一种扩散渗析用均相离子交换膜性能测试装置的制作方法

本实用新型涉及扩散渗析用均相离子交换膜技术领域，特别涉及一种扩散渗析用均相离子交换膜性能测试装置。

背景技术：

离子交换膜是一种对离子具有选择透过性的高分子材料制成的薄膜，具体可分为阳离子交换膜和阴离子交换膜两种。阳离子交换膜的高分子骨架的固定基团带负电荷，在电场的作用下，可以选择性地让溶液中的阳离子通过，溶液中的阴离子则因为同性排斥被阻挡。阴离子交换膜则恰恰相反，高分子骨架的固定基团带正电荷，可以选择性地让阴离子通过，阻挡阳离子。

扩散渗析不同于电渗析，它不需要外加直流电场，而是仅靠膜两侧溶液的浓度差为推动力，工艺简单、低能环保、等优点。均相离子交换膜扩散渗析是利用离子交换膜的选择透过性等一特性而实现物质分离的。扩散渗析膜需具备良好的离子选择透过性，即低面电阻、高选择透过性、高h+(oh-)离子渗析系数、高分离因子。其中渗析系数和分离因子对于扩散渗析膜性能具有决定性作用，因此具有检测扩散渗析用膜的渗析系数和分离因子的装置，对扩散渗析用膜的研发取到关键性作用。

现有技术中存在如下问题，现有检测装置是通过两个固定件将离子交换膜密封夹在中间，在外接料液室和回收室，且操作繁琐，然而在外接料液室和回收室时，会出现连接不稳定导致泄露的问题。

技术实现要素：

为此，需要提供一种扩散渗析用均相离子交换膜性能测试装置，采用结构简单的设计，可使操作方便，测试误差小。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种扩散渗析用均相离子交换膜性能测试装置，包括扩散渗析用均相离子交换膜、垫片、料液槽和磁力搅拌器，所述料液槽设置在磁力搅拌器上方，所述扩散渗析用均相离子交换膜嵌设在垫片上，所述垫片固定在料液槽内，所述料液槽以垫片为分隔线分为料液室和回收室，所述料液室和回收室通过扩散渗析用均相离子交换膜相连通形成选择透过通道。直接将扩散渗析用均相离子交换膜设置在垫片上，然后将垫片放置子料液槽内，采用结构简单的设计，可使操作方便，测试误差小。

进一步的，所述扩散渗析用均相离子交换膜为矩形扩散渗析用均相离子交换膜，所述垫片上开设有一与矩形交换膜相适配的槽口，所述矩形扩散渗析用均相离子交换膜嵌设在槽口内，所述矩形扩散渗析用均相离子交换膜的底面与槽口的开口面齐平，所述槽口开口的水平面与料液槽槽底的水平面处于同一平面，所述矩形扩散渗析用均相离子交换膜的底面贴合料液槽的槽底，所述扩散渗析用均相离子交换膜的一侧面位于料液室内，另一侧面位于回收室内。该结构的设置使得料液室和回收室只能通过扩散渗析用均相离子交换膜进行流通。

更进一步的，所述矩形扩散渗析用均相离子交换膜为酸回收均相扩散渗析用均相离子交换膜、或碱回收均相扩散渗析用均相离子交换膜。可更换不同的扩散渗析用均相离子交换膜，使得该装置能够测试更多的扩散渗析用均相离子交换膜。

进一步的，所述料液槽由四块支撑板和一底板连接围合形成，其中两块对称的支撑板相对的面凸出设有凹槽，所述凹槽位于所在pvc板的中轴线上，所述垫片对称的两侧端嵌设在对应的凹槽内。通过垫片直接将料液槽分隔开形成料液室和回收室，结构简单，且方便。

更进一步的，所述支撑板是厚度为3-7mm的透明材质pvc板。透明材质的设置有利于观察实验变化例如水位的变化。

进一步的，所述磁力搅拌器的顶面与料液槽的底面相贴合，所述磁力搅拌器的数量为两个，两个磁力搅拌器分别位于料液室和回收室的下方，两个所述磁力搅拌器的顶面均磁性连接有磁转子，两个磁转子分别至于料液室和回收室的槽底。能够很好的保持料液的均匀性，能够有效的减小测试误差。

进一步的，所述回收室的侧壁设有回收室排水口，所述料液室设有料液室排水口。排水口的设置，实验结束后便于回收液和料液的取出。

进一步的，所述垫片是厚度为0.3-0.6mm的弹性体tpe。富有弹性，易于裁剪，起到密封作用。

区别于现有技术，上述技术方案具有以下有益效果：

本实用新型能够简单的测出扩散渗析膜的h+(oh-)离子渗析系数和分离因子，操作简单，便于使用，减小了测试误差，增加了测试效率，有利于指导、推进扩散渗析用均相离子交换膜的研发。

