DE1442373C

DE1442373C - Ion separation process and membrane for carrying out the same

Info

Publication number: DE1442373C
Authority: DE
Inventors: Die Anmelder Sind
Original assignee: Bloch, Rene, Dr., Savion; Katchalsky, Aharon, Prof. Dr., Tel-Aviv; Kedem, Ora, Dr.; Vofsi, David, Dr.; Rehovoth; (Israel)
Publication date: 1972-07-20

Description

1 21 2

Die Erfindung betrifft ein Trennverfahren, um aus Beispiele, die unter die obige Definition fallen,The invention relates to a separation process in order to, from examples falling under the above definition,

einer wäßrigen Lösung verschiedener Ionen eine reichen von einem Komplex, wie einem Oxonium-an aqueous solution of various ions one range from a complex such as an oxonium

oder mehrere Ionenarten mittels eines Extraktions- komplex zwischen einem FeCl₄~-Anion und eineror several types of ions by means of an extraction complex between an FeCl ₄ ~ anion and a

mittels zu extrahieren, sowie eine Membran zur Durch- Äthergruppe, als dem einen extremen Fall, bis zu führung desselben. 5 einer Assoziation zwischen gelöstem Stoff und Lö-by means of extracting, as well as a membrane to the through-ether group, as the one extreme case, up to leadership of the same. 5 an association between solute and solute

Die Trennung der in Lösungen anwesenden Ionen sungsmittel, wie sie auftritt bei der direkten Solvata-The separation of the ionic solvents present in solutions, as occurs in direct solvata-

stellt auf verschiedenen technischen Gebieten seit tion eines Ions durch ein Lösungsmittelmolekül, z. B.represents in various technical fields since tion of an ion by a solvent molecule, z. B.

langem ein Problem dar. So wird beispielsweise Alu- der Solvatation des UO_a ⁺⁺-Kations durch Tributyl-has long been a problem. For example, aluminum solvation of the UO _a ⁺⁺ cation by tributyl

minium oft im Gemisch mit wechselnden Mengen phosphat, als anderem Extrem,
von Eisen erhalten. Die Trennung dieser beiden io Die Trennung von gewissen Ionenarten durchminium often mixed with varying amounts of phosphate, as the other extreme,
obtained from iron. The separation of these two io The separation of certain kinds of ions through

Metalle ist nicht leicht, und die bekannten Methoden Lösungsmittelextraktion beruht auf einer spezifischenMetals is not easy, and the known methods of solvent extraction is based on a specific one

weisen verschiedene Nachteile auf. Ein ähnliches Einwirkung zwischen den Ionen einerseits und funk-have several disadvantages. A similar effect between the ions on the one hand and func-

Problem stellt die Trennung des Urans von Alumi- tionellen Gruppen des selektiven Lösungsmittels,The problem is the separation of uranium from aluminum groups of the selective solvent,

nium und Eisen und die Trennung der Phosphorsäure ζ. B. Ketongruppen, Estergruppen, Äthergruppen, von Calcium dar. Ähnliche Schwierigkeiten ergeben 15 Hydroxylgruppen u. dgl. andererseits. Es ist wesent-nium and iron and the separation of phosphoric acid ζ. B. ketone groups, ester groups, ether groups, of calcium. Similar troubles arise from hydroxyl groups and the like on the other hand. It is essential

sich bei anderen Ionen. lieh, daß derartige Gruppen einen Teil der neuartigenother ions. lent such groups a part of the novel

