RU2243031C1 - Способ получения гидрозолей гидратированных окислов металлов из растворов их солей - Google Patents
Способ получения гидрозолей гидратированных окислов металлов из растворов их солей Download PDFInfo
- Publication number
- RU2243031C1 RU2243031C1 RU2003134312/12A RU2003134312A RU2243031C1 RU 2243031 C1 RU2243031 C1 RU 2243031C1 RU 2003134312/12 A RU2003134312/12 A RU 2003134312/12A RU 2003134312 A RU2003134312 A RU 2003134312A RU 2243031 C1 RU2243031 C1 RU 2243031C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solution
- electrodes
- extreme
- membranes
- solutions
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
Изобретение относится к сельскому хозяйству и почвоведению, а именно к методам получения растворов для мелиорации почв. Способ включает замену анионов солей в водном растворе на ионы гидроксила путем ионного обмена. Процесс ионного обмена проводят между емкостью с раствором соли и емкостями с растворами щелочи, контактирующими между собой через анионообменные мембраны. Процесс ионного обмена интенсифицируется электролизом при помещении электродов в емкости с растворами щелочи и переключении полярности электродов через каждые 5-60 с. Способ позволяет путем электролиза получить устойчивые гидрозоли гидратированных окислов металлов в больших количествах.
Description
Изобретение относится к сельскому хозяйству и почвоведению, а именно к методам получения растворов для мелиорации почв.
Известен способ получения золя гидрооксида железа [1], заключающийся в обработке раствора хлорного железа анионообменной смолой в ОН-форме. В раствор хлорного железа добавляют порциями анионит таким образом, чтобы объем добавленной ионообменной смолы не превышал 20-30% общего объема системы. По достижении указанного соотношении смолу отфильтровывают, а в раствор добавляют новую порцию анионита. Отфильтрованный анионит регенерируют раствором щелочи. Процесс продолжают до получения золя, обладающего нужными свойствами.
Основными недостатками такого способа являются его нетехнологичность и трудоемкость, связанные с необходимостью использовать анионообменную смолу в виде суспензии, отфильтровывать ее и регенерировать. Попытки проведения процесса в непрерывном режиме с использованием ионообменных колонок не дали положительного результата из-за коагуляции коллоидных частиц золя в колонках и осаждении частиц на анионите.
Целью изобретения является разработка простого и технологичного способа получения гидрозолей гидратированных окислов металлов из растворов их солей.
Поставленная задача решается путем помещения раствора соли в среднюю камеру трехкамерного электролизера, отделенную от крайних камер, содержащих раствор щелочи, анионообменными мембранами, размещении в крайних камерах электродов и интенсификации ионного обмена между камерами пропусканием электрического тока между электродами при периодической смене полярности электродов.
Техническая сущность изобретения заключается в замене анионов солей в водном растворе на ионы гидроксила путем ионного обмена при проведении процесса ионного обмена между емкостью с раствором соли и емкостями с растворами щелочи, контактирующими между собой через анионообменные мембраны, и интенсификации процесса ионного обмена электролизом при помещении электродов в емкости с растворами щелочи и переключении полярности электродов через каждые 5-60 с.
Предлагаемый способ позволяет путем электролиза получать устойчивые гидрозоли гидратированных окислов металлов, что значительно упрощает получение золей по сравнению с методом ионного обмена с использованием гранулированных анионитов и дает возможность получать эти золи в больших количествах.
Нижеследующие примеры раскрывают суть предполагаемого изобретения.
Пример 1.
Раствор хлорного железа (0,5 л) концентрацией 0,5 моль/л наливали в среднюю кювету трехкамерного электролизера (каждая из кювет размером 15×7×10 см). В крайние кюветы наливали 1н раствор КОН. Крайние кюветы были отделены от средней анионообменными мембранами. В крайние кюветы в раствор щелочи помещали угольные электроды и пропускали через раствор ток плотностью на мембранах 0,3-0,4 А/см2. Переключение полярности не проводили. В результате образующийся гидрооксид железа (3) выделялся на мембране, контактирующей с катодом, и золь получить не удавалось.
Пример 2.
Раствор хлорного железа (0,5 л) концентрацией 0,5 моль/л наливали в среднюю кювету трехкамерного электролизера (каждая из кювет размером 15×7×10 см). В крайние кюветы наливали 1н раствор КОН. Крайние кюветы были отделены от средней анионообменными мембранами. В крайние кюветы в раствор щелочи помещали угольные электроды и пропускали через раствор ток плотностью на мембранах 0,3-0,4 А/см2. Переключение полярности электродов проводили с интервалом 70-90 с. В результате происходило частичное выделение гидрооксида железа (3) на мембранах, хотя и в значительно меньшей степени, чем без смены полярности электродов.
