DE865992C - Verfahren und Einrichtungen zum Regeln von Ionenkonzentrationen - Google Patents

Description

• Verfahren und Einrichtungen zum Regeln von Ionenkonzentrationen Die Einstellung bestimmter Ionenkonzentrationen in, Lösungen, insbesondere des p11-Wertes, durch chemische Zusätze isst- bekannt. Erfindungsgemäß wird durch die zu behandelnde Lösung ein elektrischer Strom geleitet, wobei in an, sich bekannter Weise an der Anode eine Anreicherung an Kationen, zu denen auch das für Säure charakteristische Wasserstoffion gehört, bzw. eine Verringerung der Anionen oder eine Aufladung von Ionen (Oxydation) eintritt, während an der Kathode die gegenteiligen Vorgänge sich abspielen. je nach der durchzuführenden Veränderung der Lösungen wird die Anode oder die Kathode als Regelelektrode verwendet, wo- bei gegebenenfalls" z. B. zur Erzielung eines bestimmten, über dem der Ausgangslösung liegenden Metall-ehaltes in der Lösung, das betreffende. Metall als Anodenmaterial dienen kann. Normalerweise werden unlösliche Anoden Verwendung finden. Die jeweils anzuwendenden Arbeitsbedingungen, insbesondere die Stromdichte, richten; sich in an sich bekannter Weise nach dem anzustrebenden elektrochemischen Effekt, der zu behandelnden Lösung und den verwendeten Elektroden, wobei Stromstärke und Behandlungsdauer derart aufeinander abgestimmt sind, daß die, durch die Lösung geleitete Strommenge den vorgesehenen elektrochemischen Umsetzungen äquivalent ist.
• . Die elektrochemischen Vorgänge an den Elektroden. heb-en sich normalerweise gegenseitig auf. Es ist daher Vorsorge zu treffen, daß die die Gegenelektrode umgebende Lösung sich nicht wieder mit der von der Regelelektrode veränderten. Lösung vermischt, falls es, in Sonderfällen, durch geeignete Wahl der Strombedingungen an der Gegenelektrode nicht gelingt, dori irreversible, eine schädliche Beeinflussung der an der Regelelektrode ausgelösten Vorgänge ausschließende Umsetzungen herbeizuführen. In einfacher Weise gelingt dies erfindungsgemäß durch Trennen von Anoden- und Kathodenraum mittels Diaphragmen.
• . In Auswertung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es nicht erforderlich, die gewünschte Einstellung der Zusammensetzung der Lösungen ausschließlich durch elektrochemische Behandlung vorzunehmen, man kann, insbesondere, wenn stärkere Verschiebungen der Ionenkonzentration in. Frage kommen, eine Vorregelung mittels chemischer Zusätze durch,-führen und nur abschließend die elektrochemische Regelung zur Feineinstellung der gewünschten Werte anwenden.
• DieKonzentrationsveränderungen der Lösung an der Gegenelektrode beeinflussen auch in ungünstiger Weise die Arbeitsbedingungen an der Regelelektrode. Erfindungsgemäß wird deshalb die elektrochemische Wirkung an der Gegenelektrode ausgeglichen, z. B. durch vorzugsweise kontinuierliche Zugabe ent-.sprechender chemischer Zusätze oder durch ständiges Spülen dieses Elektrodenraumes.
• In Durchführung des, erfindungsgemäßen Verfahrens kann der die zu behandelnde Lösung enthaltende Elektrodenraum aus metallisch -leitendem Werkstoff hergestellt und, gegebenenfalls geerdet, als die die gewünschte lonenveränderung bewirkende Regelelektrode geschaltet werden. Verwendet man für den Behälter nicht leitende Werkstoffe, so ist eine gesonderte Regelelektrode einzubauen.
• Eine besonders günstige Durchführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Verwendung rohrförmiger Reaktionsräume, durch welche die zu behandelnde Lösung fließt. Die Durchführungsform erleichtert eine laufende Überwachung der Lösung in ihrer Zusammensetzung, die erfindungsgemäß durch vorzugsweise hinter die Regelelektrode in die Rohrleitung einzubauende automatisch arbeitende Meßeinrichtungen für die Anzeige der Ionenkonzentration, etwa in Form eines p]IGebers, vorgesehen werden kann und gegebenenfalls den Strom zur Erzielung der gewünschten Ionenkonzentration steuert. Um -störende Nebenströme auszuschalten, können in weiterer Durchführung der Erfindung vor und hinter der R#gele-lektrode in der Rohrstrecke leitend miteinander verbundene Schutzelektroden angeordnet werden.
• Die Erfindung und weitere dazugehörige Einzelheiten werden an Hand der Abbildung erläutert. - Durch eine Rohrleitung i aus isolierendem Material fließt (im Bild von links nach rechts) die Lösung, deren pliWert erhöht werden soll. An einer Stelle des Rohres, welche durch ein Diaphragma 2 abgeschlossen wird, ist eine Kammer 3 aufgesetzt mit einem Zufluß 4 und einem Abfluß 5 zum ständigen Erneuern der Lösung in dieser Nebenkammer. Die Regelelektrode 6 ist in Höhe der Nebenkammer in das Hauptrohr eingebaut, die Gegenelektrode 7 ist in der Nebenkammer in gleicher Höhe wie die Regelelektrode angeordnet. Die Elektroden liegen über einer Stromquelle 8 und -einem Regelwiderstand 9 in einem gemeinsamen Stromkreis. Die Regelelektrode ist, da der p11-Wert zu erhöhen, d. h. Säure abzustumpfen ist, mit dem negativen Pol der Stromquelle verbunden, die Gegenelektrode mit dem positiven. Hinter der Regetelektrode ist in der Rohrleitung ein pu-Wert-Geber io angeordnet, der von der bereits geregelten Lösung umspült wird und über den Regler i i den Regelwiderstand 9 und damit den Regelstrom steuert, Miteinander leitend verbundene Schutzelektroden 1:2 und 13, welche, vor und hinter der Regelelektrode eingebaut sind, schirmen die Regelelektrode ab und schalten schädliche Nebenströme aus. Die, die Gegenelektrode 7 umgebende Lösung in der Nebenkammer 3 wird zweckmäßig laufend erneuert. Um ohne stärkere Durchspülung eine zu schädlichen Diffusionsströmungen durch das Diaphragma führende Ansäuerung dieser Lösung zu verhüten, kann durch das Rohr 14 laufend eine neutralisierende Lösung entsprechender Alkalität zugeführt werden.