Es sind bereits eine Reihe von verschiedenen Ver- Membran ausmachen. Diese Gruppen können chefahren und Membranen zur Trennung von Ionen misch an die Struktur einer polymeren oder copolybekannt. Die deutsche Auslegeschrift 1 020 600 be- meren Membran gebunden sein, oder es kann eine schreibt z. B. Ionenaustauschermembranen. Derartige 20 selektive Schranke aufgebaut werden, die aus einer Membranen sind jedoch für alle Ionenarten mehr inerten Matrix besteht, an welcher die Lösungsmittel oder weniger durchlässig und daher nicht genügend durch Kräfte wie Kapillarwirkung, Absorption, Gelselektiv, bildung u.dgl. festgehalten werden. There are already a number of different types of membrane. These groups can drive and membranes for the separation of ions mixed to the structure of a polymeric or copoly known. The German Auslegeschrift 1 020 600 be more membrane bound, or it can be a writes z. B. Ion exchange membranes. Such 20 selective barrier can be built, which consists of a For all types of ions, however, membranes are more inert matrix, on which the solvents or less permeable and therefore not sufficiently retained by forces such as capillary action, absorption, gel-selective, education and the like.

Die deutschen Patente 827 197 und 906 567 be- Als Beispiel für an die Struktur einer MembranThe German patents 827 197 and 906 567 serve as an example of the structure of a membrane

schreiben Dialysiermembranen. Diese dienen jedoch 25 chemisch gebundene Gruppen seien Membranenwrite dialysis membranes. However, these serve 25 chemically bound groups are membranes

nicht zur Abtrennung von bestimmten Ionenarten erwähnt, die z. B. aus Polymeren, wie Polyvinyl-not mentioned for the separation of certain types of ions, e.g. B. made of polymers such as polyvinyl

aus einem lonengemisch. Aufgabe dieser Dialysier- chloräthyläther, Polyepichlorhydrin, Polymethylvinyl-from a mixture of ions. Task of this dialysis chloroethyl ether, polyepichlorohydrin, polymethylvinyl

membran ist es vielmehr, kolloidale Lösungen von keton usw. bestehen und in denen als aktive GruppenRather, membrane is made up of colloidal solutions of ketone, etc. and in which they act as active groups

allen darin befindlichen ionischen Stoffen bzw. Kri- Äthersauerstoffgruppen in den Polymerseitenkettenall of the ionic substances or hydrogen-ether oxygen groups in the polymer side chains

stalloiden zu befreien. Sie sind daher nicht ionenselektiv. 30 bzw. Äthersauerstoffgruppen in der Hauptkette desto free stalloids. They are therefore not ion-selective. 30 or ether oxygen groups in the main chain of the

Ferner sind aus der deutschen Auslegeschrift Polymeren und Carbonylgruppen in den Polymer-Furthermore, from the German Auslegeschrift polymers and carbonyl groups in the polymer

1 100 941 Membranen für die Elektrophorese be- seitenketten enthalten sind.1 100 941 membranes for electrophoresis side chains are included.

kannt. Diese dienen jedoch der Eiweißtrennung und Als Beispiele für die selektiven Schranken, welcheknows. However, these serve to separate proteins and as examples of the selective barriers which

nicht der Ionentrennung. Es ist somit Aufgabe der die aktiven funktionellen Gruppen als innerhalb dernot ion separation. It is thus the task of the active functional groups as within the

vorliegenden Erfindung, ein Trennverfahren zur 35 aktiven Matrizen festgehaltene Lösungsmittelanteilepresent invention, a separation process for 35 active matrices retained solvent fractions

selektiven Ionentrennung zu schaffen sowie eine enthalten, seien Kombinationen erwähnt, wie sieTo create selective ion separation as well as contain one, combinations may be mentioned, such as them

Membran zur Durchführung dieses Verfahrens. beispielsweise bei selektiven Lösungsmitteln, mit denenMembrane for carrying out this process. for example with selective solvents with which

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein poröse Polyvinylchloridfilme oder andere inerte poröseThis object is achieved according to the invention by a porous polyvinyl chloride film or other inert porous film

Verfahren der genannten Art gelöst, bei dem das Folien getränkt sind, vorliegen. Hierbei ist das selek-Process of the type mentioned, in which the films are impregnated, are present. Here is the selective

Extraktionsmittel in Form einer Membran als Trenn- 40 tive Lösungsmittel mechanisch an die Struktur derExtraction agent in the form of a membrane as a separating solvent mechanically to the structure of the

wand zwischen der die verschiedenen Ionen enthal- Folie gebunden. Dabei geht jedoch leicht ein Teilwall between the film containing the various ions. However, part of this is easy

tenden wäßrigen Lösung und einer die zu extrahieren- des selektiven Lösungsmittels auf Grund von me-tending aqueous solution and one the selective solvent to be extracted due to me-

den lonenarten aufnehmenden zweiten wäßrigen chanischen Störungen, allmählicher Auflösung u. dgl.the ion-type absorbing second aqueous mechanical disturbances, gradual dissolution and the like.

