Секция: Экология

                                                Подсекция: Экологические и метеорологические

         проблемы больших городов и промышленных зон

УДК 544.77:622      

Мелитопольский государственный педагогический университет

Хромышева Е.А., Хромышев В.А., Назарова О.М.

Осадительная и сорбционная и микрофлотация катионных поверхностно-активных веществ

К числу наиболее перспективных и до сих пор, мало изученных физико-химических методов разделения компонентов растворов относятся методы микрофлотации, основанные на естественной или искусственно создаваемой способности веществ ионно-молекулярной и коллоидной степени дисперсности концентрироваться на границе раздела фаз жидкость – газ. [1, 2, 3].  Поэтому применения метода осадительной и сорбционной микрофлотации для извлечения катионных поверхностно-активных веществ (ПАВ) из водных и техногенных растворов является перспективным.

Нами проведены исследования направленные на поиск новых перспективных реагентов для интенсификации процесса микрофлотационной очистки воды, загрязненной катионными ПАВ (промышленные ПАВ - ГИПХ-3а, пеназолин, цетазол и др.).

Исследования показали, что применение метода осадительной или сорбционной микрофлотации достаточно эффективно для извлечения исследуемых катионных ПАВ.

Введение гексацианоферрата (III) (K3[Fe(CN)6]) и гексацианоферрата (II) (K4[Fe(CN)6]) калия в растворы ГИПХ-3а, цетазола и пеназолина для полного их связывания в труднорастворимые соединения, отличается высокой эффективностью (табл.). Это связано с тем, что адсорбционная емкость пузырьков воздуха по отношению к содержащим ПАВ частицам осадка гораздо больше, чем к молекулам ПАВ [1, 2]. В этом случае удается достичь наибольшего концентрирования ПАВ в пенном продукте, сократить объем пенного концентрата, который не превышает 5-7 % объема раствора, подвергающегося флотационной обработке.

Таблица

Влияние электролитов на степень флотационного извлечения a ГИПХ-3а, цетазола и пеназолина

 

 

Электролит

 

Концентрация электролита

(c×102,моль/дм3)

a, %

 

ГИПХ-3а

 

цетазол

 

 

пеназолин

K3[Fe(CN)6]

0,0

0,5

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

90

83

95

100

100

100

100

75

93

92

100

100

100

100

57

98

99

98

100

100

100

K4[Fe(CN)6]

0,0

0,5

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

90

85

100

100

100

100

100

75

94

97

98

98

100

100

57

99

99

98

100

100

100

Продолжительность флотации 5 мин

 

Положительное влияние указанных добавок электролитов на процесс флотационного извлечения исследуемых ПАВ обусловлено тем, что в результате их взаимодействия с ПАВ образуются коллоидно-растворенные поверхностно-активные комплексы, создающие на границе раздела фаз раствор – воздух прочные поверхностные пленки с небольшим содержанием влаги [1, 2]. Адсорбция таких комплексов на поверхности пузырьков воздуха носит необратимый характер. Это обстоятельство оказывает существенное влияние на механическую прочность и влажность поверхностных пленок, а следовательно и на эффективность процесса флотации.

Возможность повышения эффективности флотационного извлечения катионных ПАВ методом сорбционной микрофлотации показана при изучении влияния добавок сорбента – носителя гексацианоферрата (II) марганца-калия (K2Mn[Fe(CN)6]) на процесс флотационного извлечения из раствора катионных ПАВ. Введение в растворы исследуемых катионных ПАВ сорбентов не только заметно (на 10 %) повышает степень их извлечения a из раствора, но и резко (на 40 %) сокращает объем раствора, переходящего в пенную фракцию [3, 4].

Это обусловлено тем, что введение в растворы ПАВ сорбента существенно увеличивает скорость синерезиса пены и тем самым создает необходимые условия для перехода пенной флотации в пеночную, которая более эффективна [3, 4].

Таким образом, исследования показали эффективность применения осадительной и сорбционной микрофлотации с использованием неорганических осадителей и сорбентов для извлечения катионных ПАВ из водных и техногенных растворов.

Литература:

1.     Дерягин Б.В., Духин С.С., Рулев Н.Н. Микрофлотация. – М.: Химия, 1986. – 112 с.

2.     Свиридов В.В. Физико-химические основы процессов микрофлотации / В.В. Свиридов, А.В. Свиридов, А.Ф. Никифоров. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГЛТУ: ГОУ ВПО УГТУ – УПИ, 2006. – 578 с.

3.     Стрельцова О.О. Фізико-хімічні основи  процесу флотаційного виділення іоногенних поверхнево-активних речовин із водних розчинів та стічних вод / Одес. держ. ун-т. – Одеса: Астропринт, 1997. – 140 с.

4.                 Стрельцова Е.А., Хромышева Е.А. Флотационное выделение катионных ПАВ // Химия и технол. воды. – 2000. – Т. 22, №3. – С. 259-267.