CC BY
23
6. Quadras, P. A. Different modeling approaches for a heterogeneous liquid-liquid reaction process [Text] / P. A. Quadras, M. S. Reis // Industrial & Engineering Chemistry Research. - 2005. - Vol. 44, Issue 25. - P. 9414-9421. doi: 10.1021/ie050205m
7. Quadros, P. A. Benzene nitration: validation of heterogeneous reaction models [Text] / P. A. Quadros, N. M. C. Oliveira, C. M. S. G. Baptista // Chemical Engineering Science. - 2004. - Vol. 59, Issue 22-23. - P. 5449-5454. doi: 10.1016/j.ces.2004.07.107
8. Ягодин, Г. А. Основы жидкостной экстракции [Текст] / Г. А. Ягодин. - М.: Химия, 1981. - 400 с.
9. Biggs, R. D. Rate of nitration of benzene with mixed acid [Text] / R. D. Biggs, R. R. White // AIChE Journal. - 1956. - Vol. 2, Issue 1. - P. 26-32. doi: 10.1002/aic.690020106
10. Кондратов, С. А. Модель процесса непрерывного нитрования бензола в реакторе идеального перемешивания [Текст] / С. А. Кондратов, М. Д. Аль Хамадани // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. - 2014. - Т. 2, № 6(68). -С. 16-22. - Режим доступа: http://journals.uran.ua/eejet/article/view/23334/20990
11. Кафаров, В. В. Методы кибернетики в химии и химической технологии [Текст] / В. В. Кафаров. - М.: Химияб 1985. - 448 с.
12. Schiefferle, D. Heterogeneous Nitration of Benzene [Text] / D. Schiefferle, C. Hanson, L. Albright // Industrial and Laboratory Nitrations; ACS Symposium Series. - Washington: American Chemical Society, 1976. - 179-194.
-□ □-
В роботi охарактеризовано особливостi виготовлення пористих полiмерних виробiв. Розроблено технологiчний процес виготовлення пористог iзоляцiйноi оболонки електричного кабелю з полiвiнiлхлориду методом екструзп. Дослгджено структуру та експлуатацшш вла-стивостi пористог оболонки. Проаналiзовано залежностi експлуатацйних характеристик пористог оболонки вiд типу та вм^ту пороутворювача. Показано, що одержана iзо-ляцйна оболонка вiдповiдаe втчизняним та мiжнародним вимогам
Ключовi слова: пороутворювачi, пори-стi оболонки, екструзiя, iзоляцiя кабелю, полiвiнiлхлорид, стутнь пористостi, експлуатацшт властивостi, структура
□-□
В работе охарактеризованы особенности изготовления пористых полимерных изделий. Разработан технологический процесс изготовления пористой изоляционной оболочки электрического кабеля из поливинилхлорида методом экструзии. Исследована структура и эксплуатационные свойства пористой оболочки. Проанализированы зависимости эксплуатационных характеристик пористой оболочки от типа и содержания порообразо-вателя. Показано, что полученная изоляционная оболочка соответствует отечественным и международным требованиям
Ключевые слова: порообразователи, пористые оболочки, экструзия, изоляция кабеля, поливинилхлорид, степень пористости, эксплуатационные свойства, структура -□ □-
УДК 678.71
|DOI: 10.15587/1729-4061.2015.43746|
ОЦ1НКА ЕФЕКТИВНОСТ1 ВИРОБНИЦТВА ТОНКОСТ1ННИХ ПОРИСТИХ ОБОЛОНОК МЕТОДОМ ЕКСТРУЗП
Т. Га рбач
Кандидат техычних наук, доцент Кафедра полiмерних процеав Люблшська полЬехшка вул. Надбистрицька, 36, м. Люблш, Польща, 20-618
E-mail: [email protected] В. В. Краонський Кандидат техшчних наук, старший викладач* E-mail: [email protected] О. В. Суберляк Доктор хiмiчних наук, професор, завщувач кафедри* E-mail: [email protected] Л. Дулебова Кандидат техычних наук, доцент Кафедра технолопй i матерiалiв Техшчний ушверситет Кошице вул. Масярська, 74, м. Кошице, Словаччина, 040-01 *Кафедра хiмiчноT технологи переробки пластмас Нацюнальний уыверситет "Львiвська пол^ехнка" вул. С. Бандери, 12, м. Львiв, УкраТна, 79013
1. Вступ
Екструзiя пористих матерiалiв вiдрiзняeться вщ екструзп традицшних полiмерiв тим, що вирiб в про-цеа переробки отримуе двофазову структуру поль мер-газ з маленькими та рiвномiрно розподшеними бульбашками газу. Пористу структуру отримують зав-
дяки додаванню до вихщно'! сировини пороутворювача у виглядi шертного газу, рвдини з низькою температурою китння або твердого пла, яке перебуваючи в рвдкому або твердому сташ, переходить в газ за визна-чених умов процесу екструзп.
