ПЕРСПЕКТИВА ПРИМЕНЕНИЯ ФТОРИДА АММОНИЯ ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКИХ КАУЧУКОВ ИЗ ЛАТЕКСОВ > Полезные советы
Тысяча полезных мелочей    

ПЕРСПЕКТИВА ПРИМЕНЕНИЯ ФТОРИДА АММОНИЯ ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКИХ КАУЧУКОВ ИЗ ЛАТЕКСОВ

ПЕРСПЕКТИВА ПРИМЕНЕНИЯ ФТОРИДА АММОНИЯ ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКИХ КАУЧУКОВ ИЗ ЛАТЕКСОВ

Черных О.Н. Никулин С.С. Изучена коагулирующая способность фторида аммония при выделении каучука из латекса СКС- 30АРК. Исследовано влияние температуры и концентрации раствора фторида аммония на полноту коагуляции. Проведена оценка свойств резиновых смесей и вулканизатов на основе каучука СКС-30 АРК, выделенного из латекса фторидом аммония. Статья в формате PDF 123 KB

В настоящее время в промышленности при выделении бутадиен-стирольных каучуков в качестве коагулирующих агентов применяют неорганические соли (обычно хлорид натрия) с последующим подкислением системы серной кислотой [1]. Традиционные способы коагуляции обладают высокой эффективностью и относительной дешевизной, однако расход широко распространенного коагулянта хлорида натрия при выделении бутадиен-стирольных каучуков из латексов достигает 250 кг/т каучука. Сточные воды, содержащие минеральные соли, попадая в водоемы, наносят непоправимый ущерб окружающей среде. Поэтому в настоящее время  актуальной является проблема разработки новых технологий, методов коагуляции латексов  и поиску новых коагулирующих агентов, позволяющих работать в области малых расходных норм [2-4]. Одно из перспективных направлений - коагуляция латексов галогенидами аммония, обладающими достаточной распространенностью в химической промышленности и содержащихся в отходах некоторых производств.

В настоящей работе изучена коагулирующая способность  фторида  аммония при выделении каучука из латекса СКС- 30АРК.

Соли аммония представляют интерес в связи с возможностью снижения расхода неорганического коагулянта, т.к. ионы NН4+ больше по размеру и менее гидратированны, чем ионы Nа+ [5] (они близки по свойствам к ионам рубидия) должны обладать и более высокой эффективностью коагулирующего действия. 

Коагуляцию каучукового латекса СКС-30 АРК проводили согласно общепринятой методике с использованием в качестве коагулирующего агента  водный раствор фторида аммония с концентрацией 10, 20, 30 % масс. и подкисляющего агента 1,0-2,0 % масс. водного раствора серной кислоты при температуре от 20 до 95оС. Процесс выделения каучука из латекса изучали на коагуляционной установке, представляющей собой емкость, снабженную перемешивающим устройством и помещенную для поддержания заданной температуры в термостат. В емкость загружали 20 мл латекса, термостатировали в течение 15-20 минут при заданной температуре, после чего вводили водные растворы коагулирующих агентов и серной кислоты. Коагуляцию проводили при рН = 2,0 - 2,5. Полноту коагуляции оценивали визуально по прозрачности серума и гравиметрически - по массе образующегося коагулюма.

Образующийся коагулюм отделяли от серума, промывали теплой водой и после отжатия крошку каучука высушивали в сушильном шкафу при температуре 75-80оС.

Хаpaктеристика бутадиен-стирольного латекса производства каучука СКС-30 АРК представлена в таблице 1.

Таблица 1. Хаpaктеристика бутадиен-стирольного латекса производства каучука СКС-30 АРК

Наименование показателя

Значение

Сухой остаток, %

20,3

Поверхностное натяжение, [s], мН/м

54-57

рН латекса

7,8-8,5

Размер латексных частиц [r], нм

7,5-8,1

Содержание связанного стирола, %

22,0-23,5

Массовая доля антиоксиданта, %

1,2

Полученные экспериментальные данные представлены в таблице 2.

