Модель ионита

Союз Советскик Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет С 01 й 27/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытийОпубликовано 25,0380 Бюллетень 11 о 11 Дата опубликования описания 28,0380(71) Заявитель Томский ордена Октябрьской Революции и ордена ТрудовогоКрасного Знамени политехнический институт имени С;М Кирова 154) МОДЕЛЬ ИОНИТА Изобретение относится к области физико-химических исследований и предназначено для изучения электропроводности ионообменных материалов и кинетики ионного обменаСуществует механическая модель ионита, в которой роль углеводородных цепей играют упругие пружины, а конфигурационная энтропия цепей и электростатические силы отталкивания,действующими между соседними фиксированными ионами, не принимаются во вниманир (1. Данная модель не позволяет изучать механизм обмена, не говоря о процессах, протекащцих в условиях наложения электрического поля на систему ионит-раствор,Известна физическая модель для изучения электропроводности ионообменнык материалов, выполненная в виде раствора определенной концентрации 2 .Однако необходимо заменять гель ионообменного материала раствором определенной концентрации, а это приводит к образованию на внутренней поверхности ионообменного стакана двойного электрического слоя, который влияет на электропроводность модели. Цель изобретения - повышение точности определения электропроводностии расширение функциональных возможностей модели, т.е. создание физической модели, позволяющей изучать кинетику ионного обмена, формированиеконцентрационного профиля в ионообменном материале, включая случай наложения внешнего постоянного электрического поля.Достигается это тем, что ионообменник выполнен в виде цилиндра изизучаемого ионообменного материала,заключенного между резиновыми прокладками.. На чертеже дана предложенная модель способа,Физическая модель ионита выполнена в виде цилиндра 1 из изучаемогоионообменного материала, который заключается между прокладками 2 из вакуумной резины и прижимается к нимторцами с помощью обжимных пластин 3из оргстекла. Прокладки в модели необходимы для тогочтобы ионообменник работал как бесконечно длинныйцилиндр. Это позволяет получить концентрационный профиль обменивающихсяионов как цилиндрической, так и сфе723444 Формула изобретения ПИ Заказ 422/34 Тираж 1019 Подписноеал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,или рической геометрией. Знание концентрационного профиля позволяет получить кинетические характеристики ионообменного процесса, т,е. электропроводность, коэффициенты диффузии, включая нелинейное.5Модель ионита выполняется следующим образом. Для этого вырезают диск диаметром 42 мм на мембраны МК, переводят в СИ-форму и в набухшем состоянии заключают между резиновыми прокладками с обжимными пластинами, помещают между электродами и погружают в раствор БаОН с высоким процентным содержанием радиоактивного изотопа вфла. По истечении времени обмена ионообменник извлекают, подвергают соответствующей обработке и плотно прижимают к рентгеновской пленке. Время экспозиции определяется в зависимости от активности ионообменника, Если использовать не диск, а длинный цилиндр, то концентрационный профиль на основе описанной выше методики получить нельзя, так как будет наблюдать ся размытие за счет излучения с верхних слоев цилиндра.При наложении ВПЭП на систему ионит-раствор с учетом симметрии элект рического поля, напряженность поля и 30 по енциал будут зависеть только от двух координат 2 и 6, данная зависимость будет иметь место для ионнообменника сферической формы, центр которого расположен в начале сферичес кой системы координат и цилиндричес - кой формы, ось которого совпадает с Осью 2 и расположена в начале цилиндрической системы координат, перпендикулярно направлению электрического 40 поля,Предлагаемая физическая модель работает следующим образск. Плоский цилиндр (ионообменник) изизучаемого ионообменного материала 1,например, МК, находящийся в Сцформе в набухшем состоянии помещается между резиновыми прокладками 2 извакуумной резины, которые прижимаютсяк торцам ионообменника обжимнымипластинами 3. Данное устройство помещается в раствор между электродами,с помощью которых накладывается насистему ионит-раствор.Таким образом, применение физической модели позволило получить концентрированный профиль обменивающихся ионов, Экспериментально:подтверждена поляризация двойного электрического слоя ионообменника,Анализ получения профиля позволяетответить на.многие неясные вопросы,возникающие при протекании процессаионного обмена в условиях наложенияэлектрического поля на систему ионитраствор, а .также прогнозировать поведение процесса. Модель ионита, содержащая ионообменник, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышенияточности определения электропроводности, ионообменник выполнен в видецилиндра из изучаемого ианообменногоматериала, заключенного между резиновыми прокладками,Источники информации, .причятые во внимание при экспертизе1, Гольферих Ф. Иониты. М Изд-воИн.лит., 1962, с.91-93, 142.2, Гнусин Й.П., Гребенюк В.Д.Электрохимия гранулированных ионитов .Киев,. Изд-во Наукова- Думка, 1972,с, 82-83,