Водні розчини сумішей СГДП з алкілсульфатами натрію різного складу виявляють синергетичний ефект у процесах міцелоутворення, адсорбції на межі розділу фаз розчин - повітря, солюбілізації н-декану та піноутворення.

Екстракційне вилучення СГДП із розчинів при введенні аніонної ПАР у водну або н-пентадеканову фазу доцільно здійснювати у лужному середовищі. Використання флотоекстракції дозволяє найбільш повно вилучити СГДП за допомогою невеликих кількостей (3-10 мг/дм3) н-алканів, запобігти недоліків методів екстракції та флотації.

Ключові слова: солі гексадецилпіридинію, осаджувальна флотація, екстракція, флотоекстракція, алкілсульфати натрію, колоїдно-хімічні властивості.

АННОТАЦИЯ

Волювач О.В. Коллоидно-химические закономерности выделения солей гексадецилпиридиния из водных растворов. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук по специальности 02.00.11 - коллоидная химия. - Институт биоколлоидной химии им. Ф.Д. Овчаренко НАН Украины, Киев, 2006.

Диссертация посвящена изучению коллоидно-химических закономерностей выделения солей гексадецилпиридиния (СГДП) из разбавленных водных растворов методами осадительной флотации, экстракции, флотоэкстракции на основании детального исследования объемных и поверхностных свойств растворов индивидуальных и бинарных смесей СГДП и его гомологов с алкилсульфатами натрия (АСН).

Показано, что для эффективного выделения СГДП из растворов методом осадительной флотации следует использовать неорганические реагенты, содержащие многозарядные ионы: гексацианоферраты (III, II) калия, или органические - тридецилкарбоксилат калия, тетрадецилсульфат натрия, значения адсорбционно-мицеллярного энергетического соотношения которых равны единице. Наиболее полно процесс выделения СГДП протекает в том случае, когда реагенты-осадители вводятся в систему в количестве, стехиометрически необходимом для образования труднорастворимого продукта коллоидной степени дисперсности (сублат). Экспериментально подтверждено уравнение, позволяющее прогнозировать максимально возможную степень флотационного выделения СГДП по их начальной концентрации в растворе и растворимости сублата. Термодинамически обоснована прямолинейная зависимость логарифма растворимости алкилсульфатов алкилпиридиния от общего числа атомов углерода в углеводородных радикалах индивидуальных поверхностно-активных веществ (ПАВ).

Изучение коллоидно-химических свойств водных растворов бинарных смесей бромида гексадецилпиридиния (БГДП) и АСН показало, что в широком диапазоне их мольных соотношений наблюдается синергетический эффект в процессах мицеллообразования, адсорбции на границе раздела фаз раствор ПАВ - воздух и пенообразования. Состав смешанных мицелл и адсорбционных слоев зависит от состава раствора и длины углеводородного радикала в молекуле АСН. Величины свободной энергии Гиббса мицеллообразования и адсорбции ПАВ коррелируют с величинами параметров взаимодействия ПАВ в смешанных мицеллах и адсорбционных слоях и максимальны при эквимолярном соотношении компонентов в растворе.

Установлен факт повышения растворимости н-декана в растворах индивидуальных бромидов

алкилпиридиния (БАП) и АСН в “домицеллярной“ области по сравнению с его растворимостью в чистой воде. Выше критической концентрации мицеллообразования (ККМ) растворы БАП - АСН по сравнению с растворами индивидуальных компонентов обладают большей солюбилизирующей способностью, которая возрастает с повышением концентрации, температуры и с увеличением длины углеводородного радикала ПАВ.

Экспериментально показано, что экстракционное выделение СГДП из бинарных растворов с тридецилкарбоксилатом калия или с тетрадецилсульфатом натрия н-пентадеканом и из индивидуальных растворов н-пентадеканом с добавкой тридецилкарбоновой кислоты в широкой области концентраций взаимодействующих компонентов целесообразно проводить при рН 10.

Проведение процесса флотоэкстракции с помощью небольших количеств н-алканов позволяет повысить степень очистки водных растворов от СГДП, избежать, по сравнению с их флотационным выделения, образования пенного продукта, а по сравнению с экстракционным - сократить время достижения равновесия, существенно уменьшить расход экстрагента.

Ключевые слова: соли гексадецилпиридиния, осадительная флотация, экстракция, флотоэкстракция, алкилсульфаты натрия, коллоидно-химические свойства.

SUMMARY

Voluvach O.V. Colloid-Chemical Regularities of Isolation of Hexadecylpyridinium Salts from Aqueous Solutions. - Manuscript.

Dissertation for the Degree of Candidate of Chemical Sciences, specialisation 02.00.11 - Colloid Chemistry. - Ovcharenko Biocolloid Chemistry Institute of National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, 2006.

The present thesis is devoted to the development of colloid-chemical regularities of isolation of hexadecylpyridinium salts (HDPS) from aqueous solutions by precipitating flotation, extraction, flotoextraction methods.

The addition of stoichiometric amounts of inorganic (potassium hexacyanoferrates (III, II)) or organic (sodium tetradecylsulfate and potassium tridecylcarboxylate) reactants to aqueous solutions of HDPS have been found to be important for effective realization of the precipitating flotation process.

The aqueous solutions of mixtures of HDPS with of sodium alkylsulfates of different composition discover synergetic effect in processes of micellization, adsorption on the interface of phases solution-air, solubilization of n-decane and foam-forming.

The extraction isolation of HDPS from aqueous solutions following the addition of anionic surfactant to aqueous or n-pentadecanic phase is advisable in an alkaline condition. The use of the flotoextraction with the help of small amounts (3-10 mg/dm3) of n-alkanes enables the most complete HDPS extraction, admits to avoid drawbacks typical for extraction and flotation methods.

Keywords: hexadecylpyridinium salts, precipitating flotation, extraction, flotoextraction, sodium alkylsulfates, colloid-chemical properties.

Размещено на Allbest.ru