Внаслвдок екструзп полiмерiв з пороутворенням отримують вироби з новими фiзичними та технолопч-
©
ними властивостями. Перевагами пористих виробiв порiвняно з монолгтними е:
- менша маса, внаслiдок меншо: густини;
- тдвищена жорсткiсть за тако1 ж або навиь мен-шо1 маси;
- вища мiцнiсть пiд час згинання;
- менша дiелектрична проникшсть;
- менша теплопровiднiсть;
- вщмшш iзоляцiйнi властивостi;
- добрi мехатчт, акустичнi та демпфiрувальнi властивостi;
- економiя матерiалiв [1-3].
2. Аналiз лiтературних даних та постановка проблеми
Пороутворювач вибирають вiдповiдно до природи полiмеру так, щоб температура його розкладання була вищою за температуру топлення полiмеру, але нижчою за температуру екструзп. В рiдкому сташ пористий матерiал ще не е стабшьною системою, оскiльки внас-лщок дифузii та поверхневого натягу на межi роздiлу фаз полiмер-газ зменшуеться кiлькiсть пор в матерiалi i збiльшуеться iх розмiр, що е небажаним ефектом.
Розмiри утворених пор зб^ьшуються до досягнен-ня стану рiвноваги мiж тиском газу та поверхневим натягом. Пористу структуру з малими порами одержу-ють в готовому виробi завдяки якнайшвидшому його охолодженнi i затвердженнi. В цилiндрi екструдера з пороутворювачем до розкладання вiдбуваються т ж процеси, що й з полiмером, тобто нагрiвання, стиснен-ня, гомогешзащя i транспортування [1, 4-6].
1нертш гази та низькокиплячi рщини вводять пiд тиском безпосередньо в зону дозування цилшдра екструдера за допомогою спецiальних дозаторiв [1, 6, 7]. Натомкть деякi рщини i твердi тiла змiшуються з по-лiмером у традицiйний споаб - перед завантаженням сировини в бункер екструдера або вводяться у полiмер ще в процес його виготовлення.
Коли за вiдповiдноi температури починаеться про-цес видiлення газу, утвореш численнi мiкропухирцi завдяки тиску i розвиненiй поверхнi рiвномiрно роз-подiляються в полiмерi. Утворенi пори можуть бути заповнеш як повирям, так i рiзними газами, напри-клад СО2 або N2, але внаслщок дифузii цi гази з часом замшюються повiтрям [2, 4, 8, 9].
В процеа переробки термопластичних полiмерiв використовують такi пороутворюючi агенти:
- хiмiчнi, якi не вимагають складного обладнання для переробки;
- фiзичнi (рiдини, гази), якi дозволяють отримати високий стутнь пористостi.
До фiзичних пороутворювачiв належать: вуглевод-нi (пентан), вода, азот i вуглекислий газ, яю додаються в рiдкому чи газоподiбному станi до розплавленого полiмеру i змiшуються з ним за допомогою нуклеанпв (найчастiше тальку). Натомкть хiмiчнi пороутворю-вачi додаються до гранульованого полiмеру як твердi речовини (порошок, гранулят) i одержана сумш пе-реробляеться традицiйними методами (литтям тд тиском, екструзiею i т. п.). Як хiмiчнi пороутворювачi використовують сполуки азоту, бжарбонат натрiю i сумiшi органiчних кислот з вуглеводнями. Реакщя розкладання хiмiчного пороутворювача може бути як
ендотермiчною, так i екзотермiчною. Пiд час застосу-вання хiмiчних пороутворювачiв важливим е те, що в процеа переробки на визначений час повинна бути пе-ревищена характеристична температура (температура розкладання пороутворювача), щоб отримати необхвд-ну юльюсть газу [1, 6, 10].
