Очистка природной воды от неионогенных поверхностно-активных веществ сорбционным концентрированием

• Автор: Садомцева, Ольга Сергеевна
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Астрахань
• Количество страниц: 119 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ. АКТУАЛЬНОСТЬ, ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

ГЛАВА 1. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ЭКОЛОГОАНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ НЕИОНОГЕННЫХ ПОВЕРХНОСТНОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ.

1.1. Общие сведения о поверхностно активных веществах

1.2. Применение НПАВ.

1.3. Физикохимические методы определения ПАВ.

1.4. Проблема очистки сточных вод от ряда

поверхностноактивных веществ

1.4.1. Пористая структура активных углей и пригодность их для очистки сточных вод от ПАВ

1.4.2. Адсорбция ПАВ на природных сорбентах и золе.

1.4.3. Технологические схемы очистки сточных вод от ПАВ

1.4.4. Общая характеристика опок и сорбентов группы С и СВ
1.4.4.1. Минеральный и химический состав опок.
1.4.4.2. Основные параметры сорбентов группы С и СВ.
1.5. Адсорбция растворенных веществ.
1.5.1. Теоретические основы сорбции ПАВ из водных растворов
ГЛАВА II. СОРБЦИОННОЕ КОНЦЕНТРИРОВАНИЕ НЕИОНОГЕННЫХ ПОВЕРХНОСТНОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ НА ПРИРОДНОМ СОРБЕНТЕ ОПОКЕ АСТРАХАНСКОЙ ОБЛАСТИ.
2.1. Методы определения и объекты исследования.
2.1.1. Статестическая обработка результатов измерений.
2.1.1.1. Алгоритм проведения оперативного контроля качества
результатов определений
2.2. Адсорбция НПАВ сорбентами группы С и СВ.
2.2.1. Изучение влияния на адсорбцию
ф 2.2.2. Изотермы сорбции ОПЮ из водных растворов.
2.2.3. Кинетика сорбции ОП на сорбентах группы С и СВ.
ГЛАВА III. КВАНТОВОХИМИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ АДСОРБЦИИ
НПАВ НА СОРБЕНТАХ, ПОЛУЧАЕМЫХ ИЗ ОПОК
АСТРАХАНСКОЙ ОБЛАСТИ.
3.1. Квантовохимические методы
3.2. Кластерное приближение
3.3. Модели и методы расчета.
3.4. Механизм сорбции
ГЛАВА IV. НОВЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕИОНОГЕННЫХ ПОВЕРХНОСТНОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ
ГЛАВА V. ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД ОТ НПАВ.
Перспективы дальнейших исследований
Список публикаций автора.
Литература


Научные положения и выводы основаны на теоретических и экспериментальных данных, полученных с применением различного современного научноисследовательского оборудования. Обработка результатов проведена с использованием статистических методов и компьютерной техники, что делает положения диссертации достоверными. Личный вклад автора в работы, выполненные в соавторстве и включенные в диссертацию, выразился в теоретическом обосновании проблемы, разработке подходов к изучению сорбционного концентрирования, квантовохимическим расчетам и интерпретации полученных результатов. Все экспериментальные работы выполнены лично автором или под его руководством. Систематизация и анализ полученных результатов, теоретическая интерпретация, апробация методов сорбционной очистки воды осуществлялась лично автором. Публикации. По теме диссертации опубликовано работ, в том числе 1 справочник, 4 статьи в журналах и 9 статей и тезисов докладов в материалах международных и Российских конференций. Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, списка цитируемой литературы, включающей 5 источников и приложения. Работа изложена на 9 страницах машинописного текста, содержит рисунков и таблиц. ГЛАВА I. Поверхностноактивные вещества ПАВ это вещества, адсорбция которых из жидкости на поверхности раздела с другой фазой жидкой, твердой или газообразной приводит к значительному понижению поверхностного натяжения. Типичные ПАВ это органические соединения, молекулы которых имеют дифильное строение, т. Гидрофильные группы обеспечивают растворимость ПАВ в воде, гидрофобные обычно углеводородные при достаточно высокой молекулярной массе способствует растворению ПАВ в неполярных средах. В адсорбционном слое на границе фаз дифильные молекулы ориентируются энергетически наиболее выгодным образом гидрофильные группы в сторону полярной обычно водной фазы, гидрофобные в сторону неполярной фазы 1. По типу гидрофильных групп различают ионогенные анионоактивные, катионоактивные, неионогенные и амфолитные ПАВ. Выделяют также высокомолекулярные полимерные, перфорированные и кремнийорганические ПАВ, однако по химической природе молекул эти ПАВ могут быть отнесены к одному из вышеперечисленных классов 2. Неионогенпые ПАВ НПАВ не диссоциируют в воде на ионы. Их растворимость обусловлена наличием в молекулах гидрофильных эфирных и гидроксильных групп, чаще всего полиэтиленгликолсвой кислоты. Повидимому, при растворении образуются гидраты, вследствие образования водородной связи между кислородными атомами полиэтиленгликолевого остатка и молекулами воды. ПАВ уменьшается, поэтому для них точка помутнения верхний температурный предел мицеллообразования является важным показателем. Многие соединения, содержащие подвижный атом Н кислоты, спирты, фенолы, амины, реагируя с этиленоксидом, образуют НПАВ с общей формулой И0С2НпН. Полярность одной оксиэтиленовой группы значительно меньше полярности любой кислотной группы в анионактивных ПАВ. Поэтому для придания молекуле требуемой гидрофильности и значения ГЛБ, в зависимости от гидрофобности радикала, требуется от 7 до оксиэтиленовых групп. Характерная особенность неионогенных ПАВ жидкое состояние и малое пенообразование в водных растворах 3. НПАВ разделяют на группы, различающиеся строением гидрофобной части молекулы, в зависимости от того, какие вещества послужили основой получения полигликолевых эфиров. На основе спиртов получают оксиэтилированные спирты 1ЮС2НПН на основе карбоновых кислот оксиэтилированные жирные кислоты ИСС2НпН на основе алкилфенолов и алкилнафтолов оксиэтилированные алкилфенолы КСбНС2НпН и соединения КСюНб0С2НпН на основе аминов, амидов и имидазолинов оксиэтилированные алкиламины ННС2НпН2, соединения ИС0МНС2НпН и соединения формулы 1. ПАВ типа К2НС2Н4ПН2 и К8С2НПН. Отдельную группу составляют проксанолы плюроники блоксополимеры этилен и пропиленоксидов Н0С2НхСзНуС2Н2Н, где х, у и ъ варьируют от нескольких единиц до нескольких десятков, и проксамины тетроники формула 1.