Проблемы экологии автотранспорта / volume1
.pdfтитана(IV) с 2,3,4-тригидрокси-4'-сульфоазобензолом в присутствии трифенилгуанидина отличается высокой избирательностью. Разработанная методика апробированы для спектрофотометрического определения микроколичества титана в морском песке и в пиритсодержащем кварцевом диорите.
ИНДИКАТОРНЫЕ БУМАГИ
ДЛЯ ТЕСТ-ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИОНОВ Fe(III)
Аникина И.C., Косырева И.В.
Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, 410012, Россия, г. Саратов,
ул. Астраханская, 83; i_kosyreva@mail.ru
При тест-определении ионов Fe (III) в качестве носителей применяют кремнеземы, бумагу, пенополиуретаны, а в качестве иммобилизованных реагентов тиоцианаты щелочных металлов (аммония), 1,10-фенантролин, батофенантролин, гексацианоферраты (II, III) калия (меди, свинца, кобальта, серебра), этилендиаминдигидроксибензилфосфониевую кислоту, фенилфлуорон в присутствии хлорида цетилпиридиния.
Нами предложены индикаторные бумаги с иммобилизованным тиоцианатом калия для тест-определения ионов Fe(III). Колориметрическое определение Fe (III) основано на образовании окрашенных комплексов [Fe(SCN)]2+, [Fe(SCN)2]2+. Индикаторную бумагу получали обработкой фильтров разной пористости водным раствором тиоцианата калия в присутствии кислот, аПАВ, нПАВ, кПАВ; при варьировании концентрации реагента, температуры высушивания.
Разработаны индикаторные бумаги для тест-определения ионов Fe(III) в интервале концентраций 5·10-5-5·10-1 М. Концентрацию определяли визуально по интенсивности окраски бумаги по сравнении со стандартной цветовой шкалой, а также с помощью сканер-технологии (сканер Xerox WORKCENTRE PE 114 e, параметры сканирования: яркость - 0, контрастность - 0)
231
по измерению R, G, B (параметров цвета), S (насыщенности, %), К (градации серого, %) с применением программы обработки
Adobe Photoshop CS3.
При тест-определении ионов Fe(III) получена линейная зависимость в координатах В - концентрация (коэффициент корреляции - 0,98).
НОВЫЕ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫЕ НЕФТЕСОБИРАЮЩИЕ И НЕФТЕДИСПЕРГИРУЮЩИЕ РЕАГЕНТЫ ИОННО-ЖИДКОСТНОГО СТРОЕНИЯ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ТОНКИХ НЕФТЯНЫХ ПЛЕНОК С ВОДНОЙ ПОВЕРХНОСТИ
Ахмедова Г.А., Асадов З.Г., Багирова А.М., Мамедова Х.А., Амирова И.В.
Институт Нефтехимических Процессов НАН Азербайджана, г. Баку, Az1025, пр.Ходжалы, 30 a_gulnara@hotmail.com
В настоящее время одной из глобальных экологических проблем является загрязнение поверхности водоемов нефтью и нефтепродуктами. После удаления толстой пленки разлитой нефти механическим способом на поверхности воды остается тонкая нефтяная пленка, которая нарушая энерго- и газообмен на границе вода-воздух губительно сказывается на биологических ресурсах мирового океана. Устранение таких тонких пленок возможно лишь с помощью физико-химических средств, к которым относятся нефтесобирающие и нефтедиспергирующие реагенты. Нефтесобиратели трансформируют нефтяную пленку в единое пятно, легко удаляемое далее механическим путем. Диспергенты ликвидируют сплошную нефтяную пленку, переводя нефть в мелкодисперсное состояние с дальнейшей деструкцией такой нефти под действием окружающей среды. Ввиду ограниченности числа реагентов вышеназванного действия создание их новых высокоэффективных представителей
232
является весьма актуальным.
