химический каталог




Переработка сульфатного и сульфитного щелоков

Автор Б.Д.Богомолов С.А.Сапотницкий

нина, обладающего пептизирующим действием, повышает устойчивость коллоидных растворов и ККМ для сульфатного мыла).

ККМ смесей поверхностно-активных веществ лежит между максимальным и минимальным значениями критической концентрации мицеллообразования составляющих смесь компонентов. В табл. 3.1 приводятся данные, характеризующие склонность к мицеллообразованию некоторых компонентов и собственно сульфатного мыла.

Из данных табл. 3.1 следует, что ККМ в ряду «стеарат— абиетат—олеат—линолят» возрастает, т. е. в сопоставимых ус59

ловиях способность веществ к мицеллообразованию для приведенного ряда убывает. Сульфатное мыло имеет промежуточную критическую концентрацию мицеллообразования, примерно соответствующую ККМ олеата натрия.

Для анализа процесса мицеллообразования могут быть использованы термодинамические функции: свободная энергия, энтальпия и энтропия процесса:

ЛФ=/?7ЧпСк; АН= — RT*(-H±Ј« \ оТ

AS^—R\nCK—RT(-^^-') V оТ ),

где ДФ — стандартное значение свободной энергии перехода моля ПАВ из раствора в мицеллу; АН — энтальпия мицеллообразования; AS — стандартная энтропия процесса; С„ —критическая концентрация мицеллообразования; /? —универсальная газовая постоянная; Т — термодинамическая температура.

3 2. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ АБИЕТАТА НАТРИЯ

г. к ККМ в черном щелоке, моль/м* - ДЯ

кДж/моль — ЬФ кДж/моль AS

ДжДмоль- К)

333 343 353 363 0,91 1,70 2,0 2,45 14,8 15,6

16,6

17,5 19,4 18,2 18,2 18,1 13,8 7,6 4,5 1,7

Экспериментальные данные, характеризующие изменение

термодинамических функций в зависимости от температуры приводятся в табл. 3.2. '

Энтальпия характеризует общую «энергоспособность» си60

стемы или процесса. Для стеарата и других натриевых солей насыщенных высших жирных кислот АН = 0, а ККМ не зависит от температуры. В этом случае свободная энергия мицеллообразования определяется только структурой ПАВ. Во всех других случаях АН<0, процесс экзотермичен и, следовательно, для стимулирования образования мицелл необходимо понижение температуры. При понижении температуры уменьшается как ККМ, так и абсолютное значение величины АН, поэтому концентрация мыла, недостаточная для мицеллообразования при высокой температуре, при более низкой температуре может стать достаточной для агрегации молекул.

Для процессов, протекающих самопроизвольно, а именно таким является процесс мицеллообразования, энтропия возрастает. Значительное изменение энтропийной составляющей указывает на существенную роль суммарных энтропийных изменений в процессе мицеллообразования в среде черного сульфатного щелока. Мицеллообразование в большой мере определяется особенностями структуры растворителя. При объединении неполярных частей молекул ПАВ в мицеллы нарушается ориентация молекул воды, наведенная при истинном растворении ПАВ. Это уменьшение ориентации молекул воды приводит к росту энтропии A.S>0 и уменьшению свободной энергии системы АФ<0. Таким образом, при ДФ<0 как увеличение энтропии, так и уменьшение АФ указывает на повышение склонности мыл к мицеллообразованию.

Для ионных ПАВ возможно отрицательное изменение энтропии т. е. AS<0. В таком случае играют роль не только изменения структуры растворителя, сопровождающие мицеллообразование (AS>0), но и электростатические взаимодействия в растворах мыл, вызывающие дополнительное структурирование воды (AS<0). Оно возможно вследствие ухода разрушающих структуру заряженных головных групп мономеров в мицеллу. В тройной системе «мыло—углеводород—вода» мицеллообразование наступает при меньшей концентрации мыла, чем в двойной системе «мыло—вода». Процесс протекает одновременно с включением углеводорода внутрь мицелл — солюби-лизацией и сопровождается значительным увеличением энтропии. При этом в процессе образования укрупненных мицелл, насыщенных углеводородом, происходит дополнительное разрушение структуры воды.

Органические добавки, снижающие общую полярность водной фазы, например диоксан, метанол, этиленгликоль и подобные демицеллизующие агенты вызывают рост ККМ. При этом свободная энергия увеличивается с ростом концентрации добавок, а мицеллообразование ухудшается.

Для выделения сульфатного мыла из черных щелоков необходима коагуляция коллоидных частиц. Сульфатное мыло яв61

ляется лиофильным коллоидом. Для его коагуляции необходимо достижение определенной концентрации электролитов, ниже которой высаливание невозможно. Предельная концентрация электролитов, необходимая для коагуляции коллоида, с понижением молекулярной массы вещества, повышением температуры или с появлением дополнительных двойных связей возрастает, т. е. чувствительность мыла к электролитам уменьшается. Предельная концентрация гидроксида натрия, например для натриевых солей высших жирных кислот, составляет, %:

мнристиновая кислота 7,7

стеариновая кислота 2,9

олеиновая кислота 4,2

Концентрация электролитов слабого черного щелока недостаточна для высаливания сульфатного мыла. Поэтому в промышленных условиях повышение концентрации электролитов достигается

страница 23
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142

Скачать книгу "Переработка сульфатного и сульфитного щелоков" (2.54Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
обувницы в прихожую узкие фото
эмиль хенри форма для пирога 30
светящиеся буквы на улицу
имеджин драгонс 17 июля 2017

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(25.05.2017)