Claims (2)

1. PATE-NTANSPRÜCHF: i. Verfahren zum Regeln von Ionenkonzentrationen, insbesondere des pH-Wertes von Lösungen, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Lösung ein Strom entsprechender Stärke und/ oder Dauer derart geleitet wird, daß die den gewünschten Effekt aufhebendenelektrochemischen Wirkungen der Gegenelektrode ausgeschaltet sind, vorzugsweise unter Trennung von Anodenund.Kathodenraum, insbesondere mittels Diaph,ragma.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die zu regelnde Flüssigkeit mittels chemischer Zusätze vorgeregeelt ist, so daß die elektrocheinische Regelung zur abschließenden Feineinstellung der gewünschten Werte dient. 3. Verfahren nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch geeignete Maßnahmen die elektrochemische Wirkung der Gegenelektrode in der diese umgebenden Lösung ausgeglichen wird. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch ge- kennzeichnet, daß eine vorzugsweise kontinuierliche Zugabe entsprechender chemischer Zusätze erfolgt. 5. Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ständiges Spülen des Elektrodenraunies. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche i - bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zu behandelnde Lösung durch den- Reaktionsraum fließt. 7. Einrichtung zum AusÜben des Verfahrens nach einem der Ansprüche i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus metallisch leitenden Werkstoffen hergestellter Behälter, gegebenenfalls geerdet, die wirksame Elektrode, (Regelelektrode) bildet. 8, Einrichtung zum Ausüben des Verfahrens nach einem der An-sprüche i bis 6, dadurch gekennzeichnet, da3 der die zu behandelnde Lösung enthaltende Behälter aus elektrisch nicht leitendem Werkstoff besteht. g. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter zur Aufnahme der zu behandelnden Lösung als Rohrleitung ausgebildet ist. io. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bi,s 9, gekennzeichnet durch eine automatisch arbeitende Meßeinrichtung für die Anzeige der Ionenkonzentration, z. B. des, pil-Wertes, die gegebenenfalls den Regelstrom zur Erzielung der gewünschten Ionenkonzentration steuert. ii. Einrichtung nach Anspruch io, gekennzeichnet durch Einschaltung einer entsprechend eingestellten Meßeinrichtung, z. B. in Form eines PH-Wert-Gebers, in die Rohrleitung hinter der zi Regelelektrode. 1:2. Einrichtung nach, Anspruch, i i, gekennzeichnet durch Anordnung von in der Rohrstrecke vor und hinter der Reg,#-lelektrode angeordneten miteinander leitend verbundenen Schutzelektroden.