CC BY
14ХИМИЯ (CHEMISTRY)
УДК 542.06
Горяинова Е.С.
студент 2 курса магистратуры Тольяттинский государственный университет (Россия, г. Тольятти)
Орлов Ю.Н.
к. х. н., доцент кафедры «Химическая технология и ресурсосбережение» Тольяттинский государственный университет (Россия, г. Тольятти)
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ НА ДИСПЕРГИРУЮЩУЮ СПОСОБНОСТЬ НАТРИЕВОЙ СОЛИ
СОПОЛИМЕРА АКРИЛОВОЙ И МАЛЕИНОВОЙ КИСЛОТ
Аннотация: в данной статье обсуждается экспериментальное исследование влияния рН среды и характеристической вязкости натриевых солей сополимеров акриловой и малеиновой кислот на их способность связывать ионы щелочноземельных и переходных металлов
Ключевые слова: водорастворимые сополимеры, акрилат натрия, малеат натрия диспергирующая способность.
Соли сополимеров акриловой и малеиновой кислот обладают способностью связывать ионы щелочноземельных и переходных металлов, присутствующие в воде или почве [1]. Это свойство, называемое диспергирующей способностью, характеризуется количеством мг карбоната кальция, образование которого может предотвратить 1 г сополимера.
В данной работе проведено экспериментальное исследование диспергирующей способности натриевых солей сополимеров акриловой и малеиновой кислот.
Сополимеризацию натриевых солей акриловой и малеиновой кислот проводили в водном растворе при эквимолекулярном соотношении и температуре 50-90°С в присутствии инициатора персульфата калия (1,5 % по отношению к массе мономеров). Полученный раствор сополимера охлаждали до 20°С, измеряли рН водного раствора и концентрацию в нём сополимера, определяли характеристическую вязкость сополимера и его диспергирующую способность.
Измерение рН водного раствора сополимера проводили на иономере с индикаторным стеклянным электродом и хлорсеребряным электродом сравнения при 25°С. Концентрацию сополимера в растворе определяли гравиметрическим методом, сополимер выделяли из раствора добавлением ацетона.
Характеристическую вязкость сополимера в водном растворе определяли в присутствии раствора хлорида натрия, ионную силу которого подбирали равной ионной силе исходного раствора полиэлектролита, и оценивали путём экстраполяции данных вискозиметрии к нулевой концентрации полимера.
Диспергирующую способность определяли титрованием раствора сополимера раствором ацетата кальция в присутствии карбоната натрия. По объему раствора ацетата кальция, пошедшего на титрование, оценивали диспергирующую способность сополимера, выражаемую в мг СаСОз/г сополимера [1].
В таблице 1 приведены результаты исследования влияния температуры синтеза в диапазоне 50-90°С на характеристики сополимеров акрилата и малеата натрия. Данный диапазон температур оптимален для проведения сополимеризации акрилата и малеата натрия, инициируемой персульфатом калия.
Таблица 1 - Характеристики растворов сополимеров, полученных при различных температурах
Температу ра, °С pH раствора, ед. Содержание сополимера, масс. доля Характеристичес кая вязкость сополимера, дл/г Диспергирующая способность, мг СаСOз / г сополимера
50 8,0 0,43 0.12 442
70 8,6 0,38 0.09 409
80 9,0 0,37 0.12 320
90 10,2 0,35 0.15 284
Из полученных результатов видно, что диспергирующая способность сополимера уменьшается при увеличении значения рН его раствора, но не зависит от значения характеристической вязкости.
Для подтверждения найденной зависимости определяли диспергирующую способность сополимера, полученного при 50°С, после изменения рН его раствора добавлением раствора гидроксида натрия. Результаты изучения влияния изменения рН в водном растворе сополимера на его диспергирующую способность представлены в таблице 2.
Таблица 2 - Значения диспергирующей способности сополимера, полученные при изменении рН в водном растворе
рН раствора, ед. Диспергирующая способность, мг СаСOз / г сополимера
8,0 442
9,1 259
10,0 202
10,2 153
Как следует из данных таблицы, величина рН раствора оказывает определяющее влияние на диспергирующую способность сополимера.
В обобщение результатов проведенных исследований можно заключить, что диспергирующая способность сополимеров акриловой и малеиновой кислот, полученных при их эквимолекулярном соотношении в исходной смеси, максимальна при значении рН раствора, близком к нейтральному, и не зависит от характеристической вязкости сополимера.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
Пат. 2373228 РФ, МПК C08F 220/06 (2006.01), C08F 222/02. Способ получения водных растворов сополимеров [Текст] / Шварева Г. Н., Сухотин А. Е., Кумакшева А. К., Герасимов М.Г, Малолеткин А.И., Пронченко В.Н., Степанова Л. В., Константинова Е. И. - №2008130449/04; заявл. 22.07.2008; опубл. 20.11.2009. Бюл. № 32.
Goryainova E.S.
2nd year Master's degree Togliatti State University (Togliatti, Russia)
Orlov Yu.N.
Ph.D. (Chemistry), Associate Professor of the Department of «Chemical technology and resource conservation» Togliatti State University (Togliatti, Russia)
INVESTIGATION OF THE EFFECT OF TECHNOLOGICAL PARAMETERS ON THE DISPERSING ABILITY OF THE SODIUM SALT OF THE COPOLYMER OF ACRYLIC AND MALEIC ACIDS
Abstract: this article discusses an experimental study of the effect of the pH of the medium and the intrinsic viscosity of sodium salts of copolymers of acrylic and maleic acids on their ability to bind ions of alkaline earth and transition metals
Keywords: water-soluble copolymers, sodium acrylate, sodium maleate, dispersing ability.
