Электрохимические характеристики процесса электронанофильтрационного разделения никельсодержащих растворов
https://doi.org/10.20914/2310-1202-2026-3-326-336
Аннотация
В технологических схемах очистки сточных вод производственных предприятий общий сток включает ряд компонентов, таких как кислотно-щелочные, цианистые, хром и никельсодержащие растворы, а также растворы, содержащие поверхностно-активные вещества от вспомогательных помещений. В связи с этим перспективным является применение электронанофильтрации (электробаромембранного процесса, а не электромембранного). Так в подобных процессах используются пористые полупроницаемые полимерные нанофильтрационные мембраны, а основными движущими силами выступают напряжение и трансмембранное давление. В качестве объекта экспериментальных исследований вольт-амперных характеристик, сопротивления и электропроводности была выбрана нанофильтрационная мембрана типа ОПМНП, представляющая собой пористую полимерную пленку на полиамидной основе, нанесенную на ультрафильтрационную основу. Выполненные экспериментальные исследования электрохимических характеристик процесса электробаромембранного разделения никельсодержащих растворов позволяют сформулировать следующие выводы: на кривых ВАХ отмечены два участка изменения плотности тока от напряжения. С повышением концентрации никеля фиксируется не линейное изменение плотности тока от трансмембранного давления; увеличение напряжения в электронанофильтрационной системе приводит к снижению омического сопротивления и росту электропроводности, что связано с ростом конвективного переноса ионов никеля через нанофильтрационную мембрану; установлено, что прикатодный пермеат подщелачиваетя, а прианодный пермеат подкисляется, таким образом, в прикатодной области происходит процесс восстановления, а в прианодной области – процесс окисления.
Об авторах
С. И. ЛазаревРоссия
Д. Н. Коновалов
Россия
Павел. М. Малин
Россия
К. К. Полянский
Россия
Список литературы
1. Шапошник В.А., Васильева В.И., Григорчук О.В. Явления переноса в ионообменных мембранах. М.: МФТИ, 2001. 200 с.
2. Коновалов Д.Н., Ковалев С.В., Лазарев С.И., Луа П. и др. Вольт-амперные и омические характеристики электромембранной очистки гальванических стоков от ионов NH4+, Zn2+, NO3-, SO42-, PO43- // Вестник Тамбовского государственного технического университета. 2019. Т. 25. № 4. С. 612–621. doi: 10.17277/vestnik.2019.04.pp.612-621
3. Лазарев С.И., Левин А.А., Ковалев С.В., Михайлин М.И. и др. Вольтамперные и проницаемые характеристики электробаромембранной очистки гальванических стоков от ионов Mg2+, Fe2+ // Вестник Тамбовского государственного технического университета. 2020. Т. 26. № 4. С. 629–636. doi: 10.17277/vestnik.2020.04.pp.629-636
4. Кононенко Н.А., Долгополов С.В., Гнусин Н.П., Березина Н.П. и др. Электрохимические свойства композитных мембран МФ-4СК/полианилин, полученных методом матричного синтеза во внешнем электрическом поле // Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества. 2012. № 2. С. 42–47.
5. Кудашова Д.С., Кононенко Н.А., Бровкина М.А., Фалина И.В. Изучение деградации перфторированной мембраны в процессе работы в водородном топливном элементе // Мембраны и мембранные технологии. 2022. Т. 12. № 1. С. 29–37. doi: 10.1134/S2218117222010059
6. Кравец Л.И., Лизунов Н.Е., Мешалкин А.Ю., Робу С.В. и др. Структура и электрохимические свойства полимерных композитных мембран с селективным слоем // Электрохимия. 2011. Т. 47. № 4. С. 489–498.
7. Ермакова Л.Э., Савина И.А., Сидорова М.П. Структурные и электроповерхностные характеристики анизотропных ультрафильтрационных мембран // Вестник Санкт-Петербургского университета. Физика и химия. 2012. № 1. С. 55–68.
