|
раза способность к поглощению материала, полученного по другим методикам с затратами реагентов. Так способность к поглощению бензина достигает 160200 г/100 г кремнезема, способность к поглощению дизельного топлива190200 г/100 г кремнезема. Эти характеристики обеспечивают возможность применения кремнезема, осажденного из гидротермального раствора, для очистки сточных и природных вод от нефтепродуктов. Осажденный материал после сушки переходит в дисперсный порошок, поверхность которого модифицируют с применением кремнеорганических модификаторов таким образом, чтобы изменить коэффициент поверхностного натяжения воды на границе с кремнеземом и придать поверхности гидрофобные свойства. Один из возможных способов модифицирования представлен в работах [138, 1391. В качестве модификатора могут быть использованы силаны: метилхлорсиланы Меп81С1..п, метилгалогенсиланы Меп8П,ц„ Мсп81Вг..п, модификаторы из группы н-алкилдиметилхлорсиланов П(СН2)п81Ме2С1 и др. Общая формула силанов Хп81(Мез.п)Я (X С1, Вг, I или другая группа, вступающая в реакцию с силанольными группами поверхности, Ме метальная группа СНз, Я — алкильный, арильный или другой радикал, содержащий обычно от 2 до 20 атомов углерода, п = 1-3). В ходе модифицирования на поверхности кремнезема происходят реакции замещения протона силанольной группы следующего типа: =$1-ОН + Меп$1С14.п -» =81-0-81МепС13.п + НС1 (5.1) =31-ОН + Н(СН2)„81Ме2С1 -> =31-0-81Ме2Н(СН2)п + НС1 (5.2) -8ЮН + Хп81(Ме)3.пЯ -4* ^81-0-81(Ме)з.пЯХп., + НС1 (5.3) При этом коэффициент поверхностного натяжения органических жидкостей на границе с кремнеземом после модифицирования обеспечивает смачивание поверхности кремнезема и впитывание жидкости порошком. В качестве органических жидкостей может быть выбран один из продуктов переработки нефти (бензин, дизельное топливо и т.п.), либо смесь нескольких нефтепродуктов с произвольными пропорциями смешения. Модифицированный кремнезем может быть использован для устранения последствий разлива 149 |
349 для производства жидкого натриевого стекла путем варьирования концентраций кремнезема, щелочи и воды в исходной смеси и проведения их реакции в автоклаве, причем подвод тепла в автоклав в условиях ГеоЭС, ГеоТЭС осуществляют от потока гидротермального теплоносителя, в том числе отработанного, отличающийся тем, что используют кремнезем, осажденный вымораживанием из гидротермального раствора и имеющий большую удельную поверхность от 50 до 300 м2/г. 6.4. Эксперименты по модифицированию поверхности осажденного кремнезема и использованию его как сорбента для очистки вод ог нефтепродуктов. Нами разработан способ использования кремнезема, осажденного из гидротермального раствора, для изготовления сорбента, который применяется для очистки сточных вод различных областей промышленности и загрязненных вод естественных водоемов от нефтепродуктов. Сорбент может применяться для очистки пленочных образований нефтепродуктов на поверхности воды и для извлечения из воды растворенных нефтепродуктов. Предварительное извлечение кремнезема проводится вымораживанием диспергированного гидротермального раствора по способу [224]. Способность кремнезема, осажденного из гидротермального раствора, к поглощению органических жидкостей в некоторых случаях превышает в 1.5-2.0 раза способность к поглощению материала, полученного по другим методикам с затратами реагентов. Так способность к поглощению бензина достигает 160200 г/100 г кремнезема, способность к поглощению дизельного топлива190200 г/100 г кремнезема. Эти характеристики обеспечивают возможность применения кремнезема, осажденного из гидротермального раствора, для очистки сточных и природных вод от нефтепродуктов. Осажденный материал после сушки переходит в дисперсный порошок, поверхность которого модифицируют с применением кремнеорганических модификаторов таким образом, чтобы изменить коэффициент поверхностного на тяжения воды на границе с кремнеземом и придать поверхности гидрофобные свойства. Один из возможных способов модифицирования представлен в работах [229, 230]. В качестве модификатора могут быть использованы силаны: метилхлорсиланы Меп$1С14.п, метилгалогенсиланы Меп$П4.п, Меп$1Вг4_п> модификаторы из группы н-алкилдиметилхлорсиланов Н(СН2)п$1Ме2С1 и др.. Общая формула силанов Хп5]‘(Ме3.п)К (X С1, Вг, I или другая группа, вступающая в реакцию с силанольными группами поверхности, Ме метильная группа СН3, К алкильный, арильный или другой радикал, содержащий обычно от 2 до 20 атомов углерода, п = 1-3). В ходе модифицирования на поверхности кремнезема происходят реакции замещения протона силанольной группы следующего типа: При этом коэффициент поверхностного натяжения органических жидкостей на границе с кремнеземом после модифицирования обеспечивает смачивание поверхности кремнезема и впитывание жидкости порошком. В качестве органических жидкостей может быть выбран один из продуктов переработки нефти (бензин, дизельное топливо и т.п.), либо смесь нескольких нефтепродуктов с произвольными пропорциями смешения. Модифицированный кремнезем может быть использован для устранения последствий разлива нефтепродуктов в естественные водоемы, в том числе для извлечения нерастворившихся пленочных образований на поверхности воды. Для извлечения нефтепродуктов в объем загрязненной воды подают модифицированный гидрофобный сорбент, который поглощает нерастворившиеся в воде нефтепродукты, после чего сорбент отделяют от воды. В зависимости от плотности кремнезема, воды и органической жидкости, объема пор кремнезема и количества поглощенной органической жидкости сорбент может оставаться на поверхности воды, либо погружаться в объем воды. Для удаления растворенных нефтепродуктов объем сточных вод или воду естественных водоемов фильтруют через слой модифицированного сорбента. Количество сорбента, требуемого для удаления нефтепродуктов из н$-ОН + Меп$1С14.п-» =51-0-$МепС1з.п + НС1 =5ЮН + Н(СН2)„51Ме2С1 -> =51-0-81Ме2Н(СН2)п + НС1 «8ЮН + Хп$1(Ме)3.„К -> =3-0-$1(Ме)з.пКХп. + НС1 (6.8) (6.9) (6.10) |