Комплексообразование в процессах коагуляции и флокуляции белково-липидных коллоидных систем

• Автор: Гумеров, Тимофей Юрьевич
• Шифр специальности: 02.00.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 173 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ

СОКРАЩЕНИЯ И УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. КОЛЛОИДНОХИМИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ ОЧИСТКИ ВОДНЫХ ДИСПЕРСИЙ ОТ ПРИМЕСЕЙ ОРГАНИЧЕСКОГО И НЕОРГАНИЧЕСКОГО ХАРАКТЕРА ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1 Процессы коагуляции в дисперсных системах

1.2 Процессы гидролиза солей алюминия и железа и физикохимические методы анализа, образующихся продуктов гидролиза
1.3 Процессы образования агрегатов в жиросодержащих системах и способы очистки жир и белоксодержащих дисперсных систем

1.4 Процессы флокуляции в дисперсных системах

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО ЛИТЕРАТУРНОМУ ОБЗОРУ

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Характеристика веществ.

2.1.1 Коагулянты
2.1.2 Полимерные флокулянты.
2.2 Физикохимические методы исследования
2.2.1 Метод седиментации
2.2.2 Метод осветления
2.2.3 Метод фотоэлектроколориметрии.
2.2.4 Метод потенциометрического титрования.
2.2.5 Метод ИК Фурье спектроскопии
2.3 Химические методы исследования.
2.3.1 Методика определения жиров
2.3.2 Методика определение белков.
2.4 Статистическая обработка полученных результатов
ГЛАВА 3. ДАННЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТОВ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1 Процессы коагуляции в белковолипидных дисперсных системах.
3.2 Влияние тяжелых металлов на процессы гидролиза в присутствие солей алюминия.
3.3 Процессы флокуляции в дисперсных системах с органическими примесями
3.4 Разработка технологической схемы для очистки жир и белоксодержащих дисперсных систем
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Обмен молекул воды, координированных ионами алюминия, протекает по диссоциативному механизму. При этом диссоциативное взаимодействие происходит между протоном одной из шести молекул первой внутренней координационной сферы аквакомплекса алюминия с молекулой воды второй сферы с одновременным отщеплением и второй молекулы воды наружной сферы. НаОН на. Димеризация в определенных условиях может также происходить путем полимеризации мономеров. Структура димеров АН80Н24 состоит из двух октаэдров, соединенных по ребру. При этом можно предположить равную вероятность полимеризации по одному из ребер октаэдра. Во всех случаях образуется два октаэдра, сочлененных но ребру посредствам гидроксидионов. Связь между двумя атомами алюминия осуществляется диоловой группой двумя ол группами. Повышение значений и дальнейшая полимеризация может привести к образованию тетрамеров АН0Н66. А1октаэдров, сочлененных между собой ребрами так, что образуются шестичленные кольца. В гидраргиллите группы ОН нижней части одного слоя накладываются на такие же группы верхней части нижележащего слоя, сочленяясь посредствам водородной связи. Можно предположить, что при 5 происходит гидролитическое взаимодействие шестиядерных аквагидроксокомплексов по ребрам октаэдров. СА о Рг
трехслойный аквагидроксокомплекс А8Н0Н6, в котором средний слой связан с верхним и нижним но ребрам октаэдров водородной связью, это полиядерный комплекс вместе с гидратной оболочкой представляет собой мицеллу размером 0,0, мкм. Таким образом, мицелла состоит из шести молекул гидроксида алюминия внутреннего слоя, сверху и снизу которого расположены два шестиядерных аквагидроксокомплекса. А10Н3бАНб0Н24з. Коагуляция мицелл происходит путем гидролитического взаимодействия верхнего и нижнего слоев или по боковым ребрам с образованием водородной связи между слоями. Одновременно может происходить такое взаимодействие с димерами и другими полиядерными аквагидроксокомплексами алюминия. При достаточно большой концентрации ОН сульфат алюминия гидролизуется непосредственно до А1ОНз со структурой гидраргиллита. При этом в неравновесном растворе, каким является очищаемая вода, неизбежно будут присутствовать мономеры и димеры алюминия, которые образуются еще на стадии приготовления рабочих растворов. Поэтому в дисперсной системе могут присутствовать частицы, характеризующиеся различными дисперсностью и величиной заряда. В результате протекания реакции гидролиза на поверхности происходит нейтрализация заряда, что способствует коагуляции частиц. При введении коагулянта мицеллы, находясь на близком расстоянии или сближаясь в результате броуновского движения на достаточно близкое расстояние под действием вандерваальсовых сил межмолекулярного притяжения и последующего гидролитического взаимодействия, соединяются посредством водородной связи в шарообразные агрегаты золя величиной порядка 0, мкм. На поверхности шарообразных частиц расположены заряженные полиядерные аквагидроксокомплексы алюминия, образующие активные центры поверхности. Положительный заряд этих комплексов компенсируется противоионами, например в случае применения сульфата алюминия 4,9. В природной цветной, мутной воде содержатся коллоидный гумус и минеральные взвешенные вещества, которые имеют, как правило, отрицательный заряд. В процессе очистки ее коагулянтами, например, сульфатом алюминия, в результате гидролиза образуется коллоидный гидроксид алюминия. Таким образом, в коагуляции участвуют разнородные частицы, т. Образовавшиеся в процессе гидролиза коагулянта положительно заряженные полиядерные аквагидроксокомплексы алюминия мицеллы и более крупные шарообразные агрегаты золя, а также и менее полимеризоваиные аквагидроксокомплексы, хемосорбируются на поверхности глинистых или других минеральных частиц очищаемой воды. При этом происходит взаимодействие с гидратной оболочкой глинистой частицы с образованием водородных связей и одновременно нейтрализуется заряд. В результате этого частицы покрываются плотным слоем частиц гидроксида алюминия , .