Таблица 2. Результаты эксперимента коагуляции латекса СКС-30 АРК фторидом аммония

Температура коагуляции,
°С

Концентрация фторида
аммония, %

Расход фторида аммония,
кг/т каучука

Выход
коагулюма
(по массе), %

Оценка полноты
коагуляции

20

10

50

100

150

190

37-40

58-60

78-80

96-97

Коагуляция неполная

Коагуляция неполная

Коагуляция неполная

Полная коагуляция

20

50

100

150

180

50-52

68-70

85-86

96-98

Коагуляция неполная

Коагуляция неполная

Коагуляция неполная

Полная коагуляция

30

50

100

150

170

65-67

71-73

89-91

95-96

Коагуляция неполная

коагуляция неполная

Коагуляция неполная

Полная коагуляция

40

10

50

100

170

10-11

58-59

95-96

Коагуляция неполная

Коагуляция неполная

Полная коагуляция

20

50

100

150

10-12

70-72

95-96

Коагуляция неполная

Коагуляция неполная

Полная коагуляция

30

50

100

130

11-13

71-73

98-99

Коагуляция неполная

Коагуляция неполная

Полная коагуляция

60

10

50

100

150

15-17

76-79

97-98

Коагуляция неполная

Коагуляция неполная

Полная коагуляция

20

50

100

130

17-19

82-85

97-98

Коагуляция неполная

Коагуляция неполная

Полная коагуляция

30

50

70

100

14-16

40-42

94-96

Коагуляция неполная

Коагуляция неполная

Полная коагуляция

80

10

50

100

120

1821

85-87

94-96

Коагуляция неполная.

Коагуляция неполная

Полная коагуляция

20

50

70

100

23-24

51-53

98-99

Коагуляция неполная.

Коагуляция неполная

Полная коагуляция

30

10

50

80

5-7

20-22

97-98

Коагуляция неполная.

Коагуляция неполная

Полная коагуляция

95

10

50

100

130

17-19

78-80

98-99

Коагуляция неполная.

Коагуляция неполная

Полная коагуляция

20

50

100

120

21-24

83-85

96-98

Коагуляция неполная.

Коагуляция неполная

Полная коагуляция

30

50

70

100

24-26

59-61

99-99,5

Коагуляция неполная.

Коагуляция неполная

Полная коагуляция

Анализ результатов эксперимента показал, что увеличение температуры процесса выделения каучука из латекса до 80°С существенно снижает расход коагулянта (от 170 до 80 кг/т каучука). Как известно из коллоидной химии [6] повышение температуры влечет за собой уменьшение агрегативной устойчивости и, следовательно, разрушение дисперсной системы, в частности латекса на дисперсионную среду (серум) и дисперсную фазу (коагулюм).

Увеличение температуры с 20 до 80°С приводит к снижению расхода фторида аммония. Однако дальнейшее повышение температуры коагуляции до 95°С приводит к увеличению расхода фторида аммония, что, по-видимому, связано с усилением процесса гидролиза. Фторид аммония можно рассматривать как соль, образованную слабой кислотой и слабым основанием. Данный вид соли может подвергаться полностью гидролизу:

NH4F + H2O → NH3  HOH + HF.

Как известно из неорганической химии, влияние температуры на степень гидролиза вытекает из принципа Ле Шателье. Все реакции нейтрализации протекают с выделением теплоты, а гидролиз - с поглощением теплоты. Поскольку выход эндотермических реакций с ростом температуры увеличивается, то и степень гидролиза растет с повышением температуры [7].

