1.48M

Тұрсынбетов Миржан презентация (1)

1.

Әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті
Химия және химиялық технология факультеті
Аналитикалық, коллоидтық химия және сирек элементтер технологиясы
кафедрасы
8D05301, «Химия» мамандығы
Тақырыбы: «Алюмосиликаттық дисперсияларды БАЗдардың полимерлік комплекстерімен флокуляциялау»
Орындаған: Тұрсынбетов М.Т.
Ғылыми жетекшісі: х.ғ.д.,
проф. Тәжібаева С.М.
Алматы, 2024
PUBLIC

2.

Өзектілігі
• Ағынды суларды тазартудың коагуляциялық және
флокуляциялық әдістері ең тиімді тәсілдер болып
табылады [1,2]. Дегенмен, коагулянттарды қолдану
кеңінен таралған және тіпті ауыз суды тазарту үшін де
қолданылады, ал флокулянттарды су тазарту
тәжірибесінде қолдану шектеулі [3-5].
PUBLIC

3.

Өзектілігі
• Флокулянттардың
кең
қолданыста болуына шектеудің
негізгі
себептерінің
бірі
–
қолжетімді
және
тиімді
флокулянттардың жоқтығы. Бұл
мәселені шешу жолдарының бірі –
белгілі полимерлердің қасиеттерін
модификациялау арқылы жаңа
флокулянттарды жасау, себебі
полимерлер
флокуляциялаумен
қатар басқа да ластағыш заттарды
адсорбциялайды және алынған
флокулянттар қолданыста бар
коагулянттарға қарағанда тиімділігі
жоғары болмақ.
PUBLIC

4.

• Жұмыстың мақсаты – белгілі полимерлер мен БАЗдар негізінде композициялық флокулянттарды алу және
олардың алюмосиликатты дисперсияларды
флокуляциялау қабілетін сынау.
• Зерттеу объектілері:
• - Полиэтиленимин (ПЭИ) және
полидиметилдиаллиламмоний хлориді (ПДМДААХ);
• - Натрий додецилсульфаты (NaДДС);
• - Таған кен орнынан алынған бентониттің 0,5%
суспензиясы;
PUBLIC

5.

Зерттеу жұмысының міндеттері
1
2
3
Полиэлектролиттердің флокуляциялық әсері:
•ПЭИ мен ПДМДААХ-тың алюмосиликатты суспензияларға
флокуляциялық тиімділігін салыстыру;
Бентониттің сипаттамаларын анықтау:
•Бентонит бөлшектерінің ζ-потенциалын зерттеу;
•Ұсақ және ірі дисперсті фракцияларда бөлшектердің өлшемдер
бойынша таралуын бағалау;
ПЭИ мен ПДМДААХ ДДС-мен комплекстерін синтездеу және зерттеу:
•Әр түрлі мольдік қатынастарда ПЭИ мен ПДМДААХ ДДС-мен
комплекстерін синтездеу.
•Полимер тізбектерін гидрофобизациялау әсерінен алынған
комплекстерінің флокуляциялық тиімділікке әсерін зерттеу.
PUBLIC

6.

Синтетикалық полиэлектролиттердің және БАЗдардың сипаттамалары
СПЭ және БАЗ
Құраушы буын
Молекулалық масса /
МКК, моль/л
ПЭИ
−СН2−СН2−NН−
1,0∙104
ПДМДААХ
HC
CH
H2C
CH2
H2C
CH2
Cl-
N+
H3C
ДДС
2,5·105
CH3
С12Н25OSO3Na
PUBLIC
8,1.10-3

7.

Бентонит суспензиясының ПЭИ-ДДС
комплексімен флокуляциясын бақылау
0,9
D
0,8
1
0,7
2
0,6
3
0,5
4
t, мин.
0,4
0
10
20
30
40
50
60
1-сурет – 0,5% бентонит суспензиясының оптикалық тығыздығының өзгеру
қисықтары: флокулянтсыз (1), ПЭИ қатысуымен (2), БАЗ/ПЭ 0,1 құрамды
ПЭИ-ДДС комплексімен (3), БАЗ/ПЭ 0,5 құрамды ПЭИ-ДДС комплексімен (4)
PUBLIC

8.

Бентонит суспензиясының ПДМДААХ-ДДС
комплексімен флокуляциясын бақылау
0,9
D
1
0,8
0,7
2
0,6
0,5
3
0,4
0,3
4
0,2
t, мин.
0
10
20
30
40
50
60
2-сурет – 0,5% бентонит суспензиясының оптикалық тығыздығының
өзгеру қисықтары: флокулянтсыз (1), ПДМДААХ қатысуымен (2),
БАЗ/ПЭ 0,1 құрамды ПДМДААХ-ДДС комплексімен (3), БАЗ/ПЭ 0,5
құрамды ПДМДААХ-ДДС комплексімен (4)
PUBLIC

9.

