Вилучення іонів важких металів із водних розчинів з використанням азотовмісного полімерного реагенту
Визначення хімічного складу і констант стійкості металополімерних комплексів. Дослідження закономірностей комплексоутворення полігексаметиленгуанідину солянокислого з іонами важких металів. Вивчення ролі в ньому концентрації та іонної сили розчину.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | автореферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 29.09.2014 |
| Размер файла | 48,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Встановлено, що зв'язування іонів металів макромолекулами ПГМГ відбувається всередині статистичних макроклубків, а здатність макромолекул зв'язувати іони важких металів збільшується в концентраційному інтервалі, де проявляється поліелектролітний ефект.
Встановлена поверхнева активність ПГМГ і його здатність переводити іони металів у вигляді метало-полімерних комплексів в поверхневий шар розчину, що дозволило обґрунтувати застосування ПГМГ для вилучення іонів важких металів із водних розчинів методом флотації.
Визначені технологічні умови синтезу ПГМГ. Розроблений метод аналітичного визначення концентрації ПГМГ в присутності іонів важких металів.
Розроблена технологічна схема і проведена апробація технології при очищенні промислових стічних вод. При цьому досягнуті високі ступені (більше 99%) очищення цих вод від іонів важких та перехідних металів.
Ключові слова: іони важких металів, поліелектроліт, ПГМГ, комплексоутворення, поверхнева активність, технологічна схема, дослідна установка, технологія очищення стічних вод.
Нижник Т.Ю. Извлечение ионов тяжелых металлов из водных растворов с использованием азотсодержащего полимерного реагента. - Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.17.21. - Технология водоочистки.- Национальный технический университет Украины „Киевский политехнически й институт”, Киев, 2007.
Работа посвящена разработке научных основ технологии извлечения ионов тяжелых металлов из водных растворов с использованием полигексаметиленгуанидина (ПГМГ). В работе установлено наличие ассоциации ионов тяжелых металлов с макромолекулами ПГМГ в водных растворах с образованием металло-полимерных комплексов, которые являются продуктом частичного вытеснения координированных молекул воды исходного аквакомплекса полимерным лигандом по механизму депротонирования полимерного лиганда. С помощью специально разработанной компьютерной программы рассчитаны ступенчастые и полные константы стойкости комплексов, с использованием которых построены графики распределения форм соединений ионов металлов в зависимости от рН среды.
Установлено, что связывание ионов металлов макромолекулами ПГМГ происходит внутри статистических макроклубков, а способность макромолекул связывать ионы тяжелых металлов увеличивается в концентрационном интервале, где проявляется полиэлектролитный эффект.
Установлена поверхностная активность ПГМГ и его способность переводить ионы металлов в виде металло-полимерных комплексов в поверхностный слой, что позволило обосновать применение ПГМГ для извлечения ионов тяжелых металлов из водных растворов методом флотации. Построены диаграммы растворимости комплексов, которые образуются при взаимодействии ПГМГ и ионов тяжелых металлов в водном растворе, и проведена оценка изменения рН растворов, которую вызывает присутствие соли металла в растворе полиэлектролита ПГМГ. Установлены оптимальные концентрационные интервалы компонентов для удаления ионов тяжелых металлов из водных растворов в виде нерастворимых поликомплексних соединений.
Определены технологические условия синтеза ПГМГ и впервые предложено использование этого полимера для извлечения ионов тяжелых металлов из водных растворов. Разработан метод аналитического определения концентрации ПГМГ в присутствии ионов тяжелых металлов.
Установлены основные технологические параметры извлечения ионов металлов из водных растворов с использованием ПГМГ и разработана принципиальная технологическая схема, которая включает стадию химического осаждения и флотационного извлечения ионов тяжелых металлов. Для реализации предложенной технологической схемы разработана и изготовлена опытная установка, испытания которой подтвердили високую эффективность метода извлечения ионов тяжелых металлов из водных растворов с применением ПГМГ.
