Спосіб одержання активованих рідин

1. Спосіб одержання активованих рідин дією на розчин електроліту постійним електричним струмом у камері діафрагмовного електролізера, 3 80730 активований розчин можуть бути упроваджувані водорозчинні сполуки кремнію, зокрема, силікати натрію Na2SiO3 оба калію K2SіО3 у виді рідкого скла, укількості від 0,1 до 3,0 % до маси електроліту. Практично запропонований спосіб здійснюють наступним чином. Електроліт (розчин водорозчинної сілі у воді) концентрацієй 0,1-0,5 % підлягає діянню постійного електричного струму у камерах діафрагменного електролізера. У результаті електрохімічної обробки у камерах електролізера отримують два активованих розчина, один з яких аноліт з рН 7,0, відповідно, - лужними властивостями та негативним ОВП. У кожному із одержаних активованих розчинів (аноліт та католіт) упроваджують сіль, яка добре розчиняється у воді. При цьому сіль береться у надлишку, в кількості, яка дозволяє утворювати двухфазну систему, яка перебуває із насиченого розчину та рівномірного осаду сілі. Після перемішування та відстоювання насичений розчин відділяють від осаду фільтрацієй або декантацієй, а осад збезводнюють, наприклад, повітряним осушування при кімнатній температурі або під вакуумом. У результаті перелічених операцій як насичений (маточний) розчин, так і осад сілі придбають властивості електрохімічної активності. При розбавлені водою насиченого розчину або при розчині у воді осаду сілі одержують активовані рідини з електрохімічними показниками, які відповідають вихідним аноліту та католіту. Нижче надаються приклади здійснювання заявленого способа. Для реалізації способа використовували електролізер з корпусом, виготовленим з вініпласта, задільоний керамічною діафрагмой та графітними електродами. Блок постачання включає до себе ЛАТР та випрамляч, а вимірювальний блок - амперметр постійного струму і вольтметр. Для вимірювання водородного показника рН та окислювально-відбудованого потенціала (ОВП) застосовували рН-метрмінівольметр марки рН-121. Приклад 1 Приготували 0,5 % розчин хлоріда натрію NaCl у дистилюванній воді. Після обробки розчину у електролізері постійним електричним струмом отримали два активіруваних розчина - аноліт і католіт. У кожний з них додали сіль - хлорід натрію - у тій кількості, щоб утворились насичений розчин та нерозчинний рівномірний осад (при наданій температурі). Після відстоювання насичений (маточний) розчин та осад розділили фільтрацієй. При виконанні перелічених операцій вимірювали електрохімічні показники (рН та ОВП) розчинів: вихідного розчину (до активування), аноліта, католіта та насичених розчинів. Результати вимірювання подані у таблиці 1. Таблиця 1 4 Характеристика середовища рН Вихідний 0,5 % розчин NaCl Вода дистилюванна Аноліт (активований + 0,5 % розчин NaCl) Аноліт, насичений сіллю NaCl Католіт, (активований ~ 0,5 % розчин NaCl) Католіт, насичений сіллю NaCl 7,5 7,1 ОВП, мВ +80 -70 2,4 +260 2,1 +300 12.4 -320 11,7 -350 Приклад 2 У вихідний 0,3% водний розчин хлоріду натрія NaCl упроваджили кремніевмістиве з'єднання складу Na2O . m SiO2 + K2О . n SiO2 у виді рідкого скла (PC) з вмістом сухої речовини 45% у кількості 1,0% до маси вихідного розчину. Виготовлений розчин проактивірували у електролізері. У одержані в результаті цього аноліт та католіт додали хлорід натрію NaCl у надлишку, до створення насичених розчинів з рівномірними осадами сілі. Насичені (маточні) розчини та осади розділили фільтрацієй. Осади осушили на фільтрі при кімнатній температурі та знов розчинили у дистилірованій воді. Результати вимірювань електрохімічних показників розчинів приведені у таблиці 2. Таблиця 2 Характеристика середовища Вихідний розчин (0,3% розчин NaCl + 1,0% розчин PC) Вода дистилюванна Аноліт (активований + 0,3 % розчин NaCl + 1,0 % розчин PC) Аноліт, насичений сіллю NaCl Розчин осаду аноліту Католіт (активований ~ 0,3 % розчин NaCl + 1,0 % розчин