Вклад сорбции в эффективность процесса флокуляции суспензий композициями ПАВ-природный полимер
Вантажиться...
Дата
2019
Науковий керівник
Укладач
Редактор
Назва журналу
ISSN
E-ISSN
Назва тому
Видавець
Одеський національний університет імені І. І. Мечникова
Анотація
Изучена флокуляция глинистых суспензий композициями, содержащими поверхностно-активное вещество (ПАВ) и природный флокулянт. Показано, что существенная
роль в процессе флокуляции принадлежит сорбции ПАВ, которая определяется природой флокулянта. Сорбция в исследуемых системах носит физический характер. Установлено, что композиции природных флокулянтов (хитозана и альгината натрия) с катионным ПАВ действуют эффективнее, чем индивидуальные флокулянты. Полученные
данные позволяют утверждать, что исследуемые композиции могут найти применение
для осветления суспензий, благодаря ряду преимуществ: эффективности действия, низким расходам реагентов, экологической безопасности.
Методи коагуляції/флокуляції досить поширені завдяки економічної привабливості та простоті виконання. Перевагою цих методів є їх універсальність. Флокуляцію частіше використовують з метою первинної очистці води або обезводнення осадів. В літературі багато відомостей стосовно успішного використання синтетичних полімерних флокулянтів. Але не завжди вони можуть застосовуватись, оскільки деякі мономери токсичні та стійкі до біологічного руйнування. Тому в останній час з’явилося чимало досліджень, що присвячені використанню природних полімерів в якості флокулянтів. Вже існує опит використання композицій природних флокулянтів з неорганічними коагулянтами та синтетичними полімерами. Проведені нами раніше дослідження показали достатньо високу ефективність використання природних полімерів в якості флокулянтів суспензій каоліну та донних осадів. Ступінь освітлення суспензій досягала 80 %. Однак на ефективність процесу значно впливала зміна кислотності розчину. З технологічної точці зору це знижує ефективність очистці води. Уникнути цієї проблеми можна завдяки використанню композицій природних полімерів з іншими неорганічними та органічними речовинами. Вивчено флокуляцію глинистих суспензій композиціями, що містять поверхнево-активну речовину (ПАР) та природний флокулянт. Досліджено сорбцію катіонної ПАР високомолекулярними сполуками зі зміною температури. З’ясовано, що сорбція протікає ефективно, має фізичний характер. Показано значний внесок сорбції в процес флокуляції суспензій з використанням флокулюючих композицій ПАР-природний полімер (хітозан, альгінат натрію). Сорбція визначається природою флокулянту, його концентрацією та зарядом. Ефективність флокуляції підвищується завдяки використанню композицій ПАР-природний полімер.
Natural flocculants as chitosan and sodium alginate has physic-chemical properties: biodegradability, reaction and complexing ability, compatibility with living tissues without toxicity. Researches had shown that chitosan and sodium alginate can be used for flocculation of suspensions, sorption from aqueous solutions of heavy metals. Sorption has a specific role in the flocculation process. Sorption determined by the nature, molecular weight, concentration, charge density of the flocculants, as well as the properties of dispersions. It is necessary to understand the mechanism of processes in these systems in order to select an effective flocculants. The mechanism of action of natural flocculants is different from synthetic. The state of biopolymers depends on the pH of the solution. A positive effect on flocculation exerted by the addition of inorganic substances, surfactants or oppositely charged polyelectrolytes. The aim of our researches was to study the flocculation ability of compositions natural flocculants and surfactants. It was studied sedimentation stability of suspensions ground sediments containing macromolecular substances (flocculants) and cationic surfactants. It was shown that the sedimentation stability defines as flocculants characteristics such as molecular weight, concentration, nature of flocculants, polyelectrolyte’s charge density and nature of the suspensions. It was found that compositions of natural flocculants chitosan and sodium alginate with surfactants are effective. The findings suggest that the studied compositions of natural flocculants have significant potential for use, thanks to a number of advantages: the efficiency of their actions, low reagent consumption, environmental safety.
Методи коагуляції/флокуляції досить поширені завдяки економічної привабливості та простоті виконання. Перевагою цих методів є їх універсальність. Флокуляцію частіше використовують з метою первинної очистці води або обезводнення осадів. В літературі багато відомостей стосовно успішного використання синтетичних полімерних флокулянтів. Але не завжди вони можуть застосовуватись, оскільки деякі мономери токсичні та стійкі до біологічного руйнування. Тому в останній час з’явилося чимало досліджень, що присвячені використанню природних полімерів в якості флокулянтів. Вже існує опит використання композицій природних флокулянтів з неорганічними коагулянтами та синтетичними полімерами. Проведені нами раніше дослідження показали достатньо високу ефективність використання природних полімерів в якості флокулянтів суспензій каоліну та донних осадів. Ступінь освітлення суспензій досягала 80 %. Однак на ефективність процесу значно впливала зміна кислотності розчину. З технологічної точці зору це знижує ефективність очистці води. Уникнути цієї проблеми можна завдяки використанню композицій природних полімерів з іншими неорганічними та органічними речовинами. Вивчено флокуляцію глинистих суспензій композиціями, що містять поверхнево-активну речовину (ПАР) та природний флокулянт. Досліджено сорбцію катіонної ПАР високомолекулярними сполуками зі зміною температури. З’ясовано, що сорбція протікає ефективно, має фізичний характер. Показано значний внесок сорбції в процес флокуляції суспензій з використанням флокулюючих композицій ПАР-природний полімер (хітозан, альгінат натрію). Сорбція визначається природою флокулянту, його концентрацією та зарядом. Ефективність флокуляції підвищується завдяки використанню композицій ПАР-природний полімер.
Natural flocculants as chitosan and sodium alginate has physic-chemical properties: biodegradability, reaction and complexing ability, compatibility with living tissues without toxicity. Researches had shown that chitosan and sodium alginate can be used for flocculation of suspensions, sorption from aqueous solutions of heavy metals. Sorption has a specific role in the flocculation process. Sorption determined by the nature, molecular weight, concentration, charge density of the flocculants, as well as the properties of dispersions. It is necessary to understand the mechanism of processes in these systems in order to select an effective flocculants. The mechanism of action of natural flocculants is different from synthetic. The state of biopolymers depends on the pH of the solution. A positive effect on flocculation exerted by the addition of inorganic substances, surfactants or oppositely charged polyelectrolytes. The aim of our researches was to study the flocculation ability of compositions natural flocculants and surfactants. It was studied sedimentation stability of suspensions ground sediments containing macromolecular substances (flocculants) and cationic surfactants. It was shown that the sedimentation stability defines as flocculants characteristics such as molecular weight, concentration, nature of flocculants, polyelectrolyte’s charge density and nature of the suspensions. It was found that compositions of natural flocculants chitosan and sodium alginate with surfactants are effective. The findings suggest that the studied compositions of natural flocculants have significant potential for use, thanks to a number of advantages: the efficiency of their actions, low reagent consumption, environmental safety.
Опис
Ключові слова
флокулянты, суспензии, хитозан, альгинат натрия, флокулянти, суспензії, хітозан, альгінат натрію, suspensions, chitosan, sodium alginate
Бібліографічний опис
Вісник Одеського національного університету = Odesa National University Herald