Проблемы экологии автотранспорта / volume1

Таблица 2. Результаты очистки нефтесодержащих сточных вод (Снач=102,6 мг/л) терморасширенным графитом (100 мг/л) выдержкой в течение 30 мин

Применение порошковых ТРГ в качестве сорбентов технически затруднено из-за низкой насыпной плотности. В связи с этим было осуществлено гранулирование окисленного бисульфатного графита методом химического прессования – терморасширением в замкнутом объеме. Таким способом были получены механически прочные гранулы из ТРГ диаметром 8 мм, массой 10-13 мг и плотностью 0,037-0,047 г/см3 (рис). Удельная поверхность гранулированного ТРГ несколько снижается и составляет 85÷90 м2/г, сорбционная емкость снижается значительно (до 20-30 г/г графита), что обусловлено наличием воздушных мешков в объеме гранулы.

Рис.1. Гранулы из терморасширенного графита, изготовленной химическим прессованием (самопрессованием) увеличение х12

В целом, полученные результаты показывают, что регулирование режимов электрохимического синтеза терморасширяющихся соединений графита является перспективным направлением для создания углеродных адсорбентов экологического назначения.

221

СЕКЦИЯ 2 Экология, экологическая химия и химическая

технология

222

МЕТИЛИРОВАНИЕ АНИЛИНА НА ФЕРРИТАХ

Агаев А.A., Мустафаева Н.А., Гараева И.Э.

Сумгайытский государственный университет,AZ5000, Азербайджан,г.Сумгайыт, 43-й кварт., irapon.sdu@mail.ru

В данной работе приводятся результаты каталитического метилирования анилина в присутствии водорода и ферритных катализаторов. Алкилирование анилина метанолом проводили в проточной системе, а полученные катализаты подвергали хромотографическому анализу. Опыты проводили при температуре 280-3600С, удельной нагрузке 0,3- 1,0 г-1 , и мольном соотношении анилин: метанол = 2-1:1-2. Использованы

фер-ритовые системы МеО-Fе2О3 и МеО-Fе2О3 ϒ - Аl2O3 , где Ме – Cu, Zn, Mg, Co, Mn, Fe. Концентрацию МеО в двойной

системе варьировали пределах 6,7-30,0% а концентрация активной массы МеFe2O4 в тройной системе составляла 18,0-40 масс. % [1].

В условиях катализа в основном протекала реакция метилирования по азотному атому анилина с образованием N- метиланилина. Селективность реакции по данному продукту составляла 92-98% при конверсии анилина за проход ≤ 50%. Кроме N-метиланилина в катализатах обнаружены 2- метиланилин, 2-метил-N-метиланилин, 2,6-диметиланилин, выход которых сильно зависит от условий реакции и состава используемого катализатора. В некоторых случаях реакция метилирования по углеродному атому анилина становилась конкурирующей с реакцией метилирования анилина по азотному атому. В большинстве случаев суммарный выход метильных гомологов анилина в расчете на превращенный анилин близок к 100%.

За исключением MnO – Fe2O3 и MnFe2O4 - ϒAl2O3 в

присутствии ферритовых катализаторах селективность образования метильных гомологов анилина по метанолу не высок. Свыше 30% реагирующего спирта превращается диметиловый

223

эфир, метилформиат, метан, водород, окись и двуокись углерода.

В докладе подробно рассматривается влияние состава ферритных катализаторов и условий реакции на направление и результаты каталитического взаимодействия анилина с метанолом.

[1]. Агаев А.А., Тагиев Д.Б. Алкилирование фенола метанолом на высококремнеземных цеолитах//ЖПХ, 1985, 59, №12, с. 2734-2735.

СПОСОБЫ ПЕРЕРАБОТКИ ТЕХНОГЕННЫХ ОТХОДОВ УРАНОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ КАЗАХСТАНА

Аймбетова И.О.

Научный центр редких и редкоземельных металлов, «ЮжноКазахстанский государственный университет имени М.О. Ауезова», 160000, Казахстан, г. Шымкент, ул. Таукехана, 5, miamia85@mail.ru

Полный технологический цикл современных предприятий металлургической отрасли, разнообразие перерабатываемого сырья, сложность и многостадийность производственных процессов обуславливают большой выход технологических и сточных вод, высокую степень их загрязненности металлами, извлечение которых повышает рентабельность производства в целом. В то же время, изменения в сырьевой базе редких металлов, увеличение спроса на редкоземельные металлы, ужесточение природоохранных мероприятий требуют дальнейшего развития технологии извлечения металлов из нетрадиционных источников сырья и низкоконцентрированных материалов металлургического производства. Разработка новых эффективных технологий рационального использования природных ресурсов и защиты окружающей среды определяет дальнейшее совершенствование теории и практики наукоемких технологий извлечения цветных и редкоземельных металлов из низкоконцентрированных природных и техногенных материалов.

Для извлечения редких и редкоземельных металлов

224

необходимо в первую очередь разработать технологии перевода этих металлов в первичные продуктивные материалы, содержащие такие концентрации этих элементов для их промышленного и экономически выгодного производства, чтобы повысить процент прямого извлечения в готовую продукцию.

