Химия и химтехнология/ 7. Неорганическая химия

Посторонко А.И., Попов В.В., Блудова А.А.

Украинская инженерно-педагогическая академия

Изучение устойчивости суспензии каолина в присутствии добавки четвертичной аммониевой соли ДМ-4

Проблемы разделения различных природных и производственных дисперсий и очистки сточных вод успешно решаются с применением анионных и катионных производных полиакриламида [1,2].

Промышленные дисперсии и сточные воды являются сложными многокомпонентными системами и часть содержат различные поверхностно-активные вещества (ПАВ), которые потенциально могут оказывать влияние на эффективность применения водорастворимых полимеров в качестве флокулянтов. Кроме того, ПАВ могут специально вводить в дисперсные системы совместно с флокулянтами в целях направленного регулирования их флокулирующей активности [3].

Поэтому нам представлялось целесообразным оценить влияние добавки четвертичной аммониевой соли ДМ-4 на флокуляцию суспензии каолина в присутствии амино- и сульфопроизводных полиакриламида. ДМ-4 представляет собой соль четвертичной аммониевого основания типа хлорида диметилдиалкиламмония общей формулы

R CH₃ +

N ∙ Cl^–, где R = С₇ – С₉

R CH₃

Опыты проводили в мерных цилиндрах с пришлифованными пробками объёмом 250 мл. Предварительно проведенными опытами были подобраны оптимальные условия изучения седиментации суспензий каолина: концентрация каолина 10 %, концентрации производных полиакриламида от 0,001 до 0,01 % масс. Флокулирующую способность реагентов оценивали по скорости перемещения видимой границы раздела между осветленной и концентрируемой суспензией каолина путем ее 10-кратного перемешивания путем опрокидывания цилиндров.

В работе изучали влияние концентрации добавки ДМ-4 на устойчивость и скорость седиментации суспензии каолина в зависимости от концентрации дисперсной фазы, способа ввода добавки, её концентрации, условий перемешивания и продолжительности контактирования добавки с частицами дисперсной фазы.

Рисунок 1. Зависимость скорости разделения суспензии каолина от концентрации ПАВ (1’ и 2’ – сульфо- и аминопроизводные ПАА без добавки ДМ-4; 1 и 2 соответственно с добавкой ДМ-4)

На рис. 1 приведены кинетические кривые седиментации суспензии каолина в отсутствии и присутствии соли ДМ-4. Видно, что в отсутствии ДМ-4 действие производных полиакриламида несущественно отражались на седиментационных кривых.

При использовании ДМ-4 более чем 0,01 % масс не оказывает существенного влияния на скорость разделения суспензии каолина. С ростом концентрации дисперсной фазы значительно уменьшается скорость седиментации суспензии каолина. Данные исследования свидетельствуют, что для каждой концентрации ДМ-4 и при постоянной концентрации производных полиакриламида существует определенная оптимальная область эффективного действия добавки ДМ-4. При концентрациях соли от 0,008 до 0,01 % масс. устойчивость суспензии повышается.

Длительность перемешивания суспензии отрицательно сказывается на скорости седиментации. Оптимальным временем перемешивания суспензии каолина следует считать 10 мин., т.к. при увеличении продолжительности перемешивания флокулы разрушаются.

Лучшее флокулирующее действие добавки ДМ-4 наблюдается при её введении двумя равными способами.

В результате исследований установлено, что добавки ДМ-4 является эффективным регулятором флокулирующей активности амино- и сульфопроизводных полиакриламида.

Литература

1. Вейцер Ю.И., Минц Д.М. Высокомолекулярные флокулянты в процессах очистки природных и сточных вод. – М.: Стройиздат, 1984. – 201 с.

2. Николаев А.Ф., Охрименко Г.И. Водорастворимые полимеры. – Л.: Химия, 1979. – 144 с.

3. Запольский А.К., Баран А.А. Коагулянты и флокулянты в процессах очистки воды. – Л.: Химия, 1987. – 208 с.