СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ ОТ СИНТЕТИЧЕСКИХ АЛКИЛБЕНЗОЛСУЛЬФОНАТОВ НАТРИЯ

СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ ОТ СИНТЕТИЧЕСКИХ АЛКИЛБЕНЗОЛСУЛЬФОНАТОВ НАТРИЯ


RU (11) 2181108 (13) C2

(51) 7 C02F1/58, C02F1/58, C02F101:30 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 99110986/12 
(22) Дата подачи заявки: 1999.05.26 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 1999.05.26 
(43) Дата публикации заявки: 2001.06.10 
(45) Опубликовано: 2002.04.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: SU 1490092 A1, 30.06.1989. RU 2054389 C1, 20.02.1996. RU 2077505 C1, 20.04.1997. DE 2154105 В2, 30.08.1979. ЕР 0193307 А2, 03.09.1986. WO 93/16961 А1, 02.09.1993. 
(71) Заявитель(и): Институт экологических проблем Севера Уральского отделения РАН 
(72) Автор(ы): Серов В.А.; Засухина Л.В.; Бровко О.С. 
(73) Патентообладатель(и): Институт экологических проблем Севера Уральского отделения РАН 
Адрес для переписки: 163061, г.Архангельск, наб. Северной Двины, 23, Институт экологических проблем Севера УрО РАН, В.А.Серову 

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ ОТ СИНТЕТИЧЕСКИХ АЛКИЛБЕНЗОЛСУЛЬФОНАТОВ НАТРИЯ 

Способ очистки водных растворов от алкилбензолсульфонатов натрия, объемных загрязнителей природных и сточных вод, основан на их осаждении солями цинка в виде ассоциатов с имидазолом или его производными с образованием водонерастворимых комплексов. Способ обеспечивает 92-94% извлечение алкилбензолсульфонатов натрия при их концентрации в растворе 2,5-10,0 г/л. 1 з.п. ф-лы, 2 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к охране окружающей природной среды и может быть использовано для целей очистки водных растворов от синтетических поверхностно-активных веществ типа алкилбензолсульфонатов натрия (АБС-Na).

Как известно, АБС-Na, в частности додецилбензолсульфонат натрия, являются основой большинства современных моющих средств, чистящих паст, обезжиривающих составов и т.д., широко используемых в быту и технике.

Отработанные растворы АБС-Na, содержащие различные загрязнители, в том числе нефтепродукты, жиры, масла и т.д., обычно сливаются в канализацию, в сельских местностях прямо на землю, в результате чего попадают в водоемы, где оказывают токсическое действие на гидробионты, истощают запас растворенного кислорода, образуют устойчивую пену. Поэтому наряду с поисками новых, более экологичных моющих средств весьма актуальной является задача очистки (детоксикации) сбрасываемых водных растворов ПАВ (АБС-Na и др.) с учетом объемов сбросов.

Очистка воды от ПАВ - очень сложная задача. В настоящее время для этих целей используются механические, химические, физико-химические методы, а также их комбинации [1]. Большинство известных практических методов очистки воды от АБС-Na, например фильтрация через песчаные фильтры, коагуляция сульфатом алюминия, флокуляция полиакриламидом, использование активного ила, не избавляет ее в достаточной степени от детергентов. Так, фильтрация воды через песчаные фильтры снижает их содержание лишь на 13-50%, коагуляция сернокислым алюминием (рНопт 4,5-6,0) на 39-50%, хлорным железом на 66-80%, смесью сульфата алюминия и активированного угля на 73-87%, биологическая очистка вообще не эффективна в связи с плохой биоразлагаемостью АБС-Na [2].

Целью настоящего предложения является повышение степени очистки водных растворов от АБС-Na по сравнению с известными методами.

Указанная цель достигается осаждением АБС-Na не как таковых в связи с агрегативной устойчивостью их растворов, а в виде смешанных ассоциатов, образующихся между АБС-Na и анионами электродонорных органических оснований, например имидазолом (Im) или его соответствующими производными, при их сочетании в растворе (существование ионных ассоциатов ПАВ и органических анионов засвидетельствовано, в частности в [3, 4]). Такие ассоциаты, как далее показано, эффективнее осаждаются из растворов комплексообразованием.

Примеры реализации изобретения

Эксперименты по извлечению (осаждению) АБС-Na проводили на модельных водных растворах, приготовленных на основе технического АБС-Na, с концентрацией от 0,25 до 10,00 г/л (наиболее распространенный диапозон содержания детергента в отработанных бытовых и технических растворах).

