JPH01301140A - 組成物の電気化学的特性の測定 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の背景〕 種々のプロセス、特に化学プロセスにおいては、ｐＨ値
、特定のイオン含有量、全イオン含有量、抵抗、その他
の種々の電気化学的特性を定期的または連続的にＭ１定
することが必要となる。例えば、ＴｉＯ２顔料の製造プ
ロセスにおいては、該顔料の洗浄、表面処理および仕上
げの種々のプロセスを行なっている最中にｐＨの測定が
行なわれる。洗浄が完結したこと確認し、また顔料に対
して望ましい表面処理および仕上げを適用するための望
ましいｐｈレベルにあることを確認するために、ｐＨを
注意深く制御しなければならない。

このような電気化学的特性はイン−プロセスで、即ち、
動作中のプロセスの一部である組成物を分析することに
よって測定するのが望ましいのであるが、これには屡々
多大の困難が伴う。例えば、電極は組成物中の粒子状固
体によって浸蝕され得るし、電極の多孔質膜は組成物中
の固体物質によって孔が閉塞された状態になり得る。ま
た、電気化学的特性を測定するシステムの電極および他
の部材は、粘着性の沈澱物でケーキ状になり得る。

結局のところ、組成物の電気化学的特性のイン−プロセ
スでの測定は信頼性に劣る。従って、このような７１１
１定は通常、［グラブ試料（ｇｒａｂ　５ａＩＩｐｌｅ
）　Ｊによって確められる。即ち、イン−プロセスの組
成物から定期的に取出した試料を実験室で分析する。

従って、特にイン−プロセスで連続的または定期的に、
組成物の電気化学的特性を信頼性良く測定できる方法お
よび装置が望まれる。

〔発明の概要〕

本発明坪よれば、下記ａ）〜ｄ）の工程を具備した、組
成物の電気化学的特性を測定するための方法が提供され
る。

ａ）組成物を提供する工程と、 ｂ）前記組成物を限外濾過膜に接触させる工程と、 Ｃ）前記限外濾過膜を通して濾液を抽出する工程と、 ｄ）前記濾液の一以上の電気化学的特性をＡｐｌ定する
工程。

また、本発明によれば、下記ａ）〜Ｃ）の要素を具備し
た、組成物の一以上の電気化学的特性を測定するための
装置が提供される。

ａ）限外濾過膜の一方の側に組成物が接触し、他方の側
で濾液を生じるように配設された限外濾過膜と、 ｂ）前記濾液の一以−Ｌの電気化学的特性をＭ１定する
ための手段と、 Ｃ）前記濾液を、該濾液の一以、Ｌの電気化学的特性を
測定するための手段へ送液する手段。

本発明の方法および装置は、特にイン−プロセスにおい
て連続的または定期的な仕方で組成物の電気化学的特性
を測定するための手段であって、信頼性が高く、費用も
易く、且つ商業的に実施可能な手段を提供する。本発明
は又、上記した浸蝕、閉塞およびケーキ状化の問題（結
果的に維持費用および信頼性が低い問題）が低減され、
電気化学的特性の測定に用いる電極の寿命が増大し、更
により信頼性の高いプロセス制御を提供する。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明においては、適当な組成物であればどのようなも
のでも用いることができる。その例には、組成物の電気
化学的特性の測定を妨害し得、またその少なくとも幾ら
かは濾過により除去され得る粒子または他の物質を含Ｈ
するスラリー、懸濁液、分散液、溶液、混合物が含まれ
る。特に適した組酸物の例には、ＴｉＯ２、無機顔料、
鉱石または種々の鉱物のスラリー、紙または他のＩＩＩ
パルプのスラリー、塗料、コーティング組成物、電気堆
積組成物（ｃｒａｃｔｒｏｄｃｐｏｓｌｔｌｏｎ　ｃｏ
ｍｐｏｓＩＬＩｏｎ　）および種々の反応媒質が含まれ
る。好ましくは、これらの組成物は水性または実質的に
水性である。

