Флотационное выделение катионных ПАВ алкилсульфатами натрия Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

-3 + (3

Е.А* Стрельцова, Е*А* Хромышева, А«Ф. Тыычук

ФЛОТАЦИОННОЕ ВЫДЕЛЕНИЕ КАТИОННЫХ ПАВ АЛ КИЛ СУЛЬФАТАМИ НАТРИ

циональный университет им, И

Экспериментально показано, что введение в растворы хлорида гексадецштири дин им (ХГДП) и цетазола алкилсульфатов натрия (октил-* децид~> додецил цил-> гекеадецимсульфата натрия) повышает степень их флотационного

гест ном флотационного выделения ХГДП и цетазола в творимых соединений является практически полная независимость от значения рН раствора, Кинетика процесса флотационного выделения ХГДП и зола как в присутствии, так и в отсутствие алкылеульфатов натрия описывается уравнением, аналогичным уравнению реакции первого порядка*

•си повышения активности флотации поверхностно-активных

вляется использование ut

оеадительиои флотации [I специально подобранных

av

С ПОЪ

и

сначала пе

Ш ^

>00'

соединении - осадков, а затем флоти имснение указанного метода представляется *енно перспективным при сравнительно небольшом объеме сточных вод. Осадит елями генных ПАВ могут быть органические частности, ПАВ,

Ш üTä 6 % ?

»•1..1/V

карбоксилатов калия временно флотацно)

качестве осадителеи

одно-

1УХ

В этой же работе было показано, что использова пне в качестве осадителей катионных ПАЕ$ ад кил карбокснлатов калии позволяет достигнуть паи большего концетрирования ПАВ в пенном про дукте и заменю сократить время флотации.

В работе изложены результаты иееледова ним, направленных на выяснение основных зако номерностсй процесса флотационного выделе!-катионных ПАВ, предварительно осажденных ал-к ил с у л ьфата ми натр и я >

Объектами исследования служили (1,0 -растворы хлорида гекса де цил п и р и д и -ння дн) и цетазола (смесь бромидов алкилпи-дшшя с длиной цепи от С к, до Сэо), в качестве осадителеи и флотационных зо вал и алкилсульфаты натрия (Я^п) - октил (ОСИ), децил- (ДСП), додецил- (ДДСН), тетраде-цил- (ТДСН), гекеадецш? сульфат натрия (ГДСН).

Выбор в качестве осадителей ХГДП и цетазола АСН был обусловлен их доступностью, биологической мягкостью [3], хорошей флоти-руемостыо,

& 1

•Ч !

вводили в водные растворы катион'

л J i УЧ.

мх ПАВ за 1-2

ие протекало быстро и сопровождалось о азованием коллоидных растворо о соединения - с¥блата, в сос и цетазол выделялись m раствора жшонную

^ Об эф;

I ш цетазола судили по степени из раствора а

/",<0 _ f

а

100

с: и с

^ - концентрация

ответственно до и после флотации,

Для получения статистически

Погрешность измерений степени

и ад

ыдег^

eil» i^J

дную энергию l w

in уравнению

AG

i>

2RT \nS

о

Растворимость (S) (или, что то же самое, критическая концентрация м»целлообразования

оишхся при взаимодействии с АСН соединений, он

'иббеа адсорбции АСН на границе раздела фаз

а

аде

одной энерг

тт из

ин Гибб ' с

рассчи-

тывали по уравнению

А G

ЯГ In

с

. S? . .-fr

образования

ХУП

fx *

ее

мрные группы () и (ДО" ), а также аноляр

t№

или AG

AC?^ ^^С'%р ^ АС^^ t

= ас?®'+ДС;*+(16+

У? гГ*

л - число атомов углерода в углеводородном апь 16 - число атомов углерода

/г-

о энергию Гиббса образования еуб) группы и нахождении связи

4 (^'-Ч * Г

твите л ыю, т уравнении

2RT + ,

ДО°ЧЛ<7

■ ■vMIWJMI

Считая, что

AG* + AGf

7 от if \ •*

AG

cjy->

в

In 5 = A

+ n

и

.4-2» rt f.\

V

* растворимости соединении, ищж* осаждении ионов ши-силпиридиння

осщштелями [10] н при увеличении температуры практически не меняется.