附图说明

图1为背景技术所述一种扩散渗析用均相离子交换膜性能测试装置的结构示意图。

附图标记说明：

1、扩散渗析用均相离子交换膜，2、垫片，3、料液槽，301、料液室，302、回收室，4、磁力搅拌器，5、磁转子，6、料液室排水口，7、回收室排水口。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

请参阅图1，本实施例一种扩散渗析用均相离子交换膜1性能测试装置，包括扩散渗析用均相离子交换膜1、垫片2、料液槽3和磁力搅拌器4，所述扩散渗析用均相离子交换膜1为矩形扩散渗析用均相离子交换膜1，优选地，所述矩形扩散渗析用均相离子交换膜1为酸回收均相扩散渗析用均相离子交换膜1，在其他实施例中，矩形扩散渗析用均相离子交换膜1可为碱回收均相扩散渗析用均相离子交换膜1。可更换不同的扩散渗析用均相离子交换膜1，使得该装置能够测试更多的扩散渗析用均相离子交换膜1。所述扩散渗析用均相离子交换膜1嵌设在垫片2上，所述垫片2垂直固定在料液槽3内，所述料液槽3以垫片2为分隔线分为料液室301和回收室302，所述料液室301和回收室302通过扩散渗析用均相离子交换膜1相连通形成选择透过通道。具体地，所述料液槽3由四块支撑板和一底板连接围合形成内尺寸均是100*100*100mm的方形料液槽3，其中两块对称的支撑板相对的面凸出设有凹槽，所述凹槽位于所在pvc板的中轴线上，所述凹槽沿着方形料液槽3的高度方向延伸至方形料液槽3的槽底，所述垫片2是厚度为0.46mm的矩形板弹性体tpe，富有弹性，易于裁剪，起到密封作用。所述垫片2对称的两侧端嵌设在对应的凹槽内，使得垫片2的底端与方形料液槽3的槽底紧密贴合，通过垫片2直接将料液槽3分隔开形成料液室301和回收室302，所述回收室302的侧壁设有回收室排水口7，所述料液室301设有料液室排水口6，排水口的设置，实验结束后便于回收液和料液的取出，结构简单，且方便。所述支撑板是厚度为5mm的透明材质pvc板。透明材质的设置有利于观察实验变化例如水位的变化。所述垫片2上开设有一与矩形交换膜相适配的槽口，所述矩形扩散渗析用均相离子交换膜1嵌设在槽口内，所述矩形扩散渗析用均相离子交换膜1的底面与槽口的开口面齐平，所述槽口沿着垫片2的高度方向向上凹陷形成，所述槽口开口的水平面与料液槽3槽底的水平面处于同一平面，所述矩形扩散渗析用均相离子交换膜1的底面贴合料液槽3的槽底，所述扩散渗析用均相离子交换膜1的一侧面位于料液室301内，另一侧面位于回收室302内。该结构的设置使得料液室301和回收室302只能通过扩散渗析用均相离子交换膜1进行流通。

本实施例中，所述料液槽3设置在磁力搅拌器4上方，直接将扩散渗析用均相离子交换膜1设置在垫片2上，然后将垫片2放置子料液槽3内，采用结构简单的设计，可使操作方便，测试误差小。具体地，所述磁力搅拌器4的尺寸为100*100*50mm，所述磁力搅拌器4的顶面与料液槽3的底面相贴合，所述磁力搅拌器4的数量为两个，两个磁力搅拌器4相互拼接的尺寸为100*100*100mm，两个磁力搅拌器4分别位于料液室301和回收室302的下方，并且位于两个磁力搅拌器4的中心分别与料液室301和回收室302的中心对准，能够很好的保持料液的均匀性，能够有效的减小测试误差。两个所述磁力搅拌器4的顶面均磁性连接有磁转子5，两个磁转子5分别至于料液室301和回收室302的槽底，所述磁转子5为聚四氟乙烯磁转子5，能够耐酸碱。

在具体工作时，先将扩散渗析用均相离子交换膜1置于垫片2的槽口内，然后将垫片2嵌入在料液槽3的凹槽内，从而固定在料液槽3中间，将料液槽3分成回收室302和料液室301，然后在回收室302中加入600ml水，料液室301中加入600ml料液，开启磁力搅拌器4，调节转速，使两个磁转子5的转速一样，1h后观察液位的变化，并分别取样分析，得到氢离子渗析系数和分离因子。测试开始时料液室301的浓度比回收室302的要高，在浓度梯度的作用下，水会从回收室302通过扩散渗析用均相离子交换膜1进入到料液室301，阴离子会优先透过扩散渗析用均相离子交换膜1中离子通道而进入到回收室302中。在电荷驱动下，由于h⁺水合半径小和电荷少，可优先通过离子通道。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。

尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利保护范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围之内。