В настоящей работе на основе индивидуальных насыщенных монокарбоновых кислот, эпихлоргидрина (ЭХГ) и азотсодержащих оснований (моно-, ди- и триэтаноламин, метиламиноэтанол, пропаноламин, диэтиламин, пиридин и пиперидин) получены четвертичные аммониевые соли следующей формулы:
O |
|
|
где R-алкильный радикал; n-степень |
||||||
= |
|
|
|||||||
R-C |
|
|
хлороксипропилирования, указывающая |
||||||
O(CH -CHO) -H |
|||||||||
2 |
n |
R |
среднее |
|
число |
|
молей |
ЭХГ, |
|
|
+ |
|
|
||||||
|
CH2-N |
R1 |
присоединившихся |
к |
одному |
молю |
|||
|
|
2 |
кислоты; |
R |
, R |
и R =Н, СН , |
С Н , |
||
|
R |
- |
|||||||
|
Cl |
С2Н4ОН |
1 |
2 |
3 |
3 |
2 |
5 |
|
|
3 |
и |
С3Н6ОН; |
R1-R3 |
могут |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
совместно образовывать циклические фрагменты.
В качестве монокарбоновых кислот использованы насыщенные линейные монокарбоновые кислоты С7-С11, С16 и С18. Удельные электропроводности водных растворов большинства полученных солей значительно выше, чем эта величина для воды, что указывает на их ионно-жидкостное строение. Идентификация состава и структуры полученных соединений проведена с помощью ЯМР 1Н-, ИК- и УФспектроскопии. Значения поверхностного натяжения (σ) их 0.5%-ных мас. водных растворов, измеренных методом сталагмометрии, свидетельствуют об их значительной поверхностной активности на границе керосин-вода. Так, значение «σ» оказывается пониженным от 46.0 мН/м (без ПАВ) до 0.8 мН/м.
Синтезированные аммониевые соли испытаны на нефтесобирающую и нефтедиспергирующую способности на примере тонких пленок (толщина ~ 0.17 мм) раманинской нефти (Апшеронский полуостров) на поверхности вод с различной степенью минерализации (дистиллированной, пресной, морской и пластовой). Реагенты испытывались в неразбавленном состоянии и в виде 5%-ных водных растворов. Нефтесобирательная активность реагентов характеризовывалась значениями коэффициента нефтесобирания (К), определяемого как соотношение начальной площади нефтяной пленки и
233
площади поверхности образовавшегося утолщенного нефтяного пятна, а также продолжительностью действия (τ). Результаты исследований показывают, что с увеличением степени минерализации воды собирающая способность реагента сменяется диспергирующей. В «мягких» водах «К» имеет значения около 30. Значения «τ» соответствуют 30-40 сут в «мягких» и 11-13 сут в минерализованных водах.
СРАВНЕНИЕ НЕКОТОРЫХ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ И СОСТАВА ПРИРОДНОГО И ГОРЕЛОГО ТОРФА
Ахметьева Н.П.1, Михайлова А.В.2
1ФГБУН Институт водных проблем РАН, РФ, Москва 2ФГБУН Институт геохимии и аналитической химии им. В.И.Вернадского РАН (ГЕОХИ РАН)
РФ, 119991 Москва, ул. Косыгина, д. 19, xemafiltra@ya.ru
Торф до сих пор остается одним из интересных природных объектов аналитической химии. Прежде всего, это сложная и неоднородная по химическому составу, свойствам и агрегатному состоянию система. Раньше торфяные месторождения вызывали огромный интерес только как источник сырья для производства различных видов топлива, меньше – как органического удобрения и грунта, еще меньше – в животноводстве, в качестве изоляционных и упаковочных материалов. В настоящее время интерес как к топливу и биологически активному веществу, применяемому в медицине, возобновился, но возросла и роль торфяных болот как важных природных объектов (биоценоза), находящихся во взаимодействии с окружающей средой и накапливающей органические и неорганические вещества и газы, главным образом как важных объектов геохимической информации.
В связи с пожарами, особенно летом 2010 года, важно проследить изменение состава и свойств природного (негорелого) и горелого торфа.
234
Вработе исследованы образцы торфа, отобранные в 2010 и 2011 гг., на ранее осушенных и заброшенных месторождениях Тверской и Московской областей. В первую очередь исследованы фильтрационные свойства торфов. Были отобраны образцы монолитных проб торфа. Торф отбирали в металлические цилиндры (высотой 10 см и диаметром 8 см) и пропускали через его толщу дистиллированную воду. В горелом торфе коэффициент фильтрации оказался в 100 раз выше, чем в негоревших торфах. Исследованы пробы торфа на влагоемкость
–способность торфа удерживать определенное количество воды после избыточного увлажнения. Установлено, что влагоемкость негорелого торфа в 1.5 раза выше.
