Skuteczność odsalania roztworów barwników organicznych w procesie elektrodializy

Przeprowadzono badania nad możliwością odsalania modelowych roztworów anionowych barwników organicznych metodą elektrodializy. Do tego celu wykorzystano laboratoryjny stos elektrodialityczny zawierający 10 par komór. Odsalaniu poddano roztwory pięciu barwników organicznych różniących się masą cząsteczkową (618÷1060 Da), przy natężeniu prądu w zakresie 0,05÷0,2 A. Podczas procesu elektrodializy, prowadzonego w układzie porcjowym, oznaczono stężenia barwnika i chlorku sodu w koncentracie i diluacie. Wykazano, że proces elektromembranowy pozwolił na odzyskanie barwników i soli mineralnych poprzez otrzymanie z mieszaniny barwnika i chlorku sodu dwóch strumieni - roztworu zawierającego jedynie rozpuszczony barwnik (diluat) oraz solanki pozbawionej substancji organicznych (koncentrat). Stwierdzono, że skuteczność procesu separacji istotnie za-leżała od natężenia prądu i masy cząsteczkowej barwników. Najkorzystniejsze okazało się odsalanie roztworu czerni bezpośredniej - stężenie tego barwnika w diluacie pozostawało praktycznie stałe, a stopień odsolenia roztworu wynosił 98,5%. Końcowe stężenie barwnika w koncentracie było pomijalnie małe. Wykazano, że stężenie barwników o mniejszej masie cząsteczkowej w diluacie systematycznie malało, co spowodowane było adsorpcją cząsteczek barwników w strukturze lub na powierzchni membran.

Laboratory tests were conducted to verify the applicability of electrodialysis (ED) as a method for the desalination of model solutions containing anionic organic dyes. For this purpose use was made of a laboratory ED stack with 10 cell pairs. The tests were per-formed with five anionic organic dyes differing in molecular weight (from 618 to 1060 Da), at a current intensity ranging from 0.05 to 0.2 A. Dye and sodium chloride concentrations in the concentrate and diluate were determined in the course of the ED process performed in the batch system. The study has produced the following findings. The ED process enabled anionic dye and mineral salt recovery by receiving two streams from a salt and dye mixture - one being enriched with dye alone (diluate), and the other one being a salt solution with no organic matter present (concentrate). The efficiency of separation strongly depended on the current intensity applied and the molecular weight of the dye. The most efficient was the de-salination of the direct black solution - the dye concentration in the diluate remained almost constant, and salt removal totalled 98.5%. The final dye concentration in the concentrate was negligibly low. The concentrations of low-molecular-weight dyes in the diluate decreased with operation time, which should be attributed to the adsorption of dye particles in the structure or at the surface of the membrane.