- •ГЛава I. Общие вопросы эколого-аналитической 10
- •Глава II. Объекты иследования, материалы и 52
- •Глава III. Результаты и их обсуждение 69
- •3.2. Исследование равновесных характеристик реакций образования 70
- •3.2.1. Исследование влияния рН и температуры растворов на реакции 70
- •3.3.1. Влияние на сорбцию рН и температуры растворов 80
- •Введение
- •ГЛава I. Общие вопросы эколого-аналитической химии ряда поверхностно-активных веществ
- •Классификация ингибиторов коррозии
- •1.2. Азотсодержащие ингибиторы коррозии
- •Влияние структуры азотсодержащих ингибиторов на ингибирующие действие
- •1.2.2. Представители азотсодержащих ингибиторов коррозии (Токунов в.И., 2004)
- •Механизм защитного действия ингибиторов коррозии
- •1.4. Адсорбция ингибиторов
- •1.4.1. Изотермы адсорбции ингибиторов
- •Применение ингибиторов коррозии
- •Методы идентификации и определения ингибиторов кислотной коррозии и катионных поверхностно-активных веществ
- •1.7. Очистка сточных вод от ряда поверхностно-активных веществ
- •1.7.1. Пористая структура активных углей и пригодность их для очистки сточных вод от пав
- •1.7.2. Адсорбция пав на природных сорбентах и золе
- •1.7.3. Технологические схемы очистки сточных вод от пав
- •1.8 Общая характеристика опок и сорбента св-2
- •Минеральный и химический состав опок
- •Основные параметры сорбента св-2
- •Глава II. Объекты иследования, материалы и методы
- •2.1. Методы определения и объекты исследования
- •2.2.2. Стехиометрия компонентов образования ткс
- •2.3. Исследование сорбции икк и их ткс на сорбенте св-2
- •Влияние на сорбцию рН и температуры растворов
- •2.3.2. Изотермы статической сорбции икк на сорбенте св-2
- •Кинетика сорбции икк сорбентом св-2
- •2.4. Обработка результатов
- •Расчет константы равновесия и диаграмм распределения форм ионов алюминия и реагента
- •Расчет термодинамических характеристик сорбции (Алыков н.М., 1999)
- •2.4.3. Расчет основных метрологических характеристик результатов прямых равноточных измерений (Булатов м.И., 1986)
- •2.4.3.1. Оценка воспроизводимости результатов измерений
- •2.4.3.2. Оценка правильности результатов измерений
- •2.4.4. Расчет уравнения градуировочного графика, его метрологических
- •2.4.4.1. Вычисление метрологических характеристик линейного графика
- •2.4.4.2. Вычисление метрологических характеристик результатов анализа
- •2.4.5. Расчет определяемого минимума реакции
- •Глава III. Результаты и их обсуждение
- •3.1. Применение, используемых органических реагентов для образования ткс
- •3.2. Исследование равновесных характеристик реакций образования трехкомпонентных соединений
- •3.2.1. Исследование влияния рН и температуры растворов на реакции
- •3.2.2. Стехиометрия компонентов образования ткс
- •3.2.3. Состояние в растворе ионов алюминия и органических реагентов, образующих ткс
- •3.2.4. Характеристики реакций образования трехкомпонентных соединений
- •3.3. Сорбция ингибиторов кислотной коррозии и их трехкомпонентных соединений на сорбенте св-2
- •3.3.1. Влияние на сорбцию рН и температуры растворов
- •3.3.2. Степень извлечения и коэффициент распределения
- •3.3.3. Изотермы статической сорбции икк на сорбенте св-2
- •Кинетика сорбции икк сорбентом св-2
- •3.4. Методики определения кпав и икк и способ очистки сточных вод
- •3.4.1. Методика определения икк, основанная на их способности к адсорбции на сорбенте св-2
- •3.4.2. Сорбционно-фотометрическое определение кпав в воде
- •3.4.3. Способ очистки воды от икк и кпав
- •Глава IV. Квантово-химическое изучение адсорбции
- •4.1. Квантово-химические методы
- •4.2. Кластерное приближение
- •4.3. Модели и методы расчета
- •Перспективы дальнейших исследований
- •Публикации автора по теме диссертации
- •Литература
3.3.3. Изотермы статической сорбции икк на сорбенте св-2
Результаты опытов и расчетов позволили построить изотермы сорбции (рис.3.26. 3.29). Как видно из рисунков изотермы сорбции ингибиторов кислотной коррозии на сорбенте СВ-2 можно отнести к S-типу, т.е. это изотермы по Ленгмюру.
