Jak změní poměr draslíku-k-sodíku (1:1 vs. 3:1) polymerní alkálie v ohřívači PFA (Perfluoroalkoxy) používaném k udržení 150 stupňů ve směsi 50/50 (hmot. %) NaOH/KOH alkalických iontů?

Rychlost alkalických iontů přes 1,0 mm PFA stěnu ve směsném alkalickém roztoku 50/50 při 150 stupních je funkcí poměru draslíku-k-sodíku. Ion K + má větší iontový poloměr ( 138 pm ) než Na + ( 102 pm ) . Větší ionty procházejí pomaleji. Rychlost permeace je 0,05-0,10 g/m2·den při poměru K/Na 1:1. Při poměru 3:1 (vyšší K+) se rychlost permeace snižuje na 0,03-0,06 g/m 2 ·den v důsledku větších iontů K+, které blokují cesty difúze.

Mechanismus permeace alkalických iontů v PFA

Alkalické ionty infiltrují PFA pomocí-difúzního procesu. Molekuly vody se shlukují s ionty. Čím větší je iont, tím menší je difúzní koeficient. Ve smíšených alkalických roztocích větší iont (K+) difunduje pomaleji a menší iont (Na+) difunduje rychleji. Při vysokých poměrech K/Na permeačnímu chování dominují pomalejší ionty K$^+$-.

Kvantitativní rychlost permeace vs poměr K/Na

Poměr K/Na Obsah KOH (%) Obsah NaOH (%) Rychlost permeace (g/m2·den)
Průvodce poměrem K/Na a rychlostí prostupu 0 0 100 0.10-0.20 0.5 33 67 0.08-0.15 1.0 50 50 0.05-0.10 2.0 67 33 0.04-0.08 3.0 75 25 0.03-0.06 5.0 83 17 0.02-0.05

Cílová rychlost prostupu (g/m2/den) Minimální doporučený poměr K/Na<0.10 >1.0 Ano<0.05 >3.0 Ano<0.03 >5.0 Ano
Specifikace s jistotou

Vyšší poměry K/Na (více KOH) snižují permeaci alkálií u ohřívače PFA ve smíšené alkálii při 150 oC. Použijte minimální poměr K/Na 1:1, abyste minimalizovali penetraci. Technik upravuje obsah alkálií, aby omezil propustnost iontů stěnou PFA.