PL607B1 - Sposób oczyszczania wodnych roztworów mineralnych, roslinnych albo zwierzecych koloidów zapomoca elektrycznego pradu. - Google Patents

Description

Tak zwane hydrofilowe koloidy, t. j. takie koloidalne substancje, które do te¬ go stopnia lacza sie z woda, ze ich wodne emulsje trudno odróznic od praw¬ dziwych roztworów, a zatem wszystkie te materje, które w odróznieniu od wy¬ twarzajacych zawiesiny, koloidów zwie sie emulsoidami, maja wlasnosc wytwa¬ rzania zwiazków z zasadami i kwasami.Zwiazki te zostaja rozlozone pradem elektrycznym, przyczem koloidy i po¬ dobne substancje wedruja w przeciwnym kierunku, niz zwiazane z niemi rdzenie.Substancje zasadowe wywoluja anodo¬ wa wedrówke koloidów i im podobnych cial a kwasy-katodowa. Z ta wywolana przez zasady albo kwasy wedrówka ko¬ loidów jest stale zwiazana wedrówka wody w przeciwnym kierunku, t. zn. anodowa wedrówka tych materji odby¬ wa sie przy kataforezie wody, a we¬ drówka koloidów ku katodzie jest zwia¬ zana z anaforeza wody.Te znane fakty zostaja podlug niniej¬ szego wynalazku zuzytkowane do oczy¬ szczenia wodnych roztworów mineral¬ nych, roslinnych albo zwierzecych ko¬ loidów w ten sposób, ze traktowane roztwory przed dodaniem odpowiednich kwasów albo zasad poddaje sie dziala¬ niu pradu elektrycznego pomiedzy prze-- ponami. Próbowano umieszczania wraz¬ liwych koloidów, jak Fe Cl2 OH, dla zmniejszenia objetosci w komórce z glinki i zetkniecia ich z katoda platynowa, otoczona zewnatrz woda i platynowa anoda. W przeciwienstwie do powyzsze¬ go, niniejszy wynalazek polega na nadaniuodpowiedniego kierunku ku anodzie albo katodzie wedrówce wody przy elekto- osmotycznem czyszczeniu i odwadnianiu wzglednie stezaniu wodnych roztworów koloidalnych przez odpowiednie dodatki, przyczem do plynu dodaje slabe kwasy, gdy pozadane jest wedrowanie wody ku anodzie, albo slabe zasady w prze¬ ciwnym wypadku.W ogólnosci elektroforeza wody przy kwasnej albo alkalicznej reakcji srodka rozczepiajacego ma miejsce, dopóki ko¬ loidy zawieraja prócz wolnych kwasów i zasad jeszcze inne elektrolity i osiaga swe optimum wtedy, gdy w tym samym kierunku z koloidami i podobnemi ciala¬ mi poruszaja sie wylacznie jony wodo¬ rotlenowe lub jony wodorowe, a z woda w przeciwnym kierunku poruszaja sie zasadowe albo kwasowe grupy. Z tego powodu podlug niniejszego wynalazku postepuje sie w ten sposób, ze przed wlasciwem elektroosmotycznem odwod¬ nieniem koloidalnych roztworów usuwa sie z roztworów elektrolity, co najlepiej uskutecznic zapomoca elektrycznego pra¬ du w przyrzadzie trój komórkowym przy uzyciu przepon o okreslonym elektrycz¬ nym potencjale; nastepnie dodaje sie zasady albo kwasy, przy wyborze któ¬ rych nalezy o tyle zwracac uwage na charakter koloidów, by byly usuniete wszelkie mozliwosci uszkodzen chemicz¬ nych albo dynamicznych wlasnosci od¬ wadnianych materji.Jako zasady przedewszystkiem wcho¬ dza w rachube amonjak, aminy alkilowe, zasady amonowe, ich produkty pokrewne i inne; jako kwasy — kwasy mineralne jedno — i wiecej zasadowe kwasy tlu¬ szczowe, jak równiez kwasy aromatyczne, o ile one nie rozczepiaja sie pod wply¬ wem pradu elektrycznego. Co sie tyczy ilosci dodatku, to z natury rzeczy kra¬ zenie wody jest tern intensywniejsze