CC BY
20
Анализ образца № 1 мыла (см. таблицу) показывает высокое содержащие в нем воды (73,4%) и повышенную свободную щелочность (1,1% в NaOH). Таким образом, этот образец обладает удовлетворительными моющими свойствами, но слегка желтит белье, незначительно снижает прочность тканей и| оказывает неблагоприятное влияние на кожу. Указанные отрицательные свойства мыла зависят, повидимому, от повышенной щелочности и наличия красящих веществ.
Следующая партия мыла, изготовленная с учетом отмеченных выше недостатков, сказалась уже значительно лучшей. Мыло имеет вид густой однородной серой массы со слегка буроватым оттенком; запах — прежний, но выражен менее резко. При отстое получается весьма незначительное количество темнобурой жидкости только у стенок сосуда, поверхность же мыла покрывается тонкой пленкой дегтярно-черного цвета.
При стирке белья и мытье рук образуется обильная средне- и крупнопузьгрчатая пена, обладающая хорошо выраженными моющими свойствами. Снижения прочности тканей и огрубения кооки рук не отмечается. Однако липкость рук, как и в предыдущем случае, и желтизна на белой ткани сохраняются, хотя и в меньшей степени. Количество воды в мыле доведено до 32,1°/о, а щелочность снижена до 0,18%>. По нашему мнению, такое мыло может быть допущено к массовому распространению среди населения как для стирки белья, так и для мытья тела.
Нами также исследованы четыре пробы мыла (образцы 3, 4, б и 6), приготовленного в порядке освоения технологии химической лабораторией треста «Подземгаз». Первая проба — мыло из осмола неосветленное, . вторая— осветленное, третья—с примесью глины в количестве 100%> по отношению к сухому веществу и четвертая— с примесью глины в количестве 400°/о. Физические и ,мо1рщ»е свойства первых двух проб, а также влияние их на ткани и кожу человека полностью соответствуют второму образцу мыла Обллеспромсоюза. Добавление глины к последним двум образцам имело целью придать мылу плотную консистенцию. Однако при добавлении lOOVo глины мыло! приобретало лишь более густую тестообразную массу, и только прибавка 400°/о глины давала плотные куски. Моющие свойства мыла (особенно последнего образца) после добавления глины резасо снизились, липкость же кожи сохранилась. При хранении мыло еще более твердеет, дает совсем немного пены и мало пригодно для практических целей.
Приведенные выше данные позволяют считать, что жидкое мыло из осмола обладает удовлетворительными свойствами и, следовательно, может быть рекомендовано в качестве одного из заменителей жировых мыл для стирки белья и мытья рук.
Инж. МОЗЖУХИН
Коагулянт из колчеданных (пиритных)
огарков
Война с фашистской Германией создала для водопроводных станций ряд затруднений в получении реагентов для очистки воды. Временная потеря некоторых сырьевых баз заставила работников коммунальных предприятий и химической промышленности форсировать подыскание нового сырья для их производства и заменителей соответствующих реагентов.
Основным реагентом при очистке воды является коагулянт. Наибольшее распространение как коагулянт получил сернокислый глинозем, добываемый из определенных сортов ®ыеокогл иноземных украинских глин. Временная оккупация Украины немецкими захватчиками заставила в первую очередь изыскать заменитель сернокислого глинозема. В этом направлении было найдено несколько решений, одним из которых является получение коагулянта из колчеданных огарков.
Колчеданные огарки являются отходом производства при обжиге в специальных печах сернокислого колчедана для получения сернистого газа, из которого в дальнейшем добывается серная кислота (контактный способ). Процесс! идет по следующей реакции:
4 Рс5- 4-140, = 85 Р., + -е2°3 • колчедан ' " огарок
Колчеданные огарки обычно имеют такой химический состав: 60—65°/о металлического железа, 1 —¿"/о серы, медь, кремнекислота и другие минеральные примеси. Креме того, они содержат 2—4°/о закиснсго железа, 1—2% которого остаются в коагулянте, изготовленном из огарка.
