автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.03, диссертация на тему:Электроповерхностные свойства и агрегативная устойчивость сульфатного лигнина в растворах электролитов

САНКТ -> ПЕТЕРБУРГСШ1Й ТЕХН0Л0ГЛЧИСК11Й ИНСТИТУТ ЦШШОЗНО-БУНАШЮЙ ПРОШИЛИ! 1НОСТИ

На правах рукописи

ДЯГИЛЕВА Алла Борисовна

ЭЛЕКТРОПОВЕРХНОСТНЫЁ СВОЙСТВА И АГРЕГАТЙВНАЯ УСТОЧИВОСТЬ СУЛЬФАТНОГО ЛИГНИНА В РАСТВОРАХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ

05.21.03 - технология и оборудование химической переработки древесины; химия древесины

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата химических наук

Санкт - Петербург - 1992

»

Работа выполнена на кафедре охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов Санкт-Петербург-сного технологического института целлюлозно-бумажной промышленности.

Научный руководитель: доктор химических наук, профессор ЧернобережскиИ Ю.М.

Официальные оппоненты: доктор химических наук, профессор Соколов О.М.

кандидат химических наук,

старший научный сотрудник Евстигнеев Э.И.

Ведущее предприятие: Всероссийский научно-исследовательский институт бумаги

'Автореферат разослан " 1992 г.

Защита состоится " 1992г. в часов на

заседании специализированного Йовета Д063.24.01Санкт-Петербургскогс технологического института целлюлозно-бумажной промышленности по адресу: 198092, Санкт-Петербург, ул.Ивана Черных, д.4, '

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке института.

Учёный секретарь специализированного Совета

Швецов Ю.Н.

■ ' . - 'л 1

¡.¡'¡ЬЛн^УьКА

ОЩМ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОИ

Актуальность проблемы. Исследование электроповерхностных свойств и агрегативной устойчивости дисперсии сульфатного лигнина (СЛ) является важным для решения широкого круга вопросов химической технологии переработки древесины,экологии и коллоидной химии.

При сульфатном способе производства целлюлозы одним из основных компонентов, загрязняющих сточные воды,являются лигносодержа-щие продукты. Существующие биологические способы очистки вод практически не снижают их цветность, обусловленную наличием в воде СЛ. Поэтому очистка таких сточных вод требует комплексного подхода с привлечением физико-химических методов. Выбор и обоснование этих методов, нахождение оптимальных условий удаления лигносодер-жащих компонентов представляет важную для практики задачу. Она может быть решена на основе результатов исследования коллоидно-химических свойств СЛ в растворах электролитов, образующих солевой фон сточных под сульфат-целлюлозного производства.

Из литературы известны некоторые свойства водных растворов ^рафт-лигнина (индулина), однако работы,основанные на коллоидно- • химическом подходе к изучению свойств и агрегативной устойчивости дисперсии СЛ в растворах электролитов,практически Отсутствуют.

Работа выполнена в рамках Координационного гдеН& научно-исследовательских работ на 198б-90гг.(12.16.1.7) Научного совета по коллоидной химии и физико-химической механики, отделение общей и технической химии АН СССР.

Цель и задачи исследования. Целью работы являлось установление связи между электроповерхностными свойствам^ и агрегативной устойчивостью дисперсий СЛ в растворах различных электролитов в широком диапазоне рН и концентраций, а также механизма взаимодействия ионов солевого фона сточных вод ЦБЦ с дисперсией СЛ.

В соответствии с целью были поставлены следующие задачи:

1. Исследовать электропоЕерхностные свойства дисперсии СЛ в широком диапазоне рН и концентраций электролитов.

2. Охарактеризовать агрегативную устойчивость дисперсии СЛ.

3. Провести исследование их реологических и фильтрационных свойств.>

Научная новизна работы заключается в том, что : -проведено сравнительное комплексное исследование электроповерх- , ностных свойств, агрегативной устойчивости,- реологических и фильтрационных свойств дисперсии СЛ;

-показана возможность специфической адсорбции ионов на СЛ и предложен рад ионов,различающихся по сг.оей адсорбционной способности;

-показано, что агрегативную устойчивость дисперсии СЛ при определенных значениях рН можно объяснить с позиции теории ДЛФО; -предложен возможный механизм взаимодействия ионов металлов и их гидролизованных форм с СЛ.