Значения коэффициентов А и В, рассчи-

на

BsaHMCMieHCTBiiH /

it uerriojia c AC II Table Effect of temperature mi sybkte solubility forming under HDPC and ceiasole interaction with sodium

Результаты проведенных исследований

«"* "4 *

что ACH являются достаточно эффективными

дотационными со-исследуемых катионных ПАВ. всех членов гомологического ряда

au:,......, I (поэтому они и

Точка пересечения прямых, описы

Гиббса адсорбции {) ACH от длины его уг

:а на кривой зависимости степени фло< тационного выделения ХГДП от длины углеводо-

ала ACH. Это можно объяснить

отношение на гра~

энергии 1 иооса мнцел

ре, согласно которым -щщ о действия ACH макс*

ешшя их в раство- личество ПАВ (%), которое может быть выделено гость собиратель- т раствора в данных условиях опытов; а -»на при АМЭС = 1 чество ПАВ (%), выделенное за время

•.XM^W^.......

.......— .....1.......

---—¡r

4 \ü\m\t%* л

?не. I. Влияние чпат ъ |ю;июм радикале ACtl на : а выделения ХГДП {Г) и б - ci

сорбции ACH на гпа

углешло|Юла (ti) в угжвддо-™ степень (а) флотационного хтут 'энергию Гиббеа ад-

■У i

деда Атз жидкость вшд ух

lí .. ,

s« i к л г

S^» 3 >

.с.

ли vio "жепгию f иооса оошг

(3), свободную энергию Гнббсй адсорбции сублата

а границе раздела жидкость - воздух д

4' t ¥•.'■<

СШ'

í%\

öiUHyio'iMCprmo TnöGca oßpaiomiHH^ cyl3:una

Fig. I. FäTect of carbon atoms number f n) in hydrocartxm radical of SAS on; a -degree (a) of notation isolation of HD PC (1) and free Gihbs energy of SAS adsorption on phase interlace of liquid-air Mj0^, (2), free Gthbtf energy of SAS formatier! (3),

free Gibb* energy of subhie adsorption on liquid-air phase interlace &(fmhM}h (4) and free Gibbs energy of sub) ate formation

♦ * .......Лр ♦

..................^■"-mmwww^

... .«!• ""У-*-*-*-» r'^ IYIY irtlrt i.i 1.1.1 i ГЯ<И V-

r

^^ддЛЧТ-"-"У-' """"I 'll I»

^.....—*—.....*—

........¿........i ......... .. sf

'.M

s.*

а Л e

Рис. Влияние pH на : a - ere

ления ХГДП с поытпыо *

дотационного вмле-ГДСН (2), ДДСН (4), ДСП (5), цетатпа с помощью ДДС1-1 (3), ncmwm (Ь% ХГДП (7), н 6 - раетшргшость (S) салатов, образующихся при взаимодейетши ХГДП с ТДСН (I )v ГДСН (2), ДДСИ (4), ЛСН (5). цстазола и ДДСН (3), цстазола (6), ХГДП (7). Fig.2, Effect of рН он: a- degree (о) of flotation isolation о HDPC by means of sod mm ¿etradecy (sulfate (STDS) (1 \ S, (2), SODS (4), SOS (5) applying, «Шок by SDDS (3) applying,

eetasole (6), HDPC (7) and b - subiate solubilities (S) formed under interaction of HDPC with STDS (1), SHDS (2), SDDS SDS (5), cctasolc and SDDS (3), ectosole (6К HDPC (7),

Одним из преимуществ флотационного выделения ПАВ в виде 1руднорастворимых соединений, в отличие от выделения их в ионной или молекулярной форме, является возможность расширить диапазон значений рИ, оптимальных для их флотационного выделения [2] {рис, 2), а именно - сдвинуть его в нейтральную область, что всегда оправдано технологически. Степень флота-нионного выделения ХГДП и цетазода практически не изменяется при варьировании рН среды, поскольку смещение рН в сильно кислую либо щелочную область изменяет лишь коллоидно-химические свойства образованных соединений, но не приводит к их разрушению [13],

Кинетика флотационного выделения ХГДП и цетазода описывается уравнением, аналогичным уравнению реакции первого порядка

к

Ща-а) = —/

где к - константа процесса; а - максимальное ко

m

о

4 4 4 ЛТ| I A'MV

-ta í

^«-l-u.,1

Рис. 3. Кинетика флотациотюго шыжжнпя ХГДП с помощью ТДСН (11 ГДСН (21 ДДСИ (4), ДСН (5% uemmm с

