ПЕРСПЕКТИВА ПРИМЕНЕНИЯ ФТОРИДА АММОНИЯ ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКИХ КАУЧУКОВ ИЗ ЛАТЕКСОВ
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, |
Концентрация фторида |
Расход фторида аммония, |
Выход |
Оценка полноты |
|
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:
- Кирпичников П.А., Аверко-Антонович Л.А., Аверко-Антонович Ю.О. Химия и технология синтетического каучука. - Л.: Химия. 1987. 424 с.
- 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.
- Распопов И.В., Никулин С.С., Рыльков А.А., Шаповалова Н.Н. // Производство и использование эластомеров. - 1997. N 12. С. 2-6.
- Моисеев В.В., Попова О.К., Косовцев В.В., Евдокимова О.В. Применение белков при получении эластомеров. - М.: ЦНИИТЭнефтехим. 1985. 53 с.
- Измайлов А.Н. Электрохимия растворов. - М.: Химия. 1966. 576 с.
- Глинка Н.Л. Общая химия: учебное пособие для ВУЗов. Под ред. А.И. Ермакова изд. 30-е испр. - М.: Интеграл-Пресс, 2005. 728 с.
- Зимон, А.Д., Лещенко, Н.Ф. Коллоидная химия [Текст] / А.Д. Зимон, Н.Ф. Лещенко. - М.: Химия, 1995. 336 с.
- Никулин С.С., Вережников В.Н., Пояркова Т.Н. // ЖПХ. Т. 73. вып. 10., 2000. С. 1720-1724.
Статья в формате PDF
113 KB...
03 02 2023 2:29:25
Статья в формате PDF
137 KB...
02 02 2023 4:38:40
Статья в формате PDF
109 KB...
01 02 2023 8:51:14
Статья в формате PDF
130 KB...
31 01 2023 14:36:23
Статья в формате PDF
218 KB...
30 01 2023 16:43:36
Статья в формате PDF
113 KB...
29 01 2023 12:35:19
Статья в формате PDF
145 KB...
28 01 2023 7:53:36
Статья в формате PDF
127 KB...
27 01 2023 10:24:51
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
Статья в формате PDF
265 KB...
24 01 2023 1:37:15
Статья в формате PDF
163 KB...
23 01 2023 15:18:51
Статья в формате PDF
138 KB...
22 01 2023 18:45:31
Статья в формате PDF
116 KB...
21 01 2023 2:33:36
Статья в формате PDF
700 KB...
20 01 2023 5:26:37
Статья в формате PDF
274 KB...
19 01 2023 1:26:58
Статья в формате PDF
164 KB...
18 01 2023 22:28:57
Статья в формате PDF
253 KB...
17 01 2023 19:19:43
Статья в формате PDF
121 KB...
16 01 2023 21:39:45
Статья в формате PDF
257 KB...
15 01 2023 9:46:26
Статья в формате PDF
106 KB...
14 01 2023 14:54:23
Статья в формате PDF
155 KB...
13 01 2023 6:22:57
Статья в формате PDF
113 KB...
12 01 2023 21:44:32
Статья в формате PDF
120 KB...
11 01 2023 11:35:25
Статья в формате PDF
112 KB...
10 01 2023 15:24:48
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
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
Статья в формате PDF 114 KB...
07 01 2023 19:51:10
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
Статья в формате PDF
379 KB...
04 01 2023 12:43:38
Статья в формате PDF
260 KB...
03 01 2023 7:25:25
Статья в формате PDF
133 KB...
31 12 2022 12:26:54
Статья в формате PDF
192 KB...
30 12 2022 20:30:41
Статья в формате PDF
124 KB...
29 12 2022 4:17:47
Статья в формате PDF
123 KB...
28 12 2022 13:36:37
Статья в формате PDF
307 KB...
27 12 2022 6:47:28
Статья в формате PDF
117 KB...
26 12 2022 16:37:48
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
Статья в формате PDF
115 KB...
24 12 2022 16:15:18
Статья в формате PDF
103 KB...
23 12 2022 12:42:34
Статья в формате PDF
119 KB...
21 12 2022 23:48:19
Статья в формате PDF
119 KB...
20 12 2022 20:49:45
Статья в формате PDF
117 KB...
19 12 2022 9:53:36
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
Статья в формате PDF
154 KB...
16 12 2022 10:55:23
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 ::
