КОЛЛОИДНО-ХИМИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ОЧИСТКИ ВОДЫ ОТ ХРОМА(VI) ФЛОТАЦИЕЙ С НОСИТЕЛЕМ
Вантажиться...
Дата
2015
Науковий керівник
Укладач
Редактор
Назва журналу
Номер ISSN
Номер E-ISSN
Назва тому
Видавець
Одеський національний університет імені І. І. Мечникова
Анотація
Экспериментально исследованы дисперсный состав и электрокинетические явления в
гетерогенной системе, образующейся в процессе очистки воды от ионов шестивалентного хрома методом флотации с носителем. С помощью теории ДЛФО установлено, что эффективность флотационной очистки определяется балансом сил молекулярного притяжения и электростатического отталкивания между частицами дисперсной фазы исследуемой системы. Показано, что методом флотации с носителем воду можно практически полностью очистить от оксоанионов CrО42-, предварительно осадив их сверхэквивалентным количеством хорида бария (1,25моль ВаCl2/моль К2CrО4) и используя в качестве носителя тонкодиспергированный парафин, при расходе последнего 6,31 г/г BaCrO4.
Експериментально досліджені дисперсний склад та електрокінетичні явища в гетерогенній системі, яка утворюється в процесі очистки води від йонів шестивалентного хрому методом флотації з носієм. За допомогою теорії ДЛФО встановлено, що ефективність флотаційної очистки визначається балансом сил молекулярного притягання та електростатичного відштовхування між частинками дисперсної фази системи, яка досліджується. Показано, що методом флотації з носієм воду можна практично повністю очистити від оксоаніонів CrО42-, спочатку осадивши їх надеквівалентною кількістю хлориду барію (1,25моль ВаCl2/моль К2CrО4) та використовуючи у якості носія тонко диспергований парафін при витраті його 6,31 г/г BaCrO4.
Size-consist and electrokinetic effects in heterogenic system generated by flotation-with-carrier water cleaning from Cr (VI) ions experimentally researched. Based on fundamental principles of DLVO Theory ascertained that effectiveness of flotation cleaning is determining by molecular attraction (Um) and electrostatic repulsion (Ui) forces balance between dispersion phase particles of test system. Approved that water can be definitely (98%) purified from Cr (VI) oxoanions (CrО42-) by flotation-with-carrier, which are previously precipitated with over equivalent amount of barium chloride (1.25 mole ВаCl2/ 1 mole К2CrО4) using as carrier a fine-dispersed paraffin (paraffin consumption is 6.31g/ 1 g BaCrO4). Determined that belaying of positive paraffin particles onto bubbles simplified by their negative charge. Total interaction energy (U = Um + Ui) between sublat particles (paraffin and barium chloride particle aggregate) and air bubbles is equal to zero upon optimal carrier consumption conditions. This points to the predominance of intermolecular attraction forces between converging particles of dispersion phase, which leads to their enlargement and as a consequence to more solid belaying onto air-bubbles surface and treated solution surface. Considering that electrolyte concentration with interaction energy hump between spherical particles is on the X-line (U = 0) and is critical, in other words causes quick disperse system coagulation; and the condition k∙Нс ≈ 2 must be met (where Нс is critical distance between particles). Computation of Нс value were performed for test flotation system: κ∙Нс = 1,05∙106 cm-1 × 1,89∙10-6 cm = 1,99. Obtained result can lend evidence that in conditions of equal amounts of precipitator and chrome oxo anions, and optimal carrier consumption, each sublat particles collision with bubbles will lead to heterocoagulation. Under precipitator consumption less than 1 mole ВаCl2/ 1 mole К2CrО4 Cr(VI) recovery ratio is not exceed 40%. In that case sublat and air bubbles interaction carries in sufficiently deep (-(40-50) kT) distal potential minimum. In such conditions remains the film of dispersion medium between bubble and particle, which promotes the detachment action forces of sublat particles from floating bubbles surface. Moreover in case of low precipitator consumption there is some excess amount of carrier particles which are not linked with extracted ion. In accordance with mentioned carrier particles will be extracted primarily. Under highest than optimal precipitator consumption the ζ-potential of sublat particles raising is observed, and as consequence the ion-electrostatic barrier of repulsion (Ui=10‑20 kT) between them is observed. There is water layer between sublat particles remains in such conditions. This is showed by deep (over 100 kT) potential minimums on the curves. As a result on the solution surface there is crumbly coagulum visually observed, which is destroyed by floating bubbles and carried into treated solution volume due to air agitation.
