Учебный прибор для демонстрации селективной проницаемости ионообменных мембран

Учебный прибор для демонстрации селективной проницаемости ионообменных мембран

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к приборам для демонстрации химических явлений, а также к процессу электродиализа Предлагаемый прибор позволяет наглядно убедиться в том, что ионообменные мембраны проницаемы для ионов какого-либо сдногб знака Учебный прибор представляет собой кювету с электродами и тремя перегородками, разделяющими кювету Промежуточная перегородка состоит из трех соединенных по кромкам частей причем первая из них выполнена из катионитовой мембраны, аторая - из химически инертного пористого вещества а третья - из анионитовой мембраны. Наглядность достигается тем, что через катионои анионопроницаемые мембраны одновременно в противоположных направлениях переносятся ионы, образующие с принимающих сторон хорошо видимые осадки 2 ил

СOK1:3 СОНЕ ТГКИХ

СО((ИАЛИС!И (Е(ÊÈÕ

РF(.ÃIÓÜËÈK

Г (s1>s G 09 В 23/24 (ОСУДЛГ ГТЕЗЕHI(ЫЙ КОМИТЕT

ПО ИЛт>ПЕТЕ((ИЯМ И ОткаЫТИЯМ

Г(РИ I KI(T ССCP

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (21) 4646061/12 (22) 03.02.89 (46) 23.01.91. Бюл. N" 3 (71) Воронежский государственный университет им. Ленинского комсомола (72) Н.Н. Зубец (53) 621.359. 7(088.8) (56) Гребенюк В.Д. Электродиализ.-Киев:

Техника, 1976, с. 22. (54) УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ СЕЛЕКТИВНОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ

ИОНООБМЕННЫХ МЕМБРАН (57) Изобретение относится к приборам для демонстрации химических явлений, а также к процессу электродиализа. Предлагаемый прибор позволяет наглядно убедиться в

Изобретение относится к учебным приборам для демонстрации химических процессов и может быть использовано при изучении мембранных процессов разделения смесей для демонстрации свойств ионоселективных мембран.

Целью изобретения является повышение наглядности демонстрации.

На фиг. 1 изображен прибор, общий вид; на фиг. 2 прибор с указанием направлении переноса ионов через мембраны, вид сверху.

Учебный прибор представляет собой кювету из электроизоляционного химически стойкого материала (например, плексигласа), состоящую из четырех секций 1 — 4, скрепленных болтами 5. В секциях 1 и 4 находятся катод 6 и анод 7 соответственно с токоподводами 8. Секции 2 и 3 снабжены специальными выступами 9 Между секциями 1 и 2 помещена перегородка 10 из кати„.,5U „„1622898 А1 том, что ионообменные мембраны проницаемы для ионов какого-либо одного знака.

Учебный прибор представляет собой кювету с электродами и тремя перегородками. разделяющими кювету. Промежуточная перегородка состоит из трех соединенных по кромкам частей, причем первая из них выполнена из катионитовой мембраны, вторая — из химически инертного пористого вещества, а третья — из анионитовой мембраны.

Наглядность достигается тем, что через катионо- и анионопроницаемые мембраны одновременно в противоположных направлениях переносятся ионы, образующие с принимающих сторон хорошо видимые осадки. 2 ил. онитовой мембраны, а между секциями 3 и

4 — перегородка 11 из катионитовой мембраны. Секции 2 и 3 разделены составной перегородкой, одна часть 12 которой выполнена иэ катионитовой мембраны, вторая часть 13 — из инертного пористого материала. а третья часть 14 — из анионитовой мембраны. Места стыка кромок соседних частей составной перегородки плотно зажаты меж,(у выступами 9 при затягивании гаек на болтах 5.

Прибор работает следующим образом.

Секции кюветы заполняют растворами электролитов. В секции 2 и 3 помещают растворы электролитов, которые при сливании могут образовать хорошо видимые осадки, например растворы сульфата натрия и хлорида бария, которые дают осадок сульфата бария, или растворы карбоната натрия и хлорида кальция, которые дают осадок карбоната кальция. и т.д. Причем в секцию 2, 1622898 расположенную от составной перегородки со стороны катода, помещают раствор такого электролита, в котором осадкообразующим ионом является анион (например, сульфата натрия или карбоната натрия), а в секцию 3, расположенную от составной перегородки со стороны анода, — раствор такого электролита, в котором осадкообразующим ионом является катион (например, хлорида бария или хлорида кальция).

При пропускании постоянного электрического тока осадкообраэующие ионы стремятся пройти через составную перегородку.

Однако в ее части. выполненной из катионитовой мембраны, в силу селективной проницаемости последней через перегородку переносятся только катионы и осадок 15 образуется только со стороны катода. Напротив, на части составной перегородки, выполненной из анионитовой мембраны, осадок образуется со стороны анода, так как эта мембрана проницаема только для аниоHoB. B средней части составной перегородки она проницаема как для катионов, так и для анионов и, соответственно, осадок образуется с обеих ее сторон.

Процесс образования хорошо видимого на мембране осадка происходит за 0,5-2,0 мин и факт, что на различных мембранах, разделяющих одни и те же растворы, осадок образуется на разных сторонах. однозначно указывает на различную селективную проницаемость. Продукты электродных реак5 ций не могут повлиять на процесс осадкообразования в секциях 2 и 3, поскольку расположение ионообменных мембран

10 и 11 таково, что оно препятствует движению ионов из электродных секций.

10 Учебный прибор позволяет наглядно убедиться в том, что ионообменные мембраны могут пропускать сквозь себя преимущественно ионы какого-либо одного знака заряда.

Формула изобретения

Учебный прибор для демонстрации селективной проницаемости ионообменных мембран, содержащий кювету с электрода20 ми и последовательно расположенные перегородки, выполненные из ионообменных мембран, разделяющие кювету на камеры, отличающийся тем, что. с целью повышения наглядности демонстрации, 25 промежуточная перегородка состоит из трех плотно соединенных по кромкам частей, причем первая из них выполнена из катионитовой мембраны, вторая — из химически инертного пористого материала, а

30 третья — из анионитовой мембраны.

О

1622898

Q 3

2 15

Фиг. 2

Составитель М. Греблов

Техред М.Моргентал Корректор О. Кравцова

Редактор И. Шулла

Производственно-иэдательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Закаэ 112 Тираж Подписное

ВНИИП

Н ИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5