химический каталог




Активные угли и их промышленное применение

Автор X.Кинле, Э.Бадер

стого дистиллята. Количество выделившейся воды определяют с помощью мерного цилиндра в нижней части аппарата.

Метод Карла Фишера (DIN 51777) [16]. В тех случаях, когда применение методики с ксилолом невозможно, например в присутствии летучих или смешивающихся с водой органических веществ, влагосодержание определяют методом Карла Фишера [17]. В этом случае около 3 г испытываемого активного угля встряхивают в 50 мл абсолютно сухого метанола в закрытом сосуде и затем оттитровывают воду в 20 мл водно-метаноль-ной смеси с помощью реактива Карла Фишера. При пересчете на общее количество получают влагосодержание с точностью около +5% (масс). При анализе угольных проб с влагосодержанием более 10 % (масс.) необходимо увеличить количество метанола.

5.3.2. Определение содержания золы

Зольность активных углей можно определить прокаливанием навески, помещенной в фарфоровый тигель, в электрической муфельной печи. Хорошо воспроизводимые значения получают по спообу DIN 51719 [18] при снижении рекомендованной для кокса температуры 815 °С до 600—625 °С. (Более высокие температуры приводят к частичному улетучиванию составных частей золы.) При таком определении предварительно осушенную пробу помещают в нагретую печь для озоления и выдерживают 60 мин при заданной температуре. Зольность определяют также по ASTMD2866—70 при 625 ±25°С, время прокаливания при этом составляет несколько часов. Определение может быть ошибочным, если в химических реактивах содержится свободная фосфорная кислота, поскольку при температуре озоления она улетучивается.

5-3.3. Определение содержания летучих компонентов

В некоторых случаях может иметь значение определение содержания летучих компонентов в исходных или отработанных активных углях. Для этого в соответствии с DIN 51720 [19] влажную пробу нагревают в тигле из кварцевого стекла с при-ТеРтой крышкой, помещенном в муфельную печь, в течение

7 мин при 900 ±10°С. Содержание летучих выражают в массовых процентах, отнесенных к единице массы сухого исходного материала. Однако следует учитывать, что при разложении низкокипящих углеводородов образуется аморфный углерод, что может служить источником ошибок при определении летучих компонентов в насыщенных активных углях.

5.3.4. Определение рН

Благодаря содержанию минеральных компонентов и присутствию поверхностных кислородных соединений углерода активные угли могут оказывать большое влияние на рН водных систем. Поскольку в химической и пищевой промышленности активные угли применяются для обработки многих веществ, чувствительных к значению рН, определение этой величины нередко является важным критерием при выборе необходимого активного угля. Неосушенный уголь обычно кипятят около 5 мин в денонсированной, свободной от С02 воде и раствор декантируют после охлаждения и отстаивания. рН декантированного раствора определяют электрометрически с помощью стеклянного электрода.

5.3.5. Определение содержания растворимых компонентов

Во многих случаях применения активных углей в жидко-фазных процессах важно знать содержание растворимых примесей в угле. При этом можно определить состав растворимых в нейтральной воде компонентов или долю примесей, растворимых в кислотах. В специфических условиях применения может оказаться важным содержание примесей, растворяющихся в органических растворителях.

При определении содержания водорастворимых примесей тщательно взвешенную навеску осушенного активного угля несколько минут кипятят в воде с обратным холодильником, а зерненые угли — несколько часов. После фильтрования охлажденной взвеси аликвотную долю фильтрата упаривают и остаток взвешивают.

Растворимые в кислотах и спиртах примеси в принципе определяют одинаковыми способами. Различия проявляются при солянокислотной экстракции: вследствие превращения растворимых в кислоте неорганических примесей (например, карбонатов) в летучие хлориды остаток после выпаривания не тождественен уменьшению зольности при кислотной обработке. Оценка растворимой зольной части важна в условиях промышленных процессов, в лабораторных исследованиях принято анализировать остаток после выпаривания.

