CC BY
34
9
О Л 0 X U в химии и химической технологии. Том XXV. 2011. Na 2 (118)
ной и соляной кислот на размер и форму частиц дисперсной фазы, а также некоторые реологические свойства концентрированных золей. Синтезированные золи седиментационно устойчивы более 6 месяцев.
Работа выполнена при финансовой поддержке проекта РФФИ № 10-03-01002-а.
Библиографические ссылки
1. Симагина, В.И. Молибден и вольфрам в промышленных катализаторах/В.И. Симагина, Л.П. Милова, В.Н. Пармон // Катализ в промышленности, 2009. №4. С. 6-12.
2. Лидин P.A., Андреева Л.Л., Молочко В.А. Справочник по неорганической химии. М.: Химия, 1987. 320 с.
УДК 546.2:661.937:546.06 Е.Г. Шалимова, К.А. Корнев
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия
СПОСОБ ОБЕСКИСЛОРОЖИВАНИЯ ВОДЫ И КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА
A low-cost method of deoxygenatind water wherein ascorbate anion adsorbed on a highly basic anion-exchanger effectively binds dissolved oxygen in an essentially neutral medium is proposed. Dehydroascorbate anion thus formed is adsorbed on the anion-exchanger, so it does not contaminate conditioned water. The method could be used in the industry of pharmaceuticals, bio-chemicals and beauty products.
Предложен малозатратный способ обескислороживания воды, в котором аскор-бат-анион, сорбированный сильноосновным анионитом, эффективно связывает растворённый кислород в водной среде, близкой к нейтральной. Образующийся в результате окисления дегидроаскорбат-анион удерживается анионитом и не загрязняет подготовленную воду. Указанный способ может быть применён на различных стадиях водоподготовки.
Современной энергетике [1] и промышленности, в частности - фармацевтической [2], требуется вода, по существу, свободная от кислорода. Для получения воды такого качества применяются различные химические и электрохимические методы обескислороживания, которым, присущи определённые недостатки. Например, на стадии подготовки воды к применению в качестве рабочего тела на теплоэлектроцентралях в качестве химического обескислороживающего реагента используют гидразингидрат. Протекающая при этом реакция
n2h4-h2o + 02 = N2 + зн2о
X и в химии и химической технологии. Том XXV. 2011. № 2 (118)
приводит к насыщении подготовленной воды азотом, который требуется затем удалить.
Для подготовки воды, применяемой в качестве теплоносителя, используют сульфит натрия, однако реакция его окисления
ШгБОз + У2О2 = №2804 приводит к образованию сульфата натрия, который повышает общее содержание солей, что способно увеличить коррозию технологического оборудования.
Катодное восстановление растворённого кислорода, протекающее в соответствии с уравнением реакции
02 + 2 Н20 + 4е = 40Н на серийно выпускаемых электролитических установках с алюминиевыми электродами увеличивает щёлочность подготовленной воды и, кроме того, существенно загрязняет её солями алюминия.
В фармацевтической и биохимической промышленности для обескислороживания воды применяют специальные редокс-иониты, которые весьма дороги, а уменьшение их активности во времени достаточно трудно прогнозировать. Таким образом, существует потребность в технологически простых способах обескислороживания воды, характеризуемых низкой себестоимостью оборудования и реактивов.
Предложен малозатратный способ обескислороживания воды, предпочтительно - пароконденсата, дистиллированной и деионизированной воды для применения в фармацевтической, биохимической, косметической отраслях промышленности. В указанном способе в качестве поглотителя растворённого в воде кислорода применяют аскорбат-анион, сорбированный сильноосновным анионитом, например, анионитом марки АВ-17-8, крупномасштабно выпускаемым в Российской Федерации. Было показано, что сорбированный аскорбат-анион в соответствии с уравнением реакции
с6н7о6 + о2 = с6н5о6
эффективно связывает растворённый кислород в водной среде, близкой к нейтральной. Образующийся в результате окисления дегидроаскорбат-анион удерживается анионитом и не загрязняет подготовленную воду.
Для подготовки анионита к работе и его регенерации до исчерпания обменной ёмкости требуется выполнение операций переведения анионита в гидрокси-форму (обработка 1М раствором гидроксида натрия), а затем - в аскорбатную форму (обработка 1М раствором аскорбиновой кислоты) с промывками после каждой стадии процесса регенерации анионита.
Я-С1 + №ОН ^Я-ОН + №С1 Я-ОН + С6Н806 Я-СеНуОб + Н20
О готовности анионита к работе после заключительной промывки свидетельствует, например, фиолетовое окрашивание органического слоя в йодной пробе, выполняемой в присутствии тетрахлорида углерода.
С6Н806 + 12 ±5 Я-СбНбОб + 2Н1
О № & X V в химии и химической технологии. Том XXV. 2011. N0 2(118)
Указанный способ может быть применён на стадии водоподготовки соответствующих производств.
Рис. 1. Схема установки для автоматизированного определения содержания растворённого в воде кислорода: 1-раствор редокс-индикатора, 2-перистальтический насос для подачи раствора редокс-индикатора, 3-трёхсекционная колонка для восстановления редокс-индикатора, 4-поглотительная колонка, 5-проба анализируемой воды, 6-перистальтический насос для подачи анализируемой воды, 7-таймер-программатор, 8-смеситель потоков, 9-спектрофотометр с проточной кюветой, 10-компьютерно-сопряжённая регистрирующе-анализирующая система.
Достоинством способа является возможность применения в качестве восстановителя практически любых технических продуктов с высоким содержанием аскорбиновой кислоты вне зависимости от её изомерного соста-
Преимуществами предлагаемого способа обескислороживания воды являются низкая стоимость и доступность расходных материалов, простота организации технологического процесса и управления им.
Также указанный способ может найти применение в автоматизированных методах контроля качества воды, включающих определение содержания растворённого кислорода, основанных, например, на реакциях окис-
X U в химии и химической технологии. Том XXV. 2011. Na 2 (118)
ления-восстановления окрашенных органических соединений, в частности -редокс-индикаторов, таких как метиленовый синий.
Принципиальная схема установки для автоматизированного определения содержания растворённого в воде кислорода в прямом проточно-инжекционном варианте со спектрофотометрической регистрацией аналитического сигнала в цифровом формате представлена на рис. 1.
Цифровой формат представления аналитического сигнала предоставляет расширенные возможности математической обработки экспериментальных данных с применением современного программного обеспечения (MathCad, MathLab и др.).
Библиографические ссылки
1. Кудинов, A.A. Обескислороживание химически чистой воды на тепловых электрических станция A.A. /Кудинов, Ю.В. Солодянникова, О.В. Цабилев, Д.В Обухов..// Электрические станции, 2008. № 12. С. 42-45.
2. WO 2006/025222, 09.03.2006, МКИ G01N 7/14 (2006.01)
3. Кузнецов В.В., Мурашова М.В. Обращённый проточно-инжекционный фотометрический анализ для мониторинга растворённого кислорода в воде.// Журнал аналитической химии, 1996. Т. 51. № 10. С. 1087 - 1092.
