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×10^2,моль/дм^3)	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.