Lösung verwendet wird, wobei das Extraktionsmittel verloren. Dies kann vermieden werden, wenn manSolution is used, whereby the extractant is lost. This can be avoided if you can

komplexierend bzw. solvätisierend wirkende elektrisch 45 sich die chemische Bindung der notwendigen aktivencomplexing or solvating acting electrically 45 the chemical bond of the necessary active ones

neutrale Gruppen aufweist, welche eine oder mehrere funktioneilen Gruppen an die Struktur der MembranHas neutral groups, which one or more functional groups to the structure of the membrane

Ionenarten selektiv zu binden vermögen und wobei zunutze macht. Ein weiteres Beispiel ist eine PoIy-Ability to selectively bind ion species and makes use of. Another example is a poly

diese Ionenarten in die Membran eintreten und durch mermembran, die mit dem aktiven LösungsmittelThese types of ions enter the membrane and pass through the membrane associated with the active solvent

diese in die an die andere Seite der Membran an- weichgestellt oder plastifiziert ist, wobei das Materialthis is softened or plasticized on the other side of the membrane, whereby the material

grenzende wäßrige Lösung gelangen. 50 der Polymermatrix selbst bei dem Trennungsprozeßadjoining aqueous solution arrive. 50 of the polymer matrix itself in the separation process

Die erfindungsgemäße Membran zur Durchführung inaktiv bleibt, z. B. eine Polyvinylchloridfolie, plasti-The membrane according to the invention for implementation remains inactive, for. B. a polyvinyl chloride film, plastic

dieses Verfahrens umfaßt eine inerte Matrix, vor- fiziert mit Tributylphosphat. Auch ein vernetzterthis method involves an inert matrix prefixed with tributyl phosphate. Also a networked one

zugsweise in Form einer Polymerfolie, an welche Kautschuk, der in einem geeigneten Lösungsmittelpreferably in the form of a polymer film, to which rubber, in a suitable solvent

komplexierend oder solvätisierend wirkende funk- aufgequollen ein Gel bildet, ist ein weiteres BeispielA complexing or solvating effect by radio-swelling forms a gel, is another example

tionelle Gruppen chemisch gebunden sind oder in 55 für eine derartige selektive Schranke oder Barriere.tional groups are chemically bound or in 55 for such a selective barrier or barrier.

welche eine oder mehrere solvätisierend bzw. korn- Die neuartigen Membranen nach der Erfindungwhich one or more solvating or granular The novel membranes according to the invention

plexierend wirkende funktioneile Gruppen tragende können, zur selektiven Dialyse oder zur Elektro-Functional groups that have a plexing effect can be used for selective dialysis or for electrical

Substanzen, vorzugsweise organische Lösungsmittel, dialyse von Gemischen benutzt werden, die getrenntSubstances, preferably organic solvents, are used dialysis of mixtures that are separated

eingelagert sind. werden sollen. Die oben definierten neuen Mem-are stored. should be. The new mem-

Dcr Ausdruck »selektive Bindung« bezieht sich 60 branen können daher in Dialysezellen, Elektrodialyse-The term "selective binding" refers to branches can therefore be used in dialysis cells, electrodialysis

auf Assoziationsverbindungen zwischen Ionen bzw. 2ellen und entsprechenden Anordnungen enthalten sein.on association connections between ions or cells and corresponding arrangements.

komplexen Ionen einerseits und funktionellen Grup- Im folgenden wird die Erfindung an Hand voncomplex ions on the one hand and functional groups

pen, die in der Membran enthalten sind, andererseits. Ausführungsbeispielen näher erläutert.pen contained in the membrane, on the other hand. Embodiments explained in more detail.

