Электродиализометрический способ определения концентрации ионов в растворах

СОЮЗ СОБЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 01 И 27/4 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ мембранным определен натрия, Ц определен зависимос затора от ионов. Ис ывного способом для непя примесей в нейль изобретения -я путем полученияи выходного сигнал хлоридов упрощени линейно аналияемых концентрации опреследуемые ионы из окомпонентного ра нализирутвора мого мн а растпрост свидетельство СС 0 01 Б 27/48,и 3. нов на" ОВ В то-. зуеная ОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ АВТОРСКОМУ СВИДН ЕЛЬСТВУ(71) Уфимский нефтяной институ(54) ЭЛЕКТРОДИАЛИЗОМЕТРИЧЕСКИЙ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ИОНРАСТВОРАХ(57) Изобретение относится к злектрхимическим методам анализа, предназначено для непрерывного измеренияконцентраций ионов в многокомпонентных растворах любой концентрации иможет быть использовано, например,при производстве каустической соды транспортируются электродиализным ком в раствор-носитель, где конце рацию их поддерживают постоянной уровне максимальной чувствительно устройства их идентификации путем менения расхода раствора-носителя Мерой концентрации исследуемых ио в анализируемом растворе является чение расхода раствора-носителя,р гистрируемое по величине тока зле ролизного устройства и определяем по формуле 1 = и 1 1,/(С Е) гд и, Ы 1, С;, Р - константы реали мого устройства; 1; - относитель концентрация исследуемого иона; 1 регистрируемый ток электролизера, 3 ил.Изобретение относится к электрохимическим методам анализа, предназначено для непрерывного измерения концентраций ионов в многокомпонентныхрастворах и может быть использовано,например, в производстве каустическойсоды мембранным способом для непрерыв"ного определения в ней хлоридов, вкачестве датчика в автоматических сис темах регулирования ионного составарастворов при автоматизации установокочистки сточных вод и т.д,Цель изобретения - упрощение определения путем получения линейнойзависимости выходного сигнала от концентрации определяемых ионов.На фиг.1 изображено устройстводля осуществления электродиализометрического способа определения концент-щрации ионов в растворах; на фиг.2 и 3 градуировочные характеристики длякальция и хлора соответственно,Устройство состоит из электродиализного преобразователя 1, который 25ионообменными мембранами 2 и 3 разделен на три камеры, Катодная камерасоединена линией 4 подвода и линией 5отвода с трубопроводами 6 технологического потока, а средняя камера - 30трубкой 7 с дозатором 8 и трубкой 9с измерительной ячейкой 10, в которой размещены ионоселективные электроды 11, соединенные через высокоомный преобразователь 12 и регулятор 13 с выходом задатчика 14 и входом управляемого источника 15 пита"ния. На выход управляемого источника 15 питания включены последовательно электролизная ячейка 16 и прибор 17 для измерения выходного сигна"ла, Газовый выход электролизной ячей"ки 16 соединен с герметичной емкостью 18 раствора-носителя, Электродиализный преобразователь 1 снабженустройствами 19 и 20 для гальванической развязки и запитан от стабилизированного источника 21 тока, В трубопроводе 6 установлен вентиль 22 дляобеспечения протока анализируемогораствора через электродиализный преобразователь.Способ осуществляется следующимобразом,С помощью вентиля устанавливаетсярасход анализируемого раствора черезэлектродиализный преобразователь 1,с помощью стабилизированного источника 21 тока устанавливается определенный ток электродиализа. Концентрацияопределяемых ионов в растворе-носителе непрерывно измеряется ионоселективными электродами 11 и высокоомным преобразователем 12 преобразуется в текущий электрический сигнал,который подается на регулятор 13. Навход регулятора подается также опорный сигнал от задатчика 14, с помощьюкоторого задается концентрация определяемых ионов в растворе-носителе,Регулятор 13 формирует регулирующеевоздействие на управляемый источник 15питания дозатора 7. Источник питанияизменяет ток электролиза через ячейку 16, а, следовательно, и расходраствора-носителя так, чтобы концеытрация определяемых ионов в раствореносителе на выходе электродиализногопреобразователя 1 оставалась постоянной и заданной.