Втабл. 1 приведены результаты определения органического углерода, азота и водорода в торфах методом пиролизной хроматографии, который применяют для изучения высокомолекулярных соединений по продуктам их разложения. В этом способе испарение пробы заменяют пиролизом. Для сравнения приведены литературные данные и сапропель озера Шитовского, Пышминского района, Свердловской области.
Таблица 1. Результаты анализа горючих составляющих
Образец |
|
Определяемый элемент, % |
||
(состояние, |
|
|
|
|
Углерод |
|
Азот |
Водород |
|
глубина отбора, |
|
|
|
|
месторождение) |
|
|
|
|
Торф (горел, h=0.2 |
39.8+0.3 |
|
2.50+0.07 |
5.20+0.10 |
м, Галицкий мох) |
|
|
|
|
Торф (не горел, |
50,2+0.3 |
|
3.00+0.09 |
5.55+0.10 |
h=0.7 м, Изоплит) |
|
|
|
|
Торф (не горел, |
54.2+0.3 |
|
1.17+0.05 |
6.27+0.11 |
h=1.05 м, |
|
|
|
|
Журавлиная |
|
|
|
|
Родина) |
|
|
|
|
Суглинок (горел, h |
3.10+0.06 |
|
<0.03 |
0.51+0.04 |
= 0.4 м, |
|
|
|
|
Радовицкий мох) |
|
|
|
|
Сапропель (не |
28.4+0.3 |
|
1.61+0.05 |
4.15+0.12 |
горел) |
|
|
|
|
Состав природного |
48÷ 65 |
|
0.5÷4 |
4.7÷7.3 |
торфа по [1] |
|
|
|
|
Таким образом, систематическое изучение торфа различными методами служит накоплению информации об уникальных
235
свойствах торфа и об изменении этих свойств под влиянием природных и техногенных процессов.
[1] Панов В.В. Портал Восточно-Европейского института торфяного дела:
ИНСТОРФ – instorf.ru.
ПОЛУЧЕНИЕ БОЛЕЕ КОНЦЕНТРИРОВАННЫХ РАСТВОРОВ ПРОПИЛЕНХЛОРГИДРИНА
И ДИХЛОРГИДРИНА ГЛИЦЕРИНА
Ашуров Д.А., Мурадов М.М., Агаев А.А., Ашурова Н.Д.
Сумгайытский государственный университет, AZ5000, Азербайджан,г.Сумгайыт, 43-й кварт., mailoglu@mail.ru
В производстве окиси пропилена и эпихлоргидрина, как правило, ведется хлоргидринирование пропилена или хлористого аллила молекулярным хлором в водной среде, в результате которого образуются соответствующие хлоргидрины
– пропиленхлоргидрин с концентрацией 60-70 г/л или дихлоргидрин глицерин с концентрацией 45-47 г/л в растворе. При этом согласно реакции, половина потребляемого хлора превращается в низкоконцентрированную соляную кислоту в качестве отхода, причем концентрация его достигается в растворе до 2-3 %. Поэтому в процессе хлоргидринирования непредельных соединений с повышением концентрации хлоргидринов и соляной кислоты селективность реакции заметно падает с образованием хлорированных продуктов [1].
Настоящее исследование посвящено вопросу использования низкоконцентрированных растворов соляной кислоты с целью дополнительного получения пропиленхлоргидрина или дихлоргидрина глицерина путем электролитического расщепления хлористого водорода в хлоргидринном растворе в присутствии фоновых электролитов. При этом происходит регенерация молекулярного хлора, который при наличии олефинов приводит к получению соответствующих хлоргидринов. В результате происходит увеличение концентрации хлоргидринов в растворе и соответственно снижение концентрации соляной кислоты. Таким образом, были
236
разработаны процессы получения более концентрированных растворов пропиленхлоргидрина, где концентрация его увеличивается до 100-110 г/л, а также дихлоргидрина глицерина, где концентрация его увеличивается до 70-72 г/л в растворе. При этом концентрация соляной кислоты хлоргидринном растворе снизилась с 2-3% до 0.2-0.3 %.
[1] Д.А.Ашуров, М.М.Мурадов, Г.К.Байрамов, А.Н.Сеидова. Получение раствора пропиленхлоргидрина высокой концентрации. Тезисы докладов III Бакинская Международная Мамедалиевскя нефтехимическая конференция. Баку, 1998, с.89.