Содержание АБС-Na в растворе до и после комплексообразования определяли спектрофотометрически по изменению светопоглощения (оптической плотности) в УФ-области спектра при 260 нм, где АБС-Na имеет максимум поглощения. Образование ассоциатов и координация между ними и металлом подтверждены изменениями ИК- и УФ-спектров осадков и фильтратов (сухих остатков) по сравнению с спектрами исходных веществ.

Общая методика извлечения (осаждения) АБС-Na: к 50 мл модельного водного раствора АБС-Na заданной концентрации (последняя дополнительно контролировалась спектрофотометрически) добавляли Im (метил Im, винил-Im) раствор обоих компонентов, перемешивали на магнитной мешалке 30-40 мин при комнатной температуре, после чего в него вводили соль цинка при разных массовых отношениях к АБС-Na и перемешивании 5-10 мин, с доведением рН раствора до 6,5-8,0 (NaOH). Выпавший осадок комплекса с АБС-Na отфильтровывали на бумажном фильтре (синяя лента), сушили и взвешивали, а фильтрат анализировали на остаточное содержание АБС-Na. Полученные результаты сравнивали с аналогичными для известных коагулянтов.

Результаты извлечения АБС-Na из модельных водных растворов обобщены в табл. 1-2.

Как следует из табл.1,

- в случае известных коагулянтов (Аl2(SO4)3, FеСl3) и их смесей с вспомогательными веществами (активированный уголь и др.) извлечение АБС-Na из водного раствора составляет 39-84% при их стехиометрическом отношении и выше такового к АБС-Na;

- только солями цинка в оптимальных условиях (АБС-Na: Zn2+=1,0:0,8, рН 5,4) можно извлечь 82% АБС-Na, однако качество полученного осадка неудововлетворительное: влажный, расплывающийся на фильтре осадок;

- в случае предварительного образования смешанных ассоциатов АБС-NaIm (метил Im, винил- Im) и последующего комплексообразования солями Zn2+ в оптимальных условиях (массовое соотношение ассоциат АБС-NaIm (его названные производные): Zn2+=1,0:0,6:0,6, рН 6,5-8,0) можно извлечь 86-92% АБС-Na при наличии практически сухого мелкокристаллического осадка, легко удаляемого с фильтра.

2-3% АБС-Na можно дополнительно сорбировать на гидроксиде цинка, если фильтрат после отделения осадка подщелочить (NaOH) до рН 9,0-9,5. В этом случае избыточная растворенная соль цинка полностью переходит в нерастворимый гидроксид цинка, удаляемый вместе с сорбированным АБС-Na.

Таким образом, удаление АБС-Na из водных растворов комплексообразованием его ионных ассоциатов с Im или его производными доступными солями Zn2+ более эффективно, чем известными методами: 94-95% по сравнению с 82-84% для известных коагулянтов.

Низко концентрированные растворы АБС-Na (0,25 г/л) плохо поддаются очистке данным методом (табл. 2).

Источники информации

1. Пушкарев В. В., Трофимов Д.И. Физико-химические особенности очистки сточных вод от ПАВ.- М.: Химия, 1975, с.144.

2. Бабенков Е.Д. Очистка воды коагулянтами.- М.: Наука, 1977, с. 356.

3. Саввин С.Б., Маров Н.Н., Чернова Р.К. и др.- Журнал аналитической химии.- 1981, т. 36, N 5, с. 850-859.

4. Пилипенко А.Т., Савранский Л.И., Куличенко С.А. Доклады Академии наук СССР, 1985, т. 284, N 6, с. 1407-1409. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Способ очистки водных растворов от синтетических алкилбензолсульфонатов натрия путем осаждения солями Zn2+ в виде ассоциатов с имидазолом или его производными при массовом соотношении алкилбензолсульфонат натрия: соль цинка: имидазол или его производные = 1,0:0,6-1,0:0,6-1,0 с образованием смешанных водонерастворимых комплексов.

2. Способ по п.1, в котором концентрация алкилбензолсульфоната натрия в водном растворе 2,5-10 г/л.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Воздухо- и водоочистка. Опреснительные установки






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "очистка воды" будет найдено словосочетание "очистка воды". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("очистка" или "воды").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+очистка -воды".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "сток" будут найдены слова "стоков", "стоки" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "сток!".


Устройства и способы водоочистки | Опреснительные установки. Дистилляторы | Устройства и способы воздухоочистки


Рейтинг@Mail.ru