Способ подземного выщелачивания урана способствует коллективному извлечению редких и редкоземельных металлов и предполагает операции: подготовка выщелачивающего раствора с необходимым расходом серной кислоты, подземное выщелачивание, получение технологических растворов, последовательное извлечение урана, редких и редкоземельных металлов способом сорбционного концентрирования или экстракционного и/или осадительного выделения в индивидуальные миш-металлы. В динамических условиях сорбции РЗМ из технологических растворов применяют последовательный пропуск раствора (или пульпы) через несколько колонн, заполненных сорбентом. Рабочая емкость ионита по отношению к РЗМ (в динамических условиях) колеблется в пределах 30-100 кг/м3, что вполне приемлемо для практических целей. Обычно из растворов РЗМ извлекают в колоннах с фиксированным слоем ионообменной смолы, через который раствор пропускают в одном направлении (чаще сверху вниз).

Процесс извлечения РЗМ при помощи ионообменных смол складывается из трех стадий:

-сорбция, во время которой смола поглощает РЗМ из раствора, отделение основной массы примесей;

-десорбция (элюирование) – вытеснение поглощенного РЗМ из смолы вымывающим раствором (одновременно с этим происходит регенерация смолы);

-выделение концентрата РЗМ из вымывающего раствора.

После первых двух стадий получается концентрированный и относительно чистый раствор, из которого РЗМ осаждают или экстрагируют химическими реагентами. Для более полного выделения оксалатов РЗМ рекомендуется использовать 0,7 М или насыщенный раствор Н2С2О4, осаждение проводить при 95° С и рН и затем выдерживать осадок в течение 2 ч.

225

Трудоемким является разделение смеси редкоземельных металлов, которое проводится методами жидкостной экстракции и ионного обмена. Наибольшее применение в экстракционной технологии разделения РЭМ господствует трибутилфосфат в смеси с инертным разбавителем - керосином.

Метод ионного обмена также применяют в промышленном масштабе для разделения тяжелых РЗМ и получения индивидуальных РЗМ высокой степени чистоты.

ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ СНЕГОВОГО ПОКРОВА НА УРОВЕНЬ рН ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ

Алексеева Н.Н., Плотникова Т.А.

ФГБОУ ВПО «Марийский государственный университет», 424000, Россия, г. Йошкар-Ола, пл. Ленина,1; 12kamelot@rambler.ru.

Современная индустрия ежегодно выбрасывает в атмосферу Земли миллионы тонн оксидов азота, серы, углерода, золы и пыли. Твердые и газообразные выбросы, растворяясь в атмосферной влаге, выпадают на поверхность земли в виде дождя, снега и др. осадков. Кислотные осадки подкисляют почвы, воды. В результате снижается урожайность сельскохозяйственных культур, гибнет рыба и различные гидробионты. Нарушаются процессы саморегулирования водных экосистем.

Для оценки степени загрязнения территорий, акваторий и водоёмов кислотными осадками нами анализировались значения водородного показателя снежного покрова и вод объектов в половодье и меженный период.

Измерение значений водородного показателя осуществлялось анализатором жидкости многопараметрическим «Экотест 2000». Прибор предназначен для измерения активности, массовой и молярной концентраций 29 ионов с использованием ионселективных электородов. В нашем случае использовался измерительный электрод «Эком–рН». Электрод сравнения хлорсеребряный ЭВЛ-1М3. Определение абсолютной

226

погрешности анализатора при измерении рН электродом «ЭкомрН» проводили по рабочим эталонам рН 2-го разряда (буферным растворам) с номинальными значениями рН (9,18; 6,86; 4,01 и 1,65) при температуре (25 ± 1) ОС. Буферные растворы готовили из стандарт титров по ТУ.2642-001- 42218836-96. Температурная настройка осуществлялась автоматически при работе в режиме термокомпенсации.

Пробы отбирались в следующих точках: 1) р. Кокшага, в черте города Йошкар-Ола, у Вознесенского моста; 2) р. Пижанка у села Табашино; 3) озеро Табашино, село Табашино; 4) река Ветлуга, пос. Марьино. Анализировался снежный покров акваторий, воды во время половодья и в меженный период. Пробы отбирались в 3 точках шестикратной повторности для каждого объекта. Результаты анализа представлены в таблице.

Полученные результаты для всех изучаемых водных объектов в меженный период соответствуют оптимальным условиям, необходимым для саморегулирования водных систем. Самые низкие значения рН получены для снежного покрова. Промежуточные значения кислотности определенные нами в водных объектах в период половодья логично объясняются поступлением в них талых вод.

Наблюдаемая тенденция наличия более низких значений рН в снежном покрове по сравнению с водными объектами

227

вызывается аккумулированием загрязнений за счет продолжительности снежного периода. Более низкие значения рН снежного покрова акваторий реки Пижанка и озера Табашино могут быть обусловлены дополнительным техногенным вкладом выбросов Табашинского НПЗ. Тем не менее, полученные результаты свидетельствуют о спокойной экологической ситуации в обследованных акваториях.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФТОРА В ПРИРОДНЫХ ВОДАХ

Алиева Ф.С., Алиева Р.А., Гаджиева С.Р.

