专利名称：去除胶状悬液中游离电解质离子的装置的制作方法
技术领域：
本发明属于胶体化学实验测定技术领域，尤其涉及一种去除胶状悬液中游离电解质离子的装置。
二背景技术：
现有技术在土壤物理化学和胶体化学研究中，特别是在胶粒与离子间能量关系的研究中，制备为某种离子所饱和的粘粒是一种必不可少的实验方法。迄今为止，在实验室里均采用高速离心法或真空抽滤法来倾去溶液，以达到除去游离离子的目的。然而对于离心液或抽滤液总是浑浊的胶状悬液来说，采用上述方法无法精准除去游离离子，因而也就无法制备纯净的离子饱和粘粒，更缺少适用于精准除去游离离子的装置，这就严重影响着胶体表面化学，以及胶粒与离子间能量关系的深入研究。
三、 发明内容
技术问题本发明针对上述技术空白，提供一种去除胶状悬液中游离电解质离子的装置。利用该装置可以提供一个合适的弱直流电场，只使悬液中的游离离子通过半透膜，而胶粒上的吸附离子并不剥离下来，从而来达到去除游离离子、精准制备纯净的离子饱和粘粒的目的。
技术方案 一种去除胶状悬液中游离电解质离子的装置，该装置包括半圆柱状电析池，所述电析池的一端设有阳极，另一端设有阴极，阴、阳极与可变直流电源相连，电析池内设有阳极室、阴极室和悬液室，悬液室设于阳极室和阴极室的中间，上述相邻两室之间由玻璃纸分隔，阳极室内设有黄金片或铂金片，所述黄金片或铂金片与阳极电连接，阴极室内设有铜片，所述铜片与阴极电连接。玻璃纸与电析池活动连接。有益效果该装置提供了一个合适的弱直流电场，可以只使悬液中的游离离子通过半透膜，而胶粒上的吸附离子并不剥离下来，从而来达到去除游离离子、精准制备纯净的离子饱和粘粒的目的。该装置可以重复使用，结构简单，操作方便。
四
图1 半圆柱状电析池的纵剖面图。
图2 室温(10-15。C)下当外加直流场强为0.7V cm",每隔1小时搅动溶液1分钟，每隔4小时阴、阳极室换水一次时10-3 mol L" NaCl溶液中Cr离子浓度(AgCl指数)随电渗析时间的变化。
图3 室温(10-15。C)下当外加直流场强为0.7V cm",每隔1小时搅动溶液1分钟，每2小时搅动悬液1分钟，每8小时阴、阳极室换水一次时l(T3 mol L"NaCl溶液中Cr离子浓度(AgCl指数)随电渗析时间的变化。
图4 室温(20-25°C )下每隔1-6小时搅动悬液1分钟，每隔2-6小时阴阳极室换水一次，外加直流电场强为0.2-0.7Vcm"时NaN03饱和赤铁矿悬液的电导率随电渗析时间的变化。
图5 室温(23-27°C)下平均3小时搅动悬液一分钟，阴、阳极室各换水一次，外加直流场强为0.45-0.71VCII1-1时NaCl饱和赤铁矿悬液的电导率随电渗析时间的变化。
五具体实施方式
以下结合附图和实例对本发明作进一步说明。实施例1:
一种去除胶状悬液中游离电解质离子的装置，该装置包括半圆柱状电析池，所述电析池的一端设有阳极1，另一端设有阴极2，阴、阳极与可变直流电源相连，电析池内设有阳极室3、阴极室5和悬液室4，悬液室4设于阳极室3和阴极室5的中间，上述相邻两室之间由玻璃纸8分隔，阳极室3内设有黄金片或铂金片6,所述黄金片或铂金片与阳极1电连接，阴极室内设有铜片7，所述铜片与阴极2电连接。玻璃纸8与电析池活动连接。
实施例2:稀溶液透析速率的影响因素
在半圓柱状电析池的悬液室4内加入l(T3 mol L" NaCl溶液，而在阴、阳极室加入去离子水，当在阴、阳极室的电极片(间距为22cm)上加上场强为0.7VCH1-1的直流电场时，在不同试验条件(中间室的搅动频度和阴、阳极室的换水频率)下观测电析时间对中间室溶液中Na+和Cr离子去除的影响。试验结果表明，室温(10-15。C)下当每1小时搅动溶液1分钟，每4小时阴、阳极室换水一次(图2 ),经过60小时电析，中间室溶液中已检测不到Cr离子(AgCl指数=0,此处将表征l(T3 mol L" NaCl溶液中Cr离子浓度的AgCl指数定为4);当每2小时搅动悬液1分钟，每8小时阴、阳极室换水一次(图3 )，需经过80小时电析，中间室溶液中才检测不到Cr离子(AgCl指数=0)。由此可见，溶液中的离子在0.7 Vcm"的直流电场下，在上述试验条件下要电析60-80小时才能将溶液中的离子去除掉。
