Contribution à l'étude de la perméabilité ionique d'une membrane échangeuse d'ions en dialyse de diffusion

Contribution to the study of the ionic permeability of an ion exchange membrane

• Auteur / Autrice : Hanane Bouayad
• Direction : Bernard Auclair
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie et physicochimie des polymères
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Paris 12

Mots clés

Mots clés contrôlés

Osmose

Électrolytes

Diffusion (physique)

Membranes échangeuses d'ions

Résumé

Actuellement, les membranes échangeuses d'ions (MEI) sont très utilisées dans divers procédés et se distinguent par la complexité des phénomènes étudiés, de la microstructure, leur grand nombre d'interactions milieu-matière. . . Nous avons considéré un système simple de dyalise de diffusion où une MEI sépare une solution d'électrolyte de l'eau permutée. Le flux ionique, le flux osmotique et la quantité d'electrolyte absorbé par la MEI ont été mesurés. L'utilisation de l'équetion de FICK avec les coefficients de diffusion des électrolytes (déterminés grâce à cette dernière quantité) et en présence d'une couche limite de diffusion du côté du compartiment aval permet de trouver avec une bonne précision les valeurs des flux d'électrolyte. La confrontation entre ces deux séries de valeurs nous a permis aussi de déterminer les coefficients de sélectivité aux très faibles concentrations et conformément à la théorie ont montré que les MEI sont très sélectives dans ce domaine de concentrations.

At present, the ion-exchange membranes (IEM) are used in various processes for different applications. These membrane are well known by the complexity of their microstructure and their physico-chemical interactions with ions. In order to better understand the behaviour of this material in presence of electrolytes, we considered a simple system of ''Diffusion Dyalisis'' where an IEM separates an electrolyte solution (AY) from permuted water. The electrolyte flux jay, the osmotic flux and the electrolyte quantity sorbed by the IEM were measured. The use of the FICK's law, with the experimental values of the Day and with the assumption of the presence of a diffusion boundary layer in the downstream compartement, allows to compute the values of Jay with an acceptable precision. The confrontation of the computed and the measured values of Jay enabled us to determine the selectivity coefficient at very weak concentrations, and to confirm that IEM are very selective in this concentration range.