Десорбция ионов натрия и хлора с поверхности частиц органического пигмента при репульпации-декантации

• Автор: Труфанов, Денис Николаевич
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Тамбов
• Количество страниц: 177 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Условные обозначения
Введение
Глава 1. Подходы к решению задачи улучшения показателей качества
офсетных красок, удалением адсорбированных ионов водорастворимых примесей с частиц пигментов
1.1 Печатные краски и их применение
1.2 Процессы диспергирования пигментов в связующем
1.2.1 Механическое измельчение
1.2.2 Условия формирования стабильных дисперсных систем
1.3 Формирование двойного электрического слоя вокруг частицы пигмента
1.4 Состав водорастворимых примесей в суспензиях азопигментов
1.4.1 Оценка состава и концентраций примесей в суспензии Пигмента 21 оранжевого Ж
1.4.2 Классификация и способы удаления водорастворимых примесей из 23 суспензий и паст пигментов
1.5 Физико-химические свойства наночастиц как сорбционных систем 36 с поверхностным зарядом
1.6 Определение концентрации водорастворимых примесей
1.7 Анализ способов моделирования молекул органического вещества, 41 поверхности кристаллических твердых тел и процессов взаимодействия с атомами и молекулами
1.8 Выводы по главе 1
Глава 2. Теоретическое обоснование возможности удаления водорастворимых
примесей сорбированных на поверхности частиц Пигмента оранжевого Ж водной дисперсией содержащей наночастицы металлов
2.1 Модель структуры частицы Пигмента оранжевого Ж
2.2 Расчет энергии элементов, находящихся в растворе и участвующих в
формировании двойного электрического слоя
2.3 Модель взаимодействия молекулы азопигмента с молекулой воды и
растворенными ионами
2.3.1 Модель взаимодействия молекулы азопигмента с молекулой воды
2.3.2 Модель взаимодействия молекулы азопигмента с анионом хлора
2.3.3 Модель системы, молекула Пигмента оранжевого Ж - анион хлора -
катион натрия

2.3.4 Модель системы, молекула Пигмента оранжевого Ж - анион хлора - 52 катион натрия - катион натрия
2.3.5 Физическая модель распределения водорастворимых примесей в 53 суспензии Пигмента оранжевого Ж
2.4 Квантово-химические расчеты молекулярных структур на поверхности 54 наночастиц
2.4.1 Модель кластеров никеля и платины
2.4.2 Модель взаимодействия кластера никеля с оксидной пленкой с молекулой 57 воды
2.4.3 Модель взаимодействия кластера платины с молекулой воды
2.4.4 Модель взаимодействия кластера платины с аниионом хлора
2.4.5 Модель взаимодействия кластера платины с катионом натрия
2.4.6 Модель взаимодействия кластера платины - анион натрия с катионом хлора
2.4.7 Модель взаимодействия кластера никеля с анионом хлора
2.4.8 Модель взаимодействия кластера никеля с катионом натрия
2.4.9 Модель взаимодействия кластера никеля с оксидной пленкой - катион 61 натрия - анион хлора
2.5 Физическая модель процесса удаления водорастворимых примесей - ионов 62 натрия и хлора с поверхности частиц Пигмента оранжевого Ж путем сорбции
их на поверхность наночастиц металлов
2.6 Выводы по Г лаве 2
Глава 3. Исследование кинетики процесса удалении водорастворимых
примесей сорбированных на поверхности частиц органических веществ
3.1.1 Определение концентрации водорастворимых примесей в суспензии 68 пигмента оранжевого Ж
3.2 Определение формы частиц азопигмента оранжевого Ж
3.2.1 Методика приготовления образцов
3.2.2 Результаты по определению формы частиц азопигмента оранжевого Ж
3.3 Оценка гранулометрического состава частиц Пигмента оранжевого Ж
3.3.1 Определение гранулометрического состава частиц и их агломератов 80 Пигмента оранжевого Ж
3.3.2 Определение удельной поверхности частиц Пигмента оранжевого Ж
3.4 Скорость десорбции ионов водорастворимых примесей с поверхности частиц 90 пигмента оранжевого Ж
3.5 Определение размера и формы наночастиц металлов

