RU156900U1 - INSTALLATION WITH A CONDUCT DETECTOR FOR RESEARCH OF SORPTION PROCESSES - Google Patents

Abstract

Установка для исследования процесса сорбции, содержащая колбу с магнитной мешалкой и измеритель электропроводимости сорбируемого раствора, отличающаяся тем, что измеритель электропроводимости раствора выполнен в виде установленного в колбе с магнитной мешалкой электрода, последовательно соединенного с кондуктометром, контроллером аналогового ввода, преобразователем аналогового ввода и компьютером.Installation for studying the sorption process, containing a flask with a magnetic stirrer and a conductivity meter of the sorbed solution, characterized in that the conductivity meter of the solution is made in the form of an electrode installed in a flask with a magnetic stirrer, connected in series with a conductivity meter, an analog input controller, an analog input converter, and a computer.

Description

Полезная модель относится к области аналитической химии в изучении процессов сорбции-десорбции органических веществ полимерами методом кондуктометрии и может быть применено для контроля за выделением веществ из многокомпонентных смесей полимерными сорбентами в химической и пищевой промышленности.The utility model relates to the field of analytical chemistry in the study of sorption-desorption of organic substances by polymers by conductometry and can be used to control the release of substances from multicomponent mixtures by polymer sorbents in the chemical and food industries.

В установке с кондуктометрическим детектором навеску сорбента погружают в раствор с заранее заданной концентрацией вещества. В процессе поглощения вещества сорбентом и до достижения равновесия изменяется концентрация раствора, которая оценивается в режиме реального времени по электропроводности.In a setup with a conductometric detector, a sorbent sample is immersed in a solution with a predetermined concentration of the substance. In the process of absorption of the substance by the sorbent and until equilibrium is reached, the concentration of the solution changes, which is evaluated in real time by electrical conductivity.

Известные установки статической и динамической сорбции (адсорбции), содержащие ряд недостатков, которые ограничивают их эффективность и область использования: низкая производительность, неэффективное использование сорбентов, сложность и громоздкость конструкций (Практикум по ионному обмену: Учебное пособие / В.Ф. Селеменев, Г.В. Славинская, В.Ю. Хохлов и др. - Воронеж: Воронеж, гос. у-т, 160 с.)Known installations of static and dynamic sorption (adsorption), containing a number of disadvantages that limit their effectiveness and scope: low productivity, inefficient use of sorbents, complexity and cumbersome structures (Ion Exchange Workshop: Textbook / V.F.Selemenev, G. V. Slavinskaya, V.Yu. Khokhlov et al. - Voronezh: Voronezh, State University, 160 pp.)

Задачей полезной модели является устранение недостатков аналогов и получение более высокого уровня технического результата.The objective of the utility model is to eliminate the disadvantages of analogues and obtain a higher level of technical result.

Предложеная установка для изучения процесса сорбции методом прямой кондуктометрии. Технический результат - автоматизация процесса сорбции.The proposed setup for studying the sorption process by direct conductometry. The technical result is the automation of the sorption process.

Полезная модель проиллюстрирована чертежом, где на фиг. 1 изображена схема установки кондуктометрии.A utility model is illustrated in the drawing, where in FIG. 1 shows a conductometry installation diagram.

Установка для изучения процессов сорбции состоит из конической колбы 2, внутри которой закреплен электрод 1, последовательно электрически соединенный с кондуктометром 6, контроллером аналогового ввода 7, преобразователем интерфейсов 8, компьютером 9.The installation for studying sorption processes consists of a conical flask 2, inside which an electrode 1 is fixed, electrically connected in series with a conductometer 6, an analog input controller 7, an interface converter 8, a computer 9.

В основе работы установки лежит зависимость проводимости раствора от концентрации вещества в растворе. В процессе сорбции вещества на полимере и десорбции из полимера, ее концентрация в растворе меняется, что сказывается на величине проводимости раствора.The installation is based on the dependence of the conductivity of the solution on the concentration of the substance in the solution. In the process of sorption of the substance on the polymer and desorption from the polymer, its concentration in the solution changes, which affects the value of the conductivity of the solution.

Работа установки по изучению процессов сорбции осуществляется следующим образом:The installation for the study of sorption processes is as follows:

Первоначально проводят построение градуировочной зависимости электропроводности от концентрации определяемого вещества.Initially, the calibration of the conductivity is plotted against the concentration of the analyte.

Для этого готовят серию стандартных растворов с известными концентрациями и измеряют электропроводность для каждой концентрации. Строят градуировочный график. Пример построения графика представлен на фиг. 2.To do this, prepare a series of standard solutions with known concentrations and measure the electrical conductivity for each concentration. Build a calibration schedule. An example of plotting is shown in FIG. 2.

Оценка процесса сорбции полимерным сорбентом.Assessment of the sorption process by a polymer sorbent.

В коническую колбу наливают точный объем исследуемого раствора, помещают в раствор электрод, затем засыпают точную навеску сорбента. Измерения проводят в on-line режиме (шаг определяется оператором, например 1 с. ) при постоянном перемешивании раствора (на магнитной мешалке). Пример записи данных представлен в таблице.The exact volume of the test solution is poured into the conical flask, the electrode is placed in the solution, and then the exact weighed portion of the sorbent is poured. Measurements are carried out in on-line mode (the step is determined by the operator, for example 1 s.) With constant stirring of the solution (on a magnetic stirrer). An example of data recording is presented in the table.

Аналогичный сигнал с электрода 1, поступает в кондуктометр 6, преобразуется в контроллере 7 и преобразователь 8 в цифровую формулу и после этого обработанный сигнал величины электропроводимость направляется в компьютер, в котором проводится программный расчет поA similar signal from the electrode 1 enters the conductometer 6, is converted in the controller 7 and the converter 8 into a digital formula, and after that the processed signal of the magnitude of the electrical conductivity is sent to the computer, in which the software calculates

формуле

the formula

Таким образом, предлагаемая установка, сохраняя положительные качества известных позволяет устранить недостатки - в процессе измерения объем не меняется, что позволяет более точно определить концентрацию сорбируемого вещества.Thus, the proposed installation, while maintaining the positive qualities of the known ones, eliminates the disadvantages - the volume does not change during the measurement process, which makes it possible to more accurately determine the concentration of the sorbed substance.

Уравнение для расчета концентрации в полимере:The equation for calculating the concentration in the polymer:

где С_исх - концентрация в растворе до засыпки полимера, С_равн - концентрация в растворе после достижения равновесия.where C _ref is the concentration in the solution before filling the polymer, C _equ is the concentration in the solution after reaching equilibrium.

Claims (1)

Установка для исследования процесса сорбции, содержащая колбу с магнитной мешалкой и измеритель электропроводимости сорбируемого раствора, отличающаяся тем, что измеритель электропроводимости раствора выполнен в виде установленного в колбе с магнитной мешалкой электрода, последовательно соединенного с кондуктометром, контроллером аналогового ввода, преобразователем аналогового ввода и компьютером.

Installation for studying the sorption process, containing a flask with a magnetic stirrer and a conductivity meter of the sorbed solution, characterized in that the conductivity meter of the solution is made in the form of an electrode installed in a flask with a magnetic stirrer, connected in series with a conductivity meter, an analog input controller, an analog input converter, and a computer.

Images