Устройство для электромиграционного разделения ионов

О П И С А Н И Е р 1 552108ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Свсиалнстичвских Республик(22) Заявлено оединением заявкиГасу Сове дарственный комитет а Министров СССР елам изобретений н открытий 23) Приоритет публиковано 3 37. 363 (088.8)(5 3,77. Бюллетень1 ння описания 15.04.7 Дата опублико 72) Авторы изобретения Т. А. Лепику, Л. Р, Суйт и А. О. КогеТартуский государственный университе 71) Заявит(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОМИГРАЦИОННОГО РАЗДЕЛЕНИЯ ИОНОВИзобретение относится к технике электро- химического разделения элементов и может быть использовано для получения чистых элементов, а также для разделения ионов.Известен прибор, применяемый для разделения ионов, содержащий концентрически расположенные мембраны, образующие цилиндрические электродные и рабочие камеры И.Недостатком данного прибора является невысокая степень разделения ионов.Известно также устройство для электромиграционного разделения ионов, включающее емкость с размещенными в пей электродами. Между электродами помещены две мембраны, отделяющие среднюю рабочую камеру от электродных камер, причем одна из мембран расположена вертикально 12.Недостатком данного прибора является невысокая степень разделения ионов, отсутствие возможности тонкого регулирования условий разделения смесей ионов с близкими свойствами.Целью изобретения является увеличение степени разделения ионов,Поставленная цель достигается тем, что вторая мембрана устройства расположена под острым углом к вертикали.На чертеже представлена принципиальная схема устройства для электромиграционного разделения ионов. Устройство прсдставляет собой трехка мерную систему: электродные камеры 1 и 2 и рабочая камера 3. Рабочая камера заполняется мелкопористым наполни телем. По бокам рабочей камеры имеютсяплексигласовые фланцы с металлическими шпильками, при помощи которых к ней крепятся электродные камеры и между ними мембраны, одна из которых параллельна 10 электродам, а другая расположена под острым углом к вертикали. Проволочные платиновые электроды 4 фиксированы у боковых стенок электродных камер, В которых имс ются отверстия для ввода 5 и вывода 6 элск тродных растворов. В рабочей камере имеются отверстия для ввода буферного раствора 7 и раствора разделяемых ионов 8.Устройство работает следующим образом.Буферный раствор, содержащий комплек сообразователь, подается с помощью насоса внижнее отверстие 7 рабочей камеры. Пройдя рабочую камеру в направлении снизу вверх, раствор поступает через отверстия на крышке рабочей камеры в приемник (на чертеже ука зано стрелками). Через электродные камерыпропускаются растворы анолита и католика соответственно требуемому направлению электрического поля. Треугольная форма рабочей 3 и одной из электродных камер 2 позволяет 30 добиться с помощью подбора электропровод 552108ности растворов установления градиента плотности электрического тока вдоль вертикали. Через некоторое время после подачи напряжения на электроды в рабочей камере устанавливается некоторый градиент рН. С наступлением стационарного состояния в рабочую камеру вводят через ввод 8 раствор смесей разделяемых ионов. В результате совместного воздействия на поток ионов электрического поля, градиентов скорости движения раствора, градиента электрического тока вдоль вертикали и градиента рН по горизонтали, а также различий в прочности комплексов в рабочей камере образуются зоны накопления отдельных элементов, из которых растворы их соединений поступают в отдельные камеры приемника.П р и м е р. Разделяют смесь двух редкоземельныхэлементов лантана и иттербия,содержащую 36 г/л 1 Ь(304) з и 24 г/л ЕаВгз, а также 5,7 г/л РеС 1 э, который вводят в разделяемую смесь в качестве индикатора стационарного состояния.Наполнителем в рабочей камере служит кварцевый песок, а в качестве буферного раствора используют 0,18 молярный водный раствор мононатриевой соли лимонной кислоты, В катодную камеру заливают 0,1 молярный раствор лимонной кислоты, а в анодную камеру - 0,1 нормальный раствор серной кислоты, затем через электродные камеры начинают прокачивать соответствующие электролиты со скоростью 0,5 мл/ч, а через рабочую камеру - буферный раствор со скоростью 0,32 мл/ч, при достижении стационарного со стояния, о чем судят по постоянству силы тока, равной 100 ма, вводят разделяемую смесь со скоростью 0,5 мл/ч.5 После поступления разделяемых элементовв приемник определяют содержание лантана и иттербия эмиссионно-спектральным методом анализа, согласно которому четко видна зона 7 - 11, где не находятся ионы из разде ляемой смеси, зона 5 - 7, где находятся только ионы лантана, зоны 11 - 15, где находятся ионы иттербия. Степень разделения составляет 99%, В известном аппарате таких результатов не достигают из-за невозможности по лучать фракции разделяемых веществ с наличием между ними пустых зон.В предлагаемом аппарате это возможно. Формула изобретения20Устройство для электромиграционного разделения ионов, включающее емкость с размещенными в ней электродами, между которыми помещены две мембраны, одна из кото 25 рых расположена вертикально, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью увеличения степениразделения ионов, вторая мембрана расположена под острым углом к вертикали,Источники информации, принятые во вни 30 мание при экспертизе1. Патент Англии, кл, 1150722, кл. С 7 В,1969,2, Журнал физической химии, т. 35, 1, 1961,с. 217 (прототип).552108 Редак орректор Л. Брахнин епелев осу 1303 Заказ 689/1ЦНИ Составитель Т. Лепи Техред Г. Али.304рственного делам изо Москва, Ж Тираж комитета Совета ретений и откры 35, Раушская на Типография, пр. Сапунова, 2 899Министрий