Рис. 3.26. Изотермы сорбции ИКК. Индикаторная реакция с использованием ХАС и ионов Al. ИКК – Додиген. =0,5 (KCl). 1 – 298К, 2 – 278К, 3 – 315К, 4 – 335К. Сорбент СВ-2. |
Рис. 3.27. Изотермы сорбции ИКК. Индикаторная реакция с использованием КО и ионов Al. ИКК – Геркулес. =0,5 (KCl). 1 – 298К, 2 – 278К, 3 – 315К, 4 – 335К. Сорбент СВ-2. |
Рис. 3.28. Изотермы сорбции ИКК. Индикаторная реакция с использованием МТС и ионов Al. ИКК – Геркулес. =0,5 (KCl). 1 – 298К, 2 – 278К, 3 – 315К, 4 – 335К. Сорбент СВ-2. |
Рис. 3.29. Изотермы сорбции ИКК. Индикаторная реакция с использованием ПФ и ионов Al. ИКК – Камеликс. =0,5 (KCl). 1 – 298К, 2 – 278К, 3 – 315К, 4 – 335К. Сорбент СВ-2. |
Как видно из рисунков температурная зависимость сорбции имеет сложный характер. При нагревании раствора происходит усиление образования коллоидных частиц, в результате чего сорбция будет усиливаться с ростом температуры. Следует также отметить, что с ростом температуры происходит удаление молекул воды с кластеров сорбента, за счет чего они приобретают более ионофорную структуру и, следовательно, процесс сорбции протекает лучше. Это подтверждается не только термодинамическими характеристиками, но и квантово-химическими расчетами адсорбции данного ряда ПАВ на сорбенте СВ-2.
Термодинамических характеристики сорбции трехкомпонентных комплексных соединений ИКК на сорбенте СВ-2, константы сорбции и емкость сорбента приведены в табл.3.3.
Таблица 3.3. Емкость сорбента, константы и основные термодинамические характеристики сорбции азотсодержащих ИКК на сорбенте СВ-2.
ИКК |
Константы 10-4 |
-Н, кДж/моль |
-G298, кДж/моль |
S298, Дж/мольK |
Емкость сорбента А, мг/г |
|||
К278 |
К298 |
К313 |
К335 |
|||||
Хромазурол S |
||||||||
Камеликс |
4,8 |
4,5 |
19 |
29 |
25,18 |
26,54 |
4,54 |
48,23 |
Геркулес |
4,8 |
4,5 |
19 |
29 |
25,18 |
26,54 |
4,54 |
48,23 |
Додиген |
4,2 |
3,7 |
16 |
26 |
24,92 |
26,05 |
3,8 |
49,36 |
Метилтимоловый синий |
||||||||
Камеликс |
3,8 |
3,0 |
12 |
19 |
24,61 |
25,53 |
3,08 |
43,4 |
Геркулес |
3,8 |
3,0 |
12 |
19 |
24,61 |
25,53 |
3,08 |
43,4 |
Додиген |
4,0 |
3,5 |
15 |
23 |
25,00 |
25,95 |
3,05 |
42,2 |
Ксиленоловый оранжевый |
||||||||
Камеликс |
4,3 |
3,8 |
15 |
25 |
25,00 |
26,11 |
3,74 |
45,0 |
Геркулес |
4,4 |
3,9 |
17 |
24 |
25,12 |
26,18 |
3,53 |
46,0 |
Додиген |
4,6 |
4,1 |
18 |
27 |
24,95 |
26,30 |
4,53 |
47,5 |
Пирокатехиновый фиолетовый |
||||||||
Камеликс |
3,8 |
3,0 |
12 |
19 |
24,61 |
25,53 |
3,08 |
43,4 |
Геркулес |
3,8 |
3,1 |
18 |
23 |
24,85 |
25,61 |
2,54 |
42,6 |
Додиген |
3,7 |
3,1 |
13 |
21 |
24,62 |
25,61 |
3,31 |
42,2 |
Результаты расчетов, приведенные в табл. 3.3, свидетельствуют о высокой сорбционной емкости СВ-2 по отношению к ТКС содержащих ИКК, Al3+ и ОР. Вместе с тем, для такой сорбции характерны довольно низкие величины Н, характерные для сорбции с образованием водородной связи. Отрицательные значения энтальпии и изобарно-изотермического потенциала позволяют говорить о самопроизвольном и экзотермическом характере процесса сорбции протекающим, вероятно, через стадию образования активированного комплекса.
Как видно из изотерм сорбции сорбент СВ-2 достаточно эффективен и может быть использован в аналитических и экологических целях. Это обстоятельство можно использовать как для улучшения методик определения ИКК в различных объектах, так и для удаления этих ИКК из природных вод для улучшения экологической обстановки.