Пример 3.
Раствор хлорного железа (0,5 л) концентрацией 0,5 моль/л наливали в среднюю кювету трехкамерного электролизера (каждая из кювет размером 15×7×10 см). В крайние кюветы наливали 1н раствор КОН. Крайние кюветы были отделены от средней анионообменными мембранами. В крайние кюветы в раствор щелочи помещали угольные электроды и пропускали через раствор ток плотностью на мембранах 0,3-0,4 А/см2. Переключение полярности электродов проводили с интервалом 60 с. В результате не происходило выделения гидрооксида железа(3) на мембранах и удавалось получить устойчивый золь.
Пример 4.
Раствор хлорного железа (0,5 л) концентрацией 0,5 моль/л наливали в среднюю кювету трехкамерного электролизера (каждая из кювет размером 15×7×10 см). В крайние кюветы наливали 1н раствор КОН. Крайние кюветы были отделены от средней анионообменными мембранами. В крайние кюветы в раствор щелочи помещали угольные электроды и пропускали через раствор ток плотностью на мембранах 0,3-0,4 А/см2. Переключение полярности электродов проводили с интервалом 15-16 с. В результате не происходило выделения гидрооксида железа (3) на мембранах и удавалось получить устойчивый золь.
Пример 5.
Раствор хлорного железа (0,5 л) концентрацией 0,5 моль/л наливали в среднюю кювету трехкамерного электролизера (каждая из кювет размером 15×7×10 см). В крайние кюветы наливали 1н раствор КОН. Крайние кюветы были отделены от средней анионообменными мембранами. В крайние кюветы в раствор щелочи помещали угольные электроды и пропускали через раствор ток плотностью на мембранах 0,3-0,4 А/см2. Переключение полярности электродов проводили с интервалом 7-8 с. В результате не происходило выделения гидрооксида железа(3) на мембранах и удавалось получить устойчивый золь.
Пример 6.
Раствор хлорного железа (0,5 л) концентрацией 0,5 моль/л наливали в среднюю кювету трехкамерного электролизера (каждая из кювет размером 15×7×10 см). В крайние кюветы наливали 1н раствор КОН. Крайние кюветы были отделены от средней анионообменными мембранами. В крайние кюветы в раствор щелочи помещали угольные электроды и пропускали через раствор ток плотностью на мембранах 0,3-0,4 А/см2. Переключение полярности электродов проводили с интервалом 5 с. В результате не происходило выделения гидрооксида железа (3) на мембранах и удавалось получить устойчивый золь, однако процесс резко замедлился из-за того, что значительная часть проходящего через систему электрического тока расходовалась на деполяризацию двойного электрического слоя. Визуальные наблюдения за процессом электролиза по выделению газа на электродах свидетельствуют, что газовыделение начинается примерно через 3 с после переключения полярности, а становится стабильным через 5-6 с.
Полученные результаты свидетельствуют, что если переключать полярность электродов каждые 5-60 с, то удается получить устойчивый золь гидрооксида железа (3).
Пример 7.
Раствор цирконил нитрата (0,5 л) концентрацией 0,5 моль/л наливали в среднюю кювету трехкамерного электролизера (каждая из кювет размером 15×7×10 см). В крайние кюветы наливали 1н раствор КОН. Крайние кюветы были отделены от средней анионообменными мембранами. В крайние кюветы в раствор щелочи помещали угольные электроды и пропускали через раствор ток плотностью на мембранах 0,3-0,4 А/см2. Переключение полярности электродов проводили через 15-16 с. В результате удалось получить устойчивый золь гидратированной окиси циркония.
Пример 8.
Раствор нитрата трехвалентного хрома (0,5 л) концентрацией 0,5 моль/л наливали в среднюю кювету трехкамерного электролизера (каждая из кювет размером 15×7×10 см). В крайние кюветы наливали 1н раствор КОН. Крайние кюветы были отделены от средней анионообменными мембранами. В крайние кюветы в раствор щелочи помещали угольные электроды и пропускали через раствор ток плотностью на мембранах 0,3-0,4 А/см2. Переключение полярности электродов проводили через 15-16 с. В результате удалось получить устойчивый золь гидратированной окиси трехвалентного хрома.
Пример 9.
Раствор хлорида четырехвалентного олова (0,5 л) концентрацией 0,5 моль/л наливали в среднюю кювету трехкамерного электролизера (каждая из кювет размером 15×7×10 см). В крайние кюветы наливали 1н раствор КОН. Крайние кюветы были отделены от средней анионообменными мембранами. В крайние кюветы в раствор щелочи помещали угольные электроды и пропускали через раствор ток плотностью на мембранах 0,3-0,4 А/см2. Переключение полярности электродов проводили через 15-16 с. В результате удалось получить устойчивый золь гидратированной окиси четырехвалентного олова.
