158824. lajstromszámú szabadalom • Eljárás ioncserélők terhelésére
158824 5 6 lasztjuk. Ilyen módszer azonban legfeljebb la/boratóriuimi méretben használható, ha kis mennyiségű ioncserélővel dolgozunk. Ennek ellenére a kívánt kicserélődési fokot aligha érjük el, mivel az ioncserereakció az elválasztás alatt is tovább fut, és végeredményben nagyobb mennyiségű iont cseréltünk ki, mivel az ioncserélő oldatnak az ioncserélő pórusszerkezetéből való kellő gyorsaságú eltávolítása n~m lehetséges. Nagyipari méretben ez az eljárás meghatározott kicserélődési fok biztosításával a nagy ioncsarélőmennyiségek elválasztásához szükséges időfelhasználásra tekintettel nem használható. Azonkívül az ioncserélőváziban a bevitt ionok eloszlása nem egyenletes. A találmány szerintii eljárást a példákon kívül a következőkben az ábra alapján még közelebbről megmagyarázzuk. Az ábrán levő számok jelentését is megmagyarázzuk az alábbi szövegben. Az abszcisszán az ioncsere ideje, az ordinátán a kicserélődési fok van felvive. Egy kicserélhető ionként nátriumot tartalmazó kationcserélőt kálciuim-áonokkal az (1) kicserélődési fokig kell terhelnünk. Az ioncserélőt kálciumklorid vizes oldatával hozzuk érintkezésibe. Egy meghatározott jelenlevő kálciuimion mennyiségnél az ioncsere a (2) görbe szerint következik be, mimellett (3) idő elteltével a (2) görbe (4) pontjában jelzett ioncsereegyensúly állt be, és elértük az (1) terhelési fokot. Ez a lefutás az eddig ismert eljárásnak felel meg. A találmány szerinti eljárásnál nagyobb mennyiségű kálcium-ion van jelen. Ennél az ionmennyiségnél az ioncserefolyamat az (5) görbe szerint játszódna le, és (6) idő elteltével az (5) gönbe ,(7) pontjában a (8) terhelési fokot érnénk el. A kívánt (1) terhelési fok pontos eléréséhez azonban csak (9) idő szükséges. Ezért ennek az időnek elteltével az (5) görbe (10) pontjában a reakció oldathoz hirtelen annyi nátriumiont adunk, hogy az egyensúlyi állapotot a (11) Vízszintes szerint azonnal elérjük. Az (1) kicserélődési fok az ioncserélőiben most már nem változhat. A feldolgozást a szokásos módon az ioncserélőnek az, ioncserélő oldattól való elválasztásával, ionmentes vízzel mosásával és végül szárításával végezzük. 1. példa: Egy Na—4A típusú molekulaszitát 32,6% magnézium-ionnal kell terhelnünk. 232,5 g Na—4A típusú 41,4 s% Si02 , 37,5 s% A12 0 3 , 21,5 s% Na2 0 és 19,05 s% H 2 0 összetételű ímolekulaszitát keverés köziben 68 g MgCl2 -0 H 2 0-ot tartalmazó 595 ml vizes oldatba visszük. 6 óra hosszat szobahőmérsékleten keverjük. Pontosan 6 óra elteltével 10 g NaCl 100 ml vizes oldatát folyatjuk az ioncserélő oldathoz, mellyel a nátrium-ionok magnéziumionokra cserélését megszakítjuk. A terhelt ioncserélőt az oldattól elválasztjuk, vízzel mossuk és szárítjuk. Az immár Na—Mg—6A típusnak megfelelő molekulaszita elemzése 32,8% magnéziumion tartalmat ad. Ha a kívánt terhelést az ismert egyensúlyi módszerrel végezzük, akkor ugyanolyan menynyiségű nevezett ioncserélőt 60,5 g MgCl2 • 6 H2 Q 8Í2I6 ml vizes oldatába visszük, és az ioncserélő oldattal 30 óra hosszat hagyjuk érintkezni. Az elemzés 32,7% magnézium-ion terhelést mutat. Kiegészítésül megadjuk, hogy a fent említett nagyobb jelenlevő ionmennyiséggel az egyensúlyi módszerrel végzett munkánál 30 óra elteltével 37,5% magnézium-iont tartalmazó molekulaszitát kapunk. 2. példa: Egy Na—4A típusú molekulaszitát 50% kobalt-ionnal kell terhelnünk. 19,5 g 0,922 Na2 0-iAl 2 0 3! -il,8!8i8 Si0 2 és 23 s% H2 0 összetételű molekulaszitát szobahőmérsékleten intenzív keverés közben 1 1, koibaltkloírid 0,1013 n vizes oldatába viszünk, 40 perc elteltével az ioncserélő oldathoz 57 g NaCl 250 ml vizes oldatát folyatjuk. Az immár Na-Co-5A típusúnak megfelelő, szárított molekulaszita elemzése 50,2% kobalt-ion terhelési fokot ad. Ha a kívánt terhelést az ismert egyensúlyi módszerrel akarnánk végezni, 32 g Na-4A típusú molekulaszitát 1 1 fenti normalitású (CoCl3 ) vizes oldatban 4 napig kellene kezelnünk, hogy 50,2% kolbalt-ion terhelési fokot kapjunk. 3. példa: Egy Na-4A típusú, 0,922 Na2 0-Al 2 0 3 -1,888 Si02 és 20 s% H 2 0 összetételű molekula szitát 37% magnézium-ionnal kell terhelnünk. 50 g molekulaszitát 5,:6 1, magnéziumklorid 0,005 n vizes oldatával 20 C°-on erőteljes keverés közben kezelünk. Egy óra elteltével az ioncserélő oldathoz 96,2 g nátriumnitrátot tartalmazó 150 ml vizes oldatot folyatunk. Szűrés, mosás és szárítás után az imimár Na-Mg-'5A típusnak megfelelő molefculaszita 37,03-% magnézium-iont tartalmaz. Az ismert egyensúlyi módszerrel végzett munkánál 50 g Na-4A típusú molekulaszitát 1,405 1, magnéziumklorid nevezett normalitású vizes oldatával 20 C°-on 30 óra hosszat kellene kezelnünk és 37,16% magnéziuim-ion terhelési fokot kapnánk. Ha a fent említett kiindulási elegyet a nátriumnitráttal való megszakítás nélkül az ioncsereegyensúly beállásáig kezeljük, 30 óra elteltével Na-Mg-5A típusú, 53,6% magnéziumiont tartalmazó molekulaszitát kapunk. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