Существенное влияние на полноту коагуляции оказывает и концентрация фторида аммония. Следует отметить, что применение разбавленных растворов фторида аммония (1-5 % масс.) приводит к снижению их активности. Это может быть связано вероятнее всего с существенным уменьшением концентрации дисперсной фазы после введения в латекс коагулирующего агента, что в свою очередь отражается на достижении полноты коагуляции [8]. Высококонцентрированные растворы фторида аммония при введении в латекс значительного влияния на уменьшение концентрации дисперсной фазы. Это стабилизирует процесс и оказывает минимальное влияние на процесс коагуляции.

По результатам эксперимента можно сделать вывод, что при использовании в качестве коагулирующего агента фторид аммония целесообразно вести процесс при температурах 60-80°С и использовать высококонцентрированные растворы (20-30 % масс.).

На основе каучука выделенного из латекса фторидом аммония были приготовлены резиновые смеси с использованием общепринятых ингредиентов.

В таблице 3 представлены результаты испытаний каучука СКС-30 АРК и вулканизатов на его основе, выделенного из латекса фторидом аммония.

Таблица 3. Свойства резиновых смесей и вулканизатов на основе каучука СКС-30 АРК, выделенного из латекса фторидом аммония

Показатели

Вид коагулирующего агента

NH4F

NaCI

Вязкость по Муни

44,0

44,0

Массовая доля свободных органических кислот, %

5,8

5,7

Массовая доля мыл органических кислот, %

0,09

0,09

Потеря массы при сушке, %

0,18

0,17

Массовая доля золы, %

0,21

0,24

Напряжение при 300 % удлинении, МПа

8,3

10,4

7,8

9,0

Условная прочность при растяжении, МПа

26,7

27,7

29,2

29,0

Относительное удлинение при разрыве, %

635

550

640

610

Относительная остаточная деформация после разрыва, %

18

14

16

13

Примечание: продолжительность вулканизации: числитель - 60 мин; знаменатель - 80 мин.

Анализ представленных результатов показал, что вулканизаты, полученные на основе каучука выделенного из латекса фторидом аммония, обладают комплексом свойств, близким к вулканизатам на основе каучука, выделенного из латекса хлоридом натрия (стандартные образцы).

Таким образом, по результатам проведенного эксперимента фторид аммония может служить альтернативной заменой традиционному коагулянту - хлориду натрия, так как существенно снижается его расход (80-100 кг/т каучука), а полученные вулканизаты обладают комплексом свойств не уступающим стандартным образцам. В свою очередь снижение расхода коагулянта приведет к уменьшению образования количества сточных вод, сбрасываемых в водоемы и наносящих непоправимый ущерб окружающей среде.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

  1. Кирпичников П.А., Аверко-Антонович Л.А., Аверко-Антонович Ю.О. Химия и технология синтетического каучука. - Л.: Химия. 1987. 424 с.
  2. Распопов И.В., Никулин С.С., Гаршин А.П. и др. Совершенствование оборудования и технологии выделения бутадиен-(a-метил)стирольных каучуков из латексов. - М.: ЦНИИТЭнефтехим. 1997. 68 с.
  3. Распопов И.В., Никулин С.С., Рыльков А.А., Шаповалова Н.Н. // Производство и использование эластомеров. - 1997. N 12. С. 2-6.
  4. Моисеев В.В., Попова О.К., Косовцев В.В., Евдокимова О.В. Применение белков при получении эластомеров. - М.: ЦНИИТЭнефтехим. 1985. 53 с.
  5. Измайлов А.Н. Электрохимия растворов. - М.: Химия. 1966. 576 с.
  6. Глинка Н.Л. Общая химия: учебное пособие для ВУЗов. Под ред. А.И. Ермакова изд. 30-е испр. - М.: Интеграл-Пресс, 2005. 728 с.
  7. Зимон, А.Д., Лещенко, Н.Ф. Коллоидная химия [Текст] / А.Д. Зимон, Н.Ф. Лещенко. - М.: Химия, 1995. 336 с.
  8. Никулин С.С., Вережников В.Н., Пояркова Т.Н. // ЖПХ. Т. 73. вып. 10., 2000. С. 1720-1724.