Практическая ценность. Проведенные исследования позволили обосновать ряд влияния ионов на частицы СЛ, а также предложить возможный механизм взаимодействия гидролизованных форм алюминия с частицами СЛ - образование лигногидроксоалюминиевых комплексов. Выявлена оптимальная область рН формирования компактных частиц,обладающих высокими фильтрационными свойствами.

Применение полученных данных должно способствовать оптимизации процессов очистки сточных вод ЦБ11 и мотет служить основой для разработки новых технологий по удалению и получению металлов, содержащихся в сточных и природных водах.

На защиту выносятся следующие основные положения: -электроповерхностные свойства дисперсии СЛ в растворах электролитов существенно зависят от специфической адсорбции ионов на СЛ; -агрегативная устойчивость, седиментационные, фильтрационные и реологические свойства исследованных систем являются функцией рН, вида и концентрации алектролита; -возможность возникновения координационных соединений алюминия с СЛ в области рН, соответствующей гидролизованным формам алюминия, в которых роль центрального атома выполняет алюминий,- а лиганда-гидроксилькые группы СЛ.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на двух Всесоюзных конференциях "Коагулянты и флоиу-лянты в очистке природных и сточных вод" (Одесса,1988)."Коллоидно-химические проблемы экологии" (Минск,1990), международной конференции по поверхностным силам (Москва,1990), XI Европейской конт ференции по химии поверхностей (Берлин,1990), III Симпозиуме по' сточным водам лесной промышленности (Тампере,1990), на трех научно-технических конференциях ЛТИ ЦБП 1987-1990 гг.

Публикации. По теме диссертации опубликовано б работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, библиографии из 206 наименований и приложений. Работа изложена на 182 страницах машинописного текста, включает «? таблицы и 53 рисунка.

' КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ О ШОВНЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ

Обзор литературы состоит из 3 подразделов,в которых дан об-

зор современного состояния теории строенил двойного слоя (ДЭС) на границе раздела твердая фаза-мидкость, рассмотрены теоретические представления об агрегативной устойчивости дисперсных систем,представлены данные по строению и свойствам СЛ.

Третья глава посвящена описанию объекта исследования и методов, использованных для изучения его.свойств.

Для исследования бил выбран СЛ, представляющий собой среднюю пробу опытно-промышленной партии, выработанной в лигнинном цехе на Соломбальском ЦБК. Выбранный образец СЛ является типичным представителем СЛ, удовлетворяющего техническим услошям на химическое сырье для производства резино-технических изделий (ТУ 81-04-

Навеску СЛ растворяли в 0,1 моль/л растворе Л/а.ОН , приготовленном на свободной от бидистиллированной воде. СЛ в .течение 24-48 часов полностью переходил в раствор: Концентрация СЛ в растворе составляла ¿0,0 г/л, рН=П,Ь5. Из полученного раствора приготавливали модельные системы с необходимой концентрацией .СЛ.

В качестве фоновых злектролигов были использораны , Uati^, A'aVtfj, ûiftj, MjMjy Регулирование pH система осуществлялось A'aОН, HCf н HjSO^ (в зависимости от аниона,присутствующего в растворе).

Вопросу состояния ионов алюминия в растворе в широком диапазоне рН и их влиянию на процесс коагуляции посвящен значительный раздел третьей главы диссертации.

Адсорбцию потенциалоопределяющих ,Н и ,РН ионов ¿Г и заряд СЛ определяли методом непрерывного обратного потенциометрического титрования. Значение рН определялось рН-метром-милливольтметром рН-673М.

Электрофоретическуга подвижность дисперсии СЛ определяли методом микрозлектрофореза. Для наблюдения за частицами использовался микроскоп PZ 0 ( объектив Ю*-1'^^,окуляр 5х). Для вычисления элект-рофоретической скорости использовалось среднее статистическое значение скорости £0-30 частвд. расчет ^-потенциала производился по известной формуле Гельмгольца-Смолуховского.