помощью ДДСН (3% жтжтш (6% ХГДП (7), Fig,3. Kinetics of HDPC flotation isolation by means of STDS I), SHDS (21 SDDS (4), SDS (5% сШтЬ by SDDS (3) apply

ing and cetasole (6), HDPC (7)v

и Соне,

ХГДП

101шом

[спояьзование АСН в качестве

возможность сокшптп

ъ время

Ьлотации до

.онстанты скорости процесса выцслс:

11

с

Г Г (Л

Л, ги

>ата натрия и цетазола с помо дсульфата натрия составл$

1 м 10 ^ч

ПОЛ

I аким образом, на основании по. ых можно сделать вывод о возмож:

гственно

ученных

лотац^

ОИЖЛ

-о выделения хлорида гексадецил* етазола, Эффективность процесса пр г от рИ среды, что позволяет е ПАВ т растворов бе: ^х значений рЯ

Л ИТЕРА Т УРА

Стрельцова О,О. Фтто-хгьичт ос; фжгшийного вилиштт юпотттх Г т. 1997Л 40 е.

Д1

ЛЯ

хе.

ек

1ССУ А

ателеи дает 4

I.

п

5 ,

Стрельцова С§срылевш ТЛ Хн<

и* юлы. 1998. Т. 20. № 3. С.. 311 ~ 315. Хан Г.А^ Габриелем Влж®в% НХ\ Флотац. ные реагенты и их применение, М: Недра. 19В€ Сщуыжв Д.Д., Сгрелытвш Е.А.» Тьшчук Л.Ф,

I хим. техш^шп-ш, 1993, Т. 36, Выи, 1

\1\ с.

Скрмлеа Сейфуллнма НИЦ С крыл «»а Т.Д. !

прикл. химии. 1983. Т. 56, Хе 9, С 2 Миргород Ю-Л., Чепе« ко А Ж >

6, № С.. 886 - 890.

ва: С?ж

и А.А. Абрамюна, Г.М* Гаеного»

>79

"к "е <

.. / АЬА *

Пугаче»«ч ПЛ1М (ктлярои ЭА1М Ла&ыгнн ИЛ

йерхностные явления в г

Скрыле» Л.Д-, Стрельцова Скрыл ева ТЛ, хим. журн. 1997, Т.63, №4, С. 8-12. реяынша ОXX, Волювтч О.В. 1

<

67, 8. С. 89.....93

¥и Х.Л. и лр. ТРЬуя.СЬст. 1990, V, 94, N 9. Р. 3675. С крыле» Л,ДМ Стрельцова Е.А*, Скрылева ТЛ. И

мия и хим. технология, 1985. Т< 28. Вып,

Плетнев М.КХ Успехи кшиюндной химии. Л.: ВНИИ ПАВ, 1991, 60 с,

Кафедра физической и коллоидной химии

УДК 541.64+547.823

МХ Ермаганбетов, Е*М, Шайхутдинов, К.С. Дагнрова

СИНТЕЗ И ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ СОЛЕЙ ВИНИЛЭТИНИЛПИПЕРИДОЛА

(Казахский национальный технический университет им, 01€атиаева)

С использованием реакции Меншуткина впервые были синтезированы кватерн и-зованпые йодалкилшые соли винилацетиленовых спиртов. Исследовано поведение полученных катионных мономеров в реакции радикальной полимеризации. Установлено, что при п ол ижртац и и их в протонных и апротоппых растворителях* в основном, сохраняются общие закономерности^ но при этом паблтдтотсм некоторые кинетические особенности, не присущие обычным виниловым мономерам. Обсуждаются причины наблюдаемых явлений.

Несмотря на многочисленные исследования, посвященные синтезу растворимых полимеров [1-3] в целом, сравнительно малоизученными остаются катионыые полимеры, Определенный интерес, проявляемый к катионным поя электролитами связан с их огромной научной и практической значимостью. Благодаря высокому содержанию иоиогенных групп, катионные водорастворимые полимеры широко при мен я юте л в качестве флокулянтов, коагулянтов, иоиообмеишшов, ком-

плексонов и полимеров медицинского назначения [4,5]. В этом аспекте перспективными мономера-мн являются ч ггеертичные соли вшшлзтиишши-перидола (ВЭП)* Однако в литературе отсутствуют сведения об их синтезе и полимеризации.

синтез иодсодержащих четвертичных солен ви-пильных производных пи перидола и оценка их реакционной способности в реакции радикальном полимеризации.