Введення пороутворювачiв до полiмерiв на практи-цi здiйснюють чотирма способами:
- полiмер у в'язко-текучому сташ насичують тд тиском газом або леткою речовиною, внаслвдок чого, тсля охолодження, в полiмерi мктяться розчиненi рiдкi або газоподiбнi пороутворювальш агенти;
- механiчним способом змшують полiмер з твер-дими пороутворювачами, яю потiм вимиваються роз-чинниками (наприклад, кухонна «ль i сульфат амошю вимиваються водою);
- полiмеризацiю мономерiв здiйснюють в присут-ност пороутворювачiв (рiдких або твердих), яю зали-шаються адсорбованими в полiмерi;
- в'язку смолу, що мштить пороутворювач, швидко перемiшують, пiсля чого смолу затверджують [6].
Природа та юльюсть пороутворювача мають сутте-вий вплив на кшцеву густину пористого матерiалу
i визначають його метод переробки. Визначальним чинником ефективност пороутворення е правильний вибiр дозувальних пристроiв, оскiльки пороутворю-вачi повиннi знаходитися в полiмерi у розчиненому стань
Властивост пористого екструдату залежать вщ ба-гатьох чинникiв: природи полiмеру, природи i юлько-стi пороутворювача, розмiрiв, кiлькостi i геометричноi характеристики утворених пор, способу та параметрiв процесу екструзп, розподшу температури матерiалу в цилiндрi i головцi екструдера, швидкоси екструдуван-ня [6, 8].
Отриманий вирiб може бути щлком монолiтним або пористим (рис. 1, а), може мати пористий внутршнш шар i монолiтну поверхню (рис. 1, б). Умовою одержан-ня необхiдноi пористоi структури в процеа екструзii е правильний розподiл температур в цилiндрi i головцi екструдера. Температура першо: другоi i третьоi зон пластикацiйного цилiндра повинна бути нижчою, шж температура початку розкладання пороутворювача. Лише в четвертш зонi цилiндра екструдера температура повинна бути вищою, шж температура початку розкладання пороутворювача, а температура екстру-зшно: головки повинна бути близькою або нижчою за температуру розкладу пороутворювача [1, 2, 6].
Залежно вщ температури охолодження можна отримати рiзний стутнь пористост екструдату, причо-му охолодження пористих виробiв тривае довше, шж монолиних. Хоча теплоемнiсть пористого полiмеру е нижчою, шж монолiтного, але i його теплопровiднiсть значно нижча. Умови охолодження пористого екстру-дату значно впливають на утворення пористо: структури. Дуже повшьне охолодження може призвести до утворення нерiвномiрноi пористо: структури [4, 6, 7]. Процес пороутворення може ввдбуватися з вид^енням або поглинанням тепла [2, 10, 11].
Екзотермiчнi пороутворювачi тд час розкладання вид^яють багато енергii, тому процес пороутворення продовжуеться навиь за припинення зовшш-нього на^вання. В зв'язку з цим вироби, одержат з такими пороутворювачами, потрiбно довго та ш-
тенсивно охолоджувати, щоб запобПти ïx деформу-ванню. Це може стати причиною локальних перегрь bîb та утворення нepiвномipноï поpистоï структури (рис. 2). Головними представниками eкзотepмiчниx поpоутвоpювачiв е гiдpазиди, наприклад сульфо-гiдpазид, i сполуки азоту, наприклад азодикарбона-мщ. Вони використовуються для утворення пористо': структури полieтилeну, полiвiнiлxлоpиду, полшти-ролу i полiамiду.
/ • . '- V Mf*
г-"---.' ■':
Рис. 1. Мкроструктура пористо'1 оболонки з BMiCTOM пороутворювача 0,3 % i ступенем пористостi 32 %: а — одношарова оболонка; б — двошарова оболонка
Рис. 2. Одношарова пориста оболонка кабелю, одержана за використання екзотермiчного пороутворювача у ктькосп 0,6 %
Шд час застосування ендотермiчних пороутворю-вачiв утворення газу закшчуеться вiдразу пiсля при-пинення на^вання. Використання таких пороутво-рювачiв значно скорочуе час охолодження виробiв, а отже, пiдвищуе продуктивнiсть процесу екструзп. 1х представниками е бжарбонати, в першу чергу бжарбо-нат натрж чи амонiю, а також 2-пдрокси-1,2,3-пропан-трикарбонова кислота (лимонна кислота) [5, 6].
