Способ разделения ионов

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

В< 1) В 01)3 13/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ:„"

М ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 1856562/23-26 (22) 11. 12. 72. (46) 23. 09. 83. Бюл. N 35 (72) В. Г. Динкель и M. Â. Кулаков (71) Московский институт химического ,машиностроения (53) 621.357. 1 (088. 8) (56) 1. Деминерализация методом элек" тродиализа. Под ред. Дж P. Уилсона.

М., "Мир", 1963, с. 39.

„„SU„„1042770 A (54) (57) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ. ИОНОВ путем электродиализа в электродиализаторе с чередующимися катионоофменными и анионообменными мембранами, о т л ич а ю щ и " с я тем, что, с целью увеличения степени разделения, электродиализ ведут на переменном токе.

70 2 решедших в раствор-носитель„и генератора инфранизких частот,, Ионоселективные электроды поэволили.идентифицировать исследуемые ионы до кон-, центраций порядка 10 5н., а генератор инфранизких частот позволил плавно изменять частоту питания электродиализной ячейки, а следовательно, точнее определять частоту полного разделения исследуемых ионов °

В качестве раствора-носителя применялась дистиллированная вода с удельной электропроводностью

2,0 мкСм/см. Потенциалы индикаторных электродов в растворе-носителе при

t = 23,5 Ñ следующие; Е„ = - 106 мВ; = - 65»> рН = 5,5; ЕС = 285 мВ.

Концетрирование ионов в растворе" носителе определялось как разница между потенциалами индикаторных электродов,в растворе-носителе до и после электродиализной ячейки, Для пересчета потенциалов индикаторных электродов в соответствюущие концентрации ионов для каждого электрода перед экспериментом был построен градуировочный график. В процессе эксперимента градуировочные графики непрерывно корректировались..Электродиализный ток через ячейки поддерживался постоянным и равным как на постоянном, так и на переменном токе.

Результаты эксперимента для раство-— ра МаОН-СаС12 представлены в таблице.

Исходный раствор ИаОН-СаС12 с концентрациями компонентов 0,005 н, заливается в электродные камеры 4 и 5., Концентрация компонентов в исходном растворе маленькая, чтобы исключить

40 диффузию ионов в раствор-носитель..Коэффициент разделения исследуемых ионов определялся как

Ci/ С ь(с,.) ë(ñ, При этом К: = 1 означает, что разделение отсутствует, при К = eo (К

= О ) — разделение полное.

1 10427

Изобретение относится к электро-. химическому разделению веществ.

Известен способ разделения ионов путем электродиализа в электродиализаторе с чередующимися катионообменными и анионообменными мембранами., Способ заключается в том, что перпендикулярно миграции разделяемых ионов подается поток растворителя, который . выносит из .поля миграции менее под- 10 вижный ион. Более подвижный ион успевает -мигрировать под действием постоянного тока в смежную камеру, где захватывается растворителем. Для уменьшения омического сопротивления межмембранного пространства и увеличения эффекта разделения ионов межмембранное пространство заполняется гранулированным ионитом(13.

Недостатком известного способа является невысокая степень разделения.

Целью изобретения является увеличение степени разделения.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу разделения Z5 ионов пут-.ì электродиализа в электродиализаторе с чередующимися катионообменными и анионообменными мембранами, 1 электродиализ ведут на.,переменном токе. 30

На чертеже приведена схема предлагаемого способа.

Установка для разделения включает электродиализатор 1, дозатор 2, электродиализатор 1 включает среднюю камеру 3, электродные камеры 4 и 5, средняя камера отделена от электродных ионообменными мембранами, типа MK-40 и МА-40. B электродных камерах 4 и 5 размещены электроды

6 и 7, на которые подается напряжение от генератора 8 инфранизких час от, типа Г3-16. )ок в цепи регистрируется амперметром 9 На выходе из электродиализ- 45 ной ячейки раствор-носитель последовательно подавался в кондуктометрическую ячейку 10 и манометрические . ячейки рйа, рСа, рН и рС! электрода- где ми, В качестве индикаторных электродов использовались электроды ЭСЛ-51"

11 (рйа );тип 20 - 15 (рСа) производство ЧССР," ЭСрЛ - 01 (pC1); ЭСП-0414 (рН ), а в качестве сравнительного электрода - электрод типа ЭВЛ-1MI и ЭВЛ " )ИИ.

t 55

Особенность данного эксперимента состоит в применении ионоселективных электродов для индикации ионов, пеС ° .С - концентрация исследуемых ионов в исходном растворе; д(С,),а(С ")- величины концентрирования исследуемых ионов в раствореносителе, 3 1042770 4

Из таблицы видно, что эффективность В таблице представлено концентриразделения ионов на переменном токе рование в растворе-носителе в зави- выше (разделение полное ), чем на симости от частоты питания электропостоянном токе. диализной ячейки.

Система Частота ионов Гц, Величины концентрирования ионов в растворе-,носителе

Рр a(Ha)p P0H),н 4ОЗ, н

01 2 100

На по-.. Са /Иа 0

42 стоянном токе 0Н /С1 0

1051 1О Ф2

10О4

0,1 0 оо Полное а>Полное

1001

0 5

Составитель О. Зобнин

Редактор Л. Гратилло Техред И.Яетелева Корректор А. Повх

Заказ 7181/8 Тираж 688 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета" СССР. по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб ., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

+2

На пе- Са /Иа ременном токе OH /С1

Коэффициент разделения, К

100,4