CIESC Journal

• TRANSPORT PHENOMENA & FLUID MECHANICS • 上一篇    下一篇

杂化荷电镶嵌膜在有机溶液体系中膜电位

刘俊生a,b;徐铜文a;祝熙宇a; 傅延勋a   

  1. a Laboratory of Functional Membranes, School of Chemistry and Material Science, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China
    b Department of Chemical and Materials Engineering, Hefei University, Hefei 230022, China
  • 收稿日期:1900-01-01 修回日期:1900-01-01 出版日期:2006-06-28 发布日期:2006-06-28
  • 通讯作者: 刘俊生

Membrane Potentials Across Hybrid Charged Mosaic Membrane in Organic Solutions

LIUJunshenga,b;XUTongwena;ZHUXiyua; FUYanxuna   

  1. a Laboratory of Functional Membranes, School of Chemistry and Material Science, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China
    b Department of Chemical and Materials Engineering, Hefei University, Hefei 230022, China
  • Received:1900-01-01 Revised:1900-01-01 Online:2006-06-28 Published:2006-06-28
  • Contact: LIU Junsheng

摘要: Membrane potentials across hybrid charged mosaic membrane in organic solutions were measured. Equilibrium swelling degree (SD) and fixed charge density in both organic solutions and water were also determined. Ethylene glycol, ethanol, n-propanol and glycerol were used as organic solutes; meanwhile 0.001mol•dm-3 aqueous KCl solution was utilized as a strong electrolyte to measure the electrical difference. Equilibrium swelling degree indicated that it could be affected by the density of organic solutes; while it enhanced with the increasing density of these solutes. The measurement of fixed charge density showed that the membrane had the maximal absolute value in water among these solvents whether for cationic or anionic groups; the difference of dielectric constant between the water and the organic solutes might be responsible for these change trends. It was confirmed that membrane po-tentials increased with both the increasing concentration of the organic solutions and the elevated pH values. These results demonstrated that the characteristics of the hybrid charged mosaic membrane could be highly impacted by the properties of the organic solutes. A theoretical model for charged membranes in ternary ion systems of weak electrolyte can be used to explain the above-mentioned phenomena.

关键词: hybrid charged mosaic membrane;membrane potential;equilibrium swelling degree;fixed charge density;organic solution

Abstract: Membrane potentials across hybrid charged mosaic membrane in organic solutions were measured. Equilibrium swelling degree (SD) and fixed charge density in both organic solutions and water were also determined. Ethylene glycol, ethanol, n-propanol and glycerol were used as organic solutes; meanwhile 0.001mol•dm-3 aqueous KCl solution was utilized as a strong electrolyte to measure the electrical difference. Equilibrium swelling degree indicated that it could be affected by the density of organic solutes; while it enhanced with the increasing density of these solutes. The measurement of fixed charge density showed that the membrane had the maximal absolute value in water among these solvents whether for cationic or anionic groups; the difference of dielectric constant between the water and the organic solutes might be responsible for these change trends. It was confirmed that membrane po-tentials increased with both the increasing concentration of the organic solutions and the elevated pH values. These results demonstrated that the characteristics of the hybrid charged mosaic membrane could be highly impacted by the properties of the organic solutes. A theoretical model for charged membranes in ternary ion systems of weak electrolyte can be used to explain the above-mentioned phenomena.

Key words: hybrid charged mosaic membrane, membrane potential, equilibrium swelling degree, fixed charge density, organic solution