3. Цшь та задачi дослiдження
Метою роботи було розробити технолопчний процес виготовлення пористо: iзоляцiйноi оболонки елек-тричного кабелю з полiвiнiлхлориду методом екструзп та дослщити структуру i експлуатацшш властивостi одержано: оболонки.
Для реалiзацii мети необхiдно розв'язати наступнi завдання:
- встановити оптимальш технологiчнi параметри процесу екструзп пористо: полiмерноi оболонки з по-лiвiнiлхлориду для рiзних тишв пороутворювачiв, зокрема ендо- та екзотермiчних;
- проаналiзувати залежностi структури та експлу-атацiйних характеристик пористо: iзоляцiйноi оболонки вiд типу та вмшту пороутворювача;
- встановити оптимальний вмкт кожного типу пороутворювача в полiмернiй композицп, за якого одер-жують iзоляцiйну оболонку, що вщповщае вичизня-ним та мiжнародним стандартам.
4. Матерiали, обладнання та методи дослщження процесу пористо!' екструзп ПВХ-оболонки
З метою дослщження процесу пористо': екструзп одержували зовшшню тонкостшну пористу оболонку електричного кабелю з полiвiнiлxлоpиду (ПВХ). Ви-користовували типову технолопчну лiнiю для екструзп оболонки кабелю. Тexнологiчна лiнiя (рис. 3, а, б) складалася з екструдера, кутово': екструзшно': головки, ванни охолодження та пристрою для вщбирання кабелю. Параметри процесу екструзп представлен в табл. 1.
Таблиця 1
Параметри процесу екструзп кабельно'| оболонки з ПВХ
Параметр
Температура по зонах цилшдра екструдера, °C
Температура екструзшно'1 головки, °C
Температура охолодження, °C
Тиск в цилiндpi та екструзшнш головцi, МПа
Швидкють обертання
шнека, хв
,-1
Швидкiсть обертання приймального барабану, м/хв
Екзотepмiчний пороутворювач
170 175
165
185 190
175
16
5-12
40-80
100
Ендотepмiчний пороутворювач
150 155
165
165 175
175
16
7-12
40-80
100
Рис. 3. Технолопчна лшт для екструзп кабелы-юТ оболонки з ПВХ: а — технолопчна лЫ1я; б — екструз1йна головка для нанесення 1золяц1йноТ оболонки
В робот використовували полiвiнiлхлорид марки Vipa GK 70AS62-000 з наступними характеристиками: густина - 1330 кг/м3, твердють за Шором А - 90, водопоглинання - 0,25 %, мiцнiсть за розтя-гу - 14,5 МПа. Було використано два типи пороутво-рювачiв у виглядi гранул, зокрема екзотермiчний пороутворювач Hydrocerol PLC 751 та ендотермiч-ний - Hydrocerol BIH70, вмют яких у полiмерi стано-вив вiд 0,2 % до 1,0 %.
Hydrocerol BIH70 мiстить 70 % пороутворювача (сумш бiкарбонату натрiю i лимонно! кислоти) i мае температуру початку розкладу 140 °C. Hydrocerol PLC 751 - це сум^ на основi азодикарбонамiду з доданка-ми. Продуктами розкладу цих пороутворювачiв е дь оксид вуглецю, незначна кiлькiсть води i азоту, а також еколопчно безпечний бiкарбонат натрiю. Газоподiбнi продукти розкладу дифундують у навколишне середо-вище пiд час процесу переробки.
Пороутворювачi було вибрано вiдповiдно до при-роди полiмеру (ПВХ) та використано! методики досль джень. Пороутворювач зм^ували з гранулами поль меру за допомогою мехашчно! мiшалки.