Die Bindungen, die zwischen dem zu trennenden ., , , , „ . , , . „The bonds between the.,,,, “. ,,. "

Anion oder Kation und den funktionellen Gruppen 65 Membranen auf der Basis von funktionellenAnion or cation and the functional groups 65 membranes based on functional

der Membran entstehen, müssen spezifisch, jedoch UH-uruppenof the membrane must be specific, but UH-uruppen

labil genug sein, um zu einem Durchgang der Ionen Polyvinylchlorid, weichgestellt mit Decylalkohol;be labile enough to allow the ions to pass through Polyvinyl chloride softened with decyl alcohol;

durch die Membran zu führen. poröses Polyvinylchlorid, getränkt mit n-Amylalkohol,to lead through the membrane. porous polyvinyl chloride, soaked with n-amyl alcohol,

3 43 4

Isopropylalkohol oder Benzylalkohol; hochvernetzter B e i s η ' e 1 3
Polyvinylalkohol; ein Mischpolymerisat aus ÄthylenIsopropyl alcohol or benzyl alcohol; highly cross-linked bis η 'e 1 3
Polyvinyl alcohol; a copolymer of ethylene

und Vinylacetat. Es wurde analog Beispiel 1 gearbeitet, jedoch warand vinyl acetate. The procedure was analogous to Example 1, but was

,, , r j r. · xi « die 1 mm dicke poröse Polyvinylchloridfolie getränkt,,, r j r. · Xi «soaked the 1 mm thick porous polyvinyl chloride film

Membranen auf der Basis von Athersauerstoff _{5 mit} Tributylphosphat. Bei einer Stromdichte vonMembranes based on ether oxygen _{5 with} tributyl phosphate. At a current density of

als aktive funktionell Gruppe ^ ₁₀ _mA/cm² und nach einem Durchgang von 167 Cou-as an active functional group ^ ₁₀ _mA / cm ² and after a passage of 167 Cou-

Poröses Polyvinylchlorid, getränkt mit Äthyläther, lombs hatten 8,4 · ICh⁴ Mol Eisen die MembranPorous polyvinyl chloride, soaked with ethyl ether, lombs had 8.4 · ICh ⁴ mol of iron in the membrane

Isopropyläther oder /S./S'-Dichlordiäthyläther; eine passiert, während kein Aluminium durch die FolieIsopropyl ether or /S./S'-dichlorodiethyl ether; one happens while no aluminum passes through the foil

Membran aus Polyvinylchlorid und Polyvinylalkohol, hindurchgegangen war.Membrane made of polyvinyl chloride and polyvinyl alcohol.

weichgestellt mit /J.ß'-Dichlordiäthyläther; Polyvinyl- io .softened with /J.ß'-dichlorodiethyl ether; Polyvinyl io.

chloräthyläther oder Polyepichlorhydrin; ein Misch- Beispiel 4chloroethyl ether or polyepichlorohydrin; a mixed example 4

polymerisat aus Methylmethacrylat und Vinylacetat. Unter Erhitzen eines Gemisches· aus 1 g pulver-polymer made from methyl methacrylate and vinyl acetate. By heating a mixture of 1 g powder

., , PJD- r ι *· ii förmigem Polyvinylchlorid, 1 g Polyvinylalkohol und.,, PJD r ι * · ii shaped polyvinyl chloride, 1 g of polyvinyl alcohol and

Membranen auf der Basis von funktionell _{5 cm3 DichIoräth läther auf 150}° _C wurde eine PoIy-Membranes on the basis of functionally _{5 cm3 dichloride ether at 150} ° _C , a poly-

ketonischen Carbonylgruppen _{1J} merisatfolie von} ι _{mm Dicke} hergestellt, die alsketonic carbonyl groups _{1J} made of} ι _{mm thick} , as

