Etude de l'évolution des propriétés de transport des membranes d'électrodialyse lors de leur encrassement par des polyphénols de moûts de raisins

¹ Laboratoire de chimie-physique et électrochimie Université Paul Sabatier, 118 Route de Narbonne F-31400 Toulouse, France.
² Laboratoire des technologies végétales Institut National de la Recherche Agronomique F-31320 Auzeville Tolosane, France.

Résumé

Lors de toute électrodialyse de solutions de substances naturelles les performances des membranes semi-perméables aux ions varient par suite de l'encrassement.

L'évolution au cours du temps des propriétés de transport des membranes d'un électrodialyseur a été étudiée avec quatre méthodes dans le cas où les modifications sont provoquées en déminéralisant des moûts très colorés de raisin.

Les trois premières méthodes ne nécessitent pas de démonter le module d'électrodialyse et concernent le couple de membranes semi-perméables aux anions et aux cations.

• a)

  La méthode instantanée suppose la formation d'un dépôt en surface et permet de vérifier la relation [math] où x est soit la densité du courant, soit la conductivité, soit la concentration

• b)

  La méthode à postériori in situ repose sur la comparaison des flux transmembranaires mesurés sur les solutions en cours de dilution, et en cours de concentration.

• c)

  La méthode à postériori impose de déminéraliser une solution synthétique d'un sel, KCI par exemple, pour suivre l'évolution des rendements en coulombs et des constantes de vitesse de l'opération.

Enfin, parmi les méthodes spécifiques des membranes isolées, pour lesquelles il faut démonter le module d'électrodialyse, la chronopotentio- métrie donne le moyen d'apprécier l'importance de la modification des nombres de transport pour chaque type de membrane.

Abstract

When natural aqueous solutions are demineralised or concentrated by electrodialysis, performances of the permselective membranes decrease du to fouling of the membrane. In the case of grape must, this fouling is caused by the presence of polyphenols.

The variation in time of the transport properties are studied in laboratory by four methods with grape must.

The first three do not require the electrodialysis stack to be disassembled and are related to the pair of membranes permeable to anions and to cations :

• a)

  The instantaneous method is bases on the formation of a cake on the surface of the membrane and follows the relationship [math], where x is either the current density or the conductivity or the concentration.

• b)

  The second method compares the flux coming from the solution being demineralized to that from the solution being enriched.

• c)

  The third method requires the measurement of the electrical yield and the rate constant for the transport of a 1:1 electrolyte.

Lastly, the fourth method concerns each kind of membrane, anion-exchange and cation-exchange. Once the stack is disassembled, the transport numbers are measured by chronopotentiometry.