68

В фармацевтической практике рекомендуется [20] определение так называемой сульфатной золы. В этом случае растворимая в кислоте доля переводится в сульфат и определяется как сульфатная зола.

5.3.6. Определение катионов и анионов

Методы, описанные в разделах 5.3.2 и 5.3.5, позволяют получить представление только об общем содержании примесей в активном угле. Во многих случаях нежелательно присутствие лишь некоторых катионов или анионов, поэтому требуется точное определение только этих примесей. Например, содержание нескольких процентов кремнезема в активном угле абсолютно безвредно, тогда как примеси цинка или свинца недопустимы даже при концентрации несколько частей на миллион.

Приготовление опытных растворов. Для определения содержания неорганических примесей в активном угле проводится экстрагирование кислотой или водой. Точно взвешенную навеску активного угля, например 25 г (сухое вещество), кипятят 1—2 ч в воде или кислоте с обратным холодильником. При кислотной экстракции обычно используется соляная или азотная кислота. Нерастворимые соединения золы можно перевести в растворимые с помощью, например, гидросульфита калия или соды и поташа и определить содержание этих веществ.

Определение катионов. Кальций и магний могут оказывать вредное действие в водных системах, особенно там, где нежелательно выделение накипеобразователей, например в конденсатах (см. разд. 9.4) или бассейновой воде (см. раздел 9.5). Труднорастворимые соединения кальция, например соли щавелевой кислоты, могут образоваться при осветлении и очистке растворов. Оба щелочноземельных иона можно определить комплексометрнческим титрованием после экстракции соляной кислотой.

Присутствие железа мешает во многих случаях использования активного угля, поскольку трехвалентное железо часто образует окрашенные соли или комплексы. Кроме того, трехвалентное железо промотирует многие окислительные процессы, представляющие собой нежелательные побочные реакции. Содержание железа, растворимого в воде пли кислоте, часто является важным критерием применимости активного угля. Аналитическое определение осуществляется экстракцией железа водой или соляной кислотой с последующим комплексометрнческим или колориметрическим титрованием с тиоцианатом или фенантро-яином.

Вредной примесью в активных углях является марганец. Он придает воде неприятный привкус, если содержится в углях, используемых в процессе водоочистки при производстве прохладительных напитков, а также проявляет каталитическое

действие, отмечаемое, например, при производстве покрышек (см. раздел 12.4). Аналитическое определение проводится коло-рнметрированнем после вытяжки бисульфатом калия и окисления до перманганата.

Следы меди в активных углях проявляют токсическое действие. Поэтому во многих случаях применения активного угля в фармацевтической и пищевой промышленности устанавливается предельно допустимое содержание меди, обычно определяемое как количество меди, растворимой в азотной кислоте. Ионы меди оказывают вредное действие в отдельных процессах, в которых активные угли используются в качестве катализаторов; здесь содержание меди также должно находиться в определенных пределах. Определение меди в азотнокислотной вытяжке можно провести колориметрически батокупроином. Когда представляет интерес знание общего содержания меди в образце, следует применять вытяжку бисульфатом калия, поскольку медь плохо растворяется в азотной кислоте. Однако в большинстве случаев вполне достаточно сведений о количестве меди, растворимой в кислоте.

Иногда важно знать содержание щелочи в активном угле. Однако обычно нежелательно лишь большое содержание ионов щелочных металлов, которое количественно легко определяется пламенной фотометрией солянокислотной вытяжки.

Для оценки импрегнированных или отработанных активных углей иногда имеют значения сведения о других катионах. В этих случаях следует воспользоваться соответ

страница 18
< 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

Скачать книгу "Активные угли и их промышленное применение" (2.76Mb)


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

 

 

Реклама
контактные линзы hera rise
вднх широкоформатная клейкая
ремонт авто крыло вмятина цена
деревянный стол с камнем

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
(19.09.2017)