При получении и очистке многих веществ, как-то: лечебных сывороток, растворов, содержащих сахар, алкалоидов, глицерина и т. п. приходится сталкиваться с необходимостью удаления электролитов путем электродиализа.
Успех применения электродиализа зависит в основном от поддерживания в электродиализуемых растворах определенных значений рН или определенного хода изменений рН в продессе удаления электролитов; это является необходимым как во избежание нежелательных изменений ценного вещества, так и для лучщего удаления загрязняющих веществ.
Вопрос регулирования рН в процессе электродиализа давно занимает техническую мысль. Применение раз.личных комбинчцрй диафрагм не устраняет изменений реакции среды электродиализуемых растворов, концентрированных растворов электролитов и при достаточно высоких плотностях тока.
Для устранения нежелательных изменений реакции среды в очищаемом растворе при электродиализе, проводимом при высоких плотностях тока, предлагались различные способы, например, нейтрализация электродиализуемого раствора кислой или соответственной щелочью, или проведение электродиализа таким образом, чтобы в среднем пространстве была щелочная реакция, которая устраняется пропусканием СОз в очищаемый раствор, или замещение в очищаемом растворе перед его электродиализом трудно удаляемых при электродиализе ионов на более быстро удаляемые.
Однако эти способы являются неудобными и сопряжены с усложнениями технологических процессов или вообще не могут быть применены (например, способ с пропусканием СОа неприменим при электродиализе лечебных сывороток). I
Изменение реакции среды в очищаемом растворе происходит вследствие неодинаковой скорости удаления из среднего пространства электродиализатора анионов и катионов загрязняющего электролита. Так, например, при электродиализе антитоксического глобулина, содержащего (NH.t)2SO4 вследствие того, что скорость удаления
ионов NH4 больше таковой ионов SO4, происходит сильное подкисление очищаемого раствора.
Найдено, что нежелательные изменения реакции среды в очищаемом растворе могут быть устранены, если электродиализ проводится с регулированием кислотности и щелочности соответственно анолита и католита.
По предлагаемому способу путем регулирования кислотности анолита и щелочности католита возможно проведение электродиализа сколь угодно концентрированных растворов электролитов при любых плотностях тока как sspH соблюдении нейтральной реакции среды в очищаемом растворе (при этом получается максимальный выход по току), так и при соблюдевии заданного хода изменения реакции среды в очищаемом растворе, что является важным при очищении лечебных сывороток, молочной кислоты, разделении аминокислот и т. д.
Если при электродиализе скорость удаления SO/ больше скорости удаления NHi, что приводит к щелочной реакции в среднем пространстве между диафрагмами, то создавая малую концентрацию щелочи в католите и повышенную кислотность в анолите, можно достигнуть одинаковых скоростей удаления ионов.
Наоборот, если при электродиализе скорость удаления NH4 больше скорости удаления SO4, что обусловливает кислую реакцию в среднем пространстве, то повышая щелочность католита и тем увеличивая часть тока, переносимую ионами ОН через катодную диафрагму, можно достигнуть одинаковых скоростей удаления SO4 и NH4 и следовательно, нейтральной реакции в среднем пространстве.
Подбором соответствующих кислотностей анолита и щелочности католита можно достигнуть проведения электродиализа при любых значениях рН в среднем пространстве или любом заданном ходе его изменений.
При электродиализе 0,2 растворов (NH4)2SO4 независимо от природы анодной мембраны, скорость удаления ионов NH4 больше скорости удаления (SO/), вследствие чего раствор в средней камере делается кислым. Чтобы достигнуть нейтральной реакции в среднем пространстве, необходимо электродиализ проводить при повышенной щелочности католита. В этом случае скорость удаления ионов NH4 и одинакова и среднее пространство имеет нейтральную реакцию.
Наибольший выход по току должен быть при нейтральной реакции в среднем пространстве. Экспериментальные данные подтверждают это, так выход по току при электродиализе растворов (NH4)2SO4 для ионов SO4 составляет:
Нейтральная реакция в среднем пространстве может быть достигнута независимо от природы примененных мембран.
При электродиализе растворов сывороточного глобулина с (NH4)2SO4 нри различных плотностях тока для ого, чтобы в очищаемом растворе в процессе электродиализа сохранялась реакция, близкая в нейтральной, электродиализ необходимо проводить при тем большей щелочности католита, чем выше концентрация (NH4)2SO4
в электродиализуемом растворе и чек выще плотность тока.
В случае необходимости щелочь или кислота добавляются в электродныепространства в начале процесса.
Так как в процессе электродиализа происходит уменьшение концентраций солей в среднем пространстве, то соответственно этому уменьшают кислотность анолита и щелочность католита, промывая электродные прострав ства водой.
Предмет изобретения.
Способ удаления электролитов из растворов лечебных сывороток, алкалоидов и тому подобных веществ путем их электродиализа, отличающийся тем, что в целях поддержания в очищаемом растворе желательной концентрации водородных ионов при любых плотностях тока, регулируют кислотность анолита и щелочность католита путем добавления к ним соответствующих количеств щелочей и кислот.