i szybsze im wieksza jest zawartosc za¬ sad i kwasów w roztworze, jednak ilosc dodawanego materjalu jest ograniczona przez niestalosc koloidów i przez ko¬ niecznosc utrzymania niskiej tempera¬ tury. W ogólnosci stopien dodatku al- kaljów albo kwasów tak sie obiera, zeby wartosc ich wynosila 0,1 normalnego lugu, wzglednie 0,1 normalnego kwasu.Przy wyborze przepon nalezy prócz potencjalu zwracac uwage na wielkosc por w przeponach. Jezeli zawarte w roz¬ tworze koloidy przez dodatek zasado¬ wych materji otrzymuja ruch ku anodzie, to jako anodowa przepone wybiera sie przepone z materjalu nieprzepuszczal¬ nego dla koloidów, a jako katodowa — z materjalu, przepuszczajacego dobrze zarówno wode, jak reszty zasadowe; odwrotne warunki musza byc wypelnio¬ ne, gdy ruch koloidów przez dodanie kwasu jest skierowany ku katodzie.Roztwór po osiagnieciu pozadanej kon¬ centracji poddaje sie jeszcze tak dlugo dzialaniu pradu, dopóki nie znikna ostat¬ nie slady dodanych elektrolitów. Ruch wody zmniejsza sie wraz ze zmniejsza¬ niem sie elektrolitów i ustaje zupelnie przy zniknieciu elektrolitów.Zalety niniejszego sposobu w sto¬ sunku do innych sposobów koncentracji polegaja w pierwszym rzedzie na moz¬ nosci unikania wyzszej temperatury i zwia¬ zanych z nia niedogodnosci. Przy elek¬ trycznym sposobie podlug niniejszego wynalazku jest usunieta wszelka zmiana koloidów i wszelka strata wlasnosci dy¬ namicznych, które przy zwyklych sposo¬ bach zmniejszania objetosci, nie wylacza¬ jac zgeszczania w przestrzeni z rozrze- dzonem powietrzem, sa wywolane przez podwyzszenie temperatury; zuzycie pra¬ du jest bardzo male i nie znajduje sie w zadnym stosunku do zuzycia mecha¬ nicznej i cieplnej energji przy innych sposobach. Równiez i chemiczne wla¬ snosci koloidalnych roztworów przy od- — 2 —wadnianiu, wzglednie zgeszczaniu nie ulegaja zadnym, zmianom, gdy przy wyparowywaniu przynajmniej czesc wla¬ snosci sie zmienia.Sposób podlug niniejszego wynalazku moze byc uzyty nie tylko do odwadnia¬ nia, wzglednie zgeszczania koloidalnych wlasnosci, ale moze równiez z korzyscia byc uzyty do oczyszczania takich roz¬ tworów. Okazalo sie, ze moze byc osiagniete oczyszczanie koloidalnych ma- terji od zanieczyszczen nieorganicznych i organicznych, a wiec, np., od wszel¬ kich sladów elektrolitów, kwasów humi- nowych, barwników i wielu innych przez to, ze przez koloidalne roztwory prze¬ prowadza sie wode, zadana kwasami albo zasadami. Podlug niniejszego wy¬ nalazku postepuje sie w tym wypadku w ten sposób, ze podczas osmozy stale przeprowadza sie plyn do mycia przez srodkowa przestrzen przyrzadu, sklada¬ jacego sie z trzech komórek. W wielu wypadkach korzystnem jest proces czyszczenia przeprowadzac najpierw al¬ kaliczna woda, a nastepnie — kwasna, przyczem wybór porzadku wody do my¬ cia, jak równiez czas trwania zalezy od charakteru i ilosci zanieczyszczen. Ciagle doprowadzanie plynu do przestrzeni srodkowej trójkomórkowego przyrzadu moze równiez przy zmniejszaniu obje¬ tosci, wzglednie odwadnianiu, byc sto¬ sowane w ten sposób, ze obrabiany plyn podczas osmozy zostaje stale doprowa¬ dzany do przestrzeni srodkowej z na¬ czynia zapasowego odpowiednio do prze¬ biegu przechodzenia koloidów.Przyrzad, uzywany do wykonania