PC) Католіт, насичений сіллю NaCl Розчин осаду католіту рН ОВП, мВ 10,9 -280 7,2 -70 2Д +240 1,8 4,6 +320 +110 12,5 -360 10,8 10,4 -270 -260 Надані таблиці 1 і 2 свідчать про те, що одержані як насичені (маточні) розчини, так і відповідні рівномірні осади солей володіють властивостями електрохімічної активності. Приклад 3 Приготували 0,3% розчин азотнокислого калію KNO3 у дистилірованій воді. Після обробки розчину в електролізері постійним електричним струмом одержали два активованих розчина аноліт та католіт. До аноліту та католіту упроваджили KNO3 до створення насичених розчинів з рівномірними осадами. Після цього насичені розчини та осади розділили та вимірили їх показники, як описано у прикладі 2. Результати вимірювань електрохімічних показників - у таблиці 3. Таблиця 3 5 Характеристика середовища Вихідний розчин - 0,3 % розчин KNO3 Вода дистилюванна Аноліт (активований + 0,3 % розчин KNO3) Розчин аноліту, насичений сіллю KNO3 Розчин осаду аноліту Католіт (активований " 0,3 % розчин KNO3) Розчин католіту, насичений сіллю КНО3 Розчин осаду католіту 80730 рН ОВП, мВ 9,3 -180 6,7 -60 2,0 +250 1,8 +260 2,4 +190 11,0 -380 10,6 -260 Приклад 4 Умови наданого досліду анологічні умовам досліду 3. Відмінність перебуває лише у тому, що у вихідний 0,3 % розчин KNOs, перед його активуванням у електролізері, упроваджили водорозчинне кремнієвевмістиве з'єднання (Na2O . mSiO2 + K2О . n SiO2) у виді рідкого скла (PC ) у кількості 1% зі змістом сухої речовини 45%. Подальші операції по активуванню та насиченості аноліту та католіту сіллю KНО3 та розділенню твердої та рідкої фаз виконали у послідовності, описаній у прикладі 3. Дані посліду надані у таблиці 4. Таблиця 4 Характеристика середовища Вихідний розчин - (0,3 % розчин KNO3l + 1,0 % розчин PC) Вода дистилюванна Аноліт (активований + 0,3 % розчин KNO3 + 1,0 % розчин PC) Розчин анолітау, насичений сіллю KNO3 Розчин осаду аноліту Католіт (активований - 0,3 % розчин KNO3 + 1,0 % розчин PC) Розчин католіту, насичений сіллю KNO3 Розчин осаду католіту активований (0,3% розчин NaCl + 1,0% розчин PC), насичений сіллю NaCl. Насичені розчини розвили дистилірованою водою двічі, потім отримані розчини знов розвили двічі і т. д., у результаті отримали розчини, розбавлені у 2,4 , 8, 16 і т.д. разів. Результати вимірень водородного показника рН та окислювально-відбудованого потенціалу (ОВП) вихідних та розбавлених розчиів подані у таблиці 5. -360 10,8 6 рН ОВП, МВ 11,3 -300 6,7 -60 2,5 +220 1,8 +280 4,3 +90 11,0 -360 10,8 -380 10,6 -260 Одержані у надоном досліді активовані продукти відрізняються від відповідних зразків, отриманих у прикладі 3, наявністпо в них кремнієвмістивого компонента. Приклад 5 Вивчали зміни електрохімічних показників розчинів при їх розводі. У якості прикладів у таблиці 4 надані результати вимірень електрохімічних показників розчинів католітов в процесі розводу відповідних насичених розчинів: - зразок 5.1. - активований (0,3% розчин NaCl + 1,0% розчин PC), насичений сіллю KNO3 ; - зразок 5.2. - активований (0,3% розчин KNO3 +1,0 % розчин PC), насичений сіллю KNO3, - зразок 5.3. - насичений розчин осаду активованої сілі, отриманої із розчину: Таблиця 5 Кратність Зразок 5.1. розбавлення РН ОВП Вихідний розчин 1/2 1 /4 1/8 1/16 1/32 1/64 1/128 1/256 1/512 Зразок 5.2. Зразок 5.3. 9,9 -280 рН ОВП РН ОВП 10,6 -270 11,2 -280 9,6 9,5 9,3 9,2 9,0 8,8 8,6 -220 -210 -200 -200 -190 -180 -170 10,4 10,3 10,2 10,0 9,8 9,5 9,3 -260 -260 -250 -240 -220 -210 -200 11,4 11,2 11,0 10,8 10,5 10,2 9,9 9,6 9,0 -300 -280 -280 -260 -240 -220 -210 -190 -160 Приклад 6 Визначення стабільності цільових продуктів Вивчали динаміку вимірень у часі активних властивостей насичених розчинів та рівномірних солей, отриманих заявленим способом. З цією метою в електролізері проактивували розчини різних солей однакової початкової концентрації (0,3%). На їх основі приготували насичені розчини з рівномірними