химический каталог




ФЛОКУЛЯНТЫ

Автор Химическая энциклопедия г.р. Н.С.Зефиров

ФЛОКУЛЯНТЫ, вещества, вызывающие в жидких дисперсных системах флокуляцию - образование рыхлых хлопьевидных агрегатов (флокул) из мелких частиц дисперсной фазы (см. Коагуляция).

Наиб. практическое значение имеет флокуляция в водной среде, вызванная высокомол. ФЛОКУЛЯНТЫ- полиэлектролитами или неионо-генными полимерами. При этом наиболее вероятна так называемой адсорбционная флокуляция - соединение частиц в результате адсорбции отдельных сегментов макромол. цепи ФЛОКУЛЯНТЫ на разных частицах. Возможны также и др. механизмы: взаимодействие между молекулами ФЛОКУЛЯНТЫ, каждая из которых адсорбционно связана с одной частицей, неадсорбционная флокуляция, например вытес-нительная, протекающая по механизму гидрофобных взаимодействий.

Адсорбционная флокуляция происходит, как правило, при оптим. соотношении концентраций ФЛОКУЛЯНТЫ и частиц дисперсной фазы. На кинетику и полноту флокуляции, а также структуру и свойства флокул влияют, с одной стороны, молекулярная масса, степень ионизации, конформация макромолекул ФЛОКУЛЯНТЫ, с другой - знак и плотность поверхностных зарядов, размер и форма коллоидных частиц, химический состав их поверхности. Наиб. эффективна флокуляция при степени адсорбционного заполнения поверхности частиц полимером около 0,5. Избыток ФЛОКУЛЯНТЫ может не только ухудшить флокуляцию, но вызвать обратный процесс - де-флокуляцию, или пептизацию.

В коллоидных системах с неоднородной по составу дисперсной фазой различают общую (неизбирательную) и селективную (избирательную) флокуляцию. В первом случае фло-кулы образуются совокупностью частиц разной природы, во втором - преимущественно частицами одного из компонентов дисперсной фазы. Селективность объясняется специфичностью взаимодействие ФЛОКУЛЯНТЫ с частицами определенного типа. Усилить различие в свойствах поверхности частиц разного рода и, тем самым, увеличить селективность действия ФЛОКУЛЯНТЫ можно путем введения в систему реагентов-модификаторов, например низкомолекулярный электролитов или ПАВ. Флокуляция может быть селективной также в том случае, если максимум флокулирующего действия в отношении частиц различные типа соответствует различные равновесным концентрациям ФЛОКУЛЯНТЫ в дисперсионной среде.

Различают неорганическое и органическое ФЛОКУЛЯНТЫ Из неорганическое ФЛОКУЛЯНТЫ в промышлености применяют лишь поликремниевую кислоту. Орг. ФЛОКУЛЯНТЫ- различные син-тетич. или природные гомо- и сополимеры главным образом линейного строения с молекулярная масса . По способности к электемпературолитич. диссоциации их делят на неионогенные и ионоген-ные (полиэлектролиты).

Среди синтетич. ФЛОКУЛЯНТЫ широко распространены полимеры и сополимеры акриламида, например техн. полиакриламид (ПАА), содержащий 3-8 мол. % карбоксилатных звеньев, образующихся в результате гидролиза амидных групп в процессе синтеза полимера. В промышлености он обычно используется как неионогенный ФЛОКУЛЯНТЫ Химическая модифицирование ПАА позволяет получать на его основе ФЛОКУЛЯНТЫ различные типов и назначения. Практич. значение имеет также высокомол. полиэтиленоксид - неионогенный ФЛОКУЛЯНТЫ, часто применяемый в сочетании со стабилизаторами - антиоксидантами; в некоторых случаях используют поливиниловый спирт.

Из анионных ФЛОКУЛЯНТЫ в промышлености применяют: частично гидроли-зованный ПАА, содержащий в макромолекуле 20-40% карбоксилатных звеньев; продукты неполного щелочного (например, реагенты гипан, К-4, К-6, К-9) или кислотного (например, "Ока") гидролиза полиакрилонитрила с различные соотношением нитемпературильных, амидных и карбоксильных (или карбоксилатных) групп; гомо- и сополимеры акриловой (AK) и метакриловой (МАК) K-T [например, "Комета" - полиметакриловая кислота, на 50-60% нейтрализованная щелочью, метас (метасол) - сополимер метакриламида и МАК (или Na-соли МАК) при эквимолярном соотношении сомономеров, метакрил M-14 BB (лакрис 20) - сополимер метилметакрилата и МАК (или ее смешанной соли) при молярном соотношении 1:4]. К анионным ФЛОКУЛЯНТЫ с карбоксильными (карбоксилатными) группами относятся также сополимеры малеиновой и фумаровой K-T. Практич. интерес представляют ФЛОКУЛЯНТЫ с сильнокислотными группами (например, сульфогруппами) на основе полистирола (например, BK-1), ПАА и др. полимеров.

