Влияние алюмосодержащих минеральных компонентов техногенного происхождения на формирование органоминеральных структур на основе сульфатного лигнина

• Автор: Смирнова, Анастасия Игоревна
• Шифр специальности: 05.21.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 130 с. : ил.

Содержание

Содержание

Список основных обозначений

Введение

1. Обзор литературы

1.1 Лигнин и лигнинные вещества в геоцикле

1.1.1 Сульфатный лигнин как объект формирования координационных структур

1.1.2. Устойчивость водных дисперсий сульфатного лигнина .

1.2. Алюмосодержащие компоненты в технологии очистки воды.

1.2.1. Традиционные коагулянты
1.2.2. Нефелинсодержащее сырье в технологии очистки воды
1.2.3. Алюмосодержащие зольные отходы целлюлозно-бумажной промышленности
1.3. Выводы по обзору литературы и обоснование цели и задач
исследования
2. Объекты и методы исследования
2.1. Характеристика объектов исследования
2.1.1. Характеристика сульфатного лигнина
2.1.2. Алюмосодержащий компонент на основе нефелинсодержащего сырья . .
2.1.3. Алюмосодержащий компонент на основе золы
2.2. Методы исследования
2.2.1. Метод спектрофотометрии
2.2.2. Метод потенциометрического титрования
2.2.3. Методика определения содержания соединений алюминия и кремния. . . . . ... . . . .

2.2.4. Методика определения реологических свойств органоминеральных структур на основе сульфатного лигнина и алюмосодержащих компонентов
2.2.5. Растровая (сканирующая) микроскопия
2.2.6. Методика подготовки проб для определения фазово -дисперсного распределения частиц структурированных систем
3. Результаты исследований и их обсуждение
3.1. Оценка устойчивости водных дисперсий сульфатного лигнина
при формировании органоминеральных структур . .
3.1.1. Влияние А12(804)з на агрегацию водных дисперсий сульфатного лигнина
3.1.2. Влияние нефелинового флокулянта-коагулянта на устойчивость водных дисперсий сульфатного лигнина. .
3.1.3. Влияние коагулянтов на основе золы на устойчивость водных дисперсий сульфатного лигнина
3.2. Электроповерхностные свойства сульфатного лигнина в присутствии алюмосодержащих компонентов
3.3. Фазово-дисперсное распределение частиц органоминеральных структур на основе сульфатного лигнина и алюмосодержащих компонентов
3.4. Реологические свойства органоминеральных структур на основе сульфатного лигнина и алюмосодержащих компонентов
3.5. Применимость растровой микроскопии и ИК-Фурье спектроскопии для исследования органоминеральных структур на основе сульфатного лигнина и алюмосодержащих компонентов
Выводы
Список литературы

СПИСОК ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
ЦБП - целлюлозно-бумажная промышленность
сл - сульфатный лигнин
ОМС - органоминеральные структуры
АСК - алюмосодержащий компонент
гв - гуминовые вещества
ГК - гуминовые кислоты
ФК - фульвокислоты
ТУ - технические условия
мм - молекулярная масса
ФПЕ - фенилпропановая единица
ММР - молекулярно-массовое распределение
ДЛФО - теория устойчивости Дерягина-Ландау-Фервея-Овербека
тнз - точка нулевого заряда
АКФК - алюмокремниевый флокулянт-коагулянт
НК - нефелиновый концентрат
АК - активная кремниевая кислота
НФК - низкоконцентрированный коагулянт-флокулянт
на основе нефелина
ЗККФ - зольный композиционный коагулянт-флокулянт
ПОХА - полиоксихлорид алюминия
Мп - среднечисленное значение молекулярной массы
м* - среднемассовое значение молекулярной массы
м№/мп - степень полидисперсности исследуемого образца
н - характеристическая вязкость
ц - коэффициент диффузии
Шо - молекулярная масса мономерной единицы
ао -размер мономерной единицы;
К - число Авогадро

1.2 Алюмосодержащие компоненты в технологии очистки воды
1.2.1 Традиционные коагулянты
Вопросы коагуляции обычно сопряжены с вопросом удаления цветных примесей из природных и сточных вод. Цветность обеспечивают гуминовые кислоты. Процесс коагуляции является практически единственным методом очистки воды от мутности, цветности, органических и неорганических, природных и антропогенных загрязнений (взвешенных, коллоидных и растворенных) [82].
Действие коагулянтов основано на их гидролизе. При гидролизе сернокислого алюминия, хлорного железа и других минеральных коагулянтов происходит образование малорастворимых оснований - гидроксидов алюминия и железа. При этом в результате смещения равновесия диссоциации в воде накапливаются ионы водорода и в растворе появляется кислота. Затем протекает нейтрализация выделяющихся серной и соляной кислот находящимися в воде двууглекислыми солями:
Растворимость гидроксидов алюминия и железа очень мала. Они выделяются из раствора, образуя сначала коллоидные частицы (разбавленные золи гидроксидов), которые под влиянием электролитов, растворенных в воде, коагулируют и выпадают вместе с коллоидами, загрязняющими воду, в осадок. Этот осадок содержит связанную воду, а так же несколько слоев «неструктурной» воды, адсорбционно-связанной с поверхностью осадка силами различной прочности [83].
Таким образом, введение в воду коагулянта при определенных условиях приводит к выпадению малорастворимого соединения. Образование хлопьев при введении в воду минеральных коагулянтов следует рассматривать как совместную коагуляцию гидроксидов алюминия и железа с находящимися в