Ключевые слова: ионы тяжелых металлов, полиэлектролит, ПГМГ, комплексообразование, поверхностная активность, технологическая схема, опытная установка, очистка сточных вод.
Nyzhnik T.Y. The extraction of heavy metal ions from the water solution with usage of nitrogen-containing polymeric reagent. - Manuscript.
Philosophy doctor degree dissertation thesis. Speciality 05.17.21. - Technology of water treatment. - National Technical University of Ukraine "Kyiv Politechnic Institute", Kyiv, 2007.
This thesis is about the development of the scientific basis and technology of heavy metal ion extraction from the water solutions with usage of polyhexamethylene guanidine (PHMG). The existance of association of heavy metal ions with PHMG macromolecules in water solutions with forming of metal-polymeric complexes according to mechanism of deprotonation of polymeric ligand was shown. The step and full constants of complex stability were calculated and the graphs of distribution of forms of compounds of metal ions depending on pH were made.
It was shown that metal ion linking with PHMG macromolecules are inside of static macroballs and the macromolecule ability to bound heavy metal ions increases in range of concentration where the polyelectrolitic effect is present.
It was shown PHMG superficial activity and its ability to transform metal ions in the form of metal-polymeric complexes into superficial layer. It allowed to prove the usage of PHMG to extract heavy metal ions from water solutions using flotation method.
The technological conditions of PHMG synthesis were determined. The method of analytical determination of PHMG concentration with presence of heavy metal ions was deviseded.
It was developed the technological scheme on the basis of which the pilot plant was made. It's testing showed high efficiency while treatment of industrial wastewater.
Keywords: heavy metal ions, polyelectrolyte, PHMG, complexation, superficial activity, technological scheme, pilot plant, wastewater treatment.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Вилучення нікеля із вторинної вольфрамвмісної сировини, зокрема зі сплаву ВНЖ-90. Реагент для вилучення невольфрамвмісних компонентів, визначення його оптимальної концентрації. Підготовка сировини до процесу вилучення, основні кінетичні параметри.
контрольная работа [2,2 M], добавлен 02.12.2009Дослідження процесу зварювання під час якого утворюються нероз'ємні з'єднання за рахунок сил взаємодії атомів (молекул) в місці, де з'єднуються матеріали. Зварювання плавленням і зварювання тиском (пластичним деформуванням). Газове зварювання металів.
реферат [467,9 K], добавлен 21.10.2013Пластична деформація металу, що може відбуватись ковзанням і двойникуванням. Металографічне вивчення механізму деформації. Вибір холодної і гарячої обробки металів тиском. Поперечна і беззлиткова прокатка металу. Вихідний продукт прокатного виробництва.
реферат [784,3 K], добавлен 21.10.2013Метали як хімічні елементи, ознаками яких є висока теплова та електропровідність, пластичність та міцність. Обумовленість властивостей металів їх електронною будовою. Параметри кристалічних решіток. Теорія сплавів, їх типи, компоненти, схеми утворення.
реферат [1,8 M], добавлен 21.10.2013Хімічна корозія. Електрохімічна корозія. Схема дії гальванічної пари. Захист від корозії. Захисні поверхневі покриття металів. Створення сплавів з антикорозійними властивостями. Корозійне руйнування цинку. Протекторний захист і електрозахист.
реферат [684,8 K], добавлен 05.11.2004Зернинна структура металів, її вплив на властивості сплавів і композитів. Закономірності формування зернинної структури в металевих матеріалах з розплаву і при кристалізації з парової фази. Розрахунок розміру зерна по електронно-мікроскопічним знімкам.
дипломная работа [646,5 K], добавлен 19.06.2011Метали: історія використання, знаходження в природі, способи добування. Мінерали та гірські породи, що містять сполуки металів. Класифікація металічних руд, їх збагачення та відокремлення пустої породи. Роль сучасної металургії у народному господарстві.