8. Лазарев С.И., Ковалев С.В., Коновалов Д.Н., Луа П. Электрохимические и транспортные характеристики мембранных систем при электронанофильтрационном разделении растворов, содержащих нитрат аммония и сульфат калия // Электрохимия. 2021. Т. 57. № 6. С. 355–376. doi: 10.31857/S0424857021050091
9. Луа П., Лазарев С.И., Ковалева О.А., Ковалев С.В. Электрохимические и кинетические характеристики процесса электромембранного разделения раствора сульфата калия // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. 2021. Т. 64. № 8. С. 107–114. doi: 10.6060/ivkkt.20216408.6397
10. Крылов А.В., Шестаков К.В., Лазарев С.И., Хорохорина И.В. Электрокинетические характеристики электродиализной очистки цинкосодержащих растворов от ионов цинка, железа и натрия // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2026. Т. 16. № 1(56). С. 143–153. doi: 10.21285/achb.1024
11. Филимонова О.С., Хорохорина И.В., Лазарев С.И., Брянкин К.В. Исследования вольт-амперных характеристик в процессе электродеионизационной очистки промышленных растворов от хромсодержащих веществ // Вопросы современной науки и практики. Университет им. В.И. Вернадского. 2024. № 2(92). С. 53–63. doi: 10.17277/voprosy.2024.02.pp.053-063
12. Михайлин М.И., Лазарев С.И., Хорохорина И.В., Полянский К.К. Исследование вольт-амперных характеристик процесса электродеионизации с использованием различного ионообменного наполнителя // Вестник Технологического университета. 2022. Т. 25. № 7. С. 60–63. doi: 10.55421/1998-7072_2022_25_7_60
13. Заболоцкий В.И., Романюк Н.А., Лоза С.А. Электрохимические свойства и специфическая селективность гетерогенных ионообменных мембран в борат-нитратных растворах электролитов // Мембраны и мембранные технологии. 2023. Т. 13. № 1. С. 3–14. doi: 10.31857/S221811722301008X
14. Ачох А.Р., Заболоцкий В.И., Лебедев К.А., Шарафан М.В. и др. Электрохимические свойства и селективность двухслойных ионообменных мембран в тернарных растворах сильных электролитов // Мембраны и мембранные технологии. 2021. Т. 11. № 1. С. 58–78. doi: 10.1134/S2218117221010028
15. Шельдешов Н.В., Заболоцкий В.И., Лоза С.А. Электропроводность ионообменных мембран C профилированной поверхностью // Мембраны и мембранные технологии. 2014. Т. 4. № 4. С. 261. doi: 10.1134/S2218117214040087
16. Шкинев В.М., Мартынов Л.Ю., Трофимов Д.А., Долгоносов А.М. Наполненные ионитами трековые мембраны с асимметричными порами для электрохимического определения ацетилхолин хлорида // Журнал аналитической химии. 2021. Т. 76. № 3. С. 279–288. doi: 10.31857/S0044450221030105
17. Нифталиев С.И., Козадерова О.А., Ким К.Б. Электропроводящие свойства мембран МК-40 и МА-41, исследованные методом высокочастотной спектроскопии импеданса // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2016. № 1(67). С. 167–172. doi: 10.20914/2310-1202-2016-1-167-172
18. Из полиамида. URL: https://vladipor.ru/wp-content/uploads/2023/06/iz_poliamida.pdf (дата обращения: 20.04.2026).
Рецензия
Для цитирования:
Лазарев С.И., Коновалов Д.Н., Малин П.М., Полянский К.К. Электрохимические характеристики процесса электронанофильтрационного разделения никельсодержащих растворов. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2026;88(3):326-336. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2026-3-326-336
For citation:
Lazarev S.I., Konovalov D.N., Malin P.M., Polyansky K.K. Electrochemical characteristics of the process of electron nanofiltration separation of nickel-containing solutions. Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2026;88(3):326-336. (In Russ.) https://doi.org/10.20914/2310-1202-2026-3-326-336
JATS XML



