Катионные ФЛОКУЛЯНТЫ особенно эффективны при обработке дисперсных систем с отрицательно заряженными частицами. Слабоосновные катионные ФЛОКУЛЯНТЫ- поливиниламин, полиэтилен-имин, поливинилпиридины и др., содержащие в молекуле первичные, вторичные и третичные атомы азота, сильноосновные - полиэлектролиты с четвертичными аммониевыми или пиридиниевыми группами (получают исчерпывающим алкилирование атомов N слабоосновных ФЛОКУЛЯНТЫ или полимеризацией соответствующих мономерных соединений). В качестве катионных ФЛОКУЛЯНТЫ могут быть использованы полимеры аминоал-киловых эфиров AK и МАК, винилпиридинов, диаллиламина, диаллилдиметиламмонийхлорида (например, полиэлектролит ВПК-402), продукты алкилирования полидиметиламиноэтил-метакрилата и полидиэтиламиноэтилметакрилата (ВА-102, ВА-112), продукты последоват. хлорметилирования и амини-рования полистирола или поливинилтолуола (ВА-2, ВПК-01), модифицированный формальдегидом и вторичным амином (по реакции Манниха) ПАА, содержащий в макромолекуле до 30 мол. % катионных звеньев (например, КФ-4 и КФ-6, в которых помимо аминогрупп имеются амидные, карбоксильные и метоксильные группы).

Полиамфолитные ФЛОКУЛЯНТЫ- обычно продукты сополимеризации кислотного (AK, МАК, малеиновый ангидрид и др.) и основного (2-винилпиридин, диаллилдиметиламмонийхлорид и др.) мономеров. В ряде технол. процессов, например при флокуляции биологическое суспензий, полиамфолитные ФЛОКУЛЯНТЫ имеют преимущества перед ФЛОКУЛЯНТЫ анионного и катионного типов.

Природные ФЛОКУЛЯНТЫ выделяют непосредственно из растений (например, крахмал, полиальгинаты) или получают в результате химический переработки растит. (эфиры целлюлозы, модифицир. крахмалы, лигносульфоновые и гуминовые кислоты) или животного (например, хитозан из отходов переработки крабов, креветок, криля) сырья. К этой группе относятся также биофло-кулянты, изготовляемые методами биотехнологии в виде биомассы клеток микроорганизмов или продуктов их метаболизма; химический основа таких ФЛОКУЛЯНТЫ- гликопротеины, гетерополи-сахариды и др.

Используют ФЛОКУЛЯНТЫ для очистки воды бытового и пром. назначения, обезвреживания сточных вод и жидких производств, отходов, при добыче и флотационном обогащении полезных ископаемых, концентрировании латексов (путем сливкоотде-ления), выделении микроорганизмов из культуральной жидкости, микробиологическое производстве кормовых белков, инсектицидов, лек. препаратов, пищевая добавок и др. В зависимости от количества и дисперсности флокулируемой фазы, целей и условий флокуляции, типа применяемого реагента рабочие концентрации ФЛОКУЛЯНТЫ изменяются в широких пределах. Например, при подготовке воды для пром. и бытовых нужд ФЛОКУЛЯНТЫ используют в концентрациях 0,1-50 мг/дм3, а при очистке бурового раствора от шлама -0,1-1,5 г/дм3. Во многие случаях для повышения эффективности действия ФЛОКУЛЯНТЫ их применяют в сочетании с неорганическое коагулянтами.

Литература: Нетреба BIL, Флокуляция минеральных суспензий, M., 1983; В е й ц е r Ю.И., Минц Д.М., Высокомолекулярные флокулянгы в процессах очистки природных и сточных вод, 2 изд., M., 1984; Запольскнй А.К., Баран А.А., Коагулянты и флокулянты в процессах очистки воды, Л., 1987; Баран А.А., Тесленко A.Я., Флокулянты в биотехнологии, Л., 1990.

Л.А. Шиц.

Химическая энциклопедия. Том 5 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
монтажник кондиционеров обучение москва
тумбы под телевизор металлдизайн (metaldesign) md 570.1840 black
автосигнализация старлайн а91 отзывы
управляющий модуль системы вентиляции zscc235-145/375

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
(05.12.2016)