За границей колчеданные огарки .используются в качестве сырья в металлической промышленности для производства красок. В СССР они практически не используются и являются для сернокислотных заводов настоящим бедствием, так как сильно загромождают заводские территории и для их вывозки требуются значительные
транспортные средства. Использование колчеданных огарков в качестве сырья для производства коагулянтов диктуется следующими соображениями:
1. Соли железа, как и других многовалентных металлов, являются коагулянтами. Железные коагулянты имеют ряд преимуществ по сравнению с остальными, главное из которых—возможность их применения при специальной очистке воды. Таким образом, при получении коагулянта из солей железа! для нормального, обычного коагулирования одновременно решалась бы я другая задача — получение специального реагента для очистки воды, отравленной определенными СОВ.
2. Сырьевая база колчеданных огарков в СССР исключительно мощна. Географическое расположение сернокислотных заводов с отвалами огарков позволяет организовать производство коагулянта в нескольких местах, близко к потребителям, что резко сокращает потребность в транспортных средствах. Это имеет огромное значение в условиях военного времени.
3. Помимо технологической целесообразности, получение коагулянта из колчеданных огарков выгодно и экономически, так как они никакой другой ценности не представляют. Стоимость коагулянта из колчеданных огарков ниже стоимости глинозема Мутта на 25—30°/о.
4. Производство коагулянта из колчеданных огарков не требует сложного и дефицитного оборудования. Оно может быть легко организовано почти на каждом сернокислотном заводе и даже непосредственно на самих водопроводных станциях, расположенных близко к соответствующим заводам.
Производственный технологический процесс получения коагулянта из огарков почти тот же, что и для мутговского глинозема, и заключается в следующем: кислота в присутствии острочр пара разогревается до 70—80°, а затем добавляется колчеданный огарок. Реакция носит экзотермический характер и сопровождается выделением большого количества тепла, в (результате чего происходит самораэогрев массы до температуры порядка! 130°, что сокращает расход топлива при проидайд-стве коагулянта. Это дополнительное количество тепла и завершает реакцию в' зрельнике. Вполне возможно, что при использовании для производства коагулянта глоэерной кислоты, имеющей температуру 110—120°, совершенно не требуется топлива. Реакция проходит по следующему уравнению:
- ре2°»__Н-ЗН.БО. = —Ре450'>.» 4-ЗН„0
окись железа " сернокислая '
колчеданного огарка окись железа
Полученная сернокислая окись железа и является коагулянтом, который, попадая в воду, ведет себя аналогично сернокислой окиси алюминия коагулянта Мутта и выпадает в виде гидрата окиси железа (хлопья); Производственный цикл варки железного коагулянта происходит во много раз быстрее, чем варки мутговского глинозема. Это позволяет значительно увеличить производительность существующего глиноземного оборудования или соответственно уменьшить его размеры при организации производства железного ,коагулянта. Практически, как показывают данные двух Химических заводов, начавших выпускать железный коагулянт, варка происходит в течение 15 минут, тогда как продолжительность варки! алюминиевого коагулянта составляет 6 часов.
Основные расходные коэфициенты при производстве коагулянта в виде сернокислой Окиси железа примерно те же, что и для коагулянта Мутта. В частности, таким же остается расход серной кислоты (примерно 400—450 кг на 1 т железного коагулянта).
Для коагулирования воды чаще всего применяется сернокислая соль закиси железа, т. е. железный купорос. Применение сернокислой окиси железа имеет ряд преимуществ перед применением закисной соли, так как не требует хлора на окисление закисного железа в окисное. Это весьма существенно в условиях войны при остром дефиците хлора, а расход хлора в условиях нормального коагулирования железным купоросом может составить 15—20 мг/л при дозах железного купороса 60—100 мг/л. При специальной же очистке воды доза хлоре может доходить до 50 мг/л. Окисное железо этого расхода хлора не требует, что в свою очередь упрощает как технологию очистки воды, так и лабораторный контроль за качеством на водопроводных станциях.
