Исследвоание агрегативной и седиментационной устойчивости дисперсий сульфатного лигнина в водных растворах электролитов

• Автор: Рудакова, Инна Сергеевна
• Шифр специальности: 02.00.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 118 с. : ил.

Содержание
Введение

1. Обзор литературы

1.1 Устойчивость дисперсных систем

1.2 Строение двойного электрического слоя

1.3 Теория устойчивости гидрофобных дисперсных систем

теория ДЛФО

1.4 Механизмы коагуляции

1.5 Кинетика коагуляции

1.6 Лигнин. Распространение в природе, строение, свойства

и применение

1.7 Электроповерхностные свойства и коагуляция сульфатного
лигнина в водных растворах электролитов
2. Объекты и методы исследования
2.1 Объекты исследования
2.1.1 Характеристика сульфатного лигнина
2.2 Методы исследования
2.2.1 Приготовление рабочих растворов
2.2.2 Построение калибровочных кривых
2.2.3 Спектрофотометрический метод исследования
2.2.4 Метод поточной ультрамикроскопии
2.2.5 Мембранная фильтрация
3. Результаты экспериментов и их обсуждение
3.1 Спектрофотометрическое исследование коагуляции лигнина
серной кислотой
3.2 Поточноультамикроскопическое исследование агрегативной
устойчивости водных дисперсий сульфатного лигнина
3.3 Исследование зависимости размеров частиц водных дисперсий сульфатного лигнина от методом фильтрации на трековых мембранах
Выводы
Литература


Целенаправленное решение этой задачи требует детального изучения физикохимических свойств лигнинов. Значимость этой работы возрастает в связи с тем, что лигнин принадлежит к числу самых распространенных природных высокомолекулярных соединений . Таким образом, получение новой информации об агрегативной устойчивости водных дисперсий сульфатного лигнина представляет интерес, как для фундаментальной науки коллоидной химии, так и для решения прикладных задач, связанных с охраной окружающей среды и рациональным использованием природных ресурсов. Цель и задачи исследования. Целью работы являлось исследование агрегативной и седиментационной устойчивости водных дисперсий сульфатного лигнина при различных значениях . Исследовать агрегативную и седиментационную устойчивость водных дисперсий сульфатного лигнина в широком диапазоне . Исследовать зависимость размеров частиц водных дисперсий сульфатного лигнина от 9. Научная новизна. Показано, что низкоконцентрированная мгл дисперсия сульфатного лигнина во всем исследованном диапазоне . Показано, что процесс агрегации частиц сульфатного лигнина начинается уже при . Метод фильтрации исследуемых дисперсии через трековые мембраны позволил определить их массовый фракционный состав масс. Показано, что в области 9. При 2. Практическая ценность. Полученные данные могут представлять значительный интерес для практики, так как позволяют оптимизировать существующий процесс выделения сульфатного лигнина из щелокосодержащих потоков и разрабатывать системы локальной очистки этих стоков. Устойчивость дисперсных систем. Устойчивость дисперсной системы характеризуется неизменностью во времени ее основных параметров дисперсности и равновесного распределения дисперсной фазы в среде . Среди дисперсных систем различают две большие руплы лиофильные и лиофобные системы. В работе Ребиндера дано определение этим системам, основанное на величине удельной свободной поверхностной энергии З на границе раздела двух фаз, образующих систему по сравнению с некоторым критическим значением ат, определяющимся температурой, пропорциональным кинетической энергии теплового движения кТ. Дисперсные системы являются лиоф ильными, когда меньше этой критической величины или соизмерима с ней, т. Если же, наоборот, величина 32 достаточно велика, то система является лиофобной. Усиление взаимодействия дисперсной фазы со средой лиофильности способствует самопроизвольному диспергированию. При этом самопроизвольное диспергирование, всегда связанное с некоторым увеличением поверхностной энергии, развивается за счет компенсирующего это возрастание увеличения энтропии системы в связи с более равномерным распределением в ней вещества дисперсной фазы . Таким образом, самопроизвольно диепергирующиеея вещеетва определяются как лиофильные. Несмотря на принципиальную термодинамическую неустойчивость, многие лиофобные коллоидные системы остаются устойчивыми в течение длительного промежутка времени. Понятие о различных видах устойчивости было введено Песковым . Седиментационной называется устойчивость дисперсной фазы по отношению к силе тяжести. Наблюдаемая долговечность многих лиофобных систем свидетельствует о том, что наряду с вандерваальсовыми силами притяжения между частицами в системе существуют и силы отталкивания, или эффекты, экранирующие притяжение. В типично гидрофобных системах, которые являются кинетически устойчивыми, всегда наблюдается заметный электрофорез. Его прекращение вызывает коагуляцию. Все это свидетельствует об электрической природе сил отталкивания в типично гидрофобных системах, тем более, что увеличение концентрации электролита, уменьшающее и потенциалы, всегда приводит к коагуляции. Скорость коагуляции лиофобных систем возрастет с уменьшением размера частиц и с увеличением их числа в единице объема, т. В лиофилизированных и лиофильных системах явной связи между величиной потенциала и устойчивостью обычно не наблюдается. В этом случае коагуляция вызывается десольватирующими агентами и дисперсные систехМЫ оказываются тем более устойчивыми, чем сильнее развиты сольватные оболочки.