Агрегативная устойчивость дисперсии СЛ в растЕорах электролитов определялась спектрофотометрическим на приборе СФ-4а ( JL = =480 нм). Использование методики мгновенного смешения компонентов позволило исследовать коагуляцию СЛ in statu riascen-rfl.

Фильтрационные свойства полученных систем исследовались на лабораторной установке, предназначенной для фильтрационного анализа дисперсных систем ¿раэряу.ение 4P =-3,3 ш1а).

ь

Реологические свойства систем определились методом капилляр-.ной вискозиметрии. Для вискозиметрических определений применялся капилляршй вискозиметр Убеллоде (радиус капилляра 0,0В1 см, длина капилляра - 11,£5 см).

В четвертой главе приведены результаты исследования и проведено их обсуждение. Данная глава состоит из пяти подразделов, в каждом из которых обсуждаются различные свойства дисперсии СЛ в растворах электролитов в широком диапазоне рН и концентраций.

Первый подраздел посвящен обсуждению результатов потеншо-метрического титрования дисперсии СЛ в растворах электролитов

, СаСег , и^^йДв широком диапазоне рН (2-

-11) и концентраций электролитов (10 -10"^ моль/л).

На основании полученных данных построены зависимости 4Г-рН, имеющие для всех электролитов (за исключением»/^,?^) аналогичный вид. В качестве примера на рис.1а приведены зависимости ЛГ-рН в присутствии фонового электролита Мй.С1 .

Наблюдаемый рост величины ДГ с увеличением рН связан с увели. чением степени диссоциации функциональных групп СЛ, обладающих кислотными свойствами. Увеличение концентрации ЫаМ. с 10"^ до 10" М приводит к уменьшению величины АГ и смещению 'рН)^г0 в менее кислую область с рН 2,0 до рН 3,3. Дальнейшее увеличение концентрации N0.(1 до. 1М приводит к значительному возрастанию величины 4 Г и смещению (рН)дг=0 уже в кислую область (рН 1,5)»

Зависимости (рН)вг_0 от концентрации фонового электролита,построенные на основании данных рис.1 и аналогичных данных, полученных в присутствии других электролитов, приведены на рис.2. Нак видно, исследованные электролиты оказывают различное влияние на величину (рН)дг=!0. В интервале концентраций КГ^-10"* электролиты N0.11 г и Са.Сег приводят к значительному смещению (рН)лг=0 в менее кислую область, возрастающему по мере роста концентрации электролита. Присутствие ЛМ®|'не сказывается на величине (рН)^г_0,тогда как в случае СаУЛИ^происходит смещение (рН)ЛГ=0 в более кислую область. Приведенные данные свидетельствуют о специфической адсорбции на СП как катионов, так и анионов, которые по своей адсорбционной способности могут быть представлены в виде следующих рядов: СГ>50а2~>№3~ и Со.3*> Нск+.

Учет предположения о преобладании числа адсорбционных центров для Катионов позволяет объяснить правые ветви зависимости (рН)-г_0- (у С. При высоких концентрациях электролитов (более моль/л) все адсорбционные центры дня анионов могут оказаться„ужр

ьг мг-зД/г

35 !>5 4,5

(рЮйГ:0

-3 -2

Рис.2

Рис.1. Зависимость удельной адсорбции Н+ и ОН" ионов (ЛГ) 'на СЛ от рН в растворе /ia.CZ. Концентрация электролита (М):-I (I); Ю-3 (2); 10~'г (3) и КГ1 <4). Рис.2. Зависимость (рН) 0 СЛ от концентрации электролитов: Ыаа (I), СлСЛ2( 3), ^0.^(4),

занятыми. В этом случае дальнейшее увеличение концентрации электролитов должно приводить только к дополнительной адсорбции катионов, смещающей (рН)4г_0 в кислую область. Хотя ход этих зависимостей в интервале концентраций 10_1-10° модь/л для разных электролитов может быть различным, однако при'заполнении всех адсорбционных центров для катионов (а ранее для анионов), что имеет место в исследованном нами случае в области концентраций близкой к I моль/л, (рН)4г=0 для всех электролитов будет практически одинаковым.