Фiзичну структуру пористо! оболонки кабелю до-слiджували методом комп'ютерного аналiзу зобра-жень за допомогою металографiчного мжроскопа Vision DX 51 (Vision Engineering). Густину зразюв пористого екструдату з ПВХ визначали за допомогою пiкнометричного методу. Випробування на твердють були виконанi методом Шора за допомогою твердомiра AFFRI, модель ART.13. Мщнють за розтягу визначали на розривнш машинi марки 050/RT-601U японсько! фiрми «Kimura Machinery». Використовували зразки пористо! оболонки, з яких попередньо виймали мщ-ний дрт З метою визначення водопоглинання зразки
витримували у водi впродовж 168±1 год, по^м витри-мували в термошафi за 50±2 °C впродовж 24±1 год.
5. Результати дослщжень структури та експлуатацшних властивостей пористо! ПВХ-оболонки
Внаслiдок процесу екструзп одержано електрич-ний кабель (рис. 4) з одношаровою пористою ПВХ-обо-лонкою товщиною 1,3-2,0 мм та зовшшшм дiаметром 7,8-8,0 мм, що вщповщае в1тчизняним i м1жнародним промисловим нормам.
Рис. 4. Поперечний перер1з кабелю з ПВХ-оболонкою за вм1сту пороутворювача (Hydrocerol BIH 70) 0,4 %
На рис. 5 представлено мжрофотографп структури пористо! оболонки з рiзними пороутворювачами.
Рис. 5. М1крофотограф1я поперечного перер1зу пористоТ оболонки кабелю з ПВХ за вмюту пороутворювача 0,6 %: а - Hydrocerol BIH 70, б - Hydrocerol PLC 751
а
Результати дослщжень густини, ступеня пористости твердостi, мiцностi за розтягу, водо- та оливопо-глинання зразюв пористо! ПВХ-оболонки залежно вiд вмiсту пороутворювача зведенi в табл. 2.
Таблиця 2
Експлуатацшш властивостi пористоТ ПВХ-оболонки залежно вщ BMicTy пороутворювача
№ з/п C, % e, % p, кг/м3 Sh А or, МПа Ww, % Wo, %
Hydrocerol BIH 70
1 0 0 1330 90 14,2 0,25 0,18
2 0,2 10 1200 89 12,4 0,22 0,20
3 0,4 15 1103 89 11,3 0,20 0,19
4 0,6 20 1059 89 11,2 0,20 0,15
5 0,8 28 1040 90 10,7 0,19 0,20
6 1,0 35 865 90 9,8 0,19 0,20
Hydrocerol PLC 751
1 0 0 1330 90 14,2 0,25 0,18
2 0,2 12 1170 90 12,0 0,24 0,20
3 0,4 16 1112 90 11,7 0,24 0,19
4 0,6 25 997 89 11,0 0,22 0,18
5 0,8 30 930 89 9,8 0,22 0,18
6 1,0 38 825 89 8,8 0,19 0,18
В табл. 2: С - вмшт пороутворювача в матерiалi, %; 8 - стутнь пористостi зразкiв, %; р - густина зразюв, кг/м3; Sh А - твердеть зразкiв за Шором, тип А; аг - мiцнiсть зрaзкiв оболонки за розриву, МПа; Ww -водопоглинання зразюв оболонки, %; Ww - оливопо-глинання зрaзкiв оболонки, %.
Яюсть пористого платмасового виробу визначаеть-ся ступенем пористостi та густиною. В роботi отрима-но зовшшню оболонку кабелю iз ступенем пористосп вiд 10 до 38 % та густиною вщ 1200 до 825 кг/м3 залежно вщ типу та вмшту пороутворювача в полiмерi. Варто вiдзнaчити, що тд час використання ендотермiчного пороутворювача одержали вироби з дещо меншим ступенем пористости нiж пiд час використання екзо-термiчного пороутворювача за однакового 1х вмiсту в полiмерi.
Результати дослщжень мiцнiсних характеристик одержаних пористих оболонок вщповщають вимогам, що ставляться до iзоляцiйних покриттiв електричних кaбелiв. Мщшсть за розтягу пористих ПВХ-оболонок е лише на 20-30 % нижчою, шж монолггних, i знахо-диться в межах 8,8-12 МПа (табл. 2). В той же час, пороутворення практично не впливае на твердость
зовшшньо! монолггно1 поверхш ПВХ-оболонки одержаних кабелiв (табл. 2).
