CC BY
99
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №04-4/2017 ISSN 2410-6070
Список использованной литературы:
1. Захаров В.В., Ануфриенко В.Ф., Филатова Т.Ф. и др. // Докл. АН СССР. 1989. Т. 308. № 5. С. 1170-1173.
2. Ануфриенко В. Ф., Зенковец Г. А., Шутилов Р. А. и др. // Докл. АН. 2011. Т. 440. № 5. С. 651.
3. Гармонов И.В. Синтетический каучук. Л.: Химия, 1983. 560 с.
4. Anufrienko V.F., Guzman I.Sh., Zakharov V.V. et al. // React.Kinet.Catal.Lett. 1991. Vol. 43. No. 1. Р. 75.
5. Altynnikov A.A., Kalinkina O.V., Anufrienko V.F. et al. // React.Kinet.Catal.Lett. 1994. Vol. 52. No. 2. Р. 261.
6. Керрингтон А., Мак- Лечлан Э. Магнитный резонанс и его применение в химии. М.: Мир, 1970. 447 с.
7. Zakharov V.V., Anufrienko V.F. // React.Kinet.Catal.Lett. 1991. Vol. 43. No. 2. Р. 343.
8. Reinen D., Friebel C. // Struct. Bonding. 1979. V. 37. p. 1.
9. Биктагиров В.В .// Вестник Казан. гос. технол. ун- та. 2007. № 1. С. 29.
10.Frisch M. et al. Gaussian 98, Revision A.11.2, Gaussian, Inc. Pittsburgh PA, 1998.
11.Becke A.D. // J. Chem. Phys. 1993. V. 98. P. 5648-5652.
12.Lee C., Yang W., Parr R.G. // Phys. Rev. B. 1988. V. 37. P. 785-789.
© Биктагиров В.В., Сафина Д.И., 2017
УДК 54
И.В.Федусенко
Канд. хим. наук, доцент кафедры полимеров на базе ООО «АКРИПОЛ»
СГУ им. Чернышевского Н.Г. г. Саратов, Российская Федерация О.С.Федорец
магистр второго года обучения кафедры полимеров на базе ООО «АКРИПОЛ»,
СГУ им. Чернышевского Н.Г. г. Саратов, Российская Федерация
ВЛИЯНИЕ МОЛЕКУЛЯРНОЙ МАССЫ И СТЕПЕНИ ГИДРОЛИЗА ПОЛИАКРИЛАМИДА
НА ВОДНО-БЕНТОНИТОВЫЕ СУСПЕНЗИИ
Аннотация
В статье изучены флокулирующие свойств ПАА с различной молекулярной массой, степенью гидролиза и условия проведения флокуляции в водно-бентонитовых суспензиях.
Ключевые слова Полиакриламид, водно-бентонитовые суспензии, флокуляция, деструкция полиакриламида, молекулярная масса.
В настоящее время одной из важных экологических проблем является загрязнение вод. Поэтому, очистка природных и сточных вод от загрязнений на сегодняшний день весьма актуальна.
В Российской промышленности для повышения эффективности очистки сточных вод, содержащих нерастворимые твердые компоненты, используются высокомолекулярные водорастворимые соединения -флокулянты. В качестве флокулянтов находят применение полимерные синтетические соединения: полиакриламид (ПАА), полиэтиленоксид, сополимеры акрилонитрила и др. [1, с. 28]. Преимущество этих полимерных флокулянтов в том, что они обычно имеют большую молекулярную массу, чем природные, их производство обходится дешевле, чем выделение агентов из природных соединений. Наиболее известный и распространенный в мире синтетический флокулянт - ПАА. Это обусловлено его невысокой стоимостью, относительно низкой токсичностью, достаточно высокой эффективностью во многих флокуляционных процессах, особенно в сочетании с коагулянтами.
Реакционноспособная амидная группировка ПАА позволяет осуществить ряд реакций, в результате которых получают флокулянты различного типа. Например, катионный ПАА получают в результате
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №04-4/2017 ISSN 2410-6070_
сополимеризации акриламида с гидрохлоридом диметиламиэтилметакрилатом [2, с. 134].
Известно, что заряженные поверхности притягивают ионы противоположного знака. Поэтому катионные полиэлектролиты за счет электростатического взаимодействия хорошо адсорбируются на отрицательно заряженных поверхностях (например, частицы бентонита) [1-5]. Водно-бентонитовые суспензии являются основой для приготовления буровых растворов на водной основе.