Отсюда ясно, что основным требованием со стороны водопроводов к железному коагулянту из огарков должно быть минимальное содержание в нем закисного железа. Практически закисного железа в коагулянте заключается 1—2°/о, что вполне допустимо, так как его окисление обеспечивается растворенным в обрабатываемой воде кислородом. Производимый в настоящее, время одним из химических заводов железный коагулянт выдерживает этот процент закисного железа.
Проведенные на Московском водопроводе в 1942 г. опыты по применению железного коагулянта доказали полную его пригодность: очистка воды оказалась такой же, как и цри коагулировании ее муттовоким глинозеЛкхч. Опыты были поставлены в лабораториях с водой различного состава и на опытных сооружениях в полупроизводственных условиях на станциях этого водопровода. Железный коагулянт имел следующий химический состав: 71®/о общего железа в виде сернокислой окиси, 2°/о свободной серной кислоты, 14°/о закиси железа в виде РеБО* • 7НгО (впоследствии
содержание купороса было доведено до 2°/»), 24% нерастворимого, остатка и 4% влажности. Вредных примесей не обнаружено.
Полученная партия железного коагулянта, как видно из анализа, содержала слишком много закисного железа (14%). Это заставило при производстве опытов добавлять хлор для окисления закисного железа в количестве около 4 мг/л. Вообще же при нормальном содержании закисного железа дополнительного! хлорирования не требуется.
Опытные сооружения воспроизводили полный производственный цикл очистки воды на скорых фильтрах (коагулирование, смешение, отстой и фильтрации, причем отстой продолжался 4 часа, а скорость фильтрации составляла 5 м/час). Соответствующие данные за все периоды опытов приведены в табл. 1.
Таблица 1
Показатели 1-й объект 2-й объект 3-й объект 4-й объект
14.У—17. V 10.У—12.У 16.У—21.У
Мутность в мг/л...... 77,5 16,8 4,8 18,9
Цветность в американских
градусах ........ ■ 97 70 64 70
Щелочность в мг/экв..... 1,23 2,35 2,78 2,7
Хлоропоглощаемость .... 6,2 6,2 5,8
Данные о ходе очистки и качестве фильтрованной воды за эти же опытные периоды представлены в табл. 2.
Таблица 2
1-1 опыт 2-й опыт 3-Й опыт 4-й опыт
Показатели отстойник фильт отстойник фильтр ОТСТОЙ- нлк фильтр отстойник фильтр
Мутность в мг/л...... 16,7 2,13 8,9 1.8. 10,3 1,2 9,8 1,5
Цветность в американских градусах..... 63 29 65 21 74 14 82 28
Доза железного коагулянта в первом опыте 80 мг/л, во втором — 92 мг/л, в третьем — 73 мг/л и в четвертом — 97 мг/л; соответственно доза хлора составляла 4, 7. 4 и 4 мг/л.
Отклонение качества фильтрата от стандарта в первом опыте объясняется неудачной дозировкой хлора и коагулянта.
Были испробованы также и другие комбинации при пользовании железным коагулянтом: коагулирование <! известью, с продувкой раствора и т. п., однако лучшие результаты получились при раздельном коагулировании и хлорировании воды.
Анализ показателей обеих таблиц позволяет сделать следующие выводы:
1. Железный коагулянт [Р«(ЗОф] был испытан в весьма тяжелых (паводочных) условиях, при очень высокой мутности и цветности исходной воды (табл. 1, первый опыт).
2. Качество фильтрата вполне соответствует стандарту военного времени. Добавка хлора вызвана повышенным содержанием в коагулянте закисного железа (14—8%). При нормальном содержании закисного железа (1—2%) добавки хлора не требуется.
3. Железный коагулянт растворяется довольно быстро — практически в 30 минут. Работа сооружений проходит нормально (цикл работы фильтра 18—24 часа).