Шд час використання в процеа екструзii ендотер-мiчного пороутворювача водопоглинання пористих ПВХ-оболонок за вмшту пороутворювача 0,8 i 1,0 % зменшуеться на 24 % порiвняно iз монолiтною обо-лонкою, а за використання аналопчних концентрацiй екзотермiчного пороутворювача - водопоглинання зменшуеться ввдповвдно на 16 i 24 %. Одночасно стутнь пористосп таких оболонок складае вщ 28 до 38 %. Зменшення водопоглинання пористих ПВХ-оболонок порiвняно з монолiтними пояснюеться монолиною зовнiшньою поверхнею пористих оболонок, а також тим, що утвореш пори заповнеш повiтрям i блокують проникнення вологи всередину матерiалу. Встановле-но, що пороутворення майже не впливае на оливопо-глинання одержаних оболонок.
5. Висновки
Природа та концентращя використаних для досль джень пороутворювaчiв пвдбрана таким чином, що за вказаних умов проведення процесу екструзп ПВХ-обо-лонки, одержано оболонку електричного кабелю з монолиною зовнiшньою поверхнею та пористим внутршшм шаром. Зовнiшнiй вигляд та розмiри тако'' оболонки кабелю ввдповвдають вiтчизняним та мiжнaродним про-мисловим нормам. В результат дослiджень встановлено оптимальш технологiчнi параметри процесу екструзп пористо! оболонки для кожного з титв пороутворювача.
Встановлено, що тип та вмкт пороутворювача в полiмернiй композицп впливають на окремi експлуатацшш характеристики одержано'! ПВХ-оболонки, зокрема iз зростанням кiлькостi пороутворювача змен-шуються мiцнiсть та водопоглинання оболонки. Отже, одержана пориста полiмернa оболонка електричного кабелю ввдзначаеться меншою на 20-30 % масою, ниж-чим водопоглинанням, аналопчною твердiстю та оли-вопоглинанням, i лише на 20 % нижчою мщшстю, нiж монолитна ПВХ-оболонка.
Використання в процесi екструзп ПВХ-оболонки електричного кабелю ендотермiчних пороутворювaчiв у кiлькостi 0,2-0,8 % та екзотермiчних пороутворюва-чiв у юлькосп 0,4-0,6 % дозволяють одержати висо-коякiсний вирiб, собiвaртiсть якого е значно нижчою, шж монолiтноi ПВХ-оболонки. Отже, використання процесу пористо'' екструзп у виробництвi оболонок електричних дропв i кaбелiв дозволяе значно зменши-ти мaтерiaльнi та енерго витрати.
^iTepaTypa
1. Boci^ga, E. Wplyw zawartosci poroforu i warunkow wtryskiwania na wybrane wlasciwosci i stan powierzchni wyprasek z polipropylenu [Text] / E. Boci^ga, P. Palutkiewicz // Polimery. - 2012. - Vol. 57, Issue 1. - P. 38-42. doi: 10.14314/polimery.2012.038
2. Garbacz, T. Structure and properties of cellular injection molded products [Text] / T. Garbacz // Polimery. - 2013. - Vol. 58, Issue 4. - P. 295-303. doi: 10.14314/polimery.2013.295
3. Tejeda, E. H. Morphology and mechanical properties of foamed polyethylene-polypropylene blends [Text] / E. H. Tejeda, C. Z. Sahagun, R. Gonzalez-Nünez, D. Rodrigue // Journal of Cellular Plastics. - 2005. - Vol. 41, Issue 5. - P. 417-435. doi: 10.1177/0021955x05056959
4. Dulebova, L. Thermal analyzes of polymer composites [Text] / L. Dulebova, T. Garbacz // Transfer innovacii. - 2013. - Vol. 26. -P. 130-134.
5. Evaluate the effectiveness of the extrusion process [Text] / L. Kascak (Ed.) // Presented at Conference PRO-TECH-MA 2012. -Her'lanyKosice: Technical University of Kosice, 2012. - P. 180-185.
