CC BY
22ЛИТЕРАТУРА 2. Техника экспериментальных работ по электрохи-
1. Запольский А.К., Образцов В.В. Комплексная мии, коррозии и поверхностной обработке метал-
переработка сточных вод гальванического произ- лов. /Под. ред. А.Т.Куна. С.-П.: Химия. 1994. 555 с. водства. Киев.: Техника. 1989. 195 с.
Кафедра природопользования
УДК 661.31.51:61.49
С.И.ВАРЛАМОВА
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА РЕГЕНЕРАЦИИ КАДМИЯ ИЗ КАТИОНИТА КУ-2-8
(Ульяновский государственный университет, E-mail: [email protected])
Экспериментально исследована десорбция кадмия из катионита КУ-2-8. Для регенерации 80% кадмия оптимальная концентрация серной кислоты составляет 20% при скорости фильтрации 0,5-1,0 м/ч.
Одной из важных задач процесса сернокислого кадмирования является возврат ценного -5 металла в производственный цикл и восстановление работоспособности катионита после его насыщения [1].
Целью данной работы явилось исследование десорбции кадмия из катионита КУ-2-8 раствором серной кислоты и определение оптимальных параметров процесса.
Для экспериментов использовали насыщенную ионами кадмия колонку с катионитом КУ-2-8 диаметром 4,0 см, высотой 80 см со свободным пространством над смолой 40 см. В колонку с регулируемой скоростью подавали очищенную воду, в фильтрате определяли содержание ионов кадмия по стандартным методикам.
Для изучения закономерностей десорбции кадмия использовали метод выходных кривых. Влияние концентрации регенерирующего раствора на динамику десорбции изучали при скорости фильтрации 1,0 м/ч (рисунок).
Кривые имеют три характерных участка. На первом концентрация кадмия в элюате быстро возрастает и достигает максимума. На втором концентрация кадмия уменьшается. На третьем элюат содержит наименьшее количество ионов. При увеличении концентрации кислоты зона максимального вымывания кадмия проявляется более отчетливо. Величина максимума зависит также от степени насыщения катионита. Малая степень насыщения требует больших расходов серной кислоты.
50 100 150 Объем элюата, мл
Рис. Выходные кривые десорбции ионов кадмия из катионита при скорости фильтрации 1,0 м/ч: 1- 1,0; 2-5,0; 3-10,0; 4-20,0% раствором серной кислоты.
Для регенерации 75-80% кадмия наиболее эффективно применение 20% серной кислоты. Такая степень регенерации соответствует первым двум участкам выходной кривой. Объем регенера-ционного раствора при этом составляет 0,25-0,30 от объема, необходимого для полной регенерации. Повышение степени регенерации свыше 85% для практического применения нецелесообразно, поскольку приводит к резкому увеличению объема серной кислоты.
На процесс регенерации оказывает влияние скорость фильтрации (время контакта катионита с реагентом). В области скоростей от 0,5-1,0 до 3,0 м/ч, с увеличением скорости происходит увеличение удельного расхода реагента и объема элюата, причем, чем больше степень регенерации, тем
больше разница в удельных расходах. При этом концентрация кадмия в элюате уменьшается. В области малых скоростей (меньше 0,25-0,30 м/ч) удельный расход реагента возрастает. Такой характер зависимости связан, по-видимому, с равновесием внутренней и внешней диффузии ионов.
Таким образом, с точки зрения расхода реагента на регенерацию, оптимальная скорость фильтрации лежит в пределах 0,5-1,0 м/ч.
Результаты работы позволяют дать практические рекомендации по регенерации кадмия из катионита КУ-2-8: концентрация серной кислоты должна составлять 20%, скорость фильтрации -
0.5-1,0 м/ч. Полученный элюат может быть использован для сернокислого кадмирования.
ЛИТЕРАТУРА
1. Полянский Н.Г., Горбунов Г.В., Полянская Н.Л. Методы исследования ионитов. М.: Химия. 1976. 208 с.
Кафедра природопользования
УДК 678:66.08.5.046
О.А. ДАВЫДОВА, В.Х. САБАНОВ, А.А. ВАКАР, Е.С. КЛИМОВ
АНТИФРИКЦИОННЫЕ ПЛАСТМАССОВЫЕ КОМПОЗИТЫ, МОДИФИЦИРОВАННЫЕ
ПЕРИМИДИНАМИ
(Ульяновский государственный университет, E-mail: [email protected])
Модификация поверхностных слоев пластмассовых композитов на основе полиэтилена перимидинами приводит к улучшению триботехнических характеристик антифрикционных материалов при их работе в узлах трения.
В качестве фотосенсибилизаторов поверхностных слоев пластмассовых композитов на основе полиэтилена возможно применение соединений, содержащих карбонильную группу, конденсированную ароматическую или гетероароматиче-скую систему [1].
В настоящей работе изучены фотохимические процессы, протекающие в поверхностных слоях композита на основе полиэтилена, модифицированного перимидинами с различными заместителями [2].
В качестве основы полимерного композита использовали полиэтилен высокой плотности. Поверхность образца, пленки или порошка обрабатывали смесью пластификаторов: масло минеральное (МВП), олеиновая кислота, перфторал-килполиэфир (ПЭФ-240). В смесь пластификаторов вводили перимидины в количестве 1-3% по массе. УФ-облучение проводили ртутной лампой ДРТ-1000 с расстояния 30 см.
В качестве модификаторов использовали перимидины: 1-трет-бутил-ацеперимидон - (1); 2-бензоилперимидин - (2); 1-гидрокси-2-фенилпери-мидин-3-оксид - (3); 4,6,7,9-тетранитро-2-трет-бу-тил-2,3- дигидроперимидин - (4).
где R= NO
Модификация пластмассового композита кетоперимидинами должна привести к обратимости окислительно-восстановительных процессов в поверхностных слоях композита и их стабилизации.
Фотохимические изменения, протекающие в композитах при их модификации перимидинами (1-4), прослеживали методом электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) и ИК-спектроскопии.
При УФ-облучении (15 мин, на воздухе) композита с добавками перимидинов (1-4) во всех случаях в спектрах ЭПР зафиксированы слабо разрешенные сигналы. При дальнейшем УФ-облучении до 25-30 мин интенсивность сигналов нарастает, после чего начинает уменьшаться и к 40 мин парамагнетизм исчезает. В спектрах ЭПР остается только сигнал макрорадикала (АН = 5 мТл) от полимера, концентрация которого до глубины 3 мм составляет 1015-1016 спин/г.