tego nowego sposobu, ma forme, przed¬ stawiona na fig. 1 i 2 zalaczonego ry¬ sunku.Przyrzad sklada sie z naczynia (G), które jest podzielone przeponami (D1) i (Z)2) "na przestrzeni (KR MR) i {AR)] pód przeponami znajduja sie odpowied¬ nie elektrody, a mianowicie w przestrze¬ ni (KR)—katoda (K), w przestrzeni (AR)— anoda (A). Srodkowa przestrzen (MR) sluzy do przyjecia zgeszczanego albo czyszczonego plynu. Gdy sie pracuje przy alkalicznej reakcji, to w przestrzen katodowa wprowadza sie przelotowa ru¬ re (D) z dolnym odplywem, która, przy pracy w kwasnej reakcji musi byc umieszczona w przestrzeni anodowej.Przy obrabianiu roztworów bardzo czu¬ lych na temperature substancji w prze¬ strzeniach anodowej i katodowej moga byc umieszczone chlodzace wezownice, zasilane plynaca woda.Nad srodkowa przestrzenia (MR) znaj¬ duje sie odbieralnik (R), który moze objac mniej wiecej pieciokrotna, w sto¬ sunku do srodkowej przestrzeni (MR)+ ilosc plynu i który znajduje sie przez system rurowy w polaczeniu z przestrze¬ nia srodkowa, a mianowicie: wezsza rura (FL) sluzy do przeprowadzania ply¬ nu, szersza (NL) do automatycznego regulowania wyrównania powietrza; ru¬ ra (FL) wychodzi z najglebszego punktu odbieralnika i konczy sie w przestrzeni srodkowej nieco ponizej poziomu plynu.Dolny koniec rury (AZ,) zostaje za¬ mkniety przez plyn w przestrzeni srod¬ kowej, a górny koniec jej dochodzi do górnej przestrzeni odbieralnika i nie zostaje przykryty ciecza. Kran {H) w ru¬ rze (NL) pozostaje otwartym przez caly czas operacji. Przez takie urzadzenie udaje sie utrzymac plyn w przestrzeni srodko¬ wej stale na tym samym poziomie. Przy operacjach koncentracji zostaje srodko¬ wa przestrzen (MR) i odbieralnik wy¬ pelniony odwadnianym koloidalnym roz¬ tworem, natomiast przy operacjach, ma¬ jacych na celu oczyszczanie albo ekstrak¬ cje koloidalnego roztworu zostaje tym roztworem wypelniona tylko srodkowa przestrzen, a odbieralnik—srodkiem do mycia, a zatem przewaznie slabemi kwa- — 3 —sami albo slabemi lugami. Dla blizszego zrozumienia sa przytoczone ponizsze przyklady. 1. Koncentracja koloidalnych roz¬ tworów. a) Roztwory'cial bialkowych z spe- cyficznemi wlasnosciami.Wytworzona przez odpowiednie ma¬ nipulacje z surowicy dyfterytowej anti- toksynowa paraglobulina stanowi wolny od elektrolitów roztwór, zawierajacy w 100 ccm 2,5 g cial bialkowych i 12500 antytoksynowych jednostek. 1 ccm ply¬ nu zawiera przeto 125 jednostek albo w przeliczeniu na 1 g bialka znajdo¬ walo sie 5000 jednostek. 1 litr tego roz¬ tworu zostaje wprowadzony do przy¬ rzadu w ten sposób, ze 800 ccm zostaje przyjete przez odbieralnik i 200 ccm — przez przestrzen srodkowa; poprzednio zostalo do plynu dodane 0,12 g NH3.Plyn zostaje poddany dzialaniu stalego pradu elektrycznego o gestosci 11 amp. na m2 przy sredniem napieciu 100 V.Powierzchnia elektrodowa zostala w ten sposób obrana, ze obciazenie przyrzadu wynosilo okolo 9 W. W przeciagu 6 go¬ dzin przy zuzyciu energji 0,0543 kWh zostalo z plynu wydalone okolo 900 ccm wody przy sredniej temperaturze 25°.Odbieralnik podczas tego zupelnie sie opróznil, natomiast w przestrzeni srod¬ kowej pozostalo jeszcze okolo 100 ccm plynu z zawartoscia 25% bialka. Zawar¬ tosc antytoksyny w tym skoncentrowa¬ nym plynie wynosila na 1 ccm 1250 jed¬ nostek, a zatem w calosci bylo 125000 jednostek, a zatem strata antytoksyny podczas operacji nie miala miejsca. b) Koncentracja roztworu zrelatyny. 