Закономерности коагуляции водных дисперсий сульфатного лигнина солями титана, алюминия и композициями на их основе

• Автор: Минеев, Дмитрий Юрьевич
• Шифр специальности: 02.00.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 134 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Строение сульфатного лигнина.

1.2. Коагуляция дисперсных систем

1.3. Состояние титана в сернокислых растворах

1.4. Состояние и свойства хлорида титана в солянокислых растворах

1.5. Гидроксиды солей титана.

2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Характеристика объектов исследования

2.1.1. Характеристика сульфатного лигнина.

2.1.2. Характеристика солей титана
2.2. Методы исследования.
2.2.1. Метод спектрофотометрии
2.2.2. Метод микроэлектрофореза.
3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Исследование взаимодействия титанилсульфата с сульфатным лигнином.
3.1.1. Исследование гидролиза водных растворов титанилсульфата и электроповерхностных свойств продуктов его гидролиза
3.1.2. Исследование агрегативной и седиментационной устойчивости и электроповерхностных свойств водных дисперсий сульфатного лигнина.
3.1.3. Коагуляция сульфатного лигнина титанилсульфатом
3.2. Исследование взаимодействия хлорида титана с сульфатным лигнином.
3.2.1. Исследование гидролиза водных растворов хлорида титана
3.2.2. Коагуляция сульфатного лигнина хлоридом титана.
3.3. Коагуляция сульфатного лигнина композиционными
КОАГУЛЯНТАМИ.
3.3.1. Коагуляция сульфатного лигнина композиционным коагулянтом на основе титанилсульфата и сульфата алюминия.
3.3.2. Коагуляция сульфатного лигнина композиционным коагулянтом на основе хлорида титана и хлорида алюминия.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Древесина разных пород деревьев содержит следующие количества лигнина ель, сосна,1, осина,6, бук,8, береза,5 . Изза несовершенства технологии производства целлюлозы большие количества лигнина сбрасываются в настоящее время со сточными водами, несмотря на то, что некоторые важные физикохимические свойства позволяют рассматривать его как ценный химический продукт, пригодный для переработки в промышленности пластических масс, для усиления синтетического каучука и т. Лигнин поступает в сточные воды во взвешенном состоянии, но некоторое его количество переходит в раствор под влиянием сульфидной серы. Взвешенный лигнин большей частью улавливается при механической очистке, но значительная часть его в растворенном и коллоидном состоянии поступает в водоем и оказывает негативное воздействие на качество воды. Значительный вред водоемам приносит растворенный щелочной лигнин, не улавливаемый на стадии биологической очистки с активным илом, так как, разлагаясь постепенно в водоемах, он образует такие вредные вещества как меркаптаны, хинон, скипидар, метанол, хинин, и другие соединения, что приводит к вторичному загрязнению водоемов. Извлечь щелочной лигнин из сточных вод можно при значительном их подкислении. При этом лигнина от его общего количества выделяется в виде рыхлого осадка от светложелтого до темнокоричневого цвета. Лигнин отличается высокой стабильностью к действию разных окислителей, применяемых для его разрушения. Лишь при сплавлении со
щелочами удается добиться разрушения молекулы лигнина с образованием простых органических и ароматических кислот. На химические свойства сульфатного лигнина влияют порода древесины, условия варки и метод его выделения. Лиственные лигнины особенно различаются по многим структурным деталям. Под лигнинами в настоящее время понимают природные полимерные структуры, образующиеся путем энзиматической дегидрогенизационной полимеризации трех основных предшественников кониферилового 1, синапового 2, и пкумарового 3 спиртов. ОСН, осн
Лигнин не является индивидуальным веществом, а представляет собой смесь нерегулярных сополимеров. Поэтому представление его строения в виде структурной формулы практически невозможно. Можно лишь говорить о типах связей между структурными единицами лигнина, типах структур, входящих в его макромолекулы, и о предположительных схемах макромолекул. В лигнине имеются два основных типа связей кислородные простые эфирные и углсродуглеродные. Простые эфирные связи в лигнине. Эта связь в настоящее время считается основным типом связи в лигнине. Она образуется в основном между ароматическими кольцами. Кроме того, в лигнине существуют простые эфирные связи между боковыми цепочками диалкильные простые эфирные связи. Простая эфирная связь способна к реакциям деструкции под действием различных реагентов. Структура с алкиларильной связью 004 является основной структурой в макромолекуле лигнина. Структура с алкирильной простой эфирной связью аО4 существует в лигнине в основном виде циклической структуры, содержащей одновременно углеродуглеродную связь 05. О4. Структуры с диалкильными простыми эфирными связями аОу присутствуют в лигнине в виде структуры пинорезинола, включающей одновременно углеродуглеродную 00. Кроме того, в аположении простой эфирной связью могут быть присоединены углеводы. Структуры с диарильной связью присутствуют в небольших
2 Углеродуглеродные связи в лигнине. Углеродные связи устойчивы к воздействию различных химических реагентов и являются главной причиной, препятствующей полному распаду лигнина до мономеров при различных реакциях деструкции. Эта структура может существовать в виде открытой и закрытой фенилкумарановой структур
. Структура с углеродуглеродной связью 55 дифенильная включает две замещенные структурные единицы
Структура с углеродуглеродной связью рр одновременно содержит две диалкильных простых эфирных связи аОу структура пинорезинола. Структуры типа пинорезинола относят к структурам лигнанов. Лигнанами называют димеры фенилпропанов, которые присутствуют в экстрактивных веществах некоторых древесных пород.