презентация [6,2 M], добавлен 05.05.2014Зварювання маловуглецевих і середньовуглецевих сталей газовим способом. Часткове вигоряння легуючих домішок і втрата властивостей шва під час газозварки конструкційних легованих сталей. З'єднання чавуну, міді, латуні і бронзи, алюмінію та інших металів.
контрольная работа [2,1 M], добавлен 19.12.2010Сутність термічної обробки металів, головні параметри цих процесів. Класифікація видів термічної обробки. Температурний режим перетворення та розпаду аустеніту. Призначення та види обробки сталі. Особливості способів охолодження і гартування виробів.
реферат [2,3 M], добавлен 21.10.2013Розробка експрес-методу дослідження хімічного складу нафти з використанням доступної аналітичної апаратури. Принципова схема, будова та дія мас-спектрометра для спектрометричного та спектрального аналізу. Ультрафіолетова й інфрачервона спектроскопія.
доклад [1,0 M], добавлен 19.04.2014Характеристика зварювання сталей, чавуну і кольорових металів. Сплави алюмінію: алюмінієво-марганцевисті, алюмінієво-магнієві, алюмінієво-мідні і алюмінієво-кремнисті. Наплавлення швидкоспрацьовуваних поверхонь. Зварювання залізо-нікелевими електродами.
реферат [35,6 K], добавлен 06.03.2011Застосування будівельних матеріалів у будівельних конструкціях, класифікація та вогнестійкість будівельних конструкцій. Властивості природних кам’яних матеріалів, виробництво чорних металів з залізної руди. Вплив високих температур на властивості металів.
книга [3,2 M], добавлен 09.09.2011Особливості і принципи вибілювання деревної маси. Чинники формування білості напівфабрикату. Природа забарвлення деревних матеріалів. Види поглинання світла. Модифікації хромофорів під дією вибілювальних реагентів. Вплив іонів металів на білість деревини.
контрольная работа [270,3 K], добавлен 25.10.2016Проблема переробки відходів. Переваги та недоліки методу біовилуговування. Мікроорганізми та їх роль в біотехнології металів. Технологічний процес біовилуговування. Вилучення германію з відходів свинцево-цинкового виробництва мікробіологічними методами.
реферат [995,4 K], добавлен 24.03.2014Сутність процесу, основні поняття і визначення. Параметри і фізичні явища, що супроводжують процес різання. Стійкість і матеріали різального інструмента. Металорізальні верстати. Точіння. Свердління, розточування. Фрезерування. Зубонарізування.
методичка [1,2 M], добавлен 17.02.2009Структурне і кінематичне дослідження важільного механізму. Визначення довжин ланок і побудова планів. Побудова планів швидкостей і визначення кутових швидкостей ланок для заданого положення. Сили реакцій у кінематичних парах за методом Бруєвича.
курсовая работа [430,7 K], добавлен 07.07.2013Текучість пластичних мас та її вплив на переробку. Основні засади визначення текучості. Визначення текучості за методом Рашига. Визначення індексу розплаву, температури каплепадіння низькоплавких полімерів та стійкості до дії високих температур.
реферат [50,6 K], добавлен 16.02.2011Визначення і класифікація легованих сталей. Характеристики, призначення, будова та принцип дії установок плазмового зварювання, способи усунення несправностей. Дугове електричне та повітряно-дугове різання металів та їх сплавів, апаратура та технологія.
дипломная работа [322,3 K], добавлен 19.12.2010Застосування важких млинів для помелу цементу, вапна і гіпсу, а також скла, вогнетривких і інших виробів. Залежність їх конструкції і принципу дії від призначення і фізико-механічних властивостей матеріалу, що розмелюється. Класифікація трубних млинів.
реферат [1,6 M], добавлен 13.09.2009Розроблення аналітичної моделі прогнозування динамічної стійкості процесу кінцевого фрезерування. Дослідження динамічної стійкості технологічної системи на основі аналізу сигналу акустичного випромінювання. Порівняння аналітичних результатів залежностей.
реферат [54,9 K], добавлен 10.08.2010