5 litrów 8%-go roztworu zelatyny wprowadza sie do odbieralnika i do prze¬ strzeni srodkowej duzego trójkomórko¬ wego przyrzadu z duza powierzchnia przepon wzglednie elektrod o 350 cm2, poprzednio roztwór, zostal zadany mala iloscia amonjaku i ogrzany do 75° C; w calosci znajduje sie 400 g czystej wolnej od soli zelatyny. Prad elektrycz¬ ny dzialal na roztwór przez 6 godzin przy gestosci pradu. 13 amp. na m2 przy napieciu 100 V. Przyrzad byl ob¬ ciazony 45 W i do koncentracji roz¬ tworu zelatyny bylo potrzebne 0,270 kWh.Przez to zuzycie pradu zostalo wydzie¬ lone 3000 ccm wody z przyrzadu i w kon¬ cu operacji w przestrzeni srodkowej znajdowaly sie jeszcze 2 litry plynu, zawierajace 20% zelatyny, a zatem otrzy¬ mano cale 40 g zelatyny bez straty. 2. Operacje czyszczenia wzglednie ekstrakcji.Roztwór zelatyny, zabarwiony na ciemno substancjami huminowemi i in- nemi zanieczyszczeniami, zostal wpro¬ wadzony dla oczyszczenia w przestrzen srodkowa trójkomórkowego przyrzadu, natomiast do odbieralnika wlano 1 litr rozwodnionego (0,1%) amonjaku. Plyn w przestrzeni srodkowej mial objetosc 1 litra i zawieral 8% wolnej od soli ze¬ latyny, która zapomoca ogrzewalnej we- zownicy byla utrzymana w temperatu¬ rze 60° C.Zapomoca elektrycznego stalego pra¬ du o gestosci 6,5 amp. na m2 przy na¬ pieciu 160 V i obciazeniu przyrzadu 22 W udaje sie w przeciagu trzech godzin przeprowadzic plyn, znajdujacy sie w od¬ bieralniku przez przestrzen srodkowa i w ten sposób usunac znaczna czesc barwnika i substancji huminowej. Reszta tych zanieczyszczen zostala usunieta z zelatyny w ten sposób, ze ten sam przebieg zostal powtórzony jeszcze raz z kwasem solnym 0,1%-ym. Przebieg operacji byl identycznie ten sam, co przy amonjaku, z ta róznica, ze przy uzyciu kwasu nastapil ruch wody ku anodzie. Otrzymany w rezultacie roz¬ twór zelatyny byl zupelnie bezbarwny i klarowny.; PL PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób oczyszczania i zmniejsza¬ nia objetosci wodnych roztworów roslin¬ nych, mineralnych i zwierzecych koloi¬ dów zapomoca pradu elektrycznego, tern znamienny, ze do traktowanego roztworu dodaje sie, w zaleznosci od pozadanego kierunku ruchu wody, odpowiednie kwa¬ sy albo^zasady, poczem poddaje sie go dzialaniu elektrycznego pradu pomiedzy przeponami.

2. Sposób podlug zastrz. 1, tern zna¬ mienny, ze traktowane plyny przedjuzy- ciem elektrycznego pradu zostaja uwol¬ nione od elektrolitów.

3. Sposób podlug zastrz. 1, tern zna¬ mienny, ze majacy byc zmniejszonym w objetosci roztwór zostaje ciagle do¬ prowadzany do srodkowej przestrzeni trójkomórkowego przyrzadu ze zbiornika odpowiednio do zachodzacej koloidofo- rezy.

4. Sposób podlug zastrz. 1, tern zna¬ mienny, ze do znajdujacego sie w srod¬ kowej przestrzeni trójkomórkowegoprzy¬ rzadu koloidowego roztworu doprowadza sie podczas dzialania osmozy plyn do mycia. Elektro-Osmose, Aktiengesellschaft (Graf Schwerin Gesellschaft). Zastepca: M. Brokman, rzecznik patentowy.Do opisu patentowego N2 607. aSfoA Cfity.h* ZAKLGRAWttZIANSWCH W WARSHIIE PL PL