Diffusion and osmosis in potassium nitrate synthesis by electrodialysis metathesis

• Autorzy: Jaroszek H. , Dydo P.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The experimental results of the chosen salts permeation with selected heterogeneous and homogenous membranes were analysed as a part of modelling of mass transport in electrodialysis metathesis process (ED-M) for synthesis of KNO3. Heterogeneous membranes swelled more in aqueous solutions and they had higher water uptake than homogeneous membranes. Heterogeneous membranes were also more permeable for both the solute and the solvent, which was attributed to higher solubility of salts in heterogeneous membrane’s material. Diffusion coefficients in ion-exchange membranes tested in this study were found to be dependent on concentration of the upstream solution, with an exception of Ca2+ in anionexchange membranes and NO3- in cation-exchange membranes. The role of osmosis in water transport in ED-M process was found negligible.

PL

Przedstawiono wyniki transportu bezprądowego roztworów wybranych soli w szerokim zakresie stężeń przez wybrane membrany homo- i heterogeniczne, stanowiące część badań nad modelowaniem transportu masy w procesie elektrodializy z podwójną wymianą. Membrany heterogeniczne charakteryzowały się większym pęcznieniem i sorpcją roztworu niż homogeniczne. Obserwowaną większą przepuszczalność soli dla membran heterogenicznych przypisano ich większej rozpuszczalności w materiale membrany heterogenicznej. Wyznaczone współczynniki dyfuzji rosły ze stężeniem roztworu, za wyjątkiem Ca2+ dla membrany anionowymiennej i NO3- dla membrany kationowymiennej. Potwierdzono pomijalnie mały, w porównaniu do elektroosmozy, udział osmozy w przenoszeniu wody w procesie elektrodializy z podwójną wymianą.

Słowa kluczowe

EN

electrodialysis metathesis; potassium nitrate; diffusion; osmosis

PL

elektrodializa z podwójną wymianą; azotan potasu; dyfuzja; osmoza

• Wydawca: Silesian University of Technology
• Czasopismo: Architecture Civil Engineering Environment
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 9, no. 4
• Strony: 115--121
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz.

Twórcy

autor

Jaroszek H.

• New Chemical Syntheses Institute, Inorganic Chemistry Division “IChN” in Gliwice, Sowinskiego 11, PL 44-101 Gliwice, Poland

autor

Dydo P.

• Silesian University of Technology, Department of Inorganic, Analytical Chemistry and Electrochemistry, Krzywoustego 6, PL 44-100 Gliwice, Poland

Bibliografia

• [1] Jaroszek H., Lis A., Dydo P.; Transport of impurities and water during potassium nitrate synthesis by electrodialysis metathesis, Sep. Purif. Technol., 2016, 158; p.87-93
• [2] Fidaleo M., Moresi M.; Application of the Nernst- Planck approach to model the electrodialytic recovery of disodium itaconate, J. Membr. Sci., 2010, 349; p.393-404
• [3] Koter S., Kultys M.; Electric transport of sulfuric acid through anion-exchange membranes in aqueous solutions, J. Membr. Sci., 2008, 318; p.467-476
• [4] Rutherford S.W., Do D.D.; Review of time lag permeation technique as a method for characterisation of porous media and membranes, Adsorption 1997, 3(4); p.283-312
• [5] Frisch H.L.; The Time Lag in Diffusion, J. Phys. Chem., 1957, 61(1); p.93-95
• [6] Parsons R.,;Handbook of Electrochemical Constants, Butterworths Scientific Publications, 1959
• [7] Tanaka Y.; Ion Exchange Membranes: Fundamentals and Applications (2nd Edition). Amsterdam, NLD: Elsevier Science, 2015
• [8] Strathmann H.; Ion-exchange membrane separation processes (Membrane science and technology series, vol. 9), Elsevier, Amsterdam 2004
• [9] Crank J.; The Mathematics of Diffusion, Oxford University Press, Oxford 1975

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).