В случае Л^^вид кривых ДГ-рН и взаимное их расположение рк 3 значительно отличается от всех вышеприведенных' зависимостей И имеет более сложный характер. Это связано в цервую очередь о состоянием ионов алюминия в растворе. Является вполне вероятным, что в области рН> 3 в системе лигнин-вода- Ж2(504)3 возникают координационные соединения с СЛ с достаточно прочными связями, отличными от водородных.

Из литературы известно, что дисперсии лигнинов в щелочных растворах являются лиофильныни и представляют собой разнообразные фенил-пропановые единицу СЛ, Наиболее вероятно, что гидроксильные группы СЛ и его гидратная оболочка входят в состав гидроксикомп-

1

ьг МГ- эк«/г

Рис.3. Зависимость удепьной адсорбции ионов Н+ и ОН_|,4Г) на СЛ в растворе Лд(SC^ Концентрация моль/л :

1-10"

-10

-4

-10"3, 5 - 3-Ю"3

3- 3-10

-4

лекса. Схематично это можно изобразить следующим образом:

LJort

Таким образом, J)t выступает в качестве центрального атома, а ОН-группы лигнина - в. качестве лиганда.

Как известно, получение информации о ¿Г основано на построении кривых титрования фонового электролита в'отсутствие и в присутствии СЛ с последующим нахождением разности объемов вводимой щелочи (кислоты) при данном значении рН. При связывании части ионов Л с гидроксильными группами СЛ использование реперной кривой титрования фонового электролита, как это. требует стандартный метод, приводит к занижению величины 4Г, которая явится таким образом кажущейся (¿ГК0Д). Следует отметить, что значение LГкаж должно быть тем меньше, чем больше ОН-групп СЛ будет связано с ионами

Л. .

Вовлечением гидроксильных групп СЛ в возникающий гидроксоалю-миниевый комплекс объясняется также уменьшение ДГкаж с ростом концентрации Jtl^(SO^i системе. Чем больше концентрация ^(¿(S^b системе, тем больше гидроксильных групп СЛ включается в образование комплекса, тем ниже идет зависимость АГ-рН в области рН> 4,5. В то же время увеличение ДГкаж с ростом рН при любой постоянной концентрации JK/StyJjCBHsaHO с увеличением степени диссоциации функциональных групп СЛ, не вовлеченных в координационную связь с алю-

минием. Таким образом, уменьшение величины ДГ по мере роста концентрации , а также по мере роста рН при переходе от рН 2,5 к более высоким рН, при которых начинается гидролиз^, свидетельствует б пользу высказанных выше представления об образовании Лиг-ногидроксоалюкиниевых комплексов, в которых Л? является центральным атомом, а ОН-группы СЛ - лигандом.

Второй подраздел четвертой главы посвящен изучению электро--форетического поведения дисперсии СЛ в растЕорах электролитов

ш, Са&г п Л^оДу

Полученные зависимости -^-рН, приведенные на рис.4,свидетельствуют о том, что во всем исследованном диапазоне рН и концентраций электролитов частииы СЛ заряжены отрицательно. В случае Na.Ce ¿рис.4а) рост рН приводит к возрастанию абсолютного значения потеншала, что обусловлено ростом степени диссоциации поверхностных групп СЛ. Увеличение концентрации МаС1 вызывает снижение абсолютного значения -^-потенциала СЛ-, что монет быть объяснено Сжатием диффузной части ДЭС.

Б случае 'рис.46) при всех исследованных концентрациях Са. С£д ^-потенциал такие отрицателен, однако значительно ниже, чем в случае при тех же концентрациях электролита, что может быть обьяснено специфической адсорбцией ионов Со? на поверхности СЛ и большим сжатием ДЭС в присутствии двухзарядных ионов. Об этом же свидетельствуют данные потенциометрического титрования.

На рис.4в представлены зависимости -^-/(рН) СЛ в растворах Лг(Щ)3 при различных концентрациях электролита Полученные результаты показывают, что во всем исследованном диапазоне рН заряд поверхности СЛ отрицателен и явления перезарядки не наблюдается, что согласуется с литературными данными.