Например, концентрация определяемых ионов в анализируемом раствореуменьшилась. В результате этого умень"шается доля этих ионов в общем потоке ионов, обеспечивающих протеканиезаданного электродиализного тока.Это приводит к уменьшению концентрации определяемых ионов в растворе-носителе, что фиксируется ионоселективными электродами 11 и преобразуетсяпреобразователем 12 в электрическийсигнал, который на входе регулятора 13 алгебраически складывается сопорным сигналом от задатчика 14, ив результате формируется рассогласование. Регулятор 13 на основании рассогласования формирует регулирующеевоздействие,на управляемый источникпитания, который уменьшает электролизный ток, а следовательно, и расход раствора"носителя, приводя концентрацию определяемых ионов к заданной. Полученный электролизный токв ячейке 16 измеряется прибором З 7и является мерой концентрации определяемых ионов в анализируемом растворе,П р и м е р 1. Измерение концентрации хлоридов в каустике,Анализируемый раствор, представляющий собой совокупность компонентов БаОН+БаС 1+Н О с концентрациямиБаОН 20-403, БаГЗ. 0-0,10 Х, НО - остальное, подают в катодную камеруэлектродиализной ячейки 1, откуда током электродиализа транспортируютионы С 1 и ОН через ионообменнуюмембрану 3 в поток раствора-носителя,в качестве которого используют, например, разбавленный раствор (10 3 М)азотнокислого натрия БаИО. Затем поток раствора-носителя, содержащегоопределяемые ионы, пропускают черезячейку 10 с ионоселективными электродами 11. Генерируемая на этих элект"родах ЭДС (Е) используется в качестве информации для управления расходомраствора-носителя так, чтобы текущая Е на электродах равнялась заданной Еэ, Расход раствора-носителя регулируют путем изменения электролизного тока в ячейке 16, который измеряется прибором 17, и используют вкачестве меры концентрации определяе-.мых ионов в растворе. На фиг.З приведены результаты, полученные при экспериментальном определении зависимости силы электролизного тока отконцентрации хлоридов в каустике длязаданндго потенциала Е = 245 мВ идля Е= 272 мВ, Относительная концентрация хлоридов в каустике определяется как отношение концентрацииБаС 1 к сумме концентраций растворенных компонентов в грамм-эквивалентахна литр и выражается в процентах. 30В качестве ионоселективных электродов могут быть использованыЭСрЛ - 01 и ЭВЛ - 1 М 4 из комплектаиономера И.Построенная характеристика (фиг.З) 3подтверждает линейный характер зависимости 1 = Г(С ) во всем диапазонеизменения концентрации хлоридов,П р и м е р 2. Измерение относительной концентрации ионов кальция в 40растворе БаБО ,Относительная концентрация ионовкальция варьируется от 0 до 57, Опе"рации выполнения способа те же, чтои в примере 1, В качестве ионоселективного электрода на ионы кальция врастворе-носителе используют электрод типа 20"15 ("Критур", производство ЧССР) и сравнительный электродтипа ЭВЛМ 1, ЭДС электрода поддержи" 50вается на уровне 83,5 мВ, Градуировочная характеристика показана нафиг.2.Формула изобретения и Ы;1С,Рток электролиза, А;коэффициент пропорциональности между током электролиза и расходом раствораносителя (1= Г 4, ) Ас см 1 и где расход раствора-носителя,см/с;коэффициент переноса1-иона;ток электродиализа, А;Я а-го иона в растворе-носителе, М;постоянная Фарадея,Кл/моль;й,),аС Электродиализометрический способ определения концентрации ионов в растворах, заключающийся в избирательном выделении их методом электродиализа в раствор-носитель и поддержание концентрации их в растворе-носителе постоянной, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью упрощения определения путем получения линейной зависимости выходного сигнала от концентрации определяемых ионов, концентрацию ионов в растворе-носителе поддерживают постоянной путем изменения расхода раствора-носителя в электродиализный преобразователь с помощью электролизного тока генераторной ячейки, газовый выход которой подключают к герметичной емкости с раствором-носителем, а концентрацию ионов определяют по значению электролиэного тока из формулыектор Н.Корол Редактор В.Петраш ПодписССР Заказ 1 о комите и открыт Раушская 6., д.415 ул,Прое е, г.Ужг извод ТиражтвеннетенииЖНИИПИ Государспо делам изобр13035, Москва о-полиграфическое предпр 1 8 3 Фмчеилрещця Сц,Фие 2