Для более широкой проверки пригодности железного коагулянта в апреле 1942 г. были проведены производственные опыты на другой станции Московского водопровода. Сырая вода на этой станции резко отличается от первой небольшой мутностью и высокой цветностью; По качеству она подходит к воде озерчой или воде искусственных водохранилищ. Состав исходной воды и качество фильтра характеризуются табл. 3. Доза железного коагулянта — 90 мг/л, доза хлора — 2,5 мг/л.
Аналогичные результаты были подучены при обработке воды муттовским глиноземом дозой в 80 мг/1л.
Таким образом, и вторым опытом с совершенно другой сырой водой доказана полная возможность замены мутговского глинозема сернокислой окисыо железа.
Выводы
I. Получение коагулянта из колчеданных огарков технически несложно и может быть легко организовано на ряде химических сернокислотных заводов. Стоимость
Таблица 3
Показатели
Исходная вода
Фильтрат
Мутность в мг/л.......
Цветность в американских градусах ............
1.6
45-48
0,2—0,6 9
железного коагулянта значительно меньше стоимости глинозема Мутта. По коагулирующей способности железный коагулянт вполне заменяет муттовский глинозем.
2. Сырьевая база предлагаемого коагулянта практически неисчерпаема и не привязана к одной географической точке, что весьма существенно в условиях военного времени.
3. Окисное железо имеет преимущество перед закисным с точки зрения уменьшения расхода хлора, что экономически и технологически вполне целесообразно.
4. Железный коагулянт может быть рекомендован как для нормального коагулирования, так и» для коагулирования по специальному технологическому процессу. X лорк у порос н ы й метод очистки воды от ОВ может быть заменен хлоржелезньгм методом, что резко сократит расход хлора.
В. Г. ГУРЕВИЧ и Л. Э. КАРЛСОН
Определение тринитротолуола в воздухе
Из Украинского центрального института гигиены труда и профзаболеваний,
Новосибирск
Мепг'геэ определил упругости пара тринитротолуола при (температуре от 80 до-102°. При помощи формулы Нернета
1гр = -етт+1>75 ¿пт+с
из данных Мегшеэ было вычислено, между какими величинами лежат значения упругости пара тринитротолуола для температур 20° и 0°.
По значениям уирутости пара путем подсчетов были найдены следующие максимальные плотности пара тринитролуола в мг/л.:
Температура Плотность пара в мг/л
100° 1,03
90' 0,67
80° 0,43
(20°) (0,014-0,026)
(0°) (0,0032-0,0091)
Пары тринитротолуола, испаряющегося ври температурах более высоких, чем комнатная, попадая в сравнительно холодные слои воздуха, частично превращаются в аэрозоль. Следовательно, при определении тринитротолуола з воздухе нужно считаться с тем, что в воздухе могут находиться и пары, и аэрозоль тринитротолуола. Поэтому методы аспирации через жидкий поглотитель или ватный фильтр не обеспечивают полноту улавливания тринитротолуола. {
Мы отбирали пробы воздуха в замкнутое пространство — в откачанную бутыль. Это обеспечило полноту улавливания тринитротолуола независимо от его агрегатного состояния в воздухе и увеличило) гибкость и универсальность метода. Стал технически легко осуществим одновременный отбор нескольких проб воздуха в самых малодоступных местах цехов в течение нескольких секунд.
Для определения а-тринитротолуола в воздухе мы предлагаем описанный в литературе метод, проверенный нами на тротиле, многократно пере к риста л лизав а! гном из спирта. Метод основан на образовании розово-фиолетовой окраски при подщела-чивании спиртовых растворов тринитротолуола. На эту реакцию мы обратили внимание при проработке способа определения, основанного на омылении спиртовых растворов тринитротолуола щелочами
1 Метод, описанный в книге Степанова, неспецифичея и требует дефицитного в настоящее время ацетона. Кроме описываемого, нами проработан также способ, основанный на омылении тринитротолуола раствором едкого кали с образованием нитрита калия. По количеству нитрита, определенному колориметрически, судят о количестве тринитротолуола. Способ этот более сложен чем описываемый в настоящей статье, и неспецифичен, поэтому подробно мы на нем не останавливаемся.
4 I