КЛАССИЧЕСКАЯ ФИЗИКА НА ГНИЛОМ ФУНДАМЕНТЕ (КАТАСТРОФА В МЕХАНИКЕ )

КЛАССИЧЕСКАЯ ФИЗИКА НА ГНИЛОМ ФУНДАМЕНТЕ (КАТАСТРОФА В МЕХАНИКЕ ) 1.Второй закон Ньютона в катастрофе это неоспоримый факт. 2.Нужно думать, что после такой катастрофы вся классическая физика полетит к чёрту, вместе с физиками, которые попытаются её защищать. 3.Учёные физики всех стран попали в капкан у них дилемма: или они признают теорию Ростовцева или им грозит скамья подсудимых за ложную науку и обман человечества. ...

26 01 2023 8:27:52

ПОЧЕМУ КУРЯТ СТУДЕНТЫ?

ПОЧЕМУ КУРЯТ СТУДЕНТЫ? Статья в формате PDF 131 KB...

25 01 2023 21:16:44

Целиакия – современные представления о патогенезе и классификация (обзор)

Целиакия – современные представления о патогенезе и классификация (обзор) Целиакия – энтеропатия, обусловленная развитием неадекватной иммунной реакции в ответ на поступление глютена – белка, содержащегося в злаковых, – в просвет тонкой кишки. Распространенность заболевания составляет 0,5-1,0 % в популяции. Большинство больных являются носителями мутировавшего лейкоцитарного гена DQ2/DQ8. В обзоре обсуждаются современные представления о патогенезе целиакии и классификация Marsh, дополненная Oberhuber. «Золотым стандартом» диагностики целиакии является биопсийное исследование. Диагностически значимыми морфологическими критериями целиакии являются атрофия ворсинок слизистой оболочки тонкой кишки, гиперплазия крипт увеличение числа межэпителиальных лимфоцитов, лимфо-плазмоцитарная инфильтрация собственной пластинки. В плане лечения наиболее эффективна строгая аглютеновая диета, обсуждается возможность применения заместительной ферментной терапии. ...

09 01 2023 3:48:28

ЗНАЧЕНИЕ ТВОРЧЕСТВА Р. ГАМЗАТОВА, КАК ВАЖНОЕ СРЕДСТВО ЭСТЕТИЧЕСКОГО ВОСПИТАНИЯ ШКОЛЬНИКОВ

ЗНАЧЕНИЕ ТВОРЧЕСТВА Р. ГАМЗАТОВА, КАК ВАЖНОЕ СРЕДСТВО ЭСТЕТИЧЕСКОГО ВОСПИТАНИЯ ШКОЛЬНИКОВ В статье рассматриваются проблемы эстетического воспитания школьников, какую роль может играть в эстетическом воспитании подрастающего поколения творчество Расула Гамзатова. ...

08 01 2023 18:45:32

ЯКОВЛЕВ ВАДИМ ИВАНОВИЧ

ЯКОВЛЕВ ВАДИМ ИВАНОВИЧ Статья в формате PDF 114 KB...

06 01 2023 8:18:46

РОЛЬ ДНЕВНОГО СТАЦИОНАРА ПРИ РЕАБИЛИТАЦИИ БОЛЬНЫХ С ЧЕРЕПНО-МОЗГОВОЙ ТРАВМОЙ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ НАПРАВЛЕННОГО ТРАНСПОРТА МЕДИКАМЕНТОВ