Poröses Polyvinylchlorid, getränkt mit Methyl- Membran benutzt wurde. Nach dem Abkühlen hattePorous polyvinyl chloride impregnated with methyl membrane was used. Had after cooling

isobutylketon oder mit Cyclohexanon; Polyvinyl- diese Membran ein trübes, wolkiges Aussehen. Durchisobutyl ketone or with cyclohexanone; Polyvinyl this membrane has a cloudy, cloudy appearance. Through

chlorid, weichgestellt mit Methylheptylketon; Poly- Quellen in Wasser wurde eine Gewichtszunahme vonchloride, softened with methyl heptyl ketone; Poly-swelling in water was a weight gain

vinylmethylketon; ein Mischpolymerisat aus Vinyl- 30 % erreicht.vinyl methyl ketone; a copolymer of vinyl 30% achieved.

methylketon und Vinylacetat. ao Mit Hilfe dieser Membran ließ sich eine vollständigemethyl ketone and vinyl acetate. ao With the help of this membrane a complete

.,, ».,,· c , +■ ii Trennung zwischen Eisen und Aluminium analog. ,, ». ,, · c, + ■ ii Separation between iron and aluminum analogous

Membranen auf der Basis von funktionalen _{ßeis fel} _χ _durchführen. _Die stromdichte betrugMembranes _perform on the basis of functional _{ßeis fel} _χ. _The current density was

Estercarbonylgruppen 3 mA/cm². Nach einem Durchgang von 1090 Cou-Ester carbonyl groups 3 mA / cm ² . After a passage of 1090 coupons

Poröses Polyvinylchlorid, getränkt mit Methyl- lombs war die Eisenmenge herabgesetzt auf 1 mgPorous polyvinyl chloride, soaked with methyl lombs, the amount of iron was reduced to 1 mg

methacrylat oder Butylacrylat; Polyäthyl- oder Poly- as je 400 mg Aluminium,methacrylate or butyl acrylate; Polyethyl or poly as per 400 mg of aluminum,

butylacrylat; ein Mischpolymerisat aus Methyliso- .butyl acrylate; a copolymer of methyl iso-.

propenylketon und Methylmethacrylat; ein Misch- Beispiels,propenyl ketone and methyl methacrylate; a mixed example,

polymerisat aus Methylmethacrylat und Butylacrylat. Es wurde eine Folie aus Polyvinyl-/?,/3'-chloräthyl-polymer of methyl methacrylate and butyl acrylate. It was a film made of polyvinyl - /?, / 3'-chloroethyl

., , cjn· t ι *· ii äther, verstärkt mit Glasfasern, bereitet, die analog.,, cjn · t ι * · ii ether, reinforced with glass fibers, prepares the analog

Membranen auf der Basis von funktionell _{3<J ßeispiel} _{χ mT} _{Trennung von Eisen}. _und Aluminium-Membranes on the basis of functionally _{3 <J ßample} _{χ mT} _{separation of iron} . _and aluminum

Nitrilgruppen . ionen verwendet wurde. Der Durchgang von 200 Cou-Nitrile groups. ion was used. The passage of 200 cou-

Poröses Polyvinylchlorid, getränkt mit Adipin- lombs bei einer Stromdichte von 1 mA/cm² führtePorous polyvinyl chloride soaked with adipin lombs at a current density of 1 mA / cm ²

säurenitril; ein Mischpolymerisat aus Acrylnitril und zur Überführung von 6,9· 10~⁴ Mol Eisen, währendacid nitrile; a copolymer of acrylonitrile and for the conversion of 6.9 x 10 ^-4 mol of iron, while

