|
150 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 заданного объема загрязненной воды, определяют из условия насыщения модифицированного порошка кремнезема органической жидкостью в соответствии с емкостью сорбента но поглощению данной жидкости. Были выполнены эксперименты по извлечению нефтепродуктов из воды .с использованием кремнезема, осажденного из гидротермального раствора. Кремнезем модифицировали по методике, представленной в работах [138, 139]. После модифицирования проведены эксперименты но использованию кремнезема для очистки дистиллированной воды от примеси бензина А-76 с плотностью 0,758 г/см3 и дизельного топлива с плотностью 0,817 г/см3. Количество нефтепродукта, добавленного в воду перед очисткой, было от 4 до 20 мл/л. Расход сорбента для удаления нерастворенных нефтепродуктов составлял 100 г/(195-211) г бензина или дизельного топлива. В экспериментах по удалению растворенных нефтепродуктов к объему дистиллированной воды приливали дизельное топливо до получения концентрации 10 мкл/л (менее 1 вес. части на 100000). После этого объем загрязненной воды фильтровали через слой сорбента модифицированного по указанной методике. Остаточная суммарная концентрация нефтепродуктов в профильтрованной воде составляла 0,19 мкл/л= 0,16 мг/л, то есть 98% растворенных в воде нефтепродуктов было удалено. |
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) 351 заданного объема загрязненной воды, определяют из условия насыщения модифицированного порошка кремнезема органической жидкостью в соответствии с емкостью сорбента по поглощению данной жидкости. Были выполнены эксперименты по извлечению нефтепродуктов из воды с использованием кремнезема, осажденного из гидротермального раствора. Кремнезем модифицировали по методике, представленной в работах [229, 230]. На первой стадии кремнезем высушивали в толуоле. На второй стадии в качестве модификатора использовали гексадецилдиметилхлорсилан: СН3 I Н3зС16-$1-С1 СНз Количество модификатора Умод (моль), необходимого для модификации определенной массы сорбента гп502, рассчитывали по формуле: ,, т5Ю. -8БЭТ \0]*-Группы нм2 УМол =-------------------------------------------------------------------------------------------------------1 лч(0.11) 6 -1023 В уравнении (6.11) предполагается, что плотность прививки активных групп модификатора на поверхности кремнезема составляет около 2 группы/нм2, теоретический предел прививки 2.6-2.1 группы/нм2, а расход модификатора превышает в 1.5-2 раза необходимый для такой плотности. Количество морфолина Уморф, используемого в ходе модификации, находили по формуле: У*орф = УМОд.-1.25 (6.12) К осушенному на первой стадии ЗЮг добавляли при перемешивании сухой перегнанный морфолин, затем модификатор СбН3з51(СНз)2С1. Смесь кипятили в течение 8 часов. После этого смесь промывали в следующей последовательности: 1) толуолом в фильтрующей емкости дважды; 2) ацетоном (или изопропанолом); 3) смесью ацетон-вода-уксусная кислота с отношением 2:1:1 по объему дважды; 4) смесью ацетон-вода с отношением 1:2 трижды; 5) ацетоном дважды. Сушили до сыпучего состояния, температура при сушке медленно поднимали от 70°С до 120°С. После модифицирования проведены эксперименты по использованию кремнезема для очистки дистиллированной воды от примеси бензина Л-76 с плотностью 0.758 г/см3 и дизельного топлива с плотностью 0.817 г/см3. Количество нефтепродукта, добавленного в воду перед очисткой, было от 4 до20 мл/л. Расход сорбента для удаления нерастворенных нефтепродуктов составлял 100 г/(195-211) г бензина или дизельного топлива. В экспериментах по удалению растворенных нефтепродуктов к объему дистиллированной воды приливали дизельное топливо до получения концентрации 10 мкл/л (менее 1 вес. части на 100000). После этого объем загрязненной воды фильтровали через слой сорбента модифицированного по указанной методике. Остаточная суммарная концентрация нефтепродуктов в профильтрованной воде составляла 0.19 мкл/л= 0.16 мг/л, то есть 98% растворенных в воде нефтепродуктов было удалено. 6.5. Эксперименты по использованию кремнезема как сорбента для хроматографического разделения смесей жидких и газообразных органических веществ. Выполнены эксперименты по использованию кремнезема, осажденного из гидротермального теплоносителя, как сорбента в хроматографических колонках для разделения смесей органических жидких и газообразных веществ. Дисперсный кремнезем, заполняющий хроматографические колонки, представляет твердую неподвижную фазу, через которую фильтруется подвижная фаза газ носитель, содержащий определяемые компоненты. Благодаря различным значениям коэффициентов распределения между газовой и твердой фазами происходит хроматографическое разделение элюируемых компонентов смеси и регистрация результата в виде пиков хроматограммы, соответствующих концентрации определенных компонентов. Предварительное осаждение кремнезема из теплоносителя проводилось по способу [224]. Утилизация кремнезема в качестве сорбента для газовой хроматографии позволяет использовать сорбционные свойства поверхности осажденного крем |