Из проведенных исследований [6, 7] было установлено, что для фазового разделения исследуемой системы эффективнее совместное использование полимеров, один из которого являлся коагулянтом. Исходя из этого объектами исследования служили неионогенный ПАА (Н-150) и катионный ПАА (К-555) с разной молекулярной массой (ММ). Образцы ПАА разной ММ получали в результате деструкции К-555, находящегося в виде 0,24 %-го водного раствора, в присутствии персульфата калия при температуре 50° С. После начала деструкции отбирали пробы через каждые 30, 90 и 120 мин. Предельное число вязкости для Н-150 - [п]=14 дл/г, а для К-555 - [п]=3,6 дл/г, [п]=2,9 дл/г, [п]=2,4 дл/г соответственно. Молекулярную массу этих образцов рассчитывали по уравнению Марка - Куна - Хаувинка: [п] = 2,5 10-4ММ0,7. Молекулярная масса Н-150 составила 6-106, а молекулярная масса К-555 составила: 8,7-105; 6,4-105 и 4,9-105 соответственно. Образцы ПАА получены на базе ООО «АКРИПОЛ».
Модельную дисперсную систему готовили на основе бентонита «Зырянского месторождения». Содержание бентонита составило 4,17%, содержание «REASTAB» в растворе - 0,28%. «REASTAB» является регулятором реологических и фильтрационных свойств водно-бентонитовых суспензий, применяемых при нефтедобыче.
Для исследования процесса флокуляции использовали системы с кратностью разбавления водой 1:20, поскольку в концентрированных системах -содержание твёрдой фазы настолько велико, что в лабораторных условиях скорость осаждения частиц дисперсной фазы определить не удается.
В модельную дисперсную систему добавляли водный раствор неионогенного полимера, концентрация раствора составила 4,240-4 г/мл. Затем в систему добавляли К-555 с MM = 8,7-105 (в количестве 1-60 мл, что соответствует концентрационному диапазону 0,83-10-4 - 50-10-4 г/мл водно-бентонитовой суспензии), и измеряли скорость флокуляции. Аналогичный эксперимент проводили при добавлении К-555 с ММ = 6,4 • 105 и ММ=4,9-105. На рис. 1 представлена зависимость скорости седиментации частиц бентонита от концентрации Н-150 и К-555.
1
о
15
20 25 30 35 40 45 50 55 О КИ, г/мл
10
5
2
О
10
15
20
25
30
35
45
50
55
С-ИИ, г/мп
Рисунок 1 - Зависимость скорости оседания частиц от концентрации К-555, при постоянной концентрации Н-150 в суспензии, равной 4,2-10-4 г/мл.
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №04-4/2017 ISSN 2410-6070_
1 - К-555 с ММ= 8,7-105
2 - К-555 с ММ= 6,1105
3 - К-555 с ММ= 4,9405
4 - Н-150 с ММ= 6Д106
Из рисунка видно, что при добавлении в систему неионогенного полиакриламида, а затем катионного образца, происходит значительное изменение скорости оседания флокул. Наибольшая скорость седиментации 10 мм/с достигается при концентрации катионного полимера равной 5010-4 г/мл водно -бентонитовой суспензии с молекулярной массой полимера 8,7-105. Для образца К-555 с молекулярными массами ММ=6,4-105 и ММ=4,9-105 скорость седиментации практически одинакова (3 мм/с). С увеличением концентрации флокулянта от 20,810-4 до 50-10-4 г/мл скорость седиментации не меняется.
Выводы. Важнейшей характеристикой для флокулянта является молекулярная масса. Чем больше молекулярная масса, тем эффективнее флокулянт. Установлено, что наибольшая скорость флокуляции в водно-бентонитовой суспензии наблюдается при добавление К-555 с молекулярной массой 8,7-105 (оптимальный концентрационный диапазон фазового разделения от 0,83-10-4 до 50-10-4 г/мл). Список использованной литературы:
1. В. Ф. Куренков, Х.-Г. Хартан, Ф. И. Лобанов. Интенсификация водоочистки полиакриламидными флокулянтами // Вестник Казанского технологического университета. - 2008. - №5. - С. 28-49.
2. Е. М. