Полиэлектролитные взаимодействия лигносульфонатов с полиаминами

• Автор: Паламарчук, Ирина Анатольевна
• Шифр специальности: 05.21.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Архангельск
• Количество страниц: 149 с.

Список принятых обозначений и сокращений
ВМС - высокомолекулярные соединения ПЭ - полиэлектролиты ЛС - лигносульфонаты ЛС-Иа - лигносульфонат натрия ЛСК - лигносульфоновая кислота ХТ - хитозан
ПЭПА - полиэтиленполиамин ГПХ — гель-проникающая хроматография М№ — среднемассовая молекулярная масса [Л] — характеристическая вязкость а - поверхностное натяжение О - поверхностная активность ц - степень набухания Кн - постоянная набухания ИК-спектры - инфракрасные спектры УФ область - ультрафиолетовая область ПЭК - полиэлектролитный комплекс 0 - степень связывания ПЭ в комплекс Ъ — состав смеси Ф - состав комплекса X - мольная доля а - степень ионизации
ККП - критическая концентрация преципитации ЦБП - целлюлозно-бумажная промышленность ХПК - химическое потребление кислорода СЕ - сорбционная емкость
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СТРУКТУРА, СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТОВ (обзор литературы)
1.1 Структура и особенности физико-химических свойств
полиэлектролитов
1.2 Взаимодействие полиэлектролитов с образованием полиэлектролитных комплексов
1.2Л Хитозан и полиэлектролитные комплексы на его основе
1.2.2 Лигносульфонат как объект для комплексообразования
1.3 Области применения полиэлектролитных комплексов
1.3.1 Применение полиэлектролитных комплексов в качестве сорбентов
1.3.2 Использование полиэлектролитных комплексов для мембранного разделения
1.3.3 Применение полиэлектролитов для очистки сточных вод
1.4 Выводы. Постановка цели и задач исследования
2. МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1 Характеристика объектов исследования
2.1.1 Лигносульфонаты технические
2.1.2 Полимергомологи хитозана1
2.1.3 Полиэтиленполиамин '
2.2 Определение компонентного, функционального и элементного состава изучаемых полиэлектролитов и поликомплексов на их основе
2.2.1 Определение элементного состава полиэлектролитов и поликомплексов
2.2.2 Определение содержания серы в лигносульфонатах и водорастворимых поликомплексах методом рентгенофлуоресцентного анализа*
2.2.3 Определение содержания серы в нерастворимых полиэлектролитных комплексах методом рентгенофлуоресцентного анализа
2.3 Определение молекулярной массы полиэлектролитов
2.3.1 Определение молекулярной массы лигносульфонатов методом гельпроникающей хроматографии
2.3.2 Определение молекулярной массы полимеров методом ультрацентрифугирования
2.4 Фракционирование лигносульфонатов методом ультрафильтрации
2.5 Получение лигносульфоновой кислоты и лабораторного образца лигносульфоната натрия
2.6 Определение условного грамм-эквивалента лигносульфоната натрия, хитозана в протонированной форме и полиэтиленполиамина методом потенциометрического титрования
2.7 Методы исследования физико-химических свойств водных растворов полиэлектролитов
2.7.1 Методика вискозиметрических измерений
2.7.2 Определение гидродинамических размеров макромолекул полимеров методом динамического светорассеяния
2.7.3 Методика спектрального исследования лигнинсодёржащих растворов
2.7.4 Методика определения поверхностного натяжения растворов полиэлектролитов
2.7.5 Методика определения электропроводности растворов полиэлектролитов
2.7.6 Определение степени набухания полиэлектролитов
2.8 Определение сорбционной способности поликомплексов
2.8.1 Методика сорбции катионов тяжелых металлов из водных растворов
2.8.1.1 Сорбция катионов хрома (VI)
2.8.1.2 Сорбция катионов серебра(1) '
2.8.1.3 Сорбция катионов ртути (II)
2.8.1.4 Сорбция катионов меди (II)
2.8.1.5 Сорбция катионов кобальта (II)
2.8.1.6 Сорбция катионов никеля (II)

10, 20]), сорбентов и ионообменников при извлечении ионов тяжелых металлов из сточных вод [69], биосовместимых покрытий для гемосорбентов И' других изделий медицинского назначения [12, 70], для улучшения свойств
строительных материалов [71], очистки сточных вод [72, 73] и в других перспективных областях. Использование поликомплексов подобным образом требует больших расходов применяемых реагентов, поэтому весьма актуальна задача подбора дешевых и недефицитных компонентов для их получения. В связи с этим несомненный интерес представляют лигносульфонаты — побочный продукт целлюлозно-бумажного производства, ограниченно используемый в настоящее время.
1.3.1 Применение полиэлектролитных комплексов в качестве сорбентов
Переработка отходов тяжелых металлов с целью их выделения, концентрирования и дальнейшего безопасного хранения представляет собой сложнейшую технологическую задачу. Сложность задачи состоит в том, что большинство тяжелых металлов и радионуклидов, проявляет свою токсичность, в весьма низких концентрациях, составляющих доли миллиграмма на килограмм воды или почвы. Извлечение таких малых количеств обычными химическими методами неэффективно и дорого. Наиболее перспективны в этом отношении сорбционные методы и селективные сорбенты.
Известно большое число минеральных, синтетических и органических сорбентов, специфичных по отношению к тяжелым металлам и радионуклидам. Единственным преимуществом минеральных сорбентов является их низкая стоимость, тогда как их недостатками (низкая эффективность, параллельный захват биологически важных микроэлементов, необходимость иметь дело с большим набором различных сорбентов и низкий коэффициент компактирования) заставляют искать другие виды сорбентов. Органические сорбенты перед минеральными имеют уже то преимущество, что обеспечивают эффективное компактирование отработанных материалов после их сжигания.