3.6 Оценка гранулометрического состава наночастиц металлов
3.7 Определение удельной поверхности наночастиц металлов методом БЭТ
3.8 Выводы по главе 3
Глава 4. Модель процесса удаления водорастворимых примесей
сорбированных на поверхности частиц азопигментов многократной репульпацией-декантацией водной дисперсией наноматериалов
4.1 Определение лимитирующей стадии процесса переноса водорастворимых 108 примесей с поверхности частиц пигмента в дисперсионную среду
4.2 Исследование процесса десорбции ионов водорастворимых примесей с 114 поверхности частиц Пигмента оранжевого Ж водной дисперсией нанометаллов
4.3 Определение коэффициента массоотдачи водорастворимых примесей из 122 жидкой фазы на наночастицы металлов
4.4 Определение удельной поверхности частиц Пигмента оранжевого Ж при 123 каждом цикле репульпации-декантации
4.5 Зависимость удельной поверхности частиц Пигмента оранжевого Ж от 128 равновесной концентрации примесей в жидкой фазе суспензии.
4.6 Концентрации водорастворимых примесей по циклам репульпации- 130 декантации
4.7 Перераспределение водорастворимых примесей при отстаивании, и введении 132 промывной жидкости
4.8 Влияние на равновесные концентрации водорастворимых примесей нано 134 частиц металлов в промывной жидкости
4.9 Проверка адекватности инженерной методики расчета процесса удаления 134 водорастворимых солей из пасты Пигмента оранжевого Ж.
4.9 Выводы к главе 4
Основные выводы и результаты работы
Список литературы
Приложение 1
Приложение 2
Приложение 3
Приложение 4
Приложение 5

выпускных форм пигментов является многократная репульпация-декантация; для повышения эффективности удаления водорастворимых примесей из диффузионного слоя частиц и формирования возможности удаления этих примесей из областей потенциалопределяющей и противоионов. Рассмотреть варианты разрушения ДЭС частицы пигмента.
Разрушение диффузионного слоя ДЭС возникает при разности концентраций ионов в диффузионном слое и потоке промывной жидкости, [19, 24, 26, 29, 31-33, 40] полностью удалить ионы из диффузионного слоя затруднительно, так как он уравновешивает заряд по-тенциалопределяющих ионов [26, 35, 44].
Разрушение ДЭС возможно тремя способами:
1. Формирование внешнего электромагнитного поля равного или превышающего поверхностный потенциал частицы пигмента являющийся центром образования ДЭС, [19, 29, 32, 38], по факту снятия наложенного поля твердая частица снова сформирует ДЭС из оставшихся в жидкой фазе, ионов.
2. Введение в систему ионов, активность которых, гораздо выше ионов сформировавших ДЭС вокруг частицы пигмента [29, 54, 94 ]. В результате все равно частица твердой фазы будет обладать ДЭС, только сформированный другими ионами;
3. Введение в систему частиц с более мощным поверхностным потенциалом, по отношению к частицам пигмента [24,28, 33,44, 94, 95].
Разрушение ДЭС частицы пигмента электродиализом обеспечивает хорошие результаты по созданию остаточного содержания водорастворимых примесей в системе (суспензии пигментов), однако, требует высоких энергозатрат и использования дорогостоящего оборудования.
Перестройка ДЭС частиц более активными ионами, возможна введением в систему поверхностно активных веществ [94, 95, 96], что дает образование мицелл состоящих из твердых частиц окруженных сорбированными полярными молекулами органического вещества, удаление этого сорбционного слоя без разрушения частицы пигмента невозможно. При использовании структурированной воды [54, 97] повышающей активность инонов ГГ и ОН", образуемых при ее диссоциации [98-102] разрушение ДЭС возможно. К недостаткам данного способа можно отнести, трудности реализации данной технологии в промышленности, ввиду отсутствия надежных способов оценки степени структуризации водной системы.