Vinylacetat. kein Aluminium durch die Membran hindurchging.Vinyl acetate. no aluminum passed through the membrane.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung seien 35 .
folgende Beispiele angeführt, die lediglich illustrativen , · Beispiel 6
Sinn haben: Es wurde eine Membran aus Polyepichlorhydrin _R . .J₁ hergestellt, die analog Beispiel 1 geprüft wurde. Bei ^e ^l ^s P ' diesem Versuch war die benutzte Lösung hinsichtlich Trennung von Aluminium von Eisen 40 Chlorwasserstoffsäure 6-normal. Die Stromdichte * ■ betrug 1 mA/cm^a, und der Durchgang von 200 Cou-Eine Folie aus Polyvinylchlorid, 1 mm dick, wurde lombs führte zur Überführung von 2,6 · 10~⁴ Mol in ^,/3'-Dichlordiäthyläther eingeweicht und dann Eisen, während kein Aluminium durch die Membran zwischen zwei übliche Halbzellen aus Polymethyl- hindurchging,
methacrylat von 5cm Durchmesser und 0,6cm 45 BeisDiel 7
Breite eingeklemmt. Als Elektroden wurden Platindrähte benutzt. Anfänglich enthielt das Kathoden- Aus einem Copolymerisat aus Vinylmethylketon abteil 10 cm³ einer 1,5 n-HCl-Lösung, in welcher und Vinylacetat in einem Gewichtsverhältnis von 0,2 g Fe als FeCl₃ und 0,4 g Al als AlCl₃ gelöst waren. etwa 5:1 wurde eine Folie von 1 mm Dicke her-Das Anodenabteil enthielt 10 cm³ 1,5 n-HCl. Die 50 gestellt, die bei einem Versuch analog Beispiel 1, Zelle wurde mit einer Spannung von 20 V betrieben. jedoch ohne Anwendung eines elektrischen Stromes, Die anfängliche Stromdichte betrug 8 mA/cm' und als Membran benutzt wurde. Während der selektiven fiel während des Trennvorganges auf 0,4 mA/cm' Dialyse, die 3 Stunden dauerte, traten 5 · 10~⁵ Mol ab. Nach dem Durchgang von 763 Coulombs durch Eisen in die zweite Zelle über, während kein AIudie Zelle enthielt das Kathodenabteil die ganze an- 55 minium durch die Membran hindurchging,
fänglich anwesende Menge an Aluminium und nurFor a more detailed explanation of the invention, 35.
the following examples are given, which are merely illustrative, Example 6
Make sense: A membrane made of polyepichlorohydrin _R. .J ₁ produced, which was tested analogously to Example 1. ^L ^e ^s P 'this experiment was the used solution in terms of separation of aluminum from iron 40 hydrochloric acid 6-normal. The current density * ■ was 1 mA / cm ^a, and the passage of 200 Cou-A sheet of polyvinyl chloride, 1 mm thick, was Lomb led to transfer of 2.6 x 10 ~ ⁴ mol in ^, / 3 'Dichlordiäthyläther soaked and then iron, while no aluminum passed through the membrane between two usual half-cells made of polymethyl-
methacrylate 5cm in diameter and 0.6cm 45 BeisDiel 7
Pinched width. Platinum wires were used as electrodes. Initially, the cathode compartment contained a copolymer of vinyl methyl ketone 10 cm ^{3 of} a 1.5 N HCl solution in which and vinyl acetate dissolved in a weight ratio of 0.2 g of Fe as FeCl ₃ and 0.4 g of Al as AlCl ₃ was. about 5: 1, a film 1 mm thick was produced. The anode compartment contained 10 cm ^{3 of} 1.5 N HCl. The 50 placed, the cell was operated with a voltage of 20 V in an experiment analogous to Example 1. but without applying an electric current. The initial current density was 8 mA / cm 'and was used as a membrane. During the selective fell during the separation process to 0.4 mA / cm 'dialysis, which lasted 3 hours, went from 5 × 10 ^-5 mol. After the passage of 763 coulombs through iron into the second cell while not containing any cell, the cathode compartment passed the entire an- 55 minium through the membrane,
falsely present amount of aluminum and only

0,2 mg Eisen. _n . . . _o 0.2 mg iron. _n . . . _O

' ^e Beispiel 8 ^'E Example 8

B e i s ρ i e 1 2 Trennung von Phosphorsäure und CalciumB e i s ρ i e 1 2 Separation of phosphoric acid and calcium

