Устройство для деионизации материалов Советский патент 1982 года по МПК C25B9/08 

(5) УСТРОЙСТВО для ДЕИОНИЗАЦИИ МАТ€РИАЛОВ

I

Изобретение относится к химии Ti может быть использовано для деионизации различных материалов, электриков и диэлектриков, в частности покрытий, от посторонних ионов, наличия которых на их поверхности не допускается, так как они могут нарушать физические, физико-химические параметры свойств поверхностей, например ухудшать адгезию наносимых на эти материалы покрытий специального назначения: антикоррозионных лакокрасочных покрытий, гальванических, химических, напыленных и других покрытий, изобретение также может найти применение в приборостроении, химической, радиоэлектронной и других отраслях промышленности.

Известно устройство для деионизации воды; включающее фильтр с синтетическими ионообменными смолами, в котором растворенные в воде ионы в . результате протекания ионообменных реакций с ионитами, поглощаются ими.

jripvi этом вЬледствйе существования динамического равновесия ионообменной реакции, в растворе остаются остатки ионов, от которых хотят избавиться Гц.

Недостатком ycтpoйctвa является то, что для деионизации требуется значительное время и большой удельный расход ионообменных смол. К тому же, ионообменные смолы при их использовании в известных деионизационных устройствах практически не способны полностью десорбировать сорбированные материалом ионы.

Известно также устройство для деионизации материалов, включающее корПУс, электроды, засыпку и мембраны из перфорированного капрона 2.

Недостатком устройства является невысокая скорость деионизации.

Цель изобретения - ускорение процесса деионизации.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для деионизации материалов, включающем корпус, электро ды, засыпку и мембраны из перфорированного капрона, мембраны выполнены в виде кассет, в которых помещена за сыпка и электроды, и засыпка выполне на из активированного угля. В устройстве обеспечивается электрохимический отрыв ионов от поверхности деионизируемого материала в дистиллированную воду с последующей их электросорбцией на электрически заряженном гранулированном активированном угле и удалением этой кассеты с углем И21 ванны. При этом в процессе электросорбции (поглощения ионов) участвует вся масса электросорбента (гранулированного активированного уг ля) и за счет электрического поля, создаваемого электродами, удается не обратимо деионизовать все ионы с поверхности целевого материала и из раствора. Процесс деионизации занимает мало времени и отличается высокой степень деионизации материала. На чертеже представлено предлагаемое устройство, общий вид. Устройство содержит пластмассовую емкость 1 с дистиллированной водой 2, в которую помещен деионизуемый материал 3. установленный на (Ьпоре k и фиксированный сверху фиксатором 5. На коррозионностойкие, например танталовые электроды 6 и 7 установлены кассеты 8 и 9 с предварительно увлажненным гранулированным активированным углем. Наружная поверхность кассеты прямоугольной формы изготовлена из перфорированного капрона, внутри которого помещен гранулированный активированный уголь. Токоподвод к гранулированному активированному углю осуществляется от электрода через танталовый штырь, который входит .в танталовую трубку, выполняющую роль электрического провод ника между электродом и углем. Электропитание угля осуществляется от источника 10 постоянного тока. Устройство работает следующим образом. После подачи на электроды постоян ного напряжения гранулированный активизированный уголь в кассете 8 заряжается положительно, а в кассете 9 - отрицательно, благодаря чему на них происходит электросорбция противоположно заряженных ионов, которые в электрическом поле отрываются от деионизуемого материала 3. После проведения 30-минутной деионизации, размывают электрическую цепь и вынимают кассеты 8 и 9 заменяя их на свежие, производят переполюсовку кассет на обратный знак и проводят второй 30-минутный цикл деионизации. После этого вынимают деионизуемый материал 3, очищенный от ионов. В качестве деионизуемого материала была взята высокопористая анодированная пластина из магниевого .сплава МЛ5 с размерами 60 602 мм. Поры анодного покрытия на пластине были предварительно пропитаны моделирующим загрязнение 0,01 н. водным раствором хлористого бария, ионы которого надлежало удалить из пор на поверхности материала. Объем залитой в ванну деионизованной воды 0,35 л. Площадь каждого танталового электрода 0,1 дм. Вес гранулированного активированного угля в кассете 2,0 г (в расчете на воздушно-сухой вес). Расстояние каждой из кассет с углем от анодированной пластины 1,0 см. Процесс деионизации материала проводился в течение двух циклов до 30 мин каждый с переполюсовкой угля. После окончания деионизации анодированная пластина была демонтирована и выдержана в течение 1 ч в деионизованной воде для контроля на полноту ее деионизации. Качественные высокочувствительные реакции с этой водой на ионы хлора (с помощью азотнокислого серебра) и на ионы бария (с помощью серной кислоты) показали полное отсутствие в воде указанных ионов, что свидетельствовало о быстрой (1 ч) и высокоэффективной деионизации анодного покрытия на сплаве МЛ5. Для отмывки такого же анодированного образца из сплава МЛ5 от ионов лористого бария до уровня содержания ионов в свежей проточной водопроводной воде в известных устройствах потребовалось в раза больше времени , чем при деионизации в предлагаемом электрохимическом устройстве. Преимущество предлагаемого устр-.жства заключается в резком ускорении процесса деионизации материалов с дновременным повышением его эффекивности, в значительном сокращении расхода дистиллированной воды, в исключении обратной сорбции (загрязении) материалом ионов из раствора.

Формула изобретения

Устройство для деионизации материалов, включающее корпус, электроды, засыпку и мембраны из перфорированного капрона,отличающее с я тем, что, с целью ускорения процесса деионизации, мембраны выполнены в виде кассет, в которых помещена

засыпка и электроды, и засыпка выполнена из активированного уггя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Журнал Прикладной химии. 1962, т.35, № 1, с.60.

2.Богатырев В.Л. Иониты в смешанном слое. М., Химия, 1968, с.151.

-«./(7