限外濾過に適したどのような膜も、本発明のプロセスに
おいて使用し得る。このような限外濾過膜は、約１〜５
００１μの孔径を何している。必要な孔寸法の選択は、
組成物からの除去が望まれる粒子または溶解物質の寸法
に依存する。適当な膜材料の例には、ポリスルホン、酢
酸セルロースポリマー、脱エステル化セルロース、加水
分解された酢酸エルロース、ポリエチレンイミン、ポリ
アミド及びポリフランが含まれる。好ましい濾過膜は、
アメリカ合衆国０１７３０マサチユーセツツ州べ・ソド
フォードに所在のミリボアコーポレーションによッテ製
造すｔＬ　テＬ’　ルｒｃｘ−ａｏ、ｏｏｏ　ＮＭＷＬ
膜」のようなポリスルホン膜である。

前記組成物と前記限外濾過膜との接触は、これに適した
どのような手段で行なってもよい。好ましくは、組成物
は膜表面上を接線的に通される。

懸濁粒子またはは溶解物質が限外濾過膜の孔を詰らせる
のを阻止するために、組成物は攪拌され得る。しかし、
組成物が膜表面上を接線的に通過されるならば、−船釣
に攪拌は必要とされない。

次の工程は、前記限外濾過膜を通して濾液を抽出するこ
とである。これは、濾過膜の前記組成物に接触する側に
陽圧を加えることによって、または濾過膜の他の側（即
ち、濾過膜の前記組成物に接触しない側）に陰圧を加え
ることによって行なうことができる。もし、前記組成物
が膜表面上を接線的に通過させられるならば、これによ
り、膜を通して濾液を抽出するに充分な差圧が発生され
る。

本発明のプロセスにおける最後の工程は、前記濾液の一
以上の電気化学的特性を測定することである。測定され
得る電気化学的特性には、ｐＨ、全イオン含有量、特定
のイオン（ナトリウムイオン、カリウムイオン、塩素イ
オン、炭酸イオン、カルシウムイオン、アンモニウムイ
オン等を含む）の含有量、および電気抵抗が含まれる。

上記の電気化学的特性を測定するための計器および電極
は、商業的に人手可能である。

〔実施例〕

本発明を例示する目的で、現在のところ好ましいと考え
られる実施例を図面に示した。但し、本発明は図示され
た装置、プロセス又は器具に限定されないことを理解す
べきである。

第１図は、本発明の一実施例を模式的に示す図である。

第２図は本発明の他の実施例を模式的に示す図である。

第３図は、本発明の更に別の実施例を示す図である。

これらの図は本発明の三つの実施例を示し、同様の参照
番号は同様の部分を示す。本発明は二酸化チタンスラリ
ーについて説明されるが、既述のように、本発明はこの
適用に限られない。

第１図において、イン−プロセスでのＭ１定装置１０（
破線で囲んだ内部）は、ハウジング１４内に配設された
限外濾過膜１２を具備している。

ハウジング１４の濾液側は、導管２０を介して電極１６
と液体流通している。電極１６は通常のム１１電極で、
これは当業者に良く知られている。電極１６は濾液と接
触して配置される。また、電極１６は計器１８に結合さ
れる。計器１８は、電極で検出されたスラリーの電気化
学的ポテンシャルをｐｌ［尺度に変換するために設けら
れる。これは、当業者に良（知られている。勿論、スラ
リーの他の電気化学的特性を測定するためには、他の電
極および計器が用いられる。

装置１０はサンプリングライン３０に設置される。サン
プリングライン３０には、装置１０の前方および後方に
分離バルブ２８．２８’が設けられる。サンプリングラ
イン３０は、スラリープロセス流２４と液体流通してい
る。該プロセス流２４にはポンプ２６が含まれている。

ポンプ前方の圧力は約１０ｐｓ１ｇで、ポンプの後の圧
力は約５０ｐｓ１ｇである。該プロセス流は、約５００
ガロン／分の容量流速を有する。上記および下記のライ
ン圧力および流速に関する数値は単に例示にすぎず、本
発明を限定するものではない。サンプルライン３０は、
５０ｐｓ５ｇで約１．５ガロン／分のスラリーを採取す
るように設計されている。濾液は大気圧において約０．
００１ガロン／分で限外濾過器から抽出され、廃液出口
２２から放出される。

第２図には、本発明の他の実施例５０が示されている。

装置５０は、プロセス流６２中に直接延出している（５
０ｐｓ１ｇで）。該装置には、ハウジング５４が含まれ
る。ハウジング５４の第一の端部はプロセス流６２中に
延出しており、そのチップに限外濾過Ｈ！５２を有して
いる。ハウジング５４の反対側の端部は、大気圧での廃
液出口である。