In gleicher Weise wie im Beispiel 1 und mit den Eine mit der Membran nach Beispiel 3 identische gleichen Lösungen wurde eine Trennung durchgeführt. Membran wurde in einer üblichen Dialysezelle der Die Membran bestand aus 1 mm dickem porösem im Beispiel 1 beschriebenen Art benutzt, um Phos-Polyvinylchlorid, getränkt mit Isobutylmethylketon. phorsäure aus ihrem Gemisch mit Calciumchlorid Die Stromdichte betrug 7,5 mA/cm². Der Durch- 65 abzutrennen. Das Gemisch war l,25molar hinsichtgang von 157,5 Coulombs führte zu einer Überfüh- lieh Phosphorsäure, 9,2molar hinsichtlich Chlorwasserrung von 6,75 · ΙΟ"⁴ Mol Eisen. Kein Aluminium stoffsäure und 0,2molar hinsichtlich Calciumchlorid, ging durch die Membran hindurch. Die 24stündige Dialyse führte zu einem DurchgangSeparation was carried out in the same way as in example 1 and with the same solutions identical to the membrane according to example 3. Membrane was used in a conventional dialysis cell of the The membrane consisted of 1 mm thick porous type described in Example 1 to Phos-polyvinyl chloride, soaked with isobutyl methyl ketone. phosphoric acid from its mixture with calcium chloride. The current density was 7.5 mA / cm ² . The cut-off 65. The mixture was l, 25molar respect gear 157.5 Coulombs led to a Überfüh- lent phosphoric acid, 9,2molar respect Chlorwasserrung of 6.75 · ΙΟ ^"4 mol of iron. Hydrochloric acid No aluminum and 0,2molar respect calcium chloride, passed through the membrane The 24 hour dialysis resulted in a passageway

von 80% der Phosphorsäure durch die Membran' durch welche kein Calcium hindurchging.of 80% of the phosphoric acid through the membrane through which no calcium passed.

B e i s ρ i el 9B e i s ρ i el 9

Durch Erhitzen von 1 Teil pulverigem Polyvinyl-Chlorid mit 3 Teilen Tributylphosphat auf 150⁰C und Ausformen einer Folie von 1 mm Dicke wurde eine Membran hergestellt, die zur Durchführung einer Dialyse analog Beispiel 8 benutzt wurde. Innerhalb von 20 Stunden passierten 6 · 10~³ Mol Phosphorsäure, jedoch keinerlei Calcium die Membran.By heating 1 part of pulverulent polyvinyl chloride with 3 parts of tributyl phosphate to 150 ^° C. and shaping a film 1 mm thick, a membrane was produced which was used to carry out dialysis as in Example 8. Within 20 hours, 6 x 10 ^-3 moles of phosphoric acid but no calcium passed the membrane.

Example 10

Als Membran wurde eine mit n-Amylalkohol getränkte poröse Polyvinylchloridfolie benutzt, mit deren Hilfe eine Dialyse analog Beispiel 8 durchgeführt wurde. Innerhalb von 24 Stunden passierten 1,04 · 10~² Mol Phosphorsäure, jedoch keinerlei Calcium die Membran.A porous polyvinyl chloride film impregnated with n-amyl alcohol was used as the membrane, with the aid of which dialysis was carried out as in Example 8. Within 24 hours, passed through 1.04 x 10 ^-2 mol of phosphoric acid, but no calcium the membrane.

Example 11

Trennung des Urans von Aluminium und Eisen
Eine mit der im Beispiel 3 beschriebenen Membran identische Membran wurde benutzt zur Dialyse von 10 cm³ einer Lösung, die hinsichtlich Uranylnitrat 0,05molar, hinsichtlich Eisennitrat und hinsichtlich Aluminiumnitrat je lmolar war. Eine lstündige Dialyse in einer üblichen Zelle analog Beispiel 1 führte zur selektiven Abtrennung von 25 Prozent des Urans. Nach 24 Stunden war die Lösung frei von Uran. Weder Aluminium noch Eisen hatten die Membran passiert.Separation of uranium from aluminum and iron
A membrane identical to the membrane described in Example 3 was used for dialysis of 10 cm ^{3 of} a solution which was 0.05 molar in terms of uranyl nitrate, in terms of iron nitrate and in terms of aluminum nitrate per 1 molar. Dialysis for one hour in a conventional cell analogous to Example 1 led to the selective separation of 25 percent of the uranium. After 24 hours the solution was free of uranium. Neither aluminum nor iron had passed the membrane.

