique maximale admissible nécessitant larrêt du cycle de production.
(avec membrane constituée de résines échangeuses d'ions).
Ces phénomènes sont très complexes ; ils intéressent à la change de bulle fois le degré de dissociation et perle escorte la tombé amoureux d'une prostituée film concentration des ions, la température, la nature de linterface échangeur-liquide et la cinétique de pénétration à lintérieur du solide qui constitue cet échangeur.
Les membranes cationiques : le principe est identique; elles contiennent des groupes anioniques fixes qui permettent la pénétration des cations et repoussent les anions.Ces groupes sont neutralisés par des anions situés dans les interstices de la résine.La concentration des substances dissoutes non ionisées n'est pas modifiée.Quand cette membrane est mise dans une solution d'électrolyte, les anions en solution peuvent pénétrer dans la membrane et remplacer les anions présents initialement, alors que les cations sont repoussés par les cations fixés sur la résine.Vocabulaire de léchange dions Capacité (ou pouvoir déchange) dun échangeur : cest la quantité dions susceptibles dêtre fixés par unité de volume ou par unité de poids.Système d'échangeur d'ions, résine échangeuse d'ions, colonne utilisée pour la purification de protéines par échanges d'ions.De nombreux gisements d'eaux saumâtres de ce type existent précisément dans le monde (Moyen-Orient, Afrique du Nord, Sud des Etats-Unis) et l'électrodialyse y a trouvé un vaste champs d'application.Les résines de type gel ont une structure homogène.Les deux types de réactions ci-dessus peuvent être utilisés : pour éliminer du liquide traité un ou plusieurs ions indésirables ; pour sélectionner et concentrer dans léchangeur un ou plusieurs ions qui se retrouveront ensuite à létat purifié et concentré dans le liquide de régénération.Les résines macroporeuses sont fortement réticulées et présentent une meilleure capacité dadsorption et de désorption des matières organiques.Contenant des constituants de haute valeur nutritive, ceux-ci peuvent être traités grâce à l'électrodialyse pour donner des produits consommables, débarrassés de produits gênants (sels minéraux, acides lactique, hydrique, sulfurique).Le compartiment (2) s'enrichit en sels dissous: on l'appelle compartiment de concentration.Les membranes bipolaires : elles consistent en la juxtaposition d'une cationique et d'une anionique.On distingue : la capacité totale, qui est la quantité maximale dions échangeables et qui caractérise une résine donnée ; la capacité utile, qui est la fraction utilisable de la capacité totale et qui dépend des conditions hydrauliques et chimiques de chaque cas dapplication.
Le «point de fuite» est atteint lorsque la courbe isochrone abandonne laxe vertical de droite (concentration de B positive dans la courbe de sortie du liquide).




Exemple : fixation de loxygène dissous par oxydation dune résine anionique sulfitée (R-NH3-S03H) en résine sulfatée (R-NH3-SO4H).Actuellement, trois types de squelette existent industriellement : polystyrénique, acrylique et formophénolique.Sommaire, le principe des systèmes échangeurs d' ions consiste à échanger le cation central d'un complexe pour en former un autre, dont la stabilité dépend des conditions opératoires (concentration, numéro atomique de l' élément ).Elle est exprimée en mg L1, mg L1, milliéquivalents/litre, parfois en par rapport à linfluent.On en distingue 3 types: Les membranes anioniques : elles contiennent des résines à groupes cationiques fixes.On voit aisément quau début du cycle de fixation, la qualité de leau traitée, caractérisée par la fuite ionique, dépend essentiellement du degré de régénération de la couche de sortie de léchangeur.Ce rapport est toujours supérieur ou égal à 100 (100 correspondant à la stœchiométrie).Autres utilisations Indépendamment de léchange dions, les résines peuvent être utilisées en tant que catalyseur (par exemple acide) ou en tant quadsorbant, décolorant méthodes de régénération Dans le cas des procédés dadoucissement et de déminéralisation, la fin du cycle se produit lorsque la courbe.Les membranes délimitant les compartiments sont alternativement anioniques et cationiques.Si lon part dune couche déchangeur totalement sous la forme A et si on la fait traverser par un liquide chargé dions B, les équilibres successifs entre A et B aboutissent à une série de courbes isochrones de concentration quon peut représenter par la figure.
Les cations migrent dans le sens du courant électrique.
L'intérêt économique de l'électrodialyse dépend de ses besoins en énergie.



Les échangeurs d'ions sont utilisés : d'une façon générale pour modifier la concentration et la composition ionique d'une solution, et notamment : pour l' adoucissement et la déminéralisation de l' eau, pour traiter des eaux industrielles chargées en métaux lourds avant leur rejet, pour la séparation chimique.

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