В области рН 2,0-2,5 при всех Исследованных концентрациях .Ж/З^общий

характер зависимостей ^-^(рН) качественно совпадает с аналогичными зависимостями в растворахОднако, при одинаковой концентрации электролитов величины ^-потенциала в присутствии ионов «/^^значительно ниже, чем в случае Со?*и особенно М+и закономерно понижаются по мере роста ионной силы раствора

что может быть объяснено исходя из представлений о строении ДЭС и влиянии на него ионов разной величины заряда.

Дальнейшее увеличение рН (2,5-3) приводит к резкому уменьшению (по модулю) отрицательной величины -^-потенциала. Учитывая, что эта область рН соответствует началу гидролиза ионов падение величины ^-потенциала может быть связано с увеличением

£0 50 Ю 50 20 10

г

56

АО

30 \ Г

¿0 1в\ 4 it и\

УО

60 50 40 30 ¿0 10

$ рн о 2 А 6 8 10 12 рН

Рис.4.3ависимость -потенциала СЛ от рН раствора &)/Vuff ,б) Св.С£2 в Концентрация элект-

ролита (моль/л):1-З.КГ , £-10 ; З-З.Ю-З; 4-10 » 5-3.I0"4; 6-Ю'4, 7-3'Ю ; 8-Ю"6.

2+

о 2 6 <?

адсорбционной способности гидролизованной формы алюминия- Л (ОМ) по сравнению с негидролизованной формой - Ж .

С появлением в системе формы А(Щ1х а далее характер

взаимодействия дисперсии СЛ с этими формами начинает существенно отличаться от всех ранее рассмотренных. В области рН от 4 до 5 (область переходного состояния дисперсии СЛ от гидрофобного к гидрофильному) степень диссоциации функциональных групп.возможность разрыва водородных связей, а также подвижность фрагментов молекулы СЛ существенно возрастают. В связи с этим возрастает гидрофили-«зация молекул СЛ и появляются предпосылки для'возникновения координационной связи между ионами^ и СЛ, т,е. образования лигно-гцдроксоалюминиевых комплексов,- Так как формирование гидролизован-ных форм происходит одновременно с гидрофилизацией СЛ, то появляется возможность возникновения такого взаимодействия с вовлечении в гидродизуициеся формы алюминия гидроксильных фенольных групп

4

и гидратных оболочек СЛ. Знак и величина ^-потенциала образующих^ ся при данном виде взаимодействия комплексов обусловлены наличием диссоциированных отрицательно заряженных функциональных групп, принадлежащих СЛ и частично гидролизованных положительно заряженных ионов ЛС , вклеенных в образовавшийся комплекс.

Результаты исследования агрегативной устойчивости дисперсии СЯ в растворах электролитов представлены в третьем подразделе четвертой главы.

Как видно из рис.5, агрегативная устойчивость дисперсии СЛ существенно зависит от вида и концентрации электролита, а также рН системы. При использовании в качестве коагулянта в области р!и4(4,5) увеличение концентрации электролита (рис.5а) приводит

• к значительному увеличению мутности системы, что свидетельствует о её коагуляции. Этот эффект может быть объяснен сжатием диффузной части ДЭС, уменьшением "^-потенциала (см.рис.4а) частиц СЯ и,следовательно, уменьшением сил ионнодлектростатического отталкивания, возникающих между частицами и предохраняющих их от слипания под действием молекулярных сил притяжения.

В области рН> 5(6) введение Ah.CC уже не оказывает существенного влияния на мутность системы, свидетельствуя о переходе её в лиофильное состояние. Увеличение концентрации наеденного ^¿¡¡'существенно расширит область рН выделения фазы СЛ.

При использовании в качестве коагулянта характер кривых Г-У(рН) (рис.56) сохраняет выявленную ранее тенденцию. По мере увеличения концентрации электролита область рН, где система теряет свою агрегативную устойчивость, ещё более расширяется. Следует бтметить, однако, что небольшие концентрации Мй. 01 1СГ3 моль/л) существенного влияния на агрегативную устойчивость исследуемой системы не оказывают, в то время как в присутствии$гй?2при тех же концентрациях (рН<3,5) наблюдается значительная коагуляция. Наблюдаемое различие связано с тем, что ионы Со. являются двухзаряд-ными и согласно теории ДЛЮ должны обладать большей коагулирующей способностью по сравнению с однозарядными ионами . Это же подтверждают и данные, найденные на основании ыикроэлектрофоретичес-ких исследований (более низкие значения ^-потенциала СЛ ь растворе по сравнению с /ЬС£ ).