Експериментально досліджені дисперсний склад та електрокінетичні явища в гетерогенній системі, яка утворюється в процесі очистки води від йонів шестивалентного хрому методом флотації з носієм. За допомогою теорії ДЛФО встановлено, що ефективність флотаційної очистки визначається балансом сил молекулярного притягання та електростатичного відштовхування між частинками дисперсної фази системи, яка досліджується. Показано, що методом флотації з носієм воду можна практично повністю очистити від оксоаніонів CrО42-, спочатку осадивши їх надеквівалентною кількістю хлориду барію (1,25моль ВаCl2/моль К2CrО4) та використовуючи у якості носія тонко диспергований парафін при витраті його 6,31 г/г BaCrO4.
Size-consist and electrokinetic effects in heterogenic system generated by flotation-with-carrier water cleaning from Cr (VI) ions experimentally researched. Based on fundamental principles of DLVO Theory ascertained that effectiveness of flotation cleaning is determining by molecular attraction (Um) and electrostatic repulsion (Ui) forces balance between dispersion phase particles of test system. Approved that water can be definitely (98%) purified from Cr (VI) oxoanions (CrО42-) by flotation-with-carrier, which are previously precipitated with over equivalent amount of barium chloride (1.25 mole ВаCl2/ 1 mole К2CrО4) using as carrier a fine-dispersed paraffin (paraffin consumption is 6.31g/ 1 g BaCrO4). Determined that belaying of positive paraffin particles onto bubbles simplified by their negative charge. Total interaction energy (U = Um + Ui) between sublat particles (paraffin and barium chloride particle aggregate) and air bubbles is equal to zero upon optimal carrier consumption conditions. This points to the predominance of intermolecular attraction forces between converging particles of dispersion phase, which leads to their enlargement and as a consequence to more solid belaying onto air-bubbles surface and treated solution surface. Considering that electrolyte concentration with interaction energy hump between spherical particles is on the X-line (U = 0) and is critical, in other words causes quick disperse system coagulation; and the condition k∙Нс ≈ 2 must be met (where Нс is critical distance between particles). Computation of Нс value were performed for test flotation system: κ∙Нс = 1,05∙106 cm-1 × 1,89∙10-6 cm = 1,99. Obtained result can lend evidence that in conditions of equal amounts of precipitator and chrome oxo anions, and optimal carrier consumption, each sublat particles collision with bubbles will lead to heterocoagulation. Under precipitator consumption less than 1 mole ВаCl2/ 1 mole К2CrО4 Cr(VI) recovery ratio is not exceed 40%. In that case sublat and air bubbles interaction carries in sufficiently deep (-(40-50) kT) distal potential minimum. In such conditions remains the film of dispersion medium between bubble and particle, which promotes the detachment action forces of sublat particles from floating bubbles surface. Moreover in case of low precipitator consumption there is some excess amount of carrier particles which are not linked with extracted ion. In accordance with mentioned carrier particles will be extracted primarily. Under highest than optimal precipitator consumption the ζ-potential of sublat particles raising is observed, and as consequence the ion-electrostatic barrier of repulsion (Ui=10‑20 kT) between them is observed. There is water layer between sublat particles remains in such conditions. This is showed by deep (over 100 kT) potential minimums on the curves. As a result on the solution surface there is crumbly coagulum visually observed, which is destroyed by floating bubbles and carried into treated solution volume due to air agitation.
Опис
Вісник Одеського нац. університету: сер.: Хімія : науковий журнал / ОНУ ім. І.І. Мечникова . – Одеса : ОНУ ім. І.І. Мечникова, 2015
Ключові слова
хром, флотация с носителем, коллоидно-химические свойства, дисперсная система, теория ДЛФО, флотація с носієм, колоїдно-хімічні властивості, дисперсна система, теорія ДЛФО, chrome, flotation-with-carrier, colloidal-and-chemical properties of disperse systems, DLVO Theory
Бібліографічний опис
Вісник Одеського національного університету = Odesa National University Herald