Как говорится кому интересно: читаем и смотрим......

Добрый день уважаемые коллеги!
Как уже было сказано тема моего доклада - влияние конформации полиакриламидных цепей в разветвленных полимерах на параметры процесса флокуляции полидисперсных суспензий каолина.
[700x525]

Как мы все знаем, вода является одним из самых используемых химических веществ, как в промышленности, так и в быту. Не зря мера богатства, благополучия развитых стран очень точно характеризуется качеством и запасами воды.
[700x525]
Все мы хотели бы использовать чистую воду, но… Эти картинки – реальные фотографии воды из киевских кранов. Именно поэтому вопрос очистки технологических, сточных, питьевых вод настолько актуален.
[700x525]

[700x525]
Почему же не удовлетвориться классическими флокулянтами: полиакриламидом и его производными? Все просто: линейный полиакриламид имеет незначительное количество вариабельных параметров: это молекулярная масса, концентрация и степень модификации.
Нами был проведен синтез привитых сополимеров полиакриламида на биоразлагаемое полисахаридное декстрановое ядро с использованием окислительно-восстановительной системы «четырехвалентный церий - азотная кислота».
[700x525]

Таким образом мы получаем ряд дополнительных преимуществ перед ПАА:
Во-первых: высокую концентрацию функциональных групп и
Во-вторых: возможность контроля молекулярной структуры полимера изменением соотношений количеств инициатора и мономера.
Как видно из приведенной картинки при изменении соотношения количеств Декстран-инициатор мы получаем полимеры разной структуры, в которых полиакриламидные цепи в зависимости от расстояния между прививками имеют различную конформацию: «черве-» или «грибообразную».
Синтезированные полимеры были исследованы и охарактеризованы рядом методов таких как ЯМР, гель-проникающая хроматография, упругое светорассеивание. В дальнейшем для модификации был проведен щелочной гидролиз полученных полимеров. Так же для сравнительной характеристики был синтезирован полиакриламид близкой молекулярной массы.

Исследования кинетики флокуляции проводили по простой методике, запатентованной нашей научной группой, на модельной суспензии каолина. Скорость осаждения определялась как тангенс кута наклона касательной к временной оси. Так же определялись еще два важных параметра: объем осадка через 1 минуту и осветление супернатанта через двадцать минут после начала флокуляции. Последнее определялось по величине оптической плотности супернатанта при длине волны 540нм.
[700x525]
Как видно из приведенных диаграмм при концентрации полимера десять в минус третьей степени процента только один из наших полимеров является более эффективным флокулянтом чем полиакриламид как по скорости осаждения, так и по осветлению раствора. Однако, при переходе к концентрациям в пять тысячных и одну сотую процента параметры осветления супернатанта становятся близкими.
[700x525]
Таким образом среди синтезированных неионных сополимеров можно выделить образец Д70-ПАА5, который является эффективным флокулянтом при концентрациях от одной тысячной до одной сотой процента, то есть при концентрациях в десять-пятнадцать раз ниже, чем применяемые в наши дни для классических флокулянтов.
[700x525]
При переходе к ионным, частично гидролизованым полимерам, концентрации одна тысячная процента мы наблюдаем незначительное улучшение параметров для полиакриламида за счет увеличения линейных размеров макромолекулы, некоторое ухудшение параметров осветления для наших сополимеров, и заметное увеличение скорости флокуляции для сополимера декстрана молекулярной массы двадцать тысяч с пятью прививками полиакриламида. Увеличение концентрации исследуемых растворов до одной сотой процента приводит к выравниванию скоростей флокуляции в достаточно высоких значениях. При этом супернатант вышевыделенного сополимера проявляет такую величину светорассеивания, которая отвечает рассеиванию света дистиллированной водой.
[700x525]
При рассмотрении третьего технологически важного параметра, а именно плотности осадка через одну минуту мы видим следующее:
Первое: неионный сополимер Д70-ПАА5, который как было отмечено выше по данному параметру уступает линейному полиакриламиду.
Второе: использование ионного сополимера Д20-ПАА5 при концентрациях как одна тысячная, так и одна сотая процента, приводит к образованию плотного осадка.
Таким образом этот ионный сополимер является заметно более эффективным флоккулирующим агентом в сравнении с линейным ионным полиакриламидом по всем трем исследованным параметрам.
[700x525]
Мы проводили исследования свойств разных концентрация полимеров, начиная с одной десятитысячной процента, и обнаружили, что низкие концентрации полимеров в растворе стабилизируют взвеси. Данные результаты могут быть интересными с точки зрения получения наноразмерных гомо- и гетерогенных катализаторов.
При концентрациях в одну десятитысячную процента семь из восьми полученных сополимеров стабилизируют взвесь, а четыре из них проявляют такую активность и при концентрациях в пять раз выше.
[700x525]
Выводы из проведенной работы приведены на слайде. К ним также хочу добавить, что при расширении уже полученного массива данных в будущем будет вполне вероятно построение математической модели в н-мерном пространстве исходя из которой будет выведена зависимость скорости флокуляции, осветления, плотности осадка и других по таким вариабельным параметрам как молекулярная масса, количество прививок (а, соответственно, и расстояние между ними), степень гидролиза и концентрация.
[700x525]
[700x525]