Wynalazek dotyczy sposobu wymiany zasad w roztworach i polega na tern, ze stosuje sie zeolity lub zwiazki o charakte¬ rze zeolitów, zdolne do wymiany zasad, a posiadajace wodór jako jon wymienny.Tego rodzaju srodki do wymiany zasad o- trzymuje sie 2 latwoscia, wymieniajac za¬ sady zeolitów lub podobnych zwiazków na wodór przez traktowanie ich rozcienczo- nemi kwasami.Znany sposób zmiekczania wody pole¬ ga na tern, ze zawarte w wodzie jony wap¬ niowe i magnezowe wymienia sie na rów¬ nowazne ilosci jonów metali alkalicznych, zwlaszcza jonów sodowych. Stosuje sie do tego zeolity, zawierajace metale alkalicz¬ ne, jako jon wymienny, przechodzace w czasie procesu zmiekczania wody wi zwiaz¬ ki, które zawieraja zamiast jonów alkaljÓw jony wapniowe i magnezowe. Zuzyte zeoli¬ ty mozna, jak wiadomo, regenerowac; w tym celu traktuje sie je roztworem soli ku¬ chennej, przyczem wprowadzone do tych zwiazków, w czasie procesu zmiekczania wody, jony wapniowe i magnezowe zostaja znów wymienione na :jony sodowe. Przy tego rodzaju wymianie zasad w celu zmiek¬ czenia wody ilosc czasteczek zawartych w wodzie soli pozostaje równowaznikowo stala, gdyz np. zamiast mola CaS04 po¬ wstaje w wodzie mol Na^S04t a zamiast mola CafHCOJz powstaja dwa mole NaHCO^ W ten sposób sole wapniowe i magnezowe ulegaja przemianie na sole xne«tali atkaliczasycK które juz nie powoduja twardosci wo^y, lecz nagromadzaja sie, o- "czyWi^cie, W kólfe przy stezaniu wody.Niniejszy wynalazek usuwa te ostatnia niedogodnosc, gdyz przy zastosowaniu zeo- litów, posiadajacych wodór, jako jon wy¬ mienny, otrzymuje sie zmiekczona wode* niezawierajaca juz soli, a tylko wolne kwa* sy, powstale z wodoru i anjonu tej soli, która byla przyczyna twardosci wody.Stezenia tych kwasów sa jednak tak male, ze praktyczine rjiei posiadaja zadnego zna¬ czenia.\ Calkowicie lub azesciowo zuzyte 2mti~ ty, posiadajace zamiast wodoru intne katjo¬ ny?* regeneruje sie wedlug wynalazku w ten sposób, ze traktuje sie je bardzo roz- cienczonemi kwasami, a zwlaszcza takiemi kwasami, które z usuwanemi zasadami tworza rozpuszczalne w wodzie sole* Steze¬ nie stosowanych do regeneracji kwasów dobiera sie tak, aby zwiazek, uzyty jako srodek do wymiany zasad, nie ulegl daleko idacemu rodkla&ywi,ftmn watfttfiktfwi od* powiadaja naogól bardzo rozcienczone kwasy. Poniewaz koszt regeneracji prze- dewszystkiem decyduje o o£óLnych ko¬ sztach zmiekczania wody zapomoca zeoli- tóW dobiera sie do tego celu mozliwie ta¬ nie kwasy. Takiemi kwasami sa przede- wszystkiem kwas solny i siarkowy, z któ¬ rych pierwszy lepiej sde nadaje, gdyz two¬ rzy z wapniem sól latworozpuszczalna w wodzie, Stezenie kwasu solnego, uzywane¬ go do regeneracji, nie przekracza naogól 0T3%, W pewityeh przypadkach, np. przy stoli jesf jeszrae nizsze i wynosi np. 0rl +0,05%.Ilosc kwasu solnego, niezbedna do regene¬ racji, -moze nie przekraczac znacznie ilo¬ sci teoretycznej, np, wystarcza juz ilosc %Vz ldb 2 razy wieksza od równowaznej W tern zaznacza sie wybitna korzysc sto¬ sowania sposobi wedlug wynalazku, gdyz przy regeneracji zeolitów metali alkalicz¬ nych zapomoca soLi kuchennej nalezy sto¬ sowac 4-^5-ciokrotna ilosc chlorku sodo¬ wego w stosunku do ilosci teoretycznej.Do regeneracji mozna stosowac zamiast kwasu sohjego i siarkowego równiez i inne kwasy, np. kwas mrówkowy, mlekowy lub tym podobne, a nawet kwas weglowy w wodnym roztworze, o ile stosuje sie go w nadmiarze oraz pod cisnieniem.Zapomoca zeolitów, których jon wy¬ mienny stanowi wodór, mozna z latwoscia usuwac twardosc przemijajaca wody. Jed¬ noczesnie w zaleznosci od rodzaju wody usuwa sie przynajmniej czesciowo twar¬ dosc stala. Do