Пример 10.
Раствор нитрата алюминия (0,5 л) концентрацией 0,5 моль/л наливали в среднюю кювету трехкамерного электролизера (каждая из кювет размером 15×7×10 см). В крайние кюветы наливали 1н раствор КОН. Крайние кюветы были отделены от средней анионообменными мембранами. В крайние кюветы в раствор щелочи помещали угольные электроды и пропускали через раствор ток плотностью на мембранах 0,3-0,4 А/см2. Переключение полярности электродов проводили через 13-16 с. В результате удалось получить устойчивый золь гидратированной окиси алюминия.
Таким образом, предполагаемое изобретение позволяет получать гидрозоли гидратированных окислов металлов из растворов их солей достаточно простым и технологичным методом.
Литература.
1. Шариков Ф.Ю. Криохимический синтез высокодисперсных оксидных порошков с использованием процессов ионного обмена/Дис.канд.хим. наук. М.: МГУ, 1991. 122 с.
Claims (1)
- Способ получения гидрозолей гидратированных окислов металлов из растворов их солей, заключающийся в замене анионов солей в водном растворе на ионы гидроксила путем ионного обмена, отличающийся тем, что процесс ионного обмена проводят между емкостью с раствором соли и емкостями с растворами щелочи, контактирующими между собой через анионообменные мембраны, интенсифицируя процесс ионного обмена электролизом при помещении электродов в емкости с растворами щелочи и переключении полярности электродов через каждые 5-60 с.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003134312/12A RU2243031C1 (ru) | 2003-11-27 | 2003-11-27 | Способ получения гидрозолей гидратированных окислов металлов из растворов их солей |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003134312/12A RU2243031C1 (ru) | 2003-11-27 | 2003-11-27 | Способ получения гидрозолей гидратированных окислов металлов из растворов их солей |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2243031C1 true RU2243031C1 (ru) | 2004-12-27 |
Family
ID=34388686
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003134312/12A RU2243031C1 (ru) | 2003-11-27 | 2003-11-27 | Способ получения гидрозолей гидратированных окислов металлов из растворов их солей |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2243031C1 (ru) |
-
2003
- 2003-11-27 RU RU2003134312/12A patent/RU2243031C1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Alvarado et al. | Electrodeionization: principles, strategies and applications | |
| US4707240A (en) | Method and apparatus for improving the life of an electrode | |
| EP0503589B1 (en) | Electrodialysis reversal process and apparatus with bipolar membranes | |
| Su et al. | Membrane-free electrodeionization for high purity water production | |
| JP4855068B2 (ja) | 電気式脱イオン水製造装置及び脱イオン水製造方法 | |
| JP2001500783A (ja) | 電気脱イオン化装置と方法 | |
| Hu et al. | Chemical-free ion exchange and its application for desalination | |
| RU2751710C2 (ru) | Способ получения моногидрата гидроксида лития высокой степени чистоты из материалов, содержащих карбонат лития или хлорид лития | |
| Su et al. | Membrane-free electrodeionization without electrode polarity reversal for high purity water production | |
| US4295950A (en) | Desalination with improved chlor-alkali production by electrolyticdialysis | |
| KR100519196B1 (ko) | 이온 교환 물질의 전기화학적 처리 | |
| RU2243031C1 (ru) | Способ получения гидрозолей гидратированных окислов металлов из растворов их солей | |
| JP6163078B2 (ja) | 脱塩方法及び脱塩装置 | |
| RU2243030C1 (ru) | Способ получения гидрозолей гидратированных окислов металлов из растворов их солей ионным обменом, интенсифицированным электролизом | |
| JP6042234B2 (ja) | 脱塩方法及び脱塩装置 | |
| WO2014132888A1 (ja) | 脱塩方法及び脱塩装置 | |
| JP4146649B2 (ja) | 脱アルカリ水ガラスの製造方法およびその製造装置 | |
| JP2020124708A (ja) | 塩水の精製方法 | |
| RU2250914C1 (ru) | Способ получения гидрозоля гидрооксида трёхвалентного железа | |
| JP2003096586A (ja) | 水電解式水素酸素生成装置 | |
| JPH0724828B2 (ja) | 電解質の除去方法 | |
| RU2252068C1 (ru) | Способ получения гидрозолей кремниевых и гуминовых кислот из щелочных растворов их солей | |
| RU2250801C1 (ru) | Способ получения гидрозолей кремниевых и гуминовых кислот из щелочных растворов их солей ионным обменом, интенсифицированным электролизом | |
| JP4106810B2 (ja) | 電気脱イオン装置 | |
| JP3647505B2 (ja) | 電解生成水の製造方法および製造装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20051128 |