本文研究離子交換膜Donnan透析法分離金屬離子的質傳特性,著重於採用選擇性金屬 螫合劑,諸如:胺基乙酸、胺基三乙酸、乙二胺四乙酸、乙二酸、丙二酸、檸檬酸與 柳酸,作為分離的工具。本文提供動力學的實驗數據與理論解析的結果。質傳研究分 為三個部分:(1)溶液相的錯合反應與離子交換平衡;(2)錯合反應影響下,離 子交換膜透析的質傳機構;(3)銅與鎳離子共同透析的速率與選擇係數。 根據熱力學的解析,錯合反應對交換平衡的影響,可以完合由游離的陽離子的活性來 反映,Ni與Cu的離子交換視選擇係數是隨著離子的活性降低而降低。在三成 份Ni-Cu+Na交換系統,螫合反應的取代作用造成相當突出的離子交換選 擇性,選擇適當的螫合劑、溶液的ph值、螫合劑的化學計量比,離子交換的視選擇係 數(KCu^Ni )app 可達到10∼20。 在一個以交換膜擴散阻力為主的質傳機構,外界溶液中螫合反應降低析取側溶液-交 換膜界面離子的濃度,在交換膜內維持比較陡的濃度梯度,因而加速對立離子的交換 擴散速率;此外,螫合反應的取代作用在進料側界面突出的離子交換選擇性,可產生 選擇透析的現象。挑選適當的螫合劑、ph值與螫合劑化學計量比,透析的選擇係數( KCu^Ni )perm可達到10左右。
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