ФАЗОВЫЕ РАВНОВЕСИЯ В СИСТЕМАХ КАТАМИН АБ – НЕОРГАНИЧЕСКИЙ ВЫСАЛИВАТЕЛЬ – ВОДА
Балеевских И.А., Корнеева М.В., Чухланцева Е.Ю.
ФГБОУ ВПО «Пермский государственный национальный исследовательский университет», Россия,614990, г. Пермь, ул.
Букирева, 15, baleevskihirina@mail.ru
Экстракционные методы широко применяются в технологии и практике аналитической химии. Проблема повышения безопасности экстракционных процессов актуальна и может быть решена поиском малотоксичных экстракционных реагентов и разбавителей или использованием систем нетрадиционного типа, не содержащих органический растворитель. Наибольший интерес представляют системы с ПАВ, которые являются многотоннажными продуктами химической промышленности, имеют низкую токсичность, большинство из них относится к биоразлагаемым веществам. Многие из них имеют комплексообразующие функциональные группы, способные взаимодействовать с ионами тяжелых металлов. В сочетании с нетоксичными неорганическими высаливателями они позволят разработать новые, эффективные экстракционные системы, не содержащие токсичных или пожароопасных компонентов.
В работе использованы: ПАВ катамин АБ - алкилбензил-
диметил аммоний хлорид [CnH2n+1N+(CH3)2CH2C6H5]Cl, n = 10-
237
18; неорганические высаливатели - азотная кислота, нитраты |
||||||||||||||
аммония, натрия, калия, лития, кальция и алюминия |
||||||||||||||
квалификации х.ч. и ч.д.а. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Впервые изучена растворимость в системах катамин АБ – |
||||||||||||||
неорганический высаливатель - вода при 25°С, исследовано |
||||||||||||||
влияние рН на фазовые равновесия систем и рассмотрены их |
||||||||||||||
экстракционные возможности. Установлено, что введение |
||||||||||||||
нитратов щелочных и щелочноземельных металлов или |
||||||||||||||
аммония в водный раствор катамина АБ приводит к |
||||||||||||||
образованию жидкофазного гетерогенного состояния. Обе фазы |
||||||||||||||
в области расслаивания представляют собой прозрачные |
||||||||||||||
бесцветные подвижные жидкости. Максимальная концентрация |
||||||||||||||
воды в расслаивающихся смесях 99,0%. На диаграммах |
||||||||||||||
растворимости найдены следующие фазовые области (рис.): L – |
||||||||||||||
гомогенная; L1+L2 –расслаивания; L1+L2+S –монотектического |
||||||||||||||
равновесия; L+S –кристаллизации соли. Исходя из величины |
||||||||||||||
области расслаивания, высаливатели можно расположить в ряд |
||||||||||||||
HNO3 - KNO3 - NaNO3 - NH4NO3 - Ca(NO3)2 - LiNO3 - Al(NO3)3. |
||||||||||||||
Минимальная по площади область расслаивания получена в |
||||||||||||||
системе с кислотой, максимальная - с Al(NO3)3. |
|
|
|
примера |
||||||||||
|
|
H2O |
|
|
|
В |
качестве |
|||||||
|
|
0 |
100 |
|
|
представлена |
диаграмма |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
20 |
|
80 |
|
|
растворимости системы с |
|||||||
|
|
|
|
|
нитратом натрия. Область |
|||||||||
|
|
L |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
40 |
|
60 |
|
|
жидкого |
|
|
двухфазного |
||||
|
|
L1+L2 |
|
|
L+S |
равновесия |
|
|
системы |
|||||
|
60 |
|
|
|
|
40 |
выдерживает |
почти |
без |
|||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||
80 |
|
|
|
L1+L2+S |
|
|
изменения |
соотношения |
||||||
|
|
|
|
|
20 |
фаз |
достаточно |
высокие |
||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
100 |
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
концентрации |
||||
0 |
20 |
40 |
|
60 |
80 |
неорганических |
кислот |
|||||||
|
100 |
|||||||||||||
Катамин АБ |
|
мас.% |
|
|
NaNO3 |
|||||||||
|
|
|
(более 7,33М и 4,4М для |
|||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||
Рис. Диаграмма растворимости системы |
||||||||||||||
H2SO4 |
|
|
и |
|
HCl |
|||||||||
катамин АБ – нитрат натрия – вода при |
|
|
|
|||||||||||
|
|
250С |
|
|
|
соответственно), |
аммиака |
|||||||
гидроксида натрия (более 3,0М). |
(более |
|
3,0М) |
и |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
В системе исследовано распределение 1·10-4 моль ионов |
||||||||||||||
железа. |
Степень |
|
извлечения |
возрастает |
с |
|
увеличением |
|||||||
|
|
|
|
|
|
238 |
|
|
|
|
|
|
|
кислотности. Максимальная степень извлечения железа находится при 3,5М концентрации HCl и составляет 93,81%. Дальнейшее увеличение кислотности ограниченно объемом системы.
