Модель ионита

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 280678 (21) 2634766/18-25 (51)М, Кл, с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

G 01 N 27/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 543.257 (088.8) Опубликовано 25,0380 Бюллетень № 11

Дата опубликования описания 28.0380 (72) Авторы изобретения

В.А. Лебедев и М.Н. Курин (71) Заявитель

Томский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт имени С;М Кирова (54) МОДЕЛЬ HOHHTA

Изобретение относится к области физико-химических исследований и предназначено для изучения электропроводности ионообменных материалов и кинетики ионного обмена °

Существует механическая модель ионита, в которой роль углеводородных цепей играют упругие пружины, а конфигурационная энтропия цепей и электростатические силы отталкивания, действующими между соседними фиксированными ионами, не принимаются во вниманир (1). Данная модель не позВоляет изучать механизм обмена, не 15 говоря о процессах, протекаяцих в условиях наложения электрического поля на систему ионит-раствор.

Известна физическая модель для изучения электропроводности ионообменнык материалов, выполненная в виде раствора определенной концентрации (2) .

Однако необходимо заменять гель ионообменного материала раствором определенной концентрации, а это приводит к образованию на внутренней поверхности ионообменного стакана двойного элек трическ ого слоя, к от орый влияет на электропроводность модели.

Цель изобретения — повышение точности определения электропроводности и расширение функциональных возможностей модели, т.е. создание физическ ой модели, паз в оляющей изучать к инетику ионного обмена, формирование концентрационного профиля в ионообменном материале, включая случай наложения внешнего постоянного электрического поля.

Достигается это тем, что ионообменник выполнен в виде цилиндра из изучаемого ионообменного материала, заключенного между резиновыми прокладками. . На чертеже дана предложенная модель способа.

Физическая модель ионита выполнена в виде цилиндра 1 из изучаемого ионообменного материала, который заключается между прокладками 2 из вакуумной резины и прижимается к ним торцами с помощью обжимных пластин 3 из оргстекла. Прокладки в модели необходимы для того, .чтобы ионообменник работал как бесконечно длинный цилиндр. Это позволяет получить концентрационный профиль обменивающихся ионов как цилиндрической, так и сфе723444

Формула изобретения

ЦНИИПИ Заказ 422/34 Тираж 1019 Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная,4 рической геометрией. Знание концентрационного профиля позволяет получить кинетические характеристики ионообменного процесса, т.e. .электропроводность, коэффициенты диффузии, включая нелинейное.

Модель ионита выполняется следующим образом. Для этого вырезают диск диаметром 42 мм на мембраны МК-40, переводят в СИ-форму и в набухшем состоянии заключают между резиновыми прокладками с обжимными пластинами, помещают между электродами и погружают в раствор NaOH с высоким процентным содержанием радиоактивного изотопа Ба.

По истечении времени обмена ионообменник извлекают, подвергают соответствующей обработке и плотно прижимают к рентгеновской пленке. Время экспозиции определяется в зависимости от активности ионообменника. Если использовать не диск, а длинный цилиндр, то концентрационный профиль на основе описанной выше методики получить нельзя, так как будет наблюдать- 25 ся размытие за счет излучения с верхних слоев цилиндра.

При наложении ВПЭП на систему ионит-раствор с учетом симметрии элект. рического поля, напряженность поля и 30 потенциал будут зависеть только от двух координат 2 и S. данная зависимость будет иметь место для ионнообменника сферической формы, центр которого расположен в начале сферичес- 3$ кой системы координат и цилиндричес— кой формы, ась которого совпадает с осью 2 и расположена в начале цилиндрической системы координат, перпендикулярно напРавлению электрического 40 поля.

Предлагаемая физическая модель работает следующим образсм.

Плоский цилиндр (ионообменник) из изучаемого ионообменного материала 1, например, МК-40, находящийся в Сиформе в набухшем состоянии помещается между резиновыми прокладками 2 из вакуумной резины, которые прижимаются к торцам ионообменника обжимными пластинами 3 . Данное устройств о помещается в раствор между электродами, с помощью которых накладывается на систему ионит-раствор.

Таким образом, применение физической модели позволило получить концентрированный профиль обменивающихся ионов . Экспериментально,подтверждена поляризация двойного электричес кого слоя ионообменника.

Анализ получения профиля позволяет ответить на.многие неясные вопросы, возникающие при протекании процесса ионного обмена в условиях наложения электрического поля на систему ионитраствор, а .также прогнозировать поведение процесса.

Модель ионита, содержащая ионообменник, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения точности определения электропроводности, ионообменник выполнен в виде цилиндра из изучаемого ианообменного материала, заключенного между резиновыми прокладками.

Источники информации, . причятые во внимание при экспертизе

1. Гольферих Ф. Иониты. М., Изд-во

Ин.лит., 1962, с. 91-93, 142.

2. Гнусин Й.П., Гребенюк В.Д.

Электрохимия гранулированных ионитов .

Киев.. Изд-во Наукова Думка, 1972, с. 82-83.