Example 12

Eine Membran nach Beispiel 9 wurde zur Dialyse eines Gemisches analog Beispiel 11 benutzt. Nach 9 Stunden hatten 62% des Urans die Membran passiert, während weder Aluminium noch Eisen hindurchgegangen waren.A membrane according to Example 9 was used for dialysis of a mixture analogous to Example 11. To By 9 hours, 62% of the uranium had passed through the membrane, while neither aluminum nor iron passed through was.

Example 13

Eine Dialyse wurde durchgeführt mit einer Lösung, die hinsichtlich Uranylsulfat 0,05molar, hinsichtlich Schwefelsäure und hinsichtlich Eisensulfat je lmolar war. Die Membran bestand aus porösem Polyvinylchlorid, getränkt mit einer lOvolumprozentigen Lösung von Äthylhexylphosphorsäure in Hexan. Nach 20 Stunden hatten 41% des Urans die Membran passiert, während weder Aluminium noch Eisen hindurchgegangen waren.Dialysis was performed with a solution that was 0.05 molar in terms of uranyl sulfate Sulfuric acid and, for iron sulfate, each was 1 molar. The membrane was made of porous polyvinyl chloride, soaked with a 10% by volume solution of ethylhexylphosphoric acid in hexane. After 20 hours 41% of the uranium had passed the membrane while neither aluminum nor iron passed through was.

Claims

Patent claims:

1. Ion separation process, in which an or from an aqueous solution of different ions several types of ions are extracted with the aid of an extractant, thereby characterized in that the extractant is in the form of a membrane as a partition between the aqueous solution containing the various ions and one to be extracted Ion species-absorbing second aqueous solution is used, the extractant having a complexing or solvating effect having electrically neutral groups which selectively bind one or more types of ions capacity and where these types of ions enter the membrane and through this into the other side of the membrane adjoining aqueous solution arrive.

2. Separation method according to claim 1, characterized in that the membrane is in the form of a inert matrix, preferably in the form of a polymer film, to which the complexing or functional groups with a solvating effect are chemically bound.

3. Separation method according to claim 2, characterized in that the membrane is in the form of a Copolymer is used in which one of the monomer components is active functional Has groups.

4. Separation method according to claim 1, characterized in that the membrane is in the form of a Matrix is used in which one or more solvating or complexing effects Functionally group-bearing substances, preferably organic solvents are.

5. Separation method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the membrane has solvating or complexing functional groups which are capable of forming a labile complex with FeCl ₄ ~ ions to separate iron and aluminum.

6. Separation method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the membrane carries solvating or complexing acting functional groups that are capable of unstable To form complex with the uranyl ion to separate uranium from iron and aluminum.

7. Separation method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the membrane has complexing or solvating functional groups which are capable of a labile complex with phosphoric acid to separate phosphoric acid and calcium form.

8. Separation method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the separation speed is increased by going into the liquid on two on either side of the membrane submerged electrodes apply a voltage.

9. membrane for performing the method according to any one of claims 1 to 8, characterized by an inert matrix, preferably in the form of a polymer film, to which complexing or functional groups with a solvating effect are chemically bound or in which one or several substances that have a solvating or complexing effect and functionally carry groups, preferably organic solvents are incorporated.

10. Membrane according to claim 9, characterized in that the membrane is in the form of a Copolymer is formed in which one of the monomer constituents has active functional groups having.

11. Membrane according to one of claims 9 or 10, characterized in that it has functional groups which _{are able to form a labile complex FeCl 4} ~ ions or with uranyl ions or with phosphoric acid.