roaiwwu wodhego przecho¬ dzi przytem mietylko kwas weglowy, lecz równiez kwas siarkowy, powstajacy skut¬ kiem wymiany siarczanów, zawartych w wodzie. Po ukonczonym procesie wymiany woda reaguje slabo kwasno i posiada pH penizef 7* Wolny kwas weglowy, mozna u- srowac przez ogrzewanie, podczas gdy wol¬ ne kwasy mineralne zobojetnia sie w razie potrzeby substancjami, reagujacemi alka- Kcznie, op, soda, Pfejlepiej stosowac tego rodzaju substancje zasajdowe, które z kwa¬ sami lub z obecnemi jeszcze solami tworza zwiazki nierozpuszczalne; np, w przypad¬ ku kwasu siarkowego stosuje sie weglan baru lub wodorotlenek baru.Zapomoca zsolitu, otrzymanego np. przez traktowanie glawiconitu rozcienczo¬ nym kwasem sotoym i posiada japego wor dór, jako jon wymienny, aaozna obnizyc twardosc berlinskiej wody wodociagowej wynoszaca 12° 18° twardosci przemijaj&- cej i 4° twardosci stale)), do 1° twardosci ogólne). Twardosci przemijajacej w tej wodzie wogóle nie mozna bylo juz wykryc. 300 cm3 zmiekczonej wody daly reakcje na metyloranz juz po dodaniu 1 kropli y^ normalnego kwasu siarkowego* podczas gdy 300 cm3 wody pierwotnej daly reakcje na metyloranz dopiero po dodaniu 1,7 cm3 V2 normalnego kwasu siarkowego.W celu calkowitego zmiekczenia wody mozna po obnizeniu jej twardosci ogólnej - ? -do 1° zapomoca glaukonitu wodorowego poddac ja dalszemu zmiekczeniu zapomoca normalnego glaukonitu sodowego. Zuzyty glaukonit wodorowy, zawierajacy obecnie zamiast jonów wodorowych joily wapnio¬ we i magnezowe, mozna przemienic, przez traktowanie roztworem soli kuchennej, w glaukonit sodowy, który stosuje sie nastep¬ nie do ostatecznego i calkowitego zmiek¬ czenia wody. Przy tego rodzaju regenera¬ cji glaukonitu zapomoca soli kuchennej do¬ brze jest obok tej ostatniej stosowac rów¬ niez traktowanie roztworami alkalicznemi, np. soda, dwuweglanem sodowym, szklem wodnem lub tym podobnemi, w celu zobo¬ jetnienia niewielkich ilosci kwasów, które glaukonit adsorbuje z kwasnej wody, po¬ wstajacej w pierwszej fazie traktowania.Wode calkowicie zmiekczona mozna ewen¬ tualnie jeszcze raz przeprowadzic przez glaukonit wodorowy, przez co mozna usu¬ nac zawarte jeszcze w \vodzie, niewielkie ilosci, jonów sodowych, które ulegaja wy¬ mianie z wodorem glaukonitu. Zeolity wo¬ dorowe wymieniaja zasady liietytko z sola¬ mi metali ziem alkalicznych, lecz równiez z solami metali alkalicznych.Okazalo sie, ze przy stosowaniu zeoii- tów wodorowych do zmiekczania wody mozna, regulujac odpowiednio szybkosc przeplywu wody przez filtr ze srodkiem do wymiany zasad, osunac tylko twardosc przemijajaca wody. Zwiazki, powodujace twartfosc stala, mozna nastepnie usunac przez uzycie drugiego fStru z zeolitem wo¬ dorowym lub droga powtórnego przepu¬ szczania wody, pozbawionej twardosci przemijajacej, przez uprzednio uzyty filtr. i^iozna wreszcie do zmiekczania wody uzywac zeolilów lub tym podobnych zwiaz¬ ków, posiadajacych jako jony wymienne jednoczesnie wodór i metale alkaliczne.Tego rodzaju srodki do wymiany zasad o- frzymuje sie np. przez czesciowa wymiane jonów metali alkalicznych na wodór lub przez mieszana regeneracje zuzytego srod¬ ka do wymiany zasad, zapomoga kwasne¬ go roztworu soli. Proces zmiekczania moz¬ na w ten sposób uregulowac, aby jony me¬ tali ziem alkalicznych ze zwiazków, powo¬ dujacych twardosc przemijajaca, ulegaly wymianie iia, wodór, podczas gdy katfony zwiazków, powodujacych twardosc stala, ulegalyby wymianie na jony metali alka¬ licznych. W celu przeprowadzenia tego ro¬ dzaju mieszanej regeneracji zuzytych zeo- litów nalezy oczywiscie znac dokladnie wode, która ma byc zmiekczona* aby w o- trzymanym mieszanym