158824. lajstromszámú szabadalom • Eljárás ioncserélők terhelésére
158824 3 4 mítják, és az ioncserélőt azután számított koncentrációjú oldattal hozzák össze. Az egyensúlyi állapot elérése után az immár kívánt mennyiségű kicserélt iont tartalmazó ioncserélőt az oldattól elválasztják (az első módszernél) és vízzel kimossák, vagy az oldatot a szilárd rétegben elrendezett ioncserélőről (a második módszernél) vízzel kiszorítják. Az ioncserélőbe bevezetendő ionok általában savas oldatokban állnak rendelkezésre, azonban savak és lúgok oldatait is használják vagy a bevivendő iont egy másik ioncserélőbe kötve használják, amelyből azt a terhelendő ioncserélőnek átadják. Az egyensúlyi eljárásban ioncserére használt oldat koncentrációjának kiszámítása általában ismert, így ennek magyarázata nem szükséges. Az ioncserélő meghatározott ionokkal meghatározott mennyiségiben való terhelésére eddig hasznait eljárás az ioncsereegyensúly beállásának kivárásával biztosítja az ioncserélővázban a bevitt ionok egyenletes eloszlását. Az eljárásnak azonban az a hátránya, hogy az ioneseresgyensúly beállása viszonylag hosszú ideig tart, mivel az ioncsere sebessége az ioncserélő növekvő terhelésével gyorsan csökken. Ezért az a feladat, hogy ioncserélők meghatározott ionokkal való terhelésére olyan eljárást fejlesszünk ki, amelynél viszonylag rövid idő alatt meghatározott, kívánt mennyiségű ion cserélődik ki azzal a céllal, hogy egyenletes eloszlású kicserélt iont tartalmazó ioncserélő anyagot kapjunk. A találmány szerint az ioncserélők meghatározott ionokkal meghatározott mennyiségben való terhelésére szolgáló eljárást folyékony közegben végzett ioncserével úgy hajtjük végre, hogy az ioncserélőt az ioncserélőbe vezetendő ionokat tartalmazó olyan oldattal visszük érintkezésibe amelyben a bevivendő ionok mennyisége nagyobb, mint a kívánt terhelési fok eléréséhez az egyensúlyi módszer szerint szükséges ionmennyiség. A kívánt terhelési fok (kicserélődési fok) elérésekor az ioneserefolyamatot úgy szakítjuk meg, hogy az ioncserélő oldathoz hirtelen olyan ionokat adunk, amelyeket íz ioncserélő ad le. Az ioncserélő által leadott ionnak az ioncserélő oldathoz adagolását olyan mennyiségben végezzük, hogy az ioncsereegyensúly beállása azonnal bekövetkezzék. A találmány szerint előnyös az ioncsereraakciót keverőszerkezettel ellátott edényben kivitelezni, ez meghatározott hőmérséklet betartását is lehetővé teszi. A találmány szerinti módszerrel az ioncserefolyamatot biztosan pillanatszerűen szakítjuk meg, és az ioncserélő meghatározott ionokkal megkívánt terhelési fokát reprodukálhat óan kapjuk meg. Az ioncserélőnek az ioncserélő oldattól való elválasztását tetszésszerinti időpontban végezhetjük. Az ioncserélő meghatározott ionokkal meghatározott mennyiségben való terheléséhez szükséges időráfordítást az ismert munkamódszerrel szemben (az ioncsereegyensúly kivárása) jelentősen megrövidítjük, és az ioncseréhez szükséges ionok mennyiségének mértékével állíthatjuk be. Annak az ionmennytiségnek a kiszámítása, amelyet az ioncserefolyamat megszakításéhoz az ioncserélő oldathoz kell adnunk, nem problematikus, az eddigi eljárásoknál ismert számítási módszerek alkalmazásával a megszakítás időpontjáig kicserélt ionmennyiség figyelembevételével történik. A meghatározott ionkoncentráció jú oldatokból történő ioncsere kinetikája szintén eléggé ismert, így az ioncserefolyamat találmány szerinti megszakításának időpontját a mindenkor jelenlevő ionmennyiségre minden nehézség nélkül meghatározhatjuk. A találmány szerinti eljárás münden szervetlen vagy szerves, természetes vagy szintetikus ioncserélőnél használható, amelyek közül itt példaként a kristályos zeolitokat, agyagásványokat, műgyantaioncserélőket, folyékony ioncserélőket, gélzeolitokat, porózus üvegeket, szilikonioncserélőket és szénioncserélőket említjük meg. Az eljárást az ioncserélők állandóságáig terjedő tetszésszeninti hőmérsékleten, és a folyékony ioncserélő közeg megszilárdulási pontja alatti tetszésszerinti nyomáson és minden kicserélhető ionra alkialmiazhatj.uk. Az eljárás akkor is használható, ha kettőnél több ionfajta cserélődik egyidejűleg, és egyenértékű, hogy az ioncserélőbe vivendő. ionok hordozójaként ioncserélő oldatot vagy más ioncserélőket használunk, mimellett a bevivendő ion kémiai kötése érdéktelen. Az eljárás előnyösen alkalmas a már terhelt ioncserélők .meghatározott terhelési fokának utólagos beállítására is. így például az A típusú molekulaszita, amely a kristályrácsban maradt nátriumionokon kívül 60% magnéziumiont tartalmaz, magnéziumion tartalmát 40%-ra beállíthatjuk. Noha a találmány leírására használt kifejezések szakértő számára ismertek, az általános megértéshez megmagyarázzuk azokat. Egy ioncserélő kicserélődési Vagy terhelési fokát százalékban '(ioncsereszázalék) adjuk meg. Ez az ioncserélőbe vitt ionok gramimékviviaíenseinek az ioncsere után az ioncserélőben levő, összes kicserélhető ion grammekvivalensei összegéhez viszonyított aránya szorozva liöO-zal. Az ionkínálatot, ill. jelenlevő ionmennyiséget az ioncserélőbe vivendő, az oldatban található ionok gramm „.vuvlenseinek az eredeti vagy kezeletlen ion - 5. r éleiben található összes kicserélhető ion graariimokvivalensei összegéhez viszonyított arányával definiáljuk. Az ioncserélő meghatározott ionokkal meghatározott terhelési fokú kívánt terheléséihez szükséges időt megpróbálhatnánk úgy lerövidíteni, hogy az ioncserélő számára nagyobb menynyiségű iont biztosítunk, mint amennyi az eddig ismert eljárás szerint szükséges, és a kívánt kicserélődési fok elérésének pillanatában az ioncserélőt az ioncserélő oldattól azonnal elvált» 15 20 25 30 Sft 40 45 50 55 60 2