Введение в систему Л^&^существенно меняет характер зависимости *С -_/(рН) (рис.бв). Сложный вид фотометрических кривых коагуляции объясняется особенностью коагулирующего действия ионов алюминия, который в зависимости от рН системы может существовать не- только в форме но и в виде гидролизованных форм. Для

каждой из полученных зависимостей "Г-уСрН) можно выделить область рН. (рН<3),где проявляется влияние на мутность системы не-гидролизоЕанной формы Л СВ этой области рН порог коагуляции СЛ ионами Л**составляет 3• IО-^ моль/л, что на порядок ниже,чем иона-^ми сг\ на два порядка - ионами //о*. Это находится в соответствии с представлениями, следующими из теории агрегативной устойчивости и коагуляции коллоидов. В области РН> 3, отвечающей появлению гидролизоьанных форм алюминия, наблюдается значительное увеличение мутности системы, возрастающее'по мере увеличения степени гидролиза и полимеризации ^идроксокомплексов алюминия. Интервал рН, отвечающий максимальным значениям £ , достаточно близок

к области рН,соответствующей изоэлектрическому состоянию системы.

Особое влияние на коагуляции системы оказывает формирование фазы . При выделении фазы величина мутное»« имеет

максимальное значение (рН^б.З) и формирование частиц Идёт наиболее сложшм образом. В этой области рН в системе при мгновенном смешении компонентов происходит формирование лигногидроксо&люми-ниевых комплексов со взаимным вовлечением гидратных оболочек в образующийся комплекс.

Фильтрационные свойства исследованных, систем приведены и обсуждаются в четвертом подразделе четвертой главы диссертации, из которого следует, что эффективным ионом, обеспечивающим выделение фазы СЛ из раствора и её хорошие фильтрационные свойства, является ион Со}\ Эффективность его действия возрастает по мере роста концентрации введенного электролита. Фильтрационные свойства СЛ в растворах также зависят от концентрации алюминия и рН

системы, что коррелирует с данными'по агрегации частиц в системе, а также результатами электрофоретических наблюдений. Так,при концентрации , равной Ю-^ моль/л^ в интервале рН 4,5-5,2 наблюдается максимальное (практически полное) выделение, фазы СЛ на фильтре. Этот же интервал рН соответствует изоэлектрическому состоянию системы.

Динамическое напряжение сдвига дисперсной системы является одним из важных параметров, характеризующих её реологические свойства. Результаты исследования этих свойств отражены в пятом разделе главы 4. Полученные данные хорошо согласуются с электроповерхностными и фильтрационными свойствами и подтверждают ранее проведенные обсуждения.

Выводы

1. Методами потенциометрического титрования, спектрофо!омет-рии, микроэлектрофореза, фильтрационного анализа и вискозиметрии в широком диапазоне рН и концентраций электролитов (Д'ай, > М^.й^М^ , СьС?3 и МгЩ3) исследованы электроповерхностныв свойства, агрегативная устойчивость (коагуляция), а также реологические и фильтрационные свойства систем вода-лигнин-электролйт.

Полученные результаты обсуждены с привлечением Данных об электроповерхностных свойствах и представлений об агрегативной устойчивости дисперсных систем.

2. На основе потенциометрических исследований показано, что точка нулевого заряда СД при малых концентрациях электролитов на-

_ ходится в области рН 2. Увеличение концентрации ШС£ ,Ми СаС£% до моль/л приводит к смещению положения точки нулевого заряда в менее кислую область, что свидетельствует о предпочтительной специфической адсорбции анионов на СЛ. Б случае АкА/О^ положение точки нулевого заряда не зависит от концентрации (вплоть > до 10 моль/л) электролита. Увеличение концентрации приво-

дит к непрерывному смещению точки нулевого заряда в кислую область, что свидетельствует о специфической адсорбции ионов Сл.*

На основе полученных данных сделан вывод о том, что по своей адсорбционной способности по отношению к СЛ ионы могут быть расположены в следующие ряды: С£~>30^и Сл.2+>Л^о.*

Высказаны предположения о том, что в области рН, соответствующей гидролизованным формам М. , возможно возникновение координации нал ьных соединений *М с СЛ, в которых роль центрального атома выполняет а4£ , а лиганда - гидроксиЛьцая группа СЛ.

