Способ определения содержания ионов металлов в катионите

Номер патента: 1014

Опубликовано: 15.06.1994

Автор: Шубинок Александр Владимирович

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

Изобретение относится к способам определения содержания ионов металлов в катионите и может быть использовано в системах аналитического контроля ионообменных процессов переработки концентрированных технологических и сбросных растворов сульфатов щелочных металлов. Цель изобретения - повышение точности и ускорение анализа. Способ определения содержания ионов металлов в катионите включает пропускание раствора через слой катионита, определение концентраций ионов металлов в растворе и полной динамической обменной емкости катионита, расчет объема удержания и содержания ионов металлов в катионите, а также определение концентрации кислот в растворе. Объем удержания рассчитывают как отношение полной динамической обменной емкости катионита к сумме концентраций кислот и ионов металлов.

Текст

Смотреть все

НАЦИОНАЛЬНОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО ПРИ КАБИНЕТЕ МИНИСТРОВ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ИОНОВ МЕТАЛЛОВ В КАТИОНИТЕ(57) Изобретение относится к способам определения содержания ионов металлов в катионите и может быть использовано в системах аналитического контроля ионообменных процессов переработки концентрированных технологических и сбросныхИзобретение относится к способам определения содержания ионов металлов в катионите и может быть использовано в системах аналитического контроля ионообменных процессов переработки концентрированных технологических и сбросных растворов сульфатов щелочных металлов.В процессах переработки концентрированных растворов показателями эффективности являются количественные характеристики - содержание ионов металла в катионите (динамическая обменная емкость ДОЕ, емкость до проскока) и объем удержания (объем раствора, необходимый для максимального насыщения ионита при степени извлечения катионитов 100). ДОЕ реализуется при фильтровании через слой ионита раствора в количестве объема удержания. На практике содержание металла в катионите рассчитывают по уравнениям А Е/См ДОЕАСм гдеА-объем удержания , уд,об. Е - полная обменная емкость ионита ПДОЕ,МГ - экв/л См - содержание ионов металла в растворе, и, в соответствии с законом действующих масс , положенным в основу математического аппарата ранних и современныхрастворов сульфатов щелочных металлов. Цель изобретения - повышение точности и ускорение анализа.Способ определения содержания ионов металлов в катионите включает пропускание раствора через слой катионита, определение концентраций ионов металлов в растворе и полной динамической обменной емкости катионита, расчет объема удержания и содержания ионов металлов в катионите, а также определение концентрации кислот в растворе. Объем удержания рассчитывают как отношение полной динамической обменной емкости катионита к сумме концентраций кислот и ионов металлов.теорий ионного обмена, (1). Способ эффективен при переработке разбавленных нейтральных растворов,но не обеспечивает достоверность результатов при извлечении ионов металлов из концентрированных кислых растворов. Предположительно, активность кислоты (концентрация катионов водорода Сн в рамках сложившихся представлений может быть учтена в уравнениях (исходя из требования учета активных концентраций, оговоренных в прототипе, в отличие от аналитических концентраций, в теории не оговоренных) АЕ/СмСн ДОЕАСм Рассчитанный по указанному варианту известного способа объем удержания близок к экспериментальному, но не может быть использован для практических расчетов в решении задачи определения содержания ионов металла в катионите в условиях реализации возможной для данного раствора ДОЕ при степени извлечения 100. Цель изобретения - повышение точности и ускорение анализа. Поставленная цель достигается тем, что в способе определения содержания ионов металлов в катионите, ионы) (о) 21(61)включающем пропускание раствора через слой катионита, определение концентрации ионов металлов в растворе И полной динамической обменной емкости катионита расчет объема удержания и содержания ионов металлов в катионите,дополнительно определяют концентрации кислот в растворе, а объем удержания рассчитывают как отношение полной динамической обменной емкости катионита к сумме концентраций кислот и ионов металлов.