Пенное разделение водных растворов поверхностно-активных веществ

VI 1.3. Пенное разделение водных растворов поверхностно-активных веществ [c.155]

Водный раствор мыла был первым объектом, на котором еще в 1899 г. [150] было исследовано распределение поверхностно-активного вещества между раствором и поверхностным слоем на границе с воздухом. Многочисленные работы по пенному разделению водных растворов поверхностно-активных веществ, появившиеся к настоящему времени, свидетельствуют о том, что интерес к этой теме не угас. Вызвано это рядом причин. Во-первых, поверхностно-активные вещества — очень удобные объекты при исследовании различных аспектов пенного разделения. Во-вторых, широкое применение указанных веществ привело к появлению их в природных водоемах, а борьба с этим осложняется тем, что традиционные методы очистки промышленных стоков мало эффективны при выделении поверхностноактивных веществ. [c.155]

Существует и другая точка зрения на причины появления нижней границы применимости пенного разделения [97]. Утверждается, что в области концентрации от нуля до 10 М изотермы поверхностного натяжения водных растворов поверхностно-активного вещества имеют участок, на котором введение подобного вещества заметно не уменьшает поверхностного натяжения воды. В этой области концентраций поверхностная активность практически равна нулю и никакого накопления поверхностно-активного вещества в поверхностном слое не должно быть. В обзоре [97] не приводится экспериментальных данных, подтверждающих такой вид изотерм поверхностного натяжения. [c.101]

Пенное разделение водных растворов большинства органических веществ достигается применением пенообразователей. При этом появляется нежелательная конкуренция за место в поверхностном слое между молекулами выделяемого органического вещества и пенообразователя. Концентрация каждого из компонентов в поверхностном слое определяется в первую очередь его поверхностной активностью, т. е. производной йа йх). Последняя зависит от концентрации раствора, а это приводит к зависимости коэффициентов избирательности разделения от концентрации раствора. Весьма показательно исследование процесса пенного разделения водных растворов, содержащих органическое вещество, раствор которого не спосо- [c.158]

Избирательность пенного разделения водных растворов двух поверхностно-активных веществ изучена достаточно полно [48, с. 190 51, гл. 10, 16, 18 66, 73, 105, 180—182]. Исследования такого рода позволяют характеризовать процессы адсорбции из многокомпонентных растворов на границе с газом. В качестве примера в табл. VII.2 приведены результаты исследования селективности для нескольких пар поверхностно-активных веществ одного типа, но отличающихся строением органического аниона [66]. Концентрации веществ определяли радиометрически для этого в состав молекул вводили радиоактивные атомы углерода или серы. Коэффициент селективности рассчитывали по формуле [c.156]

Исследования пенного разделения водных растворов гидролизующихся поверхностно-активных веществ, в частности щелочных солей жирных кислот, позволяют изучить смещение химического равновесия в растворе при переходе продукта реакции в поверхностный слой. [c.157]

Изучение пенного разделения водных растворов индивидуальных поверхностно-активных веществ необходимо, во-первых, для решения вопроса об остаточной концентрации. Дело в том, что выделение ценных примесей или загрязнений из водных растворов методами пенного разделения, как правило, связано с введением в раствор пенообразователей, которыми служат поверхностно-активные вещества. Естественно, возникает вопрос об остаточной концентрации поверхностно-активных веществ после пенного разделения. [c.157]

Поверхностная активность и химическая природа поверхностноактивного компонента. Как отмечалось выше, растворимые в воде молекулы, содержащие водо- и маслорастворимые группы, концентрируются на поверхности водных растворов. Такие вещества называют поверхностно-активными. Этот термин полностью применим при процессах пенного разделения. [c.119]

На различной смачиваемости частиц смеси гидрофобного и гидрофильного порошков основан метод их разделения, получивший название флотации (от англ. flotation — всплывание). Флотация широко применяется в обогащении и разделении руд различных металлов. Практически применяется пенно-флотационный процесс. Он начинается с измельчения руды до состояния порошка, который образует тонкую суспензию в водном растворе поверхностно-активных веществ — флотореагентов. После этого в такой суспензии, находящейся в резервуаре — чане особой конструкции, создают пену, продувая воздух снизу. Поднимаясь вверх, пузырьки собирают на своей поверхности частицы гидрофобного компонента руды (такими обычно являются частицы сульфидов цветных металлов) и выносят их на поверхность воды в [c.127]

Уже давно было описано [52] разделение олеатов натрия и стеаратов алюминия. В биологии пенное разделение было применено для концентрирования белков из мочи путем вспенивания двуокисью углерода. В другой работе [51] пенным методом разделяли водный раствор двух красителей патентованного голубого и нового коксина . Патентованный голубой является поверхностно-активным веществом второй краситель не обладает поверхностной активностью. Фиолетовый раствор обоих красителей вспенивали продувкой азотом. Жидкость, образовавшая- [c.108]

