Способ определения связанной воды Советский патент 1990 года по МПК G01N27/416 G01N33/18 

Изобретение относится к физической и коллоидной химии, в частности к способам определения гидратации веществ, и может быть использовано для определения связанной воды в гидрофильных объектах (в мицеллах, гелях, коллоидных частицах, динамических мембранах).

Цель изобретения - расширение области применения путем определения формы связанной воды, не содержащей

противоионов двойного электрического слоя.

Дисперсную фазу берут в гомоидной форме, переводят в состояние геля в водной среде, измеряют объем воды V и содержание дисперсной фазы т,, в гель вводят электроды для потенциометрического измерения концентрации противоионов С1, затем в гель дополнительно вводят дисперсную фазу в гомоинной форме в количестве т, соегавляющем 30-250% от т. ют.

, перемешива- снова измеряют концентрацию противоионов Сг, Количество связанной воды определяют по формуле

V

с, - с,

(

Сг C

ГО/)

т,

),

(1)

Vu

т.

-объем связанной воды, приведенный к 1 г дисперсной фазы, СМ3/Г,

-общий объем жидкости в системе, см3,

-масса дисперсной фазы в исходной системе, г,

т.

т, + т-масса дисперсной фазы после введения дополнительного ее количества, г, С, - исходная концентрация проти

воионов, моль/л, С2 - концентрация противоионов

после введения дополнительного количества дисперсной фазы, моль/л.

Пример. Берут порошок натриевой формы монтмориллонита, гомогенизируют его в воде до состояния геля, определяют содержание в нем дисперсной фазы т, 1,23 г и объем воды У 10 см3. В гель вводят электроды для определения концентрации ионо натрия, измеряют концентрацию противоионов натрия С( 6,110 4моль/л

с помощью иономера ЭВ-У . Дополнительно в гель вводят дисперсную фазу в количестве га 1,6055 г, что составляет 130% от ША, гомогенизируют, измеряют потенциометрически концентрацию противоионов Сг 2,30 х х моль/л и по известным значениям т, т, т2 V, С(, С2 вычисляют количество связанной воды, не содержащей противоионов натрия, по формуле (1)

0

5

Q

5

0

5

0

VH

1,1 + 0,8.

В таблице представлены результаты измерений предложенным способом связанной воды для нескольких минералов (V 10 см3) .

Полученные результаты хорошо согласуются с другими косвенными методами определения связанной воды, не содержащей противоионов двойного электрического слоя.

Предложенный способ определения связанной воды дает более точную информацию о нерастворяющем объеме воды при управлении процессами фильтрации через тонкопористые фильтры, позволяет более точно интерпретировать результаты обратного осмоса, тонкослойной фильтрации и обезвоживания осадков из высокодисперсных частиц.

Формула изобретения

Способ определения связанной воды в коллоидных системах, включающий операцию приведения в контакт диспес- сной фазы с жидкой дисперсионной средой и потенциометрическое измерение концентрации ионов, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения за счет определения формы связанной воды, не содержащей противоионов двойного электрического слоя, дисперсную фазу берут в гомоионной форме, переводят ее в гель в водной среде, измеряют :потенциометрически концентрацию противоионов, затем повторяют измерение концентрации противоионов при другом значении содержания дисперсной фазы в геле и определяют количество связанной воды, не содержащей противоионов.

Изобретение относится к способам исследования коллоидных систем и может быть использовано как в научно-исследовательской практике, так и для разработки способов интенсификации процессов ультрафильтрации, а также для повышения эффективности процессов обезвоживания осадков из высокодисперсных частиц. Целью изобретения является расширение области применения за счет определения формы связанной воды, не содержащей противоионов двойного электрического слоя. Поставленная цель достигается благодаря тому, что дисперсную фазу берут в гомоионной форме, переводят в состояние геля в водной среде, измеряют объем воды V и содержание дисперсной фазы M₁, в гель вводят электроды для потенциометрического измерения концентрации ионов, измеряют концентрацию противоионов C₁, затем в гель вводят дополнительно дисперсную фазу в гомоионной форме в количестве M₂, перемешивают, снова измеряют концентрацию противоионов C₂ и количество связанной воды определяют по формуле V_н=V/(C₂-C₁)^.(C₂/M₂-C₁/M₁), где V_н - объем связанной воды, приведенный к 1г дисперсной фазы, см³/г. Предлагаемый способ позволяет более точно интерпретировать результаты обратного осмоса, тонкослойной фильтрации и обезвоживание осадков из высокодисперсных частиц. 1 табл.