Способ измерения концентрации металла в потоке амальгамы

 

Изобретение относится к электрохимическому контролю технологических процессов производства едких щелочей и хлора ртутным методом. Цель изобретения - упрощение процесса измерения концентрации металла в потоке амальгамы и повышение его надежности за счет исключения дозированной подачи раствора электролита в зону электрода сравнения. Концентрацию металла в потоке амальгамы измеряют по величине ЭДС между амальгамой и электродом сравнения, содержащим раствор постоянного состава. Амальгаму и раствор постоянного состава электрода сравнения разделяют погруженной в амальгаму мембраной, проницаемой для катионов растворенного в ртути металла. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) G О! N 27/416

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П(НТ СССР (21) 4350197/31-25 (22) 28.12.87 (46) 23.07.90. Бюл. .27 (72) В.П. Чвирук, Н.В. Конева, О.А. Мевчук, А.А. Узбеков и А.ф. Мазанко (53) 543.25(088.8) (56) Огородник А.В. Автоматизация производства хлора и каустической соды, получаемых ртутным методом. — Киев:"

Техника, 1970, с. 182.

Патент Японии V 23385, кл. С 01 !! 27/46, Gt.06.84. (54) СПОСОЬ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ

МЕТАЛЛА В ПОТОКЕ АМАЛЬГАМЫ (57) ИзоЬретение относится к электрохимическому контролю технологических.

Изобретение относится к области электрохимического контроля технологических процессов производства едких щелочей и хлора ртутным методом.

Целью настоящего изоЬретения является упрощение и повышение надежности определения концентрации щелочного металла в потоке амальгамы за счет исключения постоянной дозировки раствора в зону измерения потенциала амальгамы.

На фиг. 1 показана принципиальная схема предлагаемого способа измерения концентрации щелочного металла в потоке амальгамы электролизера с ртутным катодом для получения хлора и каустической соды; на фиг. 2узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - расчетная (-) и экспериментальная (б) „„ S„„1580234 А 1

2 процессов производства едких щелочей и хлора ртутным методом. Цель изоЬретения — упрощение процесса измерения концентрации металла в потоке амальгамы и повышение его надежности за счет исключения дозированной подачи раствора электролита в зону электрода сравнения, Концентрацию металла в потоке амальгамы измеряют по величине ЭДС между амальгамой и электродом сравнения, содержащим раствор постоянного состава. Амальгаму и раствор постоянного состава электрода сравнения разделяют погруженной в амальгаму мембраной, проницаемой для катионов растворенного в ртути металла.

3 ил. 8 зависимость ЭДС элемента, амальгама натрия-ртутно-окисный электрод сравнения в растворе 400 г/л NaoH.

Во входном кармане электролизера, куда подаются из разлагателя поток (Х амальгамы 2 натрия и вода для промыв- CO ки ее от щелочи, образующая над амаль- Ю гамой слой раствора 3 гидроксида нат- ©д рия переменной концентрации, распо- ь4 ь лагают корпус измерительного устройства 4 таким образом, что мембрана 5, закрывающая одно или несколько отверстий в корпусе 4, погружена в поток амальгамы 2. Вольтметром 6 с высоким внутренним сопротивлением измеряют

ЭДС цепи амальгама 2 натрия в кармане 1 электролизера - мембрана 5 раствор 7 гидроксида натрия постоянной концентрации - ртутно-окисный

1 80234 электрод сравнения, включающий донную ртуть 8, слой 9 окиси ртути, и металлический конт и О. Вольтметр

6 соединяют с контактами электрода сравнения 10 и амальгамы 11.

Назначение мембраны состоит в том, чтобы исключить границу раздела амальгама - раствор переменной концентрации и обеспечить постоянство концентраций потенциалооЬразующих катионов в фазе, контактирующей с амальгамой. Мембрана может быть микропористой (диффузионной) или ионообменной относительно катиона металла, образующего амальгаму. Постоянство концентрации катиона и пренебрежимо малая величина диффузионного потенциала в фазе мембраны обеспечиваются за счет высокой концентрации электролита (диффузионная мембрана) или ионообменных групп (катионообменная . мембрана) в мембране.

Диффузионные процессы, протекающие на границе раздела мембрана-раствор,. обеспечивают постоянство концентрации ионов натрия в мембране (фиг. 2).

Если потоком амальгамы на поверхность мембраны доставлены капли диспергиро" ванного в ней промывного раствора или щелочи, то гидростатическим давлением столба амальгамы на мембрану этот раствор быстро вытеснен. Возможные изменения концентрации ионов натрия в мембране со стороны амальгамы, при . этом приведены в равновесие с составом раствора, постоянно контактирующим с мембраной со стороны электрода сравнения. о

Наиболее пригодными в качестве мембраны являются катионообменные

40 мембраны, используемьЬ в мембранном производстве каустической соды и хлора.

Пример . Для измерения кон- . центрации натрия в потоке амальгамы ртутного электролизера, ртутно-окисный электрод сравнения с раствором постоянного состава (400 r/ë NaOH) разделяют погруженной на 15-20 мм катионообменной мембраной от потока амальгамы.

Из экспериментальных данных следует, что предлагаемый способ может быть использован для определения концентрации щелочного металла в амальгаме с погрешностью +53 без случайных сбоев, что вполне приемлемо для контроля технологического процесса.

Предлагаемый способ измерения концентрации щелочного металла в потоке амальгамы может быть использован для непрерывного контроля и регистрации ее значения, в качестве сигнализатора допустимой величины концентрации щелочного металла.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет упростить непрерывное измерение концентрации металлов в потоке амальгамы за счет исключения . подачи дозированного раствора в зону. расположения электрода сравнения

Ф и избежать. периодических срывов в показаниях приборов, возникающих во время прерывания потока этого раствора. формула и з о Ь р е т е ч и я

СпосоЬ измерения концентрации металла в потоке амальгамы по величине электродвижущей силы между амальгамой и электродом сравнения, содержащим раствор постоянного состава, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности измерения, амальгаму и раствор постоянного состава электрода. сравнения разделяют погруженной в амальгаму мембраной, проницаемой для катионов растворенного в ртути металла.

1580234 дода

1 алыаюа

Жчалыпжп

4юяыачп

11

5

РаптЯарщелочц :» Уп 0h

I Жу+ 0Н

1580234 1,80

170

1,60

150

40 -ZO

Ю02. 3

Составитель М. Вишневский

Техред M.Ìððãåíòàë

Корректор М.йароши

Редактор Н. Ьобкова

Заказ ?006 Тираж 516 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета па изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, 8-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101