Изучение закономерностей разделения водных дисперсий с использованием бинарных смесей катионных полиэлектролитов

• Автор: Мохарам Рияд Абдулла
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 129 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

1. Полиэлектролиты в растворах и процессах разделения дисперсий литературный обзор

1.1 Закономерности флокуляции и коагуляции в дисперсных системах

1.1.1 Поверхностные силы в дисперсных системах и влияние на них полиэлекгролитов.

1.1.2 Механизмы и методы оценки флокуляции

1.1.3. Бинарные смеси в процессах флокуляции

1.2 Особенности физикохимических свойств растворов полиэлекгролитов.

1.2.1 Растворы полиэлекгролитов в различных концентрационных режимах

1.2.2 Растворы смесей полиэлекгролитов

1.2.3 Адсорбция полимеров из раствора смеси.

2. Особенности разделения дисперсий с использованием бинарных смесей катионных полиэлекгролитов обсуждение результатов
2.1 Кинетические закономерности осаждения каолиновой дисперсии в присутствии бинарных смесей катионных полиэлектролитов.
2.2 Физикохимические закономерности формирования флокул и осадков в присутствии бинарных смесей катионных полиэлектролитов.
2.3 Обезвоживание активного ила с использованием бинарных смесей катионных полиэлекгролитов.
3. Экспериментальная часть.
3.1 Объекты исследования.
3.2 Оценка флокулирующей активности бинарной смеси полиэлекгролитов
3.3 Определение гидродинамических свойств растворов полиэлекгролитов
3.4 Исследование флокулирующей активности бинарной смеси катионных
полиэлектролитов в процессах обезвоживания активного ила
Список литературы


Кроме того, для разделения дисперсий в настоящее время наряду с отечественными марками флокулянтов применяются и импортные марки катионных акрил амидных реагентов РгаеБК ,. Изучению проблемы, связанной с повышением эффективности разделения водных дисперсий индивидуальными катионными флокулянтами и выявлению механизма флокуляции уделено большое внимание. Однако работы в области флокуляции и стабилизации дисперсных систем в присутствии смесей катионных полиэлектролитов мало описаны. В то же время результаты исследования катионных полиэлектролитов в процессах разделения дисперсий позволяют предположить, что использование смесей таких флокулянтов повысит эффект флокуляции. Очевидно, что при использовании бинарных смесей полиэлектролитов проявляется более сложный механизм агрегации, изменяются условия адсорбции макромолекул на частицах дисперсной фазы. Это, вероятно, связано с термодинамической несовместимостью полимеров в общем растворителе и изменением гидродинамических параметров макромолекул. Таким образом, в данной главе обсуждаются особенности применения бинарных смесей в процессах флокулообразования, формирования осадков и осаждения суспензии, а также результаты исследований гидродинамических свойств растворов катионных полиэлектролитов. Развитие в последнее время физикохимических методов очистки дисперсий, основанных на применении процессов коагуляции и флокуляции, связано с возможностью регулирования термодинамической и кинетической устойчивости систем. Флокулирующая способность реагентов является предметом исследования большого числа работ, посвященных механизмам агрегации и применению их в качестве коагулянтов и флокулянтов в технологии разделения дисперсий. В результате обобщения экспериментальных данных в монографиях и обзорах 1, 2, 7 сформулированы основные теоретические положения и технологические принципы флокуляции. Необходимо отметить, что на дестабилизацию систем влияет ряд показателей природа и условия синтеза флокулянтов и коагулянтов, состав исходной дисперсной системы, условия проведения очистки, среды и другие факторы I, 8, 9. Флокулянтами могут служить полимеры, которые обладают высокой молекулярной массой, хорошо адсорбируются частицами и при этом растворяются в дисперсионной среде. Влияние природы ВМС на флокуляцию в значительной мерс определяется характером адсорбционных взаимодействий макромолекулы с поверхностью частицы. Изменение флокулирующего действия полимеров в зависимости от их молекулярной массы определяется тем, по какому механизму протекает данный процесс, а также степенью приближения к равновесию адсорбции ВМС и зависимостью толщины адсорбционного слоя от молекулярной массы реагента. В течение последних лет проведены многочисленные исследования взаимодействий межфазных поверхностей через тонкие прослойки жидкостей применительно к коллоидам. Это направление составляет фундаментальную основу для решения таких технологических задач, как управление свойствами дисперсий, процессами водоочистки, а также проблем охраны окружающей среды . Физикохимия поверхностных явлений рассматривает различные составляющие поверхностных сил и влияние на них модифицирования межфазных поверхностей за счет адсорбции ионов, поверхностноактивных веществ ПАВ, полимеров, в том числе полиэлектролитов. Между фазами, разделенными тонкой прослойкой газа или жидкости, проявляются силы притяжения или отталкивания, радиус действия которых намного превосходит длину химических связей. Физическая природа таких дальнодействующих сил различна. Причиной их возникновения могут быть электрические поля заряженных поверхностей, флуктуационные электромагнитные поля, связанные с движением электронов в атомах и молекулах, структурные силы, возникающие при перекрывании граничных слоев жидкостей с измененной структурой . В случае растворов ПАВ и полимеров необходимо дополнительно учитывать стерические силы, возникающие при сближении и перекрывании адсорбционных слоев . Поверхностные силы наиболее заметно проявляются в дисперсных системах, содержащих взвешенные частицы, участвующие в тепловом броуновском движении.