Способ разделения ионов Советский патент 1983 года по МПК B01D13/02 

Изобретение относится к электрохимическому разделению веществ. Известен способ разделения ионов путем электродиализа в электродиализаторе с чередующимися катионообменными и анирнообменными мембранами.. Способ заключается в том, чтоперпендикулярно миграции разделяемых ионов подается поток растворителя, который выносит из поля миграции менее подвижный 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 иoнитoмL1J. .

Недостатком известного способа является невысокая степень разделени

Цельюизобретения является увеличение степени разделения.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу разделения ионов пут,м электродиализа в электродиализаторе с чередующимися катионообм.енными и анионообменными мембранами электродиализ ведут налПеременном токе,

На чертеже приведена схема предла гаемого crfbco6a. . .

Установ.ка для разделения включает электродиализатор 1, дозатор 2, электродиализатор 1 включает среднюю камеру 3 электродные камеры t и 5, средняя камера отделена от электродных, ионообменными мембранами, типа и МА-40.В электродных камерах и 5 размещены электроды 6 и 7).хНа которые подается напряжение от генератора 8 инфранизких , типа ГЗ-16.

Ток в. цепи регистрируется амперметром 9. На выходе из электродиализной ячейки раствор-носитель последовательно подавался в кондуктометрическую ячейку 10 и манометрические ячейки pNa, рСа, рН и рС1 электродами. В качестве индикаторных электродов использовались электроды ЭСЛ-5111 (pNa)-(ТИП 20 - 15 (рСа) производство ЧССР; ЭСрЛ - 01 (рС1); ЭСП-0414 (рН), а в качестве сравнительного электрода - электрод типа ЭВЛ-1М1 и ЭВЛ - 1ми.

Особенность данного эксперимента состоит в применении ионосёлективных электродов для индикации ионов, пе-

решедших в pacтвop-нocитeлbv и генератора инфранизких частот.. Ионоселективные электроды позволили.идентифицирювать исследуемые ионы до концентраций Порядка .a генератор инфранизких частот позволил плавно изменять частоту питания элёктродиализной 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°С следующие:Е д, - 10б мВ; .ЕСС( - 65 мВ; рН 5,3, Ecg 285мВ.

Концетрирование ионов в раствореносителе 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 электро да 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 раствора NaOH-CaCI представлены в таблице. Исходный |эаствор NaOH-CaCl2 с концентрациями компонентов 0,005 н. заливается в электродные камеры и 5- . Концентрация компонентов в исходном растворе маленькая, чтобы исключить диффузию ионов в раствор-носитель.

.Коэффициент разделения исследуемых ионов определялся как

Cf/ Cj

К

л даСсТ

С , .С; т концентрация иссле- дуемых ионов в исходном растворе; AJjC|J,.- величины концентрирования исследуемых ионов в растворе носителе. . ,

При этом К 1 о.значает, что разде.ление отсутствует, при К со (К 0)- разделение полное.

3. 10f27704

Из таблицы видно, что эффективность В таблице представлено концентри,разделения ионов на переменном токе рование в растворе-носителе в завивыше (разделение полноеV чем на симости от частоты питания электропостоянном токе.диализной ячейки.

На по- О Ю стоянном токе О

На пе- 0,1 , О ременномтоке ОНVCГ 0,5 . .

00 Полное

0.1

00 Полное

10 10