В химической промышленности существуют многочисленные случаи, когда недопустимо присутствие даже самых незначительных количеств примесей, не обладающих поверхностной активностью. Например, предпринимались попытки удалить следы металлов из раствора пенным методом разделения. Однако, поскольку диссоциированные растворы, содержащие ионы металлов, не обладают поверхностной активностью, вспенивание таких растворов не позволяет концентрировать или обогащать их. Для осуществления такого разделения необходимо сначала сообщить ионам металлов поверхностную активность. Были выполнены обширные работы [641, большую часть которых проводили с целью удаления ионов некоторых металлов (стронция и цезия) из радиоактивных отходов. Для придания поверхностной активности ионам металлов эти ионы связывали в виде комплексов, хелатных или других соединений ионов с поверхностно-активными материалами. Растворы с различной концентрацией стронция вспенивали, применяя арескап-100 (промышленное анионное поверхностно-активное вещество) в качестве комплексообразующего и вспенивающего агента. Связанные в виде комплексов ионы металла выделялись из водной фазы и концентрировались в пене. Кроме того, было обнаружено, что с уменьшением концентрации стронция в растворе коэффициент концентрирования сравнительно быстро возрастал. [c.110]

Для удаления последних следов поверхностно-активного вещества необходимо создать стабильную пену. Для этого остаточную жидкость после операции пенного разделения можно повторно вспенивать в колонне меньшего диаметра. Вспенивание можью повторять до полного отсутствия пены в колонне самого малого диаметра. Если высота пены на последних ступенях недостаточна и не достигает верха колонны, приходится применять колонны меньшей высоты. Влияние числа ступеней вспенивания изучалось в опытах с бензольным раствором, содержащим поверхностноактивные вещества, экстрагированные из нефти месторождения Бачакеро водным пиридином. Такой экстракт обычно содержит большие количества азотистых соединений типа порфиринов. Оказалось, что для получения образца бензола с экстрактом, не содержащего поверхностно-активных веществ, требуется несколько ступеней вспенивания. Другими словами, поверхностное натяжение остаточной жидкости после последней ступени пенного разделения было таким же, как чистого бензола (табл. И). [c.138]

Между растворимостью вещества или компонента, удаляемого методом эмульсионного разделения, и его эмульгирующей способностью существует некоторая зависимость при этом следует различать молекулярную или коллоидную растворимость удаляемого компонента, а также растворимость компонента в непрерывной или в дисперсной фазе эмульси.и. Если вещество, которое требуется выделить, является активнь[м эмульгатором, то оно обычно растворимо и содержится в непрерывной фазе (дисперсионной среде). Имеются вполне убедительные доказательства, что в момент, когда происходит эмульгирование, активный эмульгатор может находиться-в молекулярно- или коллоиднодисперсном состоянии или даже в виде макроскопических частиц. Правило о растворимости эмульгатора в дисперсионной среде выдерживается для большинства, но 11е для всех эмульгаторов. В литературе указывалось [33], что не всякое вещество, растворимое как в углеводороде (например, бензоле), так и в воде и вызывающее отчетливое снижение поверхностного натяжения на границе раздела фаз, обязательно является хорошим эмульгатором. Например, ацетон растворим в обеих этих жидкостях и все же он не ( бла-дает эмульгирующей способностью не является эмульгатором и метилэтилкетон. Однако, как указывалось выше в разделах, посвященных пенному разделению, между растворимостью и поверхностной активностью существует несомненная связь. Поэтому об эмульгирующей способности поверхностно-активного вещества все же можно судить на основании его растворимости в водной или углеводородной фазе, используемой для приготовления эмульсии. [c.142]

Для улучшения выделения алкилбензолсульфонатов из разбавленных водных растворов и повышения устойчивости пены в раствор вводили октиловый спирт, что позволяло существенно снижать остаточную концентрацию поверхностно-активных веществ, неусваиваемых микроорганизмами [60]. Исследование возможности пенного разделения двух анионных поверхностноактивных веществ — додецилсульфата и додецилбензолсульфоната натрия — показало, что максимальный эффект достигается при концентрациях, несколько меньших критической концентрации мицеллообразования [51, гл. 16]. Как при уменьшении, так и при увеличении концентрации раствора разделение двух поверхностно-активных веществ ухудшилось. [c.104]

В водных системах, где растворителем является вода, любое растворимое органическое вещество снижает поверхностн е натяжение воды. Если молекула обладает слабым притяжением к воде, то в ней должна содержаться водорастворимая (гидрофильная) группа такие молекулы стремятся накапливаться на поверхности водного раствора. Другими словами, они обнаруживают поверхностно-активные свойства, создают давление на поверхность раствора и снижают поверхностное натяжение воды настолько, что их легко удается удалить методом пенного разделения. [c.116]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология