ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КЛЕЕВ НА ПОВЫШЕНИЕ СОРБЦИОННЫХ СВОЙСТВ И СТАБИЛЬНОСТИ СОРБЕНТОВ

АННОТАЦИЯ

Изучены методы обработки стабилизирующими клеями с целью повышения их устойчивости к любым воздействиям, а также улучшения сорбционных свойств. В статье описаны эксперименты, проведенные для того, чтобы выяснить, какие стабилизирующие клеи необходимы для сорбента, в частности, как с клеем, так и с ингредиентами, входящими в его состав. В результате установлено, что их нельзя смешивать напрямую. Клей для стекла, проявляющий основное свойство из-за более высокого кислотного свойства сорбентов, основан на использовании веществ казеина, обладающих адгезионным свойством, негашеной извести, имеющей отбеливающее свойство. В обработанных сорбентах наблюдалось повышение сорбционных свойств и стабильности.

ABSTRACT

Methods of processing with stabilizing adhesives have been studied in order to increase their resistance to any influences, as well as improve sorption properties. Experiments have been conducted on which stabilizing adhesives are necessary for the sorbent, in particular, both with glue and with the ingredients included in its composition, and it has been established that they cannot be mixed directly. Glass glue, which exhibits the main property due to the higher acidic properties of sorbents, is based on the use of casein substances with an adhesive property, quicklime, which has a bleaching property. An increase in sorption properties and stability was observed in the treated sorbents.

Ключевые слова. Сорбент, индикаторы кислой и основной сред, активация, разрушение, стекольный клей, негашеная известь, казеин, стабилизирующий эффект.

Keywords. Sorbent, indicators of acidic and basic media, activation, destruction, glass glue, quicklime, casein, stabilizing effect.

Введение

В современном мире спрос на экологически чистые вещества возрастает. Эффективные сорбенты в основном используются для обеспечения безопасности пищевых продуктов, удовлетворения потребности в экологически чистых маслах и жирах, а также устойчивого развития производства. Именно поэтому необходима разработка технологии получения сорбентов с высокоэффективными сорбционными свойствами, позволяющими исключить из растительных масел ненужные и вредные добавки. В процессе получения и активации новых видов сорбентов, сочетающих в себе отбеливающие, чистящие, осветляющие свойства, при разумном использовании местных ресурсов, охраны окружающей среды, снижении расхода реагентов, оказывающих негативное воздействие на окружающую среду, особенно актуализируются задачи химии и экологии [4; 5].

При адсорбционно-изотермическом анализе порошков природных глин площадь поверхности, глубина пор, размеры микропор, мезопор и макропор различны в зависимости от состава и слоев слоя. Это делается с помощью щелочей и кислот для активации и увеличения размера пор. Полученный сорбент становится активным и чувствительным к любому внешнему воздействию. Такая сорбция повышения стабильности специальных материалов без снижения их сорбирующих свойств считается важным средством для сегодняшних потребностей [1; 4; 8].

Метод исследования

Из следующего уравнения (1.1) видно, что исходный сорбент сорбируется бета-каротином за счет процессов гидратации. После обработки сорбент связывается с каналами и клетками на поверхности поверхности посредством полярного воздействия [2; 4; 5].

       (1.1)

Для дальнейшего повышения активности кислотообработанного сорбента гашеную известь измельчают в порошок размером менее 0,08 мм. Казеин получают путем сушки обезжиренного творога на воздушной сушилке и смешивания его с известковым порошком (известковым казеином) в соотношении 5:1 до получения массы. На 20 грамм полученной смеси энергично перемешивают 40 мл стекольного клея в течение 20 минут. Датлабку перемешивают с полученным клеем в течение 5–6 минут, затем промывают до достижения рН 4–4,5. Влияние количества добавленного клея на сорбционные свойства показано на рисунке 1 ниже [1; 3; 7].

