Жидкая мембрана для разделения водных растворов солей Советский патент 1991 года по МПК B01D61/38 

ч(21) 4326783/26 (22) 11.08.87 (46) 23.12.91. Бнш. Я 47

(71)Институт химической физики АН СССР

(72)В.В Демочкин, А.Е. Донцов, Н.М. Кочергинский, С.А. Маслов, М.А. Островский и В.Л. Рубайло

(53)66.066-278.002.2(088.8)

(56)Заявка ФРГ № 2910793, кл. Б 01 D 13/00, 1980.

(54)ЖИДКАЯ МЕМБРАНА ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ СОЛЕЙ

(57)Изобретение относится к мембранной технологии, а именно R жидким

мембранам на пористой полимерной основе, и может найти применение для извлечения иконцентрирования катионов меди и других двухвалентных тяжелых металлов в водных растворах и для очистки от них водных растворов. Целью изобретения является увеличение проницаемости мембраны для катионов металлов. Предлагаемая мембрана представляет собой импрегнированную водонерастворимыми органическими костями пористую полимерную матрицу, отличающуюся тем, что она содержит меланин, адсорбированный на поверхности пористой матрицы. 1 ил.

Изобретение относится к мембранной технологии, а именно к жидким мембранам на пористой полимерной основе, и может найти применение для извлечения и концентрирования катионов меди и других двухвалентных тяжелых металлов в водных растворах и для очистки от них водных растворов .

Целью изобретения является увеличение проницаемости мембраны для катионов металлов.

Поставленная цель достигается тем, что мембрана, представляющая собой импрегнированную водонераствори- мыми органическими жидкостями пористую полимерную матрицу, содержит меланин.

Меланин представляет собой черного цвета продукт окислительной полимеризации тирозина, диоксифенилаланина

и катехоламиново Его получают как из природных продуктов, так и синтетически. Большие количества дешевого препарата меланина могут быть получены из отходов сельскохозяйственного производства (например, из отходов переработки винограда или из отходов производства растительного масла), На чертеже изображена предлагаемая структура жидкой мембраны.

На чертеже приняты следующие обозначения: локализованные на поверхности поры частицы меланина с фиксированными на них ионообменными группами (-СООН, -NH2, NH, -ОН) 1, тон- - кий слой воды, контактирующий с полимерной матрицей, меланином и импрег- пирующей жидкостью, 2, импрегниру- ющая жидкость 3, поверхность поры, образованная полимерной матрицей, 4,

о со со ел

СП

1

донорный раствор 5, акцепторный раствор 6.

В качестве пористой полимерной основы могут использоваться нитро- целлюлозные ультрафильтры и другие пористые полимерные матрицы. Импрег- нирующая водонерастворимая органическая жидкость может представлять собо жирные кислоты, их эфиры, углеводоро ды, фосфолипиды, растительные или животные масла или смеси водонераст- воримых веществ.

Пример. 0,05 г-синтетичес-1 кого ДОФА-меланина суспендируют в 5 мл сЬосфатного буфера, рН 9. Полученную суспензию фильтруют через нитроцеллюлозные ультрафильтры пористостью 75%, со средним диаметром пор 0,45 мкм и толщиной 100 мкм при 20°С. Затем мембрану сушат в потоке теплого воздуха. Высушенную мембра- ну помещают в сосуд с метилолеатом, через 5 мин извлекают, дают стечь жидкости с поверхности, после чего закрепляют мембрану с рабочей площадью S 50 см2 в термостатированную тефлоновую ячейку. Диффузионная ячейка разделяется мембраной на две камеры объемом 20 мл каждая. Определенная по привесу масса иммобилизованного в мембране меланина и метилолеата на 1 г сухой поли- , мерной матрицы равна 65 мг/г и ,2,4 г/г соответственно. Удельное сопротивление мембраны на постоянном токе составляло 0,17 мОм См2.

0 5 5

0

В первую камеру заливают 15 мл водного раствора сульфата меди (2+) с содержанием CuSO). 12,8 г/л (0,08 г-иона Си2Ул) - донорный раствор. Во вторую камеру помещают 15 мл 1 М водного раствора акцепторный раствор. Температура 20°С. Содержание меди в обеих камерах анализируют спектрофотометрически по окраске комплекса с неокупроином при 453 нм. Через 5 ч в первом отделении содержится 0,77% меди, а во втором отделении 76 мг меди. Степень извлечения меди из исходного раствора 99%.

Преимуществом мембраны является ее дешевизна, так как меланин можно получать в больших количествах из природного сырья. Кроме того, прочность закрепления полимерных цепей меланина в мембране приводит к увеличению ее времени жизни и исключает потери меланина и загрязнение водных растворов. Формула изобретения

Жидкая мембрана для разделения водных растворов солей, состоящая из пористой полимерной основы и им- прегнируюшей водонерастворимой органической жидкости, отличающаяся тем, что, с целью увеличения проницаемости мембраны для катионов металлов, пористая основа содержит адсорбированный на ее поверхности меланин.

Си

Н

б