Коагуляционные и гетерокоагуляционные процессы в водной системе микрокристаллическая целлюлоза - диоксид титана - титанилсульфат

• Автор: Измайлова, Надежда Леонидовна
• Шифр специальности: 05.21.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 189 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Современные тенденции в технологии производства бумаги
1.2. Основы технологии производства бумаги
1.3. Основные компоненты, применяемые для производства бумаги
1.3.1. Химическое строение и физическая структура целлюлозы
1.3.2. Особенности строения микрокристаллической целлюлозы
1.3.3. Наполнение бумажной массы. Факторы, влияющие на удержание наполнителя в бумаге
1.3.4. Использование модифицированных волокон при
производстве бумаги

1.3.5. Физико-химические свойства коагулянтов
1.4. Химия мокрой части бумагоделательной машины
1.4.1. Общие представления о дисперсных системах и их устойчивости
1.4.2. Электроповерхностные свойства и агрегативная устойчивость дисперсий целлюлозы
1.4.3. Электроповерхностные свойства и агрегативная устойчивость дисперсий диоксида титана... ^
1.4.4. Взаимодействия между компонентами бумажной

массы
1.4.5. Механизмы действия химикатов и систем на их основе
1.5. Выводы по обзору литературы и постановка задач исследования
2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Характеристики объектов исследования
2.2 Методы исследования
2.2.1. Определение размеров частиц методом оптической микроскопии
2.2.2. Метод спектрофотометрии
2.2.3. Метод потенциометрического титрования
2.2.4. Метод кондуктометрического титрования
2.2.5. Метод микроэлектрофореза
2.2.6. Исследование дисперсий методом фильтрационного анализа
2.2.7. Подготовка проб целлюлозы
2.2.8. Изготовление и испытание отливок
2.2.9. Метод сканирующей электронной микроскопии
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Электроповерхностные свойства частиц исследуемых объектов в растворах электролитов
3.2. Кондуктометрическое титрование ТЮБ
3.3. Влияние pH на взаимодействие частиц в водных дисперсиях микрокристаллической целлюлозы, ТЮ2 и их смеси

3.4. Исследование гидролиза раствора ТЮ804 методом

спектрофотометрии
3.5. Коагуляция частиц микрокристаллической целлюлозы в присутствии ТЮ
3.6. Коагуляция частиц ТЮ2 в присутствии ТЮ
3.7. Влияние pH и ТЮ804 на взаимодействие частиц в водных дисперсиях смеси микрокристаллической целлюлозы и ТЮг

3.8. Влияние pH и концентрации коагулянтов ТЮ804 и А1г(804)з на гетерокоагуляционное взаимодействие частиц микрокристаллической целлюлозы и ТЮг
3.9. Влияние pH и концентрации композиционного коагулянта на основе ТЮ804 и А12(804)з на гетерокоагуляционное взаимодействие частиц микрокристаллической целлюлозы и ТЮ
3.10. Исследование коагуляционных и гетерокоагуляционных процессов в суспензиях микрокристаллической целлюлозы, ТЮ2 и их композициях в водных растворах ТЮ804 методом фильтрационного анализа
3.11. Исследование свойств отливок
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ

т.е. сульфотитановая кислота является достаточно сильным электролитом, диссоциирующим по уравнению:
ТЮ(0Н)08020Н ~ ТЮ(ОН)08020' + Н"
Этим объясняется высокая кислотность растворов титанилсульфата и возможность сдвига равновесия вправо титрованием щелочами, позволяющим нейтрализовать около половины серной кислоты без выпадения осадка гидроксида титана.
Гидролиз титансодержащих ионов или нейтральных молекул в сернокислых растворах - сложный физико-химический процесс. В нем различают несколько стадий: взаимодействие сульфатов титана с водой с их переходом в основные сульфаты, образование и рост частиц гидроксида, коагуляция цастиц с выпадением осадка.
Химизм гидролитического перехода титанилсульфата в диоксид можно представить как цепь превращений:
ТЮ804 + (п+1) Н20 -» ТЮ (ОН)2 (Н20)„ -> ТЮ(ОН)2 -► ТЮ2 Вначале получается гидратированный гидроксид, который отщепляет воду, и отдельные его молекулы объединяются в частицы немицеллярной гидроксида за счет водородных связей с участием воды [94]:
и н М.
"•НО—Т1 “ОН • 1]^ П-"НО-К-0Н‘"О О — НО-П-ОИ—й
чнн' !' V [; н

Н Н И
I I '
■ ••Н—0"‘Н-0"'Н — 0--Н •0"Н-з

о и О
К и Н Н. и
э:о- на-Т1 — нII ■ о? - -оьо2о
п н Н
Из немицеллярного гидроксида, отщепившего часть гидроксильных групп, самопроизвольно образуются зародыши мицеллообразования, характеризующиеся наличием на поверхности частиц оксогрупп 0=П<. Частицы включают наряду с гидроксидом некоторое количество сульфатных