zeoKcie stosunek wodoru do alkaljów odpowiadal stosunko¬ wi twardosci przemijajacej do twardosci stalej.Aby uniknac koniecznosci regeneracji zeolitów zapomoca soli kuchenne?, mozna proces zmiekczania wody przeprowadzic jeszcze w inny sposób. Stosuj* sie miano¬ wicie dwa filtry ze srodfcaiai zasad, z których jeden zawiera glaukonit alkaliczny, a drugi glaidfeoflit wodorowy.Woda twarda przeplywa najpierw przez filtr z glaukonitem alkalicznym, przyczefli traci ona dole wapniowe i magn*zower po¬ wodujace jej twardosc i wzbogaca sie w odpowiednie ilosci &oH metali alkalicznych.Te zmiekczona wode przepuszcza na przez draft filtr, zawierajacy glaukonit wodoro¬ wy i wymienia jony metali alkalicznych, zawarte w wodzie, Aa joury wodorowe.Dzieki temu woda zostaje pozbawiona so¬ li, a ffeukonit wodorowy przemienia sie na glaukonit alkaliczny, Ten dragi filtr, zawierajacy obecnie glaukonit alkaliczny, zostaje uzyty do zmiekczenia wody twardof, podczas gdy pierwszy filtr, który zawieral poczatkowo giaukonft alkaliczny, zamieniony podczas procesu zmiekczania ma flaukonit wapnio¬ wy lub magnezowy, rege&eraje sie rozcien¬ czonym kwasem, celem otrzymania glau¬ konitu wodorowego. Teraz mozna go po¬ nownie stosowac do usuwania soli ze zmiekczonej wody. W ten sposób za«ienia — 3 —^sie stale oba filtry. Pierwtszy filtr, zawiera¬ jacy poczatkowo glaukonit alkaliczny, slu¬ zy obecnie do zmiekczania wody; nastepnie przez regeneracje kwasem przemienia sie go w glaukonit wodorowy, sluzacy do usu¬ wania soli, podczas gdy poczatkowy dru¬ gi filtr przemienia sie podczas procesu u- suwania soli w filtr, zawierajacy glaukonit sodowy i sluzy nastepnie jako pierwszy do zmiekczania swiezej wody.Procesy te mozna powtarzac dowolna ilosc razy.Sposób taki posiada te zalete, ze unika sie, praktycznie calkowicie, regenerowania sola kuchenna, oraz, ze otrzymuje sie nie- tylko wode zmiekczona, lecz równiez nie- zawierajaca soli. W przypadku, gdyby wo¬ da, zmiekczona po przeprowadzeniu przez pierwszy filtr, nie zawierala soli metali alkalicznych w ilosci dostatecznej dla cal¬ kowitej przemiany gjlaukonitu wodorowego w drugim filtrze w glaukonit alkaliczny, wówczas po przejsciu wody zmiekczonej, mozna dodatkowo potraktowac filtr roz¬ tworem soli kuchennej, roztworem sody lub roztworem sody, zawierajacym sól kuchen¬ na. Mozna w tym celu równiez stosowac roztwory wolnych zasad albo takich soli, jak borany, fosforany lub tym podobne, które wskutek hydrolizy reaguja alkalicz¬ nie.Wynalazek nie ogranicza sie do stoso¬ wania opisanego glaukonitu. Obejmuje on w równej mierze zastosowanie innych na¬ turalnych lub sztucznych zeolitów i zwiaz¬ ków pokrewnych, takich, jak tufy, natrolit lub tym podobne.Wlasnosc zeolitów wodorowych wy¬ mieniania jonu wodorowego na inne jony moze byc z korzyscia zastosowana do o- trzymywania cennych soli z roztworów, zwlaszcza wówczas, gdy chodzi o bardzo rozcienczone roztwory cennych soli, np. weglanu litu.Nalezy jeszcze raz podkreslic, ze istota wynalazku polega na otrzymywaniu zdol¬ nych do wymiany zasad zeolitów lub zwiazków pokrewnych droga wymiany ich jonów metali alkalicznych na jony wodo¬ rowe, które nastepnie moga ulegac wy¬ mianie nietylko na jony metali ziem alka¬ licznych, lecz równiez na jony metali alka¬ licznych. W ten sposób zakres stosowania zeolitów ulega znacznemu rozszerzeniu, gdyz dotychczas stosowano wylacznie zeo- lity alkaljów lub ziem alkalicznych. Obec¬ nie zastosowano trzecia grupe zdolnych do wymiany zeolitów, mianowicie grupe zeoli¬ tów wodorowych, których wymienny jon wodorowy mozna wymieniac na jony za¬ równo metali alkalicznych, jak i metali ziem alkalicznych. PL