(54) ЭЛЕКТРОДИАЛИЗАТОР Изобретение относитс к технике электроанализа , а конкретнее к конструкци м электродиализаторов с бипол рными мембранами, и может быть использовано дл получени кислот и щелочей из растворов солей и проведени химических превращений с участием ионов водорода и гидроксила. Известен электродиализатор: дл получени кислоты и щелочи, включающий катод и анод между которыми помещены чередующиес катионообменные, анионообменные и бипол рные мембраны, обращенные катионообменной стороной к катоду Ц. Недостатком известной конструкции вл етс невозможность получени высококонцентри рованных растворов кислот и щелочей. Цель изобретени - повышение концентраций продуктов и увеличение степени их чистоты . Цель достигаетс тем, что электродиализато дл получени кислот и щелочи, включающий катод и анод, между которыми помещены чередующиес катионообменные, аниоиообменные и бипол рные мембраны, обращенные катионообменной стороной к катоду, допол1ш тельно снабжен катионообменными и анионообменными мембранами, причем дополнительные анионообменные мембраны размещены между бипол рными и катионообменными мембранами и соединены с последними трем кромками, а дополнительные катионообменные мембраны размещены между бипол рными и анионообменными мембранами и соединены с последними трем кромками. На чертеже показана схема предлагаемого электродиализатора. Электродиализатор состоит из катода 1, анода 2 и расположенных между ними чередующихс катионообменной мембраной 3 и дополнительной катионообменной мембраны 4, анионообменной 5 и дополнительной анионообменной мембраны 6, бипол рных мембран 7 и 8. Дополнительна мембрана 6 размещена между бипол рной мембраной 7 и катионообменной мембраной 3. Мембрана 3 соединена с мембраной 6 трем кромками. Дополнительна кат онообменна мембрана 4 размещена между бипол рной мембраной 8
и анионообменной мембраной 5. Мембрана 5 соединена с мембраной 4 трем кромками. Мембраны 6 и 3, 5 н 4 и 8 образуют элементарную чейку пакета электродиализатора , котора может повтор тс п раз. Катод I и бипол рна мембрана 7 образуют электродную камеру 9. Бипол рна мембрана 7 и дополнительна анионообменна мембрана 6 образуют щелочную камеру 10. Кагионообменнал мембрана 3 и анионообменна мембрана 5 образуют дилюатную камеру 11. Дополнительна катионообмегша мембрана 4 и бипол рна мембрана 8 образуют кислотную камеру 12. Бипол рна мембрана 8 и анод 2 образуют электродную камеру 13. Дополнительна катионообменна мембрана 4 и анионообменна 1У1ембрана 5 образуют камеру концентрировани кислоты 14. Дополнительна анионообменна мембрана 6 и катионообменна мембрана 3 образуют камеру концентрировани щелочи 15.
Разбавленный раствор щелочи, циркулирующий по замкнутому контуру, пропускают через щелочную камеру 10 и электрод1гую камеру 13. Через кислотную камеру J 2 и элек1родную камеру 9 пропускают раэбав;гениый раствор кислоты, также циркулирующий ПО замкнутому контуру. Через дилюашую камеру 11 циркулирует раствор соли. В камеры концентрировани 14 и 15 раствор не подаетс , а концентрирование кислоты и щелочи осуществл етс в результате осмоса и электроосмоса воды и злектромиграции ионов соли из дилюатной камеры 11 и ионов водорода и гидроксила соответственно из кислотной 12 и щелочной 10 камер. В камеру концентрировани 15 из дилюатной камеры II мигрируют катионы, из щелочной камеры 10 - ионы гидроксила. В камеру коицентрировани 14 мигрируют из дилюатной камеры 11 анионы, из кислотной камеры 12 - ионы водорода. Так как количество ионов водорода и гидроксила, генерированнь х бипол рньпуш мембранами 7 и 8 и перенесенных в результате электромигращш в непроточные камеры концентрировани 14 и 15, практически одинаково, в этом случае обеспечиваетс неизменность концентравдй разбавленных щелочи и кислоты соответственно в камерах 10 и 12.
Конструкци позвол ет получить более концентрированные растворы кислоты и щелочи , так как концент жроваиие проводитс электроосматически. Меньша загр зненность концентрированной кислоты и щелочи исходной солью обеспечиваетс тем, чгго бипол рна мембрана находитс в контакте с разбавленными растворами кислоты и и|елочи, поэтому выход по току и(Жов водорода и гидроксила на бипол рной мембране близок и не зависит от концентрации образующихс концентрированных кислоты и щелочи.
П р и м ер. Испытани проводили на злектродиализаторе, состо щем из катода 1 и, анода 2, изготовленных из стали марки Х18Н10Т, и расположенных между ними чередующихс катионообменных мембран МК-40 3 и 4 анионообменных мембран МК-40 5 и 6, бипол рных мембран МБ-3 7 и 8. Рабоча площадь каждой мембраны равна 2,27 см. Через камеру 11 циркулировал 0,5 н раствор хлорида натри , через камеры 10 и 13 - 0,2 н раствор гищзоокиси натри , через камеры 9 и 12 - 0,2 н раствор сол ной кислоты.
Концентрированные растворы гидроокиси натри и соовиой кислоты, выход щие из камер 14 и 15, собирали и анализировали на содержание натри и сол ной кислоты, в растворе сол ной кислоты определ лось содержание натри , в растворе гидроокиси натри определ ли содержание хлора. Эти данные отражены в таблице.
Результаты испытаний по получению кислот и щелочи из раствора хлорида натри с поi мощью предлагаемой и известной конструкций , представлень в таблице.