Продолжая описание 2-х секционных электрохимических ячеек, мы не можем не уделить внимание наиболее часто встречающемуся типу – разборным ячейкам со сменными мембранами. Их значительным преимуществом является возможность использования различных мембран и оперативной их замены (чего, например, не сделаешь в встроенных диафрагмах). На фотографии представлен образец с термостатируемой «рубашкой».
Если отбросить из рассмотрения «рубашку», то реактор представляет собой 2 симметричные полуячейки с плоскопараллельными шлифами для соединения. Фиксация половинок ячейки осуществляется специальной прищепкой с регулировочным винтом.
Между половинками располагается мембрана. В зависимости от задачи она может быть катионообменная (cation exchange membrane, CEM) или анионообменная (anion exchange membrane, AEM). В некоторых случаях используют ионообменную мембрану с конкретным типом селективности, например, протон проводящую мембрану (proton exchange membrane, PEM). Толщина таких мембран составляет от 50 до 200 микрометров.
Наиболее широко используются мембраны компании DuPont под торговой маркой Nafion. При использовании мембран стоит учитывать, что после гидратации Nafion разделяется на фазы в нанометровых масштабах. Это приводит к образованию взаимосвязанной сети гидрофильных доменов, которые обеспечивают движение воды и катионов, но мембраны не проводят электроны и минимально проводят анионы из-за селективной проницаемости (исключения на основе заряда). Мембраны маркируются трехзначными номерами по внутренней номенклатуре DuPont и могут быть разделены по приложению, как это указано в таблице.
Спасибо за прочтение.
Не забывайте ставить смайлики и рассказывайте о нас