РОЛЬ ДНЕВНОГО СТАЦИОНАРА ПРИ РЕАБИЛИТАЦИИ БОЛЬНЫХ С ЧЕРЕПНО-МОЗГОВОЙ ТРАВМОЙ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ НАПРАВЛЕННОГО ТРАНСПОРТА МЕДИКАМЕНТОВ Выбрать оптимальный метод введения больных в период реабилитации после черепно-мозговой травмы. Материалы и методы: За 2011 год в Новокуйбышевской центральной городской больницы пролечено 960 пострадавших с черепно-мозговой травмой, из них 780 пострадавших с сотрясением головного мозга. Все пациенты с сотрясением головного мозга, первых семь дней находились на стационарном лечении в условиях травматологического отделения. Под наблюдением врачей нейрохирурга, травматолога, невролога и окулиста, проводилась дегидратационная и симптоматическая терапия. После первой недели стационарного лечения данных пациентов разделили на три равных группы по 260 человек и в дальнейшем их вели по- разному. Результаты: Удовлетворительные результаты лечения получены в первой группе у 252 пациентов (97%), у второй группы 243 пациентов(93%), а в третьей 156 пациентов (60%). Один день дневного стационара в травматологическом отделение в Новокуйбышевской центральной городской больницы НЦГБ стоит 360 рублей, а один день дневного стационара, стоит 190 рублей. Таким образом стоимость лечения пациентов первой группы = (7 + 7)·360 = 5040 рублей, стоимость лечения пациентов второй группы = 7·360 + 7·190 = 2520 + 1330 = 3850 рублей, стоимость лечения пациентов третьей группы = 7·360 = 2520 рублей. Из данных расчетов видно, что пациенты третьей группы, требует меньше расходов, но к сожалению, у них намного хуже результаты лечения. Результаты лечения пациентов первой и второй группы пpaктически одинаковы, а стоимость пациентов второй группы намного меньше. ...

05 01 2023 21:25:24

ТОКСИКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РИЦИНА

ТОКСИКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РИЦИНА Статья в формате PDF 268 KB...

02 01 2023 20:34:15

ШАТОВ АЛЕКСАНДР АЛЕКСЕЕВИЧ

ШАТОВ АЛЕКСАНДР АЛЕКСЕЕВИЧ Статья в формате PDF 93 KB...

01 01 2023 8:44:59

АГРЕГАЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ ТРОМБОЦИТОВ У БОЛЬНЫХ С ОСТРЫМ ПАНКРЕАТИТОМ

АГРЕГАЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ ТРОМБОЦИТОВ У БОЛЬНЫХ С ОСТРЫМ ПАНКРЕАТИТОМ Проведено изучение показателей агрегационной активности тромбоцитов у 126 пациентов, находившихся на лечении с диагнозом острый панкреатит. Из общего количества пациентов нетяжелое течение острого панкреатита отмечено у 67 (53,1 %) больных, не тяжелое у 59 (46,8 %) пациентов. Установлено, что не зависимо от тяжести течения, отмечается усиление агрегационной активности тромбоцитов, которые полностью восстанавливаются к пятнадцатым суткам при нетяжелом течение острого панкреатита и частично при тяжелом течении этого заболевания. ...

25 12 2022 12:50:10

ИНЖЕНЕРНО КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫСИСТЕМЫ XXI ВЕКА

ИНЖЕНЕРНО КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫСИСТЕМЫ XXI ВЕКА Статья в формате PDF 205 KB...

22 12 2022 3:41:15

ПРИМЕНЕНИЕ ПОДШИПНИКОВ НА ГАЗОВОЙ СМАЗКЕ

ПРИМЕНЕНИЕ ПОДШИПНИКОВ НА ГАЗОВОЙ СМАЗКЕ Изложена краткая история развития теории и пpaктики подшипников на газовой смазке. Проанализированы достоинства и недостатки газовых опор. Показаны области рационального использования подшипников на газовой смазке в современных технических устройствах. ...

18 12 2022 6:15:14

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПЛАТЕЖИ В ОАО «АЛМАЗЫ АНАБАРА»

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПЛАТЕЖИ В ОАО «АЛМАЗЫ АНАБАРА» Статья в формате PDF 244 KB...

17 12 2022 5:32:40

Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::