Коагуляционное выделение сульфатного лигнина из его водных растворов сульфатом, хлоридом и гидроксохлоридами алюминия

• Автор: Лоренцсон, Алекcандр Валентинович
• Шифр специальности: 11.00.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 160 с. : ил.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Состав и свойства сульфатного лигнина

1.2 Устойчивость и коагуляция коллоидных систем

1.3 Элсктроиовсрхносгныс свойства и коагуляция сульфатного лигнина в водных растворах электролитов

1.4 Состояние ионов алюминия в водных растворах

1.5 Методы получения основных хлоридов алюминия

1.6 Взаимодействие ионов поливалентных металлов с сульфатным лигнином и его аналогами.

2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Характеристика объектов исследования

2.1.1. Харакгсристика сульфатного лигнина

2.1.2. Приготовление растворов основных хлоридов алюминия.

2.2 Методы исследования
2.2.1. Метод спектрофотометрии.
2.2.2. Метод микроэлекгрофореза
2.2.3. Метод потенциометрического титрования.
2.2.4. Определение растворимости сульфатного лигнина
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1 Растворимость сульфатного лигнина в водных растворах электролитов.
3.2 Коагуляция сульфатного лигнина сульфатом алюминия
3.3 Коагуляция сульфатного лигнина хлоридом алюминия
и его предгидролизованными формами
3.4 Выбор оптимальных условий коагуляционной
очистки воды. Пробное коагулирование
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


По данным Богомолова , сульфатный лигнин, выделенный подкисленном черного щелока серной кислотой, имел молекулярную массу, колеблющуюся от 0 до 0. Максимум кривой молекулярномассового распределения лежал в пределах низкомолскулярных фракций с молекулярной массой 0. Основную долю составляли фракции с молекулярной массой от 0 до . Часть звеньев липтна при щелочной варке теряет уг леродные атомы боковых цепей, в результате чего средний состав фенилпропановой единицы снижается до СС. С помощью усовершенствованных методов колоночной хроматографии в последние годы получена более детальная информация о молекулярной массе лигнинов и се распределению. Но мнению некоторых авторов для лигнина характерно бимодальное распределение молекулярной массы. Частицы
высокомолекулярной фракции имеют радиус свыше 0 А. Количество
высокомолекулярных компонентов, определенное гельпроникающей хроматографией, составляет около , что согласуется с данными, полученными в результате экспериментов но диализу. По данным работы сухое вещество технических лигнинов на состоят из трех фракций высокомолекулярных веществ ароматической природы. По данным спектров мутности фракция лигнина с молекулярной массой М обнаруживает тенденцию к образованию частиц с радиусом 0 нм. Как и мног ие высокомолекулярные вещества сульфатный лигнин хорошо растворяется в некоторых органических растворителях. Изучению растворимости лигнина в органических растворителях посвящено значительное число работ, однако данные по растворимости сульфатного лигнина в водных растворах электролитов весьма скудны. Известно лишь, что в водных растворах лигнин ведет себя как гвдроколлоид. Изучение методом светорассеяния показало, что лигнин растворим в воде при высоких зггачениях и в отсутствие солей. По мерс снижения наблюдается образование и последующий рост цеггтров коагуляции, а при около 3 вследствие снижения отрицательного заряда на частицах, стабилизирующих их, происходит агрегация и осаждение 9. Таким образом сульфатный лигнин представляет собой сложный полимер, содержащий различные кислородсодержащие функциональные группы. Для него характерна высокая полидисперсносгъ и бимодальное распределение молекулярной массы. Сульфатный лигнин плохо растворим в воде и водных растворах электролитов в кислой и нейтральной области , но может быть растворен в органических расгворитслях. В сточных водах СЛ находится в растворенном состоянии в виде химического соединения с натрием феноля га или соли лигнокислоты. Для удаление СЛ из сточных вод обычно применяют физикохимическую в частности коагуляционную очиспсу. Механизмы коагуляционной очистки
сточных вод от СЛ довольно сложны и до сих пор хорошо не изучены. Их теоретическое объяснение является важной для практики задачей. В связи с этим рассмотрим классические представления теории устойчивости и коагуляции дисперсных систем. Устойчивость и коагуляция дисперсных систем. Устойчивость и коагуляция дисперсных систем имеют огромное практическое значение во многих отраслях промышленности и, особенно, при очистке сточных вод предприятий физикохимическими методами. Обычные коллоидные системы в отличие от молекулярных растворов гегерогенны вследствие наличия поверхности раздела фаз между частицами и дисперсионной средой, и большей частью термодинамически неравновесны и агрегативно неустойчивы . Вопросом устойчивости коллоидных снегом занимались многое ученые, однако первые теории носили частный характер и вследствие этого, оказывались неспособными объяснить тот или иной ряд экспериментальных данных. Впервые объяснение агрегативной устойчивости дисперсных систем и их коагуляции с количественным учетом суммарной энергии взаимодействия частиц было дано Дерягиным , а затем болсс детально Дерягиным и Ландау . Несколько позже этот же подход к вопросу устойчивости и коагуляции независимо осуществили Фервей и Овербек . Поэтому теория взаимодействия и коагуляции дисперсных частиц получила название теории ДерягинаЛандауФервсяОвербека теория ДЛФО. На сегодняшний день теория ДЛФО является общепринятой наиболее полной физической зеорией устойчивости лиофобных коллоидов.