Таким образом, большой выбор электролитоввысаливателей, возможность работы, как в кислых, так и в щелочных растворах позволяют использовать двухфазные водные системы катамин АБ – неорганический высаливатель – вода в качестве достаточно гибких, универсальных и экологически безопасных экстракционных систем, пригодных для решения различных задач по разделению элементов.
CОРБЦИОННО-ФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ УРАНА (VI)
Бахманова Ф.Н., Магеррамов А.М., Гаджиева С.Р., Гамидов C.З., Чырагов Ф.М.
Бакинский Государственный Университет, Аz1148 Азербайджан, Баку, ул. З.Халилова, 23, fidan_chem-82@rambler.ru
В представленной работе был использован хелатообразующий сорбент на основе сополимера малеинового ангидрида со стиролом. Определение проводили спектрофотометрическим способом. Для этой цели был использован реагент - 2,2',3,4-тетрагидрокси-3′-сульфо-5′- хлороазобензол. Для создания необходимой кислотности использовали фиксанал НСl (рH 0-2) и аммиачно-ацетатные буферные растворы (рH 3-11). pH растворов измеряли с помощью иономера И-130 со стеклянным электродом. Оптическую плотность растворов измеряли на фотоколориметре КФК 2 (l=1cм).
Сополимер малеинового ангидрида со стиролом был модифицирован 4-амино тиоурацылом в присутствии формалдегида. Синтезированным сорбентом была изучена сорбция урана(VI).
239
Опыт показал, что уран максимально сорбируется при pH 6 (аммиачно-ацетатный буфер) и при 6 10-3 моль/л концентрации метала. Статическая сорбционная емкость равна 321 мг/г. Исследования показали, что ионная сила до 0,8 моль/л не влияет на сорбцию. После 0,8 моль/л увеличение ионной силы в начале постепенно, а потом резко уменьшает сорбцию. В работе также была изучена десорбция сорбированных ионов урана(VI). Исследовано влияние разных минеральных и органических кислот на десорбцию ионов. Эксперимент показал, что максимальная десорбция урана(VI) происходит в перхлоратной кислоте.
Работа выполнена при финансовой поддержке гранта «50-50», БГУ, Азербайджан.
ДИНАМИКА ИЗМЕНЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ МЕТАЛЛОВ И РАДИОНУКЛИДОВ В РЕКЕ КУРА
aБекошвили Н.Р., aЦинцадзе М.Г., bЦотадзе Г.М., bДжахуташвили Т.В., bТулашвили Э.В., b,cКекелидзе Н.П.
aГрузинский Технический Университет, ул. Костава 77, 0175
Тбилиси, Грузия; E-mail: bekoshvili.nino@yandex.ru bТбилисский Государственный Университет им. Ив. Джавахишвили, пр. Чавчавадзе 1, 0179 Тбилиси, Грузия; cИнститут металлургии и материаловеденияим Ф. Тавадзе, ул. Казбеги 15, 0160 Тбилиси, Грузия
Река Кура протекает по территории трёх государств: Турции, Грузии и Азербайджана и является самой крупной рекой Южного Кавказа. Для Грузии и Азербайджана она является основной рекой. Воды реки широко используются для питьевого и промышленного водоснабжения, орошения, рыбоводства и рыболовства, культурно-оздоровительных целей.
Экологическое состояние реки вызывает большой интерес. В 2003-2009 гг. на территории трех стран Южного Кавказа осуществлялся международный проект «Мониторинг рек Южного Кавказа». Участниками проекта были страны Южного Кавказа (Армения, Азербайджан, Грузия), США, Норвегия и
240