PL67335B3 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 20.11.1973 67335 KI. 12h,3 MKP BOlk 3/10 UKD Wspóltwórcy wynalazku: Jan Dubik, Aleksander Kobylczyk Wlasciciel patentu: Instytut Chemii Nieorganicznej, Gliwice (Polska) Sposób wytwarzania nieorganicznych membran jonowymiennych Przedmiotem patentu nr 64 961 jest sposób wy¬ twarzania nieorganicznych membram jonowymien¬ nych zawierajacych fosforany jako substancje ak¬ tywna. Istota wynalazku chronionego tym patentem polega na doborze podloza na którym osadza sie substancje aktywna. Mianowicie za podloze to sluzy tkanina lub folia azbestowa, która po od¬ tluszczeniu i wytrawieniu kwasem nasyca sie roz¬ tworem wodnym soli danych metali, a nastepnie dzialaniem kwasu fosforowego wytraca sie wew¬ natrz niej fosforany. Dzieki temu tkanina lub folia azbestowa staje sie membrana kationoselektywna.Znane jest preparowanie sprasowanych fosfo¬ ranów cyrkonu i tytanu za pomoca stezonego lugu potasowego i otrzymywanie w ten sposób membran j onowy miennych.Wada tych membran jest ich sztywna budowa i slaiba wyitrzyimlalosc mechaniczna wynikajaca z natury prasowanych substancji nieorganicznych.Niedostatki techniczne prasowanych ksztaltek wzmagaja sie przy ich preparowaniu wodorotlen¬ kiem potasowym, gdyz nastepuje wymywanie cze¬ sci substancji szkieletowej czego rezultatem jest dalsze oslabienie wytrzymalosci mechanicznej wy¬ konanych elementów. Dalsza wada w ten sposób otrzymanych membran jest ich duzy opór elek¬ tryczny, która to wlasciwosc znacznie ogranicza ich zastosowanie.Celem wynalazku bylo opracowanie metody za¬ pewniajacej usuniecie tych wad i otrzymanie mem- 10 15 30 bran jonowymiennych o polepszonych wlasciwos¬ ciach uzytkowych.Cel ten zrealizowano iprzez preparowanie tkani¬ ny lub folii azbestowej, odluszczonej i wytrawio¬ nej kwasem solnym, za pomoca roztworu co naj¬ mniej jednej ze soli toru, ceru, uranu, magnezu, cyrkonu d tytanu, a nastepnie poddanie dzialaniu wodnego roztworu amoniaku. Otrzymana folie pod¬ dawano suszeniu w ciagu kilkudziesieciu godzin otrzymujac membrane o zadanych wlasciwosciach.Membrany wykonane sposobem wedlug wynalaz¬ ku nie tylko nie zmniejszaja swej wytrzymalosci mechanicznej jak to bylo w przypadku bezpo¬ sredniego traktowania lugiem potasowym praso¬ wanych ksztaltek nieorganicznych, ale wytrzyma¬ losc ich zwieksza sie okolo dziesieciokrotnie, przy zapewnieniu duzej elastycznosci. Stwierdzono tak¬ ze, iz opornosc wytworzonych w ten sposób mem¬ bran jest znacznie nizsza, zwiekszajac zakres ich zastosowania. Jak wiadomo z literatury, maly opór wlasciwy membran (duze przewodnictwo) jest pod¬ stawowym warunkiem ich praktycznego zastoso¬ wania. Badania doswiadczalne wykazaly, ze zmie¬ niajac pH srodowiska moga one uzyskiwac wla¬ sciwosci aniono lub kationowymienne.Przyklad I. Folie azbestowa o grubosci 0,45 mm odluszczono eterem i wytrawiono kwa¬ sem solnym, po czym zanurzono ja w podgrzanym db temperatury okolo 80°C rozitworze czterochlor¬ ku tytanu i cyrkonu w kwasie solnym, o stezeniu 67 335G7»35 il okolo 100 g Ti i okolo 100 g Zr oraz okolo 443 g jonu Cl w litrze.Po odcieknieciu roztworu z folii zanurzono ja na okras 5 minut w 30% rozrtjwonze amoniaku.Tak potraktowana folie suszono w ciagu 24 godzin w temperaturze 50°C i w ciagu nastepnych 24 go¬ dzin w temperaturze 60°C. Otrzymano membrane wykazujaca wlasciwosci anionoselektywne przy pH ponizej 7 oraz kationoselektywne przy pH po¬ wyzej 11. Opornosc 1 cm2 wynosila 7 omów/cm2 i 1 g membrany zawieral okolo 0,04 g wodorotlen¬ ków wymienionych metajLi.Przyklad II. Folie jak w przykladzie 1 po wstepnym przygotowaniu jak wyzej, zanurzono po kolei w nastepujacych trzech roztworach podgrza¬ nych do okolo 80°C: roztwór zawierajacy 250 g azotanu torowego w litrze, roztwór zawierajacy 250 g azotanu cerowego w litrze, i roztwór zawierajacy 125 g chlorku cynawego w lLitrze, a nastepnie potraktowano ja jak wyzej roztworem amoniaku i suszono. Otrzymana membrana wyka^ zala wlasciwosci anionoselektywne. Opornosc mem¬ brany wynosila 2,2 oma/cm2, liczba przenoszenia jonów w roztworach 0,1 *- 0,05 mol KC1 miala wartosc tm =0,92. Wytrzymalosc na rozciaganie 0,6 kg/mm2. 20 25 Przyklad III. Foli£ jjgtk w ^Tzy^tssme 1, po wstepnym przygotowaniu zanurzono po kolei w czterech nastepujacych roztworjkcb pod&czanych do temperatury 80QC: roztwór zawierajacy 25(0 g azotanu torowego w ytrze, roztwór zawierajacy 25(0 g azotanu cerowego w litrze, roztwór zawierajacy 100 g chlorku uranylu w litrze, roztwór zawierajacy 250 g chlorku magnezowego oraz wykonczono jak w przykladzie 1. Otrzymana membrana wykazala wlasciwosci anionoselektyw¬ ne. Opornosc membran wynosila 2 omy/cm2. Licz¬ ba przenoszenia w roztworach 0,1—0,05 mol KC1 miala wartosc tm= 0,90, wytrzymalosc na rozcia¬ ganie 0,7 kg/mm2. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania nieorganicznych membran jonowymiennych przez impregnacje aktywnym osa¬ dem zwiazków metali tkaniny lub folii azbestowej, uprzednio odtluszczonej i wytrawianej kwasem mineralnym wedlug patentu 64 961, znamienny tym, ze tkanine lub folie azbestowa impregnuje sie wodnym roztworem co najmniej jednej z soli toru, ceru, uranu, magnezu, cyrkonu lub tytanu, po czym dziala sie na nia wodnym roztworem amoniaku. Cena zl 10,— RZG — 2417/72 105 egz. A4 PL