实施例3: NaN03饱和赤铁矿悬液中游离离子的去除
在电4斤池的悬液室4内加入已离心3次的NaN03饱和赤4夹矿悬液，在阴、阳极室加入去离子水，当在阴、阳极的电极片之间加上场强为0.2 - 0.7 Vcm"的直流电场时，平均3小时搅动悬液1分钟，阴、阳极室各换水一次，观测悬液电导率随电析时间的变化。试验结果表明，室温(20-25°C )下，在上述试验条件下，电析80小时后悬液电导率由最初的2380 ^Scm"降至400 ^Scm",对应的Na+离子浓度为5xl(T5 molL"(图4中的I所示)；电析130小时后悬液电导率下降至300 ]aScm-1，对应的Na+离子浓度降为9.8xl(T6 molL"(图4中的II所示)。由此可见，在试验条件下，胶状的NaN03饱和赤铁矿悬液电析110小时，可使悬液中游离离子的浓度降至lxio-SmolL",达到去除游离离子的目的。
实施例4: NaCl饱和赤铁矿悬液中游离离子的去除
在电析池的悬液室4内加入胶状且无法离心得清液的NaNOs饱和赤铁矿悬谈，而在阴、阳极室加入去离子水，当在阴、阳极的电极片之间加上场强为0.4 -0.7 Vcm"的直流电场时，平均3小时搅动悬液1分钟，阴、阳^ l室各换水一次，观测悬液电导率随电析时间的变化。试验结果表明，室温(23-27°C )下，在上述试验条件下，电析70小时后悬液电导率由最初的5110 pScm-1降至500 pScm-1(图5);电析140小时后悬液电导率下降至100 )aScm"左右，再电析至260小时悬液电导率不再变化。由此可见，在试验条件下，胶状的NaCl饱和赤铁矿悬液电析140小时，可使悬液中游离离子的浓度降到很低，达到去除游离离子的目的。
权利要求1.一种去除胶状悬液中游离电解质离子的装置，其特征在于该装置包括半圆柱状电析池，所述电析池的一端设有阳极(1)，另一端设有阴极(2)，阴、阳极与可变直流电源相连，电析池内设有阳极室(3)、阴极室(5)和悬液室(4)，悬液室(4)设于阳极室(3)和阴极室(5)的中间，上述相邻两室之间由玻璃纸(8)分隔，阳极室(3)内设有黄金片或铂金片(6)，所述黄金片或铂金片与阳极(1)电连接，阴极室内设有铜片(7)，所述铜片与阴极(2)电连接。
2. 根据权利要求1所述的去除胶状悬液中游离电解质离子的装置，其特征 在于所述玻璃纸(8)与电析池活动连接。
专利摘要一种去除胶状悬液中游离电解质离子的装置，该装置包括半圆柱状电析池，所述电析池的一端设有阳极，另一端设有阴极，阴、阳极与可变直流电源相连，电析池内设有阳极室、阴极室和悬液室，悬液室设于阳极室和阴极室的中间，上述相邻两室之间由玻璃纸分隔，阳极室内设有黄金片或铂金片，所述黄金片或铂金片与阳极电连接，阴极室内设有铜片，所述铜片与阴极电连接。该装置提供了一个合适的弱直流电场，可以只使悬液中的游离离子通过半透膜，而胶粒上的吸附离子并不剥离下来，从而来达到去除游离离子、精准制备纯净的离子饱和粘粒的目的。该装置可以重复使用，结构简单，操作方便。
文档编号B01D61/46GK201361532SQ20092003772
公开日2009年12月16日 申请日期2009年1月20日 优先权日2009年1月20日
发明者军 姜, 徐仁扣, 李成保, 王玉军, 程 程 申请人:中国科学院南京土壤研究所