電極５６は、ＪＩＩ５２からの濾液がこの電極と接触す
るように、ハウジング５４内に配置されている。

電極５６は、公知の仕方で計器５８に結合されている。

第３図を参照し、本発明の更に別の実施例８０を説明す
る。スラリー源９６は、導管９０を介して限外濾過管８
２と液体流通している。限外濾過管８２は、一般に、該
濾過管と共軸に配置された細管状の限外濾過膜（図示せ
ず）を具備している。

スラリーは細管状の限外濾過膜を通して流され、濾液は
該濾過膜と前記濾過管との間に集められる。

導管９０には、約５ガロン／分の放出量が得られる大き
さのポンプ９４が含まれる。濾液は、限外濾過管８２か
ら導管８４を通して、約０．００５ガロン／分で集めら
れる。導管８４は、約０．０１ガロンの容量を有する濾
液コレクタ８６と液体流通している。電極８８は、コレ
クタ８６内の濾液に接触して配置される。電極８８は、
公知の仕方で計器９１に結合される。コレクタ８６は廃
液排出路９８を含んでいる。

本発明は、その精神またはその本質的な特質から離脱す
ることなく、他の特定の形態で実施され得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を模式的に示す図、第２図は
本発明の他の実施例を模式的に示す図、第３図は、本発
明の更に別の実施例を示す図である。 １０．５０．８０・・・測定装置、１２．５２・・・限
外濾過膜、１４．５４・・・ハウジング、１６，５６゜
８８・・・電極、１５，５８．９１・・・計器、２０゜
９０・・・導管、２４．６２・・・スラリープロセス流
、２６．９４・・・ポンプ、２８．２８’・・・バルブ
、３０・・・サンプリングライン、９６・・・スラリー
源、８２・・・限外濾過管、８６・・・濾液コレクタ、
９８・・・廃液排出路 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 図面の浄書（内容に変更なし） ＦＩＧ、１ ＦＩＧ、３ 手続補正書（方式） ％式％ ２、発明の名称 組成物の電気化学的特性の測定 カンパニー ５、補正命令の日付 平成１年４月２５日 ６、補正の対象 図面 ７、補正の内容　別紙の通り 図面の浄書（内容に変更なし）

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）ａ）組成物を提供する工程と、 ｂ）前記組成物を限外濾過膜に接触させる工程と、 ｃ）前記限外濾過膜を通して濾液を抽出する工程と、 ｄ）前記濾液の一以上の電気化学的特性を測定する工程
   と を具備したことを特徴とする、組成物の電気化学的特性
   を測定するための方法。
2. （２）工程ａ）において、前記組成物が作動プロセスの
   一部または該プロセスから抽出されたものである請求項
   １に記載の方法。
3. （３）工程ｂ）において、前記接触が前記組成物を前記
   膜上を接線的に通過させることによって行なわれる請求
   項１に記載の方法。
4. （４）工程ｄ）において、測定される電気化学的特性が
   ｐＨ、全イオン含有量、特定のイオン含有量、抵抗また
   はこれらの組合せである請求項１に記載の方法。
5. （５）ｉ）工程ａ）において、前記組成物が作動プロセ
   スの一部または該プロセスから抽出されたものであり、 ｉｉ）工程ｄ）において、測定される電気化学的特性が
   ｐＨ、全イオン含有量、特定のイオン含有量、抵抗また
   はこれらの組合せである 請求項１に記載の方法。
6. （６）ｉ）工程ａ）において、前記組成物が作動プロセ
   スの一部または該プロセスから抽出されたものであり、 ｉｉ）工程ｂ）において、前記接触が前記組成物を前記
   膜上を接線的に通過させることによって行なわれ、 ｉｉｉ）工程ｄ）において、測定される電気化学的特性
   がｐＨである 請求項１に記載の方法。
7. （７）前記組成物が、ＴｉＯ＿２顔料プロセスの一部で
   あるスラリー又は該プロセスから抽出されたスラリーで
   ある請求項１〜６の何れか１項に記載の方法。
8. （８）ａ）限外濾過膜の一方の側に組成物が接触し、他
   方の側で濾液を生じるように配設された限外濾過膜と、 ｂ）前記濾液の一以上の電気化学的特性を測定するため
   の手段と、 ｃ）前記濾液を、該濾液の一以上の電気化学的特性を測
   定するための手段へ送液する手段とを具備したことを特
   徴とする、組成物の一以上の電気化学的特性を測定する
   ための装置。