ПРИБОР ДЛЯ ИОННОЙ ФЛОТАЦИИ И ФЛОТОЭКСТРАКЦИИ

Полезная модель относится к области аналитической химии и может быть использована для ионной флотации и флотоэкстракции в научно-исследовательских и учебных лабораториях для извлечения и разделения ионов из водных растворов с помощью поверхностно-активных веществ (ПАВ).
Известен прибор для ионной флотации и флотоэкстракции (Yu-juan, Yue-song Wang,Ya Xiong, Xi-hai Zhu // Fresenius J. Anal. Chem., 2001, 370, Р. 1071-1076.). Прибор состоит из флотационной камеры, представляющей собой стеклянную трубку высотой 900 мм и диаметром 74 мм. На конце горизонтально к трубке впаян пористый титановый распределитель. Через распределитель из стального баллона подается воздух, который проходит через пористый титан, образуя пузырьки. С помощью пузырьков и ионных ПАВ исследуемые ионы выносятся на поверхность в виде пены (ионная флотация) или в растворитель (ионная флотоэкстракция). В стеклянной трубке имеются краны для отбора исследуемых проб раствора.
Недостатком известного прибора является то, что он выполнен из стекла, которое бьется и растворяется в плавиковой кислоте. Кроме того, распределитель воздуха выполнен из дорогого и труднодоступного материала титана и впаивается в стекло по трудоемкой технологии. Воздух в прибор подается из стального баллона, что приводит к дополнительным трудностям: покупки баллона, доставки, зарядки воздухом, установки.
Технической задачей полезной модели является устранение указанных недостатков, а именно упрощение конструкции и уменьшение стоимости прибора.
Технический результат достигается тем, в известном приборе для ионной флотации и флотоэкстракции, состоящем из флотационной камеры, распределителя и источника воздуха, в качестве флотационной камеры использована доступная пластмассовая емкость (это может быть бывшая в употреблении бутылка для минеральной воды или других напитков), а в качестве распределителя и компрессора использованы распределитель и компрессор для аквариумов, причем распределитель, трубка распределителя и крышка емкости соединены вместе как единое целое, а в дне емкости выполнено отверстие для выхода воздуха и загрузки флотационной камеры.
В предлагаемой модели замена стеклянной трубки на прозрачные пластмассовые емкости разного объема упрощает конструкцию и делает ее доступной по цене. Упрощает конструкцию и уменьшает стоимость прибора также использование компрессора и распределителя для аквариумов.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен общий вид прибора.
Прибор состоит из пластмассовой емкости 1. К пробке 2 прикреплен пористый керамический распределитель 3, например, приклеен клеем, который соединен с трубкой 4, проходящей через пробку 2. Пробка 2, распределитель 3 и трубка распределителя 4 представляют собой единое целое и с помощью резьбы могут выкручиваться и закручиваться на емкости 1. Трубка 4 соединена с резиновой трубкой 5, на которой имеется кран 6. Трубка 5 соединяет флотационную камеру с компрессором 7. В верхней части емкости 1 выполнено отверстие 8 для выхода воздуха, нагнетаемого в емкость 1 компрессором 7.
Прибор работает следующим образом.
Закрывают кран 6 и ввинчивают до упора крышку емкости 2 с распределителем 3. Через отверстие 8 заливают в емкость 1 водный раствор с ионами, которые необходимо извлечь. Туда же добавляют ПАВ с гидрофобным ионом противоположного знака тем неорганическим ионам, которые находятся в растворе флотационной камеры. Если осуществляют флотоэкстракцию, то сверху добавляют экстрагент 9. Далее открывают кран 6 и включают компрессор 7. Тогда из распределителя 3 в раствор поступают пузырьки воздуха 10, на поверхности которых адсорбируются ПАВ вместе с нужными ионами. ПАВ вместе с ионами поднимаются пузырьками и растворяются в экстрагенте, а воздух выходит из емкости 1 через верхнее отверстие 8. После того, как анализ показал, что концентрация нужного вещества в экстрагенте не меняется, компрессор 7 выключают. Кран 6 закрывают. Снимают резиновую трубку 5 со стеклянной трубки 4 за краном 6 и сливают отработанный раствор в сосуд до тех пор, пока в емкости 1 или в пространстве, окружающем пробку 3, появится экстрагент. Далее в другой сосуд сливают экстрагент для анализа или выделения нужного вещества.
Описание устройства и работы прибора показывает как, используя доступные детали и коммерческие товары, предназначенные для других целей, можно изготовить дешевый прибор и использовать его для учебных и научно-исследовательских лабораторий.