6. Okamoto, K. T. Microcellular processing [Text] / K. T. Okamoto. - Munich: Carl Hanser Verlag, 2003.
7. Sikora, J. W. Impact of feed opening width and position on PVC extrusion process effectiveness [Text] / J. W. Sikora, B. Samujlo // International Polymer Processing. - 2013. - Vol. 28, Issue 3. - P. 291-299. doi: 10.3139/217.2729
8. Qiong, Z. Exo-endothermic blowing agent and its foaming behavior [Text] / Z. Qiong, C. Chuan-Bo // Journal of Cellular Plastics. - 2005. - Vol. 41, Issue 3. - P. 225-234. doi: 10.1177/0021955x05053521
9. Zach, P. Studies of cellular plastics used for the production of car seats [Text] / P. Zach. - Plastics and Chemistry, 2006. - P. 11-12.
10. Samujlo, B. The impact of selected granulometric properties of poly(vinyl chloride) on the effectiveness of the extrusion process [Text] / B. Samujlo, J. W. Sikora, B. Samujlo //Journal of Polymer Engineering. - 2013. - Vol. 33, Issue 1. - P. 77-85. doi: 10.1515/ polyeng-2012-0100
11. Sikora, J. W. Screw extrusion [Text] / J. W. Sikora; T. Sabu, W. Yang. - Advances in polymer processing. From macro to nanosca-les. - Oxford-Cambridge-New Delhi : Woodhead Publishing Limited, 2009.
Вивчеш процеси одержання фератiв(VI) лужних металiв у присутностi Хрому та його сполук, що м^тяться у вихiднiй сировит. Встановлено, що часто протягом синтезу домшки Хрому iз залiзовмiсних компонентiв переходять як у лужний розчин, так i у кристалiчт ферати у виглядi оксоатону СгО42-. Запропоновано технологiчт ршення для мiнiмiзацii накопичення сполук Сг(У1) у щльовому продуктi
Ключовi слова: синтез фератiв(VI), домшки Хрому, забруднення хроматами, визначення Сг(У1), ступть
перетворення
□-□
Изучены процессы получения ферратов(У1) щелочных металлов в присутствии хрома и его соединений, содержащихся в исходном сырье. Установлено, что часто в ходе синтеза примеси хрома из железосодержащих компонентов переходят как в щелочной раствор, так и кристаллические ферраты в виде оксоани-она СгО41-. Предложены технологические решения для минимизации накопления соединений Сг(У1) в целевом продукте
Ключевые слова: синтез ферратов(У1), примеси хрома, загрязнение хроматами, определение Сг(У1), степень превращения
УДК 661.872
|DOI: 10.15587/1729-4061.2015.426341
ВЛИЯНИЕ СОЕДИНЕНИЙ ХРОМА НА СИНТЕЗ ФЕРРАТОВ(У!) ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ
Д. А. Головко
Кандидат химических наук, доцент Кафедра технологии неорганических веществ и экологии Украинский государственный химико-технологический университет пр. Гагарина, 8, г. Днепропетровск, Украина, 49005 E-mail: [email protected]
1. Введение
Интерес к ферратам^1) щелочных металлов, обладающих одним из самых больших редокс-потенциалов (2,2 В) и высокой реакционной способностью постоянно растет, что открывает перспективу их широкого применения для нужд промышленной экологии, органического синтеза, производства источников энергии и т. п. [1-3]. Несмотря на неоспоримые преимущества использования ферратов в различных областях, к настоящему времени применение производных Fe(VI) все еще не получило должного распространения, что обусловлено их относительно высокой себестоимостью по сравнению с такими традиционными окислителями, как хлор, пероксид водорода, гипохлорит натрия и др. Естественно, что снижение затрат может быть достигнуто как за счет усовершенствования и разработки новых технологий получения ферратов [1, 4], так и при использовании более дешевых реагентов
для синтеза, в частности различных производственных отходов. Последний путь представляется весьма многообещающим, и именно ему в последнее время уделяется повышенное внимание [5-8]. Однако, при этом необходимо учитывать, что если концентрация сопутствующих примесей, например, соединений тяжелых металлов, в исходном сырье завышена, то и целевой продукт может быть также загрязнен их производными.
Представленная статья посвящена изучению особенностей получения ферратов^1) в присутствии примесей, содержащихся в исходном сырье.
2. Анализ литературных данных и постановка проблемы
Несмотря на большое число публикаций, посвященных теоретическим и прикладным аспектам
!© Д