осадами. Насичені (маточні) розчини та їх осади поділили та помістили у герметично зачинені посидини з темного скла. При витириманні зразків більш 8 місяців при кімнатній температурі переодично вимірювали їх електрохімічні показники. Одержані результати вимірень містяться у таблицях 6 та 7. Вимірення показали, що електрохімічні показники, як активіруваних насичених розчинів, так і відповідних активованих осадів незначно. Практична цінність заявленого спосібу перебуває у тому, що наданий спосіб дозволяє приготувати активовані рідини безпесоредньо у місті їх використання без застосування якихнебудь технічних пристоїв, а сам процес приготування їх суттєво спрощується щоб отримати активований розчин досить розчинити активований агент (активований насичений розчин або активірувану збезводнюванню сіль) у визначеній кількості води. При цьому, залежно від степені розводу (розчину) вихідного агенту, відразу отримають активованні рідини з зазделегідь завданими значенями рН та ОВП. Динаміка вимірювань електрохімічних показників активірувальни 7 Скорочення: 8 NaCl NaCI KNO3 KNO3 NaNO3 А+ Суттєвим достоїнством заявленого спосібу є і те, що отримані наданим способом активовані агенти (насичений розчин та осад сілі) зберігають свої специфічні властивості активності практично без змін довгий час. Запропонований спосіб Змінювання ЕХП насичених активованих розчинів, місяци зможе галузях Початок 1 місяцьзнайти застосування у всіх 6 місяцівгосподарства, 2 місяця 4 місяця 8 місяців де у ОВП рН ОВП рН ОВП рН ОВП рН теперішньому часірНвикористовуваються ОВП РН ОВП активірувані рідини [6; 7]. 2,2 +320 2,4 +310 2,0 +280 1.8 +300 1,8 +280 1,8 +280 А+ 2,0 К 12,3 -340 11.9 -340 11,4 -280 10,8 -280 11,2 -280 11,8 -280 А+ 1.8 K 12,8 -380 12,6 -360 12,4 -320 12,3 -310 12,3 -320 12,0 -330 А+ Активований Насичаючий розчин агент 0,3 % розчин NaCl 0,3 % розчин NaCl + 1,0% PC 0.3 % розчин KNO3 0,3 % розчин KNO3 + 1,0 % PC 0,3 % розчин NaNO3 80730 2,3 K 12,0 -360 11,0 -320 11,2 -320 12,0 -330 11,9 -310 11,8 -320 А+ 1.2 А/К +310 +280 +240 +320 2,0 1,8 2,2 1.4 +310 2,2 +260 1,6 +240 2,0 +300 1,4 +300 2,4 +260 1,2 +220 2,0 +300 1,2 +300 2,0 +260 1.4 +230 2,1 +280 1,0 +290 2,0 +250 1,4 +220 2,2 +310 0,8 +310 +260 +220 +280 А + аноліт ЕХП - електрохімічні показники К - католіт ОВП - окислювально-відбудований потенціал Таблиця 7 Динаміка вимірювань електрохімічних показників активірувальних насичених розчинів солей у часі Активований Насичаючий (маточний) агент розчин 0,3 % розчин KNО3 KNO3 0,3 % розчин KNO3 + 1,0% KNO3 PC 0,3 % розчин NаNО3 NaNO3 0,3 % розчин NaNO3 + 1,0 NaCl % PC 0,3 % розчин NaNO3 NaNO3 + 1,0% PC А+ К Змінювання ЕХП насичених активованих розчинів, місяци Початок 1 місяць 2 місяця 4 місяця 6 місяців 8 місяців рН ОВП рН ОВП рН ОВП рН ОВП РН ОВП РН ОВП 2,0 +210 2,0 +220 2.2 +200 2,4 +210 2,4 +200 2,2 + 180 10,5 -270 10,2 -260 10,2 -260 9,8 -240 9,0 -230 8,8 -230 к 10,6 -260 10,2 -220 А+ 2,7 +210 2,6 К 9,9 -480 А+ 3,0 +180 А/К -190 9,7 -180 9.7 9,7 -160 + 190 2,2 +200 9,0 -360 8,8 -340 8,6 -320 8Ґ,6 -300 3,0 +160 3,2 +140 3,2 9,8 -200 +200 2,5 +200 2,5 +200 2,2 9,6 -420 3,1 +180 А + аноліт ЕХП - електрохімічні показники К - католіт ОВП - окислювально-відбудований потенціал Достоїнство наданого способу у порівнянні з прототипом міститься також в його економічній ефективності її застосування. Запропонований спосіб дозволяє створювати стійкі у часі структури водозмістних середовищ з невеликими енергітичними затратами. Так, по відомому способу [5] з 1 л активіруваного розчину може бути одержано лише 3-5 г активованого препарату, причому на виведення води, яка складає переважну частину розчину, потребує значні затрати енергії. У той же час заявленим способом з 1 л активованого розчину, (наприклад, розчину калієвої селітри) може бути отримано більш ніж 1300 г насиченого розчину, володіючого тим самими електрохімічними показниками. Скорочення: + 130 3,4 + 130