Способ разделения электролитных растворов и расплавов

(1)5 С 02 Р 1/48 ГОСУДАРСТВЕННЫПО ИЗОБРЕТЕНИЯПРИ ГКНТ СССР ОМИТЕТ ОТНРЫТИ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ(21) 4 (22) 2 (46) 2 (71) К тут им социал (72) П (53) 6 (56) Ав Ф 1081 (54) С РАСТВО 17039/31-26ТНЬ Лоренца буд пендикулярн и электричеЧ а и при перагнитного ксимальн ти вектор ого полей сб )миграции ионов веском поле.стройства можно опытзать возникновение г Е здп скорость электрич ощ ра м путем д ъеме электроекающихся под диента концентрации в о лита под действием пере прямым углом переменных и электрического полей, рых меняются по частоте синхронно, а также оцен ность разделения электр гаемым способоустройствоной емкости 1,маг ог векторы котои амплитуде ить эффективолитов предла м, состоит из прямоуголь изготовленной из диТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ Изобретение относится к технологии разделения (сепарации) электролитных растворов и расплавов и может быть использовано в технике там, где возникает необходимость концентрирования или очистки электролитов от примесей ионного характера, а также для создания градиента концентрации в объеме электролита с другими целями.Цель изобретения - повьппение эффективности разделения электролитов.На чертеже изображена схема реализации способа.Если электролит поместить в зону, в которой векторы магнитного (В) и электрического (Е) полей направлены .соответственно вдоль координатных осей ОУ и ОХ, как показано на фиг то силы Лоренца будут действовать на катион и анион в направлении, противоположном оси О, создавая градиент . концентрации (С) вдоль этой оси. Необходимо отметить также, что в соответствии с теорией эффекта Холла, силы 2(57) Изобретение относится к технологии разделения электролитных растворов и расплавов и позволяет повышать эффективность их разделения. Способ позволяет создавать градиент .концентрации в объеме электролита путем воздействия на него переменным магнитным полем и одновременным пропусканием переменного электрического тока так, чтобы векторы электрического и маг нитного полей были перпендикулярны друг другу и менялись синхронно по частоте и амплитуде. 1 ил., 2 табл. электрического материала, на против положных стенках которой с внутренней стороны установлены электроды 2 из неферромагнитного материала. На одной из стенок емкости 1, перпенди кулярной плоскости электродов 2, рамещены еще две пары проволочных э,пектродов 3, которые предназначены для измерения электропроводности раствора электролита в двух различных плоскос 5 тях, удаленных на некоторое расстояние вдоль оси 07,.Емкость 1 заполняют исследуемым электролитом и помещают в переменное магнитное поле так, чтобы плоскости электродов 2 были параллельны вектору магнитной индукции. На электроды 2 подается переменное напряжение от источника, изменение ЗЛС которого например, с помощью фазовращателя синхронизируют с магнитным полем, К электродам 3 с помощью переключателя подключают кондуктометр (не показан), позволяющий измерять электропроводность или сопротивление электролита на протяжении опыта в точках объема, находящихся на некотором расстоянии вдоль координатной оси 07. По величине сопротивления электролита в верхней части емкости К з и нижней частиизмеряемоо с помощью двух па 1 электродов 3, во время опыта можно сравнивать концентрации электролита в этих точках объема.По отношению К /1 можно судитьо степени разделения электролита илипроизвести расчет градиента концентрации по известному расстоянию междудвумя парами электродов 3, Такоесравнение будет тем более корректным, чем меньше исходная концентрацияэлектролита взята для опыта, так какдля разбавленных растворов зависимость их сопротивления ст копцентра 40ции является прямолинейной,В табл. 1 и 2 даны зависимостисопротивления растворов хлористогсводорода концентрацией 0,01 моль/лот времени их нахождения в электрсмагнитном поле, при этом табл. 1 приведена для случая синфазного изменения векторов электрического и магнит -ного полей, а табл, 2 - длЯ контофазного.Как видно из табл, , электро проводность раствора электролита внижней части объема электролита увеличивается (сопротивление падает),а в верхней части уменьшается присинфазпом изменении векторов магнитного и электрического полей, При этсмконцентрация раствора в двух точкахобъема отличается в 10 раз., что за,чительно больше, чем для других известных электромагнитных способов разделения, Этот результат полученпомощью устройства, предназначенного для демонстрации принципа работы способа электромагнитного разделения электролитных растворов и расплавов. При усовершенствовании устройства и методики проведения опытов степень разделения электролита может быть значительно увеличена.Табл. 2 приведена для иллюстрации возможности создания направленного градиента концентрации раствора электролита с помощью этого способа. Так, при контрфазном изменении векторов переменных электрического и магнитного полей концентрация в верхней части объема растет, а в нижней падает. Об этом свидетельствует увеличение сопротивления раствора в нижней части его объема и уменьшение - в верхней во времени. Силы Лоренца в этом случае действуют на катионы и анионы в направлении координатной оси ОЕ.К преимуществам предлагаемого электромагнитного способа разделения электролитных растворов и расплавов, кроме высокой степени разделения, можно отнести следующие. Устройства для осуществления способа разделения не содержат вращающихся частей, пористых диафрагм, разделительных каналов и перегородок, .применение переменного тока вместо постоянногоисключает выделение продуктов электролиза, загрязняющих электролит иокружающую среду, Разделение электролитов протекает в изотермических условиях, что особенно важно при обогаценин электролитов, содержащих термически неустойчивые компоненты, например лекарственные .;репараты, Нет принципиальных ограничений использования предлагаемого способа разделения дляочистки высокотемпературных ионныхрасплавов, используемых в технологии получения особо чистых веществ, напримср с целью получения полупроводниковых материаловформула изобретенияСпособ разделения электролитных растворов и расплавов, включпющий воздействие на них гересекающихсямагнитного и электрическс го полей,о т л и чю щ и и с я тем, что,51608136 6с целью повышения его эффективности, электрического поля изменяют синхронэлектрическое и магнитное поля созда- но с изменением вектора напряженнос-, ют переменными, причем направление ти магнитного поля. Таблица 1 Значения показателей эа время, мин1 Показатели 2 4 6 8 10 Таблица 2 Показатели Значения показателей за время, мин 0 2 4 6 8 10 1,10 0 94 0 83 7,42 8,04 8,35 0,15 0,12 0,10 2,73 2,80 0,98 Составитель О.Симоненкоедактор Н.Яцола Техред Л.Сердюкова Корректор Т.Палий каз 3591 Тираж 799 ПодписноеИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытия 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 и ГКНТ СССР Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 1 К , кОмКн э кОм