Заявленный способ предполагает измерение полных аналитических концентраций кислот, в том числе слабых недиссоциирующих кислот (например мышьяковой и сурьмянистой ), в отличие от измерения активных концентраций ионов водорода в известном способе.Измерения активной и аналитической концентраций кислот не совпадают по приемам и действиям. Результаты расчета активной концентраций кислоты,исходя из аналитических концентраций И степени диссоциации (для соляной кислоты и первой ступени серной кислоты полная диссоциация , для второй ступени серной кислоты рК 21,94, для мь 1 шьяковой по трем ступеням рК 12,22, рК 26,98, рК 311,4, для сурьмянистой нет данных по аналогам рК 9-11 не достоверны, поскольку диссоциация уже на первой ступени в значительной мере подавлена сильным солевым фоном раствора.Испытания проводили в колонне с высотой слоя набухшего в воде сульфокатионита КУ-2 в водородной форме 4 м. Для испытания использовали сбросные растворы сульфата натрия после промывки экстраген-тов. В растворе предварительно измеряли концентрации катионов натрия и примесей, активную концентрацию кислоты и аналитические концентрации кислот. По результатам анализа в прогнозирующем порядке рассчитывали объем удержания и содержание ионов металлов в катионите по соответствующим расчетным уравнениям.Расчетный объем удержания фильтровали через слой катионита со скоростью 2,36-3,62 м/час, измеряли фактический объем удержания, фактическое содержание ионов металлов в ионите в момент передначалом проскока, фактическую степень извлечения и рассчитывали ошибку определения целевого параметра.На выходе из слоя собирали фильтрат. Неочищенный фильтрат (варианты 1 и 2 известного способа) направляли на повторную переработку в колонну. Очищенный фильтрат (заявленный способ) направляли на извлечение мышьяка и сурьмы. Ионы металлов десорбировали, выделяли тяжелые металлы дробным осаждением, из маточного раствора выделяли сульфат натрия.Для испытаний использовали сбросные растворы сульфата аммония производства сульфатов медиаммония и никель-аммония. Испытания проводили в условиях, аналогичных примеру 1. Результаты представлены в таблице 2.Как показали результаты испытаний, заявленный способ прост в осуществлении, отвечает требованиям производства и обеспечивает- возможность прогнозирующего определения содержания ионов металлов в катионите в процессах ионообменной переработки сильнокислых концентрированных растворов переменного состава- повышение оперативности определения за счет исключения операции экспериментального определения содержания ионов металлов в катионите с соответствующим повышением производительности сорбционного передела на 50 .Способ определения содержания ионов металлов в катионите, включающий пропускание раствора через слой катионита, определение концентраций ионов металлов в растворе и полной динамической обменной емкости катионита, расчет объема удержания и содержания ионов металлов в катионите,отличающийся, тем, что, с целью повышения точности и ускорения анализа, определяют концентрации кислот в растворе, а объем удержания рассчитывают как отношение полной динамической обменной емкости катионита к сумме концентраций кислот и ионов металлов.Известный способ М ПП ПОКЗЗЗТСПИЗЗЯВЛННЫЙ СПОСОб 0ОНЦСНТрЗЦИЯ КИСЛОТ активна 7 5Рассчетный объем удержания А, уД.об. при Е 1,938 г-эКв/лРассчетное содержание ионов Металлов в катионите , 1,938 1,607 0,785 ДОЕАСМ, г-эКв/лб Концентрация кислот аналитическая ,Н 2 4940 2 0900 2 0964 2 0900 2 0600 В)Рассчетный объем удержания АВ том числе аммоний 1,369 0,827 0,333пактический объем удержания пВ том числе аммоний 0,0333 0,0333 0,0333Составитель А.В.Кубасов Верстка МП КРИЦ - А.Н. Шанин, М.В. Семененко, А.В.Шевченко Ответственный за выпчск Э.З. Фаизова

МПК / Метки

МПК: G01N 31/00

Метки: определения, способ, содержания, ионов, катионите, металлов

Код ссылки

<a href="https://kz.patents.su/4-1014-sposob-opredeleniya-soderzhaniya-ionov-metallov-v-kationite.html" rel="bookmark" title="База патентов Казахстана">Способ определения содержания ионов металлов в катионите</a>

Похожие патенты