Труды КНЦ вып.5 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 5/2015(31))

Уходящие газы Гндрофобнзатор Рис.1. Схема установки для гидрофобизации материалов [2]: 1 - магистраль подачи воздуха; 2 - магистраль подачи топлива; 3 - ввод теплоносителя; 4 - рабочая камера; 5 - загрузочная кассета; 6 - питатель; 7 - ресивер; 8 - вакуум-насос Исследование сорбционных свойств гидрофобизированных алюмосиликатов Нефтеемкость определяли гравиметрически по разности масс исходного и насыщенного (в течение 24 ч) НП адсорбента [4]. Измерения проводились по следующим видам НП: мазут топочный марки М-100, масло моторное универсальное М8В [5], масло индустриальное И-40А [6]. Водопоглощение определяли по ГОСТ 8269.0-97 [7]. Плавучесть образцов определяли по методике [8]: в колбу диаметром 10 см, наполовину наполненную водой, насыпали 10 см3 гранул образца и ежедневно подвергали встряхиванию. Определение плавучести проводилось путем сопоставления массы образца, остающегося (плавающего) на поверхности воды и осевшего на дно с течением времени. Сорбция в статических условиях. Модельные системы, имитирующие разлив НП на поверхности воды, получали путем нанесения известного количества НП (мазута М-100) на поверхность воды. Затем на пятно НП равномерно наносился слой адсорбента (фракцией 3-5 мм) определенной массы и выдерживался в таком виде до полного насыщения адсорбента нефтепродуктом. После этого насыщенный адсорбент извлекали, давая стечь НП с видимой поверхности гранул, и взвешивали. Определение массовых концентраций нефтепродуктов в пробах воды до и после сорбции проводили методом ИК-спектрофотометрии. Измерения проводились на концентратомере КН-2м (ПЭП «Сибэкоприбор», Россия). Молекулярно-массовое распределение углеводородов с различным числом атомов углерода в пробах воды до и после сорбции исследовали методом газожидкостной хроматографии (ГЖХ). Измерения проводились на газовом хроматографе Shimadzu GC-2010 с пламенно-ионизационным детектором. Хроматограф калибровали по смеси стандартов углеводородов Ci0-C 40 («Fluka», Германия). Сорбция в динамических условиях . Испытания проводились на шахтных водах ликвидированных шахт «Нагорная» и «Глубокая» г. Партизанска. Пробы исследуемой воды пропускали через насыпной адсорбционный фильтр, состоящий из слоев песка и различных адсорбентов. Необходимость использования песка в качестве груза была вызвана высокой плавучестью исследуемых адсорбентов. Адсорбент и песок были помещены в колонку диаметром 50 мм. Высота нижнего слоя адсорбента составляла 200 мм, верхнего слоя песка - 40 мм. Движение исследуемой воды осуществлялось сверху вниз со скоростью пропускания 56 мл/мин (3.36 л/ч). Фильтрат отбирался в конические колбы, первые порции фильтрата (50 мл) отбрасывались. Всего было отобрано по 1000 мл фильтрата с каждого адсорбента. Песок предварительно промывалидистиллированной водой и прокаливалив муфельной печи 3 ч при температуре 500°С. Эффективность процесса адсорбции оценивали по величине перманганатной окисляемости [9]. Результаты исследований Физико-химические характеристики гидрофобно модифицированных алюмосиликатов приведены в табл.i . Таблица 1. Физико-химические характеристики вспученных гидрофобизированных алюмосиликатов Образец Насыпная плотность, г/см3 Адсорбционная емкость, г/г Водопоглощение, % мас. Плавучесть, сут по мазуту М-100 по маслу М8В по маслу И-40А Перлит 0.18 2.33 2.20 1.25 12.50 4 Аргиллит 0.30 0.56 0.40 0.51 11.11 4 Вермикулит 0.13 1.48 1.69 1.54 40.00 10 В таблице 2 приведены результаты сорбции мазута М-100 с поверхности воды (рН среды 6.72, температура 25°С). 109