Бакинский государственный университет, факультет экологии и почвоведения AZ 370148 Баку, ул. З. Халилова, 23, farqana_chem@mail.ru

Как известно в состав костной ткани входит фтор. Минеральную основу дентина-зубных тканей составляют гидроксилапатит Ca5(PO4)3(OH), хлорапатит Ca5(PO4)3Cl и фторапатит Ca5(PO4)3F. Фтор (вместе с кальцием и фосфором) в организме человека выполняет некоторые важнейшие функции, обеспечивающие твердость костных тканей, правильный рост скелета, волос и ногтей, устойчивость зубов к кариозным заболеваниям. Кроме этого, фтор принимает участие в кровотворении. Поэтому, чтобы восполнить недостаток фтора, многие годы воду обогащали фтором, но через некоторое время стало известно, что избыток фтора в воде вызывает флюороз, при котором происходит повреждение зубов. Однако, после очистки воды от фтора, появился кариес зубов. Потребовались годы, чтобы выяснить, что добавление фтора в воду не способствует предотвращению кариеса, но представляет опасность для здоровья. Научные исследования показали, что между синдромом Дауна и фторированием воды существует связь. Так, ферменты мозга чувствительны к воздействию избытка фтора а это особенно опасно для беременных женщин, поскольку избыток фтора в питьевой воде проникает в кровь матери, затем через плаценту, в кровь зародыша. Содержание фтора в плаценте прямо пропорционально его содержанию в

228

воде. Кроме этого, избыток фтора вызывает флюороз, остеохондроз, огрубение суставов, костные наросты, нарушается химический гомеостаз.

Установлено что, фтор в количестве 0,5 мг на литр воды недостаточно для здоровья; 1 или не более1,5 мг на 1 литр – достаточное количество. Поэтому очень трудно поддерживать в равновесии содержание фтора, поскольку разница между полезной и вредной его дозой минимальна.

Поэтому очень важно принимать необходимые меры предосторожности при использовании питьевой воды. Фторид - природное вещество, которое входит в состав земной коры. Фтора больше в тех местах, где развита промышленность. Соединения фтора растворимы и естественно, что небольшая доза фторида содержится в природной воде. В основном фтор содержится в черном и зеленом чае, грецком орехе, морепродуктах и в пищевых продуктах как рис, гречка, лук, картофель, молоко, яйца и др. Однако с пищей фтор усваивается хуже, чем из питьевой воды.

Данная работа направлена на изучение количественного содержания фтора в природных водах, поскольку этот компонент оказывает большое влияние на питьевые качества воды.

Нами были проведены исследования по определению содержания фтора в питьевой воде. Для сравнительного анализа мы взяли воду, используемую населением для питьевых целей из артезианской скважины, находящейся в южной части Азербайджанской Республики, Масаллинском районе и из колодца находящего в Нардаранском селе, Апшеронского полуострова. Результаты по определению содержания фтора в питьевых водах, установленные потенциометрическим методом, приведены в табл. 1.

Таблица 1. Содержание фтора в питьевых водах.

Экспериментально полученные данные еше раз подтверждают предположение об очень низком количественном содержании в воде фтора. Должного внимания проблеме

229

фторной недостаточности в республике не уделялось. Поэтому, можно сделать вывод: необходимо проводить исследования связанные с недостаточностью фтора в питьевых водах и их последствия для организма.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТИТАНА В ОБЪЕКТАХ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Алиева Р.А., Нагиев Х.Д., Мамедова М.Ф., Чырагов Ф.М.

Бакинский Государственный Университет, Баку,

Азербайджан; e-mail: xalil-71@rambler.ru

Разработана методика спектрофотометрического определения титана в объектах окружающей среды с применением азосоединения на основе пирогаллола - 2,3,4-тригидрокси-4'- сульфоазобензола (R) и гидрофобного амина – трифенилгуанидина (ТФГ). Установлено, что титан(IV) с реагентом образует окрашенный комплекс с соотношением компонентов 1:2. Максимальное поглощение комплекса наблюдается при λ=434 нм. рНопт=5,0-5,5. В присутствии трифенилгуанидина образуется разнолигандный комплекс Ti(IV ) − R −ТФГ , с образованием

которого наблюдается батохромный сдвиг в спектре поглощения и максимальный выход сдвигается в более кислую среду. Выход разнолигандного комплекса максимален при рН=2,0-2,5 и λмах=441 нм. Соотношение компонентов Ti(IV ) : R :ТФГ в составе комплекса равно 1:2:2. Изучено

влияние концентрации реагирующих компонентов, времени и температуры на образование комплексов.

Молярные коэффициенты светопоглощения комплексов Ti(IV ) − R и Ti(IV ) − R −ТФГ при λопт соответственно равны

(1,375±0,05)·104 и (2,10±0,08)·104. Подчиняемость закону Бера соблюдается в интервале концентрации титана(IV) 0,192-1,92 и 0,096-1,92 мкг/мл для комплексов Ti − R и Ti − R −ТФГ

соответственно. Изучено влияние посторонних ионов на комплексообразования и установлено, что определение

230