Рисунок 1. Влияние количества клея на сорбционные свойства 100 г сорбентов

Из данного рисунка видно, что оптимальное соотношение (сорбент : клей) для приготовления сорбента с наиболее высокими сорбционными свойствами соотношение составляет около 100:5. Кроме того, наиболее необходимой характеристикой сорбента является его стабильность, повышающая устойчивость к различным воздействиям окружающей среды и продлевающая срок хранения [1; 3; 6]. Влияние количества клея на стабильность исходного сорбента представлено в таблице 1.

Таблица 1.

Сравнительные показатели влияния количества клея на устойчивость (лет) 100 грамм сорбента

Как видно из таблицы 1, свойства сорбента не изменились. Наблюдается, что соотношение 100:6 (сорбент : клей) является оптимальным для получения рассматриваемого нами вещества с длительной стабильностью. Из приведенных данных установлено, что 5–6 граммов клея положительно влияют на адгезионные свойства и стабильность.

Результаты и обсуждение

Элементный анализ состава сорбента для очистки растительного масла, а также размер пор определяли методом BET. В качестве альтернативы, когда в приборе лавибонд анализировалась единица цвета, было обнаружено, что хлопковое масло с красным цветом, равным 16 единицам, и синим цветом, равным 2 единицам, снижает красный цвет на 9 единиц, а синий – на 1 единицу. Мы можем наблюдать результаты анализа на рисунке 2 (a, b, c, d) ниже.

Рисунок 2 (а). Рентгеноэлементный анализ неактивированного сорбента

Рисунок 2 (б). Рентгеноэлементный анализ активированного сорбента

Как видно на фотографиях, размер пор увеличивается и сорбционные свойства увеличиваются. Кроме того, в случае клатратов и катенанов более крупные молекулы размещаются без химических связей, что соответствует ширине пор при сорбции.

Рисунок 2 (с). Адсорбционно-изотермический анализ неактивированного сорбента

Рисунок 2 (д). Адсорбционно-изотермический анализ активированного сорбента

Выводы

В результате обработки установлено, что основное свойство стекольного клея может влиять на размер пор сорбента. Кислотно-активируемые сорбенты проявляют реакции и с основаниями. В результате исследования было обнаружено, что негашеная известь и казеины обладают улучшенными сорбционными, поверхностно-активными и вязкостными свойствами. Таким образом, можно сделать вывод, что повышение стабильности обусловлено взаимодействием сорбентов и клеев с поверхностной активностью и полимерными свойствами казеина.

Список литературы:

1. Захаров О.Н., Кухоль К.Б., Прокофьев В.Ю, Разговоров П.Б. Экструзионное формование блочных сорбентов для очистки растительных масел // Известия вузов. Серия: Химия и химическая технология. – 2009. – Т. 52. – № 3. – С. 89–92.
2. Кормош Е.В. Модифицирование монтмориллонитовых глин для комплексной сорбционной очистки сточных вод: автореф. канд. техн. наук. – Белгород, 2009. – 19 с.
3. Разговоров П.Б., Макаров С.В., Пятачков А.А. Сорбент для выделения примесных ингредиентов из растительных масел // Масла и жиры. –2006. – №5 (63). – С. 10–11.
4. Султонов Ш.А., Холов Х.М., Орипова М. Сравнительные показатели сорбционных характеристик активированного палыгорскитного порошка // Universum: химия и биология: электрон. научн. журн. –2023. – № 10(112). [Электронный ресурс]. – Режим доступа: URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/16026 (дата обращения: 12.05.2024).
5. Тарасевич Ю.И. Поверхностные явления на дисперсных материалах. – Киев: Наукова думка, 2011. – 390 с.
6. Трофимова Ф.А. Структурное и кристаллохимическое обоснование технологического модифицирования щелочноземельных бентонитов и бентонитоподобных глин: автореф. … канд. геолого-минерал. наук. –М, 2006.
7. Патент РУз № IAP 07323, 28.10.2022.
8. Chen, H., Zhao, Y.G. & Wang, A.Q. (2007). Removal of Cu(II) from aqueous solution by adsorption onto acid-activated palygorskite // Journal of Hazardous Materials. – Vol. 149. – Pp. 346–354.