3. Проведенные электрофоретические исследования показали,что зависимость электрокинетического потенциала СЛ от рН в растворе

в отличие от МьМ и 1 Иыее? более сложный вид, характеризующийся наличием экотремуЫов, связанных с процессом гидролиза ионов И разной адсорбционной способностью образующихся продуктов гидролиза. Показано, что во всем Исследованном, интервале рН (Ё-8) перезарядки отрицательно заряженных Частиц СЛ не происходит.

4. Показано, что по своей коагулирующей способности по отношению к ЗД электролиты располагаются в ряд: •' НС£{

Увеличение концентрации электролита приводит К расширению области рН, в которой наблюдается коагуляция СЛ. Выявлены оптимальные условия (рН, концентрация) коагуляции СЛ исследованными электролитами.

При исследовании коагулирующей способности отноше-

нию к дисперсии СЛ показано, что значительной■коагулирующей способностью обладает негидролизованная форма . Гидролйзованная форма аМ(ОН)И обладает меньшей коагулирующей способностью по срав-. нению с сА1(, В случае применения в качест.ве коагулянта У^/У^у^ Оптимальными условиями для выделения лигнина Из сточных вод ЦВП являются рН 5-7 и концентрация 10~4-10~3 (моль/л) (30-

. -100 мг/л Сд ), так как именно при этих условиях происходит максимальное образование лИгноГйдроксоалюминиеВых комплексов, а полученная дисперсия наиболее хорошо фильтруется.

5. Разработанный научный подход и полученные данные позволя-

ют оптимизировать эмпирически выбранные режимы процессов очистки промышленных сточных вод ЦЕЛ и могут послужить основой для разработки новых научно-обоснованных методов очистки сточных вод от гидролиэугоцихся ионов тяжелых металлов.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Дягилева A.B., Олейник Л.И., Чащухина H.A., Чернобереж-ский Ю.М. Коагулирующая способность алюминия по отношению к Гидрофобным (JfJ ) и гидрофильным ( лигнин ) частицам. //Коллоид.журН!

- 1989. -Т.51, №5. -С. 994-998.

2. Чернобережский D.M., Дягилева А.Б. Потенциометрическов титрование сульфатного лигнина. /Доллоид.журн. -1990. -Т.52, №6.

- C.I2I3-I216.

3. Дягилева A.B. Сравнительное исследование коагулирующей способности сульфата алюминия по отношению к гидрофильным (лигнин) и гидрофобным UfJ ) частицам. // Коагулянты и фло-кулянты в очистке природных и сточных вод : Тез. докл. Всесоюзн. научн. конф. 12-14 окт. 1988г. -Одесса, 1988. -С.28.

4. Чернобережский D.M., Дягилева A.B. Агрегативная устойчивость и коагуляция сульфатного лигнина в водных растворах элект^*' ролитов. // Коллоидно-химические проблемы экблогии: Тез. докл. Всесоюзн.научн. конф. 28-30 мая 1990г. -Минск, 1990.

- С. 61-62.

5. A.ryagileva, Yu.M.Ohernoberezhsky. Electrical Properties and Stability of Lignin Б1зрегз1оПз in Electrolyte 5olat 1оиз//11 -th.

European Conference "Chemestry of"IBTEBPACESу Berlin ¿3-28 April i

1990. .- Т. 63.

6. Дягилева A.B., Кизим А.И. Агрегативная устойчивость и коа-, гуляция природных полимеров ( лигнйн, порошковая целлюлоза ) в растворах элзктролитов. // IX Международная конференция по поверхностным силам. ( Москва, 13-15 ноября 1990г.) -Тез. докл. -М, 1990.-С. 31-32.