Флокуляция барысындағы
суспензиялардың оптикалық
тығыздығын анықтау
3-сурет – Суспензиялардың оптикалық тығыздығын анықтау
жүргізілген зомз кфк-3-01 фотометрі
PUBLIC

10.

Бентонит суспензиясындағы бөлшектердің
өлшемі
а
б
4-сурет – Бентониттің ұсақ дисперсті (а) және ірі дисперсті (б)
бөлшектерінің өлшемдер бойынша таралу қисықтары.
PUBLIC

11.

Бентонит суспензиясының заряды
5-сурет – Бентонит бетінде Z-потенциалының таралу қисықтары.
PUBLIC

12.

Бентонит бөлшектерінің өлшемдерін
және дзета-потенциалын анықтау
6-сурет – Бентонит бөлшектерінің өлшемдерін және дзетапотенциалын анықтау жұмыстары жүргізілген Malvern Zetasizer Nano
ZS 90 құрылғысы
PUBLIC

13.

Қорытынды
1. Катионды полиэлектролиттердің: полиэтилениминнің (ПЭИ) және
полидиметилдиаллиламмоний хлоридінің (ПДМДААХ) бентонит
суспензиясына флокуляциялық әсері зерттелді. ПДМДААХ-тың
алюмосиликат суспензиясына ПЭИ-ге қарағанда жоғары флокуляциялық
әсер ететіні анықталды. Бұл оның макромолекулаларындағы заряд
тығыздығының жоғары болуымен түсіндіріледі.
2. Бентонит бөлшектерінің ζ-потенциалы және олардың ұсақ және ірі
дисперсті фракцияларда өлшемдер бойынша таралуы анықталды.
Электрокинетикалық потенциал -14,2 мВ-ты құрайды, ал ұсақ дисперсті
фракцияда бөлшектердің ықтимал радиусы 300 нм, ірі дисперсті фракцияда
18 мкм.
3. Анионды ПБЗ – натрий додецилсульфатымен (ДДС) ПЭИ және
ПДМДААХ комплекстері мольдік қатынастары БАЗ/полимер 0,1 және 0,5
болатын шарттарда алынды. ПЭИ мен ПДМДААХ-тың флокуляциялық
әсерінің ДДС-пен комплекстерінде айтарлықтай артатыны көрсетілді. Бұл
БАЗ-дағы көмірсутек радикалдарының полимерлік тізбектерге және олардың
саз бөлшектерінің флокулдарына гидрофобизация әсерімен түсіндіріледі.
PUBLIC

14.

Қолданылған әдебиеттер
тізімі
1.
Токарева А, Крылов А, Бондарева А, Чеботарева Т, Жеглатый П. Комплексные подходы к очистке сложно
загрязненных сточных вод // Химическая безопасность / Chemical safety science. - 2023. -7, (1). - P. 81–92. DOI:
http://dx.doi.org/10.25514/CHS.2023.1.24006
2.
Durgut E, Cinar M, Terzi M, Kursun Unver I, Yildirim Y, Ozdemir O. Evaluation of Different Dispersants on the
Dispersion/Sedimentation Behavior of Halloysite, Kaolinite, and Quartz Suspensions in the Enrichment of Halloysite
Ore by Mechanical Dispersion // Minerals. - 2022. - 12. - P. 1426. https://doi.org/10.3390/min12111426
3.
Dwari R, Angadi S, Tripathy S. Studies on flocculation characteristics of chromite's ore process tailing: Effect of
flocculants ionicity and molecular mass // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects/ - 2018.
- 537 - P. 467-477, DOI: https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2017.10.069
4.
Shaikh S, Nasser M, Hussein I, Benamor A. Investigation of the effect of polyelectrolyte structure and type on the
electrokinetics and flocculation behavior of bentonite dispersions // Chemical Engineering Journal. - 2017. - 311 - P.
265-276. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cej.2016.11.098
5.
Abbasi Moud A, Hatzikiriakos S. Kaolinite colloidal suspensions under the influence of sodium dodecyl sulfate //
Physics of Fluids. - 2022. - 34, 013107. DOI: https://doi.org/10.1063/5.0082218
6.
Khan N, Breettmann B. Intermolecular interactions in polyelectrolyte and surfactant complexes in solution // Polymers/
- 2019. - 11, 51. https://doi.org/10.3390/polym11010051
7.
El Aferni A., Guettari M, Tajouri T. Effect of polymer conformation on polymer-surfactant interaction in salt-free water
// Colloid and Polymer Science. - 2016. - 294.- P. 1097-1106. DOI: http://dx.doi.org/10.1007%2Fs00396-016-3869-8
• 8. Белоусов П.Е., Бочарников Ю.И., Боева Н.М. Аналитические методы диагностики минерального состава
бентонитовых глин // Вестник РУДН, Серия Инженерные исследования. - 2015. - №4. - С. 94-101.
PUBLIC

15.

English Русский Rules