УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ РАСТВОРА, СОДЕРЖАЩЕГО КАТИОНЫ И АНИОНЫ

1. Устройство для приготовления раствора, содержащего катионы и анионы, содержащее:
- по меньшей мере один модуль (10) для высвобождения катионов, каждый из которых сконфигурирован, чтобы высвобождать по меньшей мере один вид катионов;
- по меньшей мере один модуль (12) для высвобождения анионов, каждый из которых сконфигурирован, чтобы высвобождать по меньшей мере один вид анионов;
- контроллер (14), сконфигурированный, чтобы управлять по меньшей мере одним указанным модулем для высвобождения катионов и по меньшей мере одним указанным модулем для высвобождения анионов для того, чтобы высвобождать соответствующие виды ионов;
при этом устройство содержит по меньшей мере два модуля (10, 10') для высвобождения катионов, и/или устройство содержит по меньшей мере два модуля (12, 12') для высвобождения анионов.
2. Устройство по п. 1, в котором модуль для высвобождения катионов содержит:
- электрод (2) из металла и/или сплава, соединенный с контроллером и выполненный с возможностью погружения в раствор;
контроллер (14) выполнен с возможностью приложения положительного напряжения к электроду (2) из металла и/или сплава таким образом, чтобы катионы высвобождались в раствор.
3. Устройство по п. 1, в котором модуль для высвобождения катионов содержит первый контейнер (3) для размещения первого электролита, содержащего указанный вид катионов, при этом данный первый контейнер (3) имеет катионную мембрану (30), отделяющую первый электролит от раствора,
контроллер (14) выполнен с возможностью прикладывать положительное напряжение к первому электролиту таким образом, что указанный вид катионов высвобождается в раствор через катионную мембрану (30).
4. Устройство по п. 1, в котором модуль для высвобождения анионов содержит второй контейнер (4) для размещения второго электролита, содержащего указанный вид анионов, при этом данный второй контейнер (4) имеет анионную мембрану (40) для отделения второго электролита от раствора,
контроллер (14) выполнен с возможностью прикладывать отрицательное напряжение ко второму электролиту таким образом, что указанный вид анионов высвобождается в раствор через анионную мембрану (40).
5. Устройство по п. 1, в котором модуль (10) для высвобождения катионов содержит полимер, связанный в комплекс с катионом, и/или гель, содержащий катионы, и выполнен с возможностью погружения в раствор,
+
контроллер (14) выполнен с возможностью электролизовать воду в растворе и образовывать ионы H, которые проникают в полимер, связанный в комплекс с полимером, и/или гель и переводят обменом указанный вид катионов из полимера и/или геля в раствор;
и/или
модуль (12) для высвобождения анионов содержит полимер, связанный в комплекс с полимером, и/или гель, содержащий анионы, и выполнен с возможностью погружения в раствор,
-
контроллер (14) выполнен с возможностью электролизовать воду в растворе и образовывать ионы OH, которые проникают в полимеры, связанные в комплекс с анионом, и/или гели и переводят обменом указанный вид анионов из полимеров и/или гелей в раствор.
6. Устройство по любому одному из пп. 1-5, в котором контроллер (14) снабжает модуль (10) для высвобождения катионов и модуль (12) для высвобождения анионов токами, чтобы высвобождать ионы;
контроллер (14) выполнен с возможностью определять амплитуду тока, протекающего через каждый модуль (10) для высвобождения катионов, и время протекания, в соответствии с первой концентрацией соответствующих катионов; и/или
контроллер (14) выполнен с возможностью определять амплитуду тока, протекающего через каждый модуль (12) для высвобождения анионов, и время протекания, в соответствии со второй концентрацией соответствующих анионов;
при этом контроллер (14) выполнен с возможностью регулировать амплитуду токов и время протекания для модуля (10) для высвобождения катионов и модуля (12) для высвобождения анионов, чтобы поддерживать общий электрический заряд образованных катионов и общий электрический заряд образованных анионов равными; и
устройство дополнительно содержит:
- третий контейнер (50) для размещения раствора.
7. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее:
- первый узел, выполненный с возможностью получать информацию в отношении применения раствора;
- второй узел, выполненный с возможностью определять первый вид катионов и/или второй вид анионов в растворе в соответствии с полученной информацией;
указанный контроллер выбирает по меньшей мере один указанный модуль для высвобождения катионов и/или по меньшей мере один указанный модуль для высвобождения анионов в соответствии с определенным первым видом катионов и/или определенным вторым видом анионов.
8. Способ приготовления раствора, содержащего катионы и анионы, включающий следующие стадии:
- выбор по меньшей мере одного из по меньшей мере одного модуля (10) для высвобождения катионов, чтобы высвободить соответствующие катионы;
- выбор по меньшей мере одного из по меньшей мере одного модуля (12) для высвобождения анионов, чтобы высвободить соответствующие анионы,
при этом модуль (10) для высвобождения катионов содержит по меньшей мере два модуля (10, 10') соответственно для разных видов катионов, и/или
модуль (12) для высвобождения анионов содержит по меньшей мере два модуля (12, 12') соответственно для разных видов катионов.
9. Способ по п. 8, в котором модуль для высвобождения катионов содержит:
- электрод (A) из металла и/или сплава, соединенный с анодом и выполненный с возможностью погружения в раствор;
и первая стадия выбора включает:
приложение положительного напряжения к электроду (A) из металла и/или сплава таким образом, чтобы катионы металла высвобождались в раствор.
10. Способ по п. 8, в котором модуль (10) для высвобождения катионов содержит первый контейнер (c) для размещения первого электролита, содержащего вид катионов, при этом данный первый контейнер (3) имеет слой (30) катионной мембраны для отделения первого электролита от раствора,
и первая стадия выбора включает:
приложение положительного напряжения к первому электролиту таким образом, что катионы высвобождаются в раствор через катионную мембрану (30).
11. Способ по п. 8, в котором модуль (12) для высвобождения анионов содержит второй контейнер (4) для размещения второго электролита, содержащего анионы, при этом данный второй контейнер (4) имеет слой (40) анионной мембраны для отделения второго электролита от раствора,
и вторая стадия выбора включает:
приложение отрицательного напряжения ко второму электролиту таким образом, что анионы высвобождаются в раствор через анионную мембрану (40).
12. Способ по любому одному из пп. 8-11, в котором первая и вторая стадии выбора предоставляют модулю (10) для высвобождения катионов и модулю (12) для высвобождения анионов токи, чтобы высвобождать ионы;
данный способ дополнительно включает:
определение амплитуды тока, протекающего через каждый модуль (10) для высвобождения катионов, и времени протекания, в соответствии с первой концентрацией соответствующих катионов; и/или
определение амплитуды тока, протекающего через каждый модуль (12) для высвобождения анионов, и времени протекания, в соответствии со второй концентрацией соответствующих анионов;
и включает:
регулирование амплитуды токов и времени протекания для модуля (10) для высвобождения катионов и модуля (12) для высвобождения анионов, чтобы поддерживать общий электрический заряд образованных катионов и общий электрический заряд образованных анионов равными.
13. Способ по п. 8, дополнительно включающий следующие стадии:
- получение информации, относящейся к использованию раствора;
- определение первого вида катионов и/или второго вида анионов в растворе в соответствии с полученной информацией;
указанные две стадии выбора соответственно выбирают модуль (10) для высвобождения катионов и/или модуль (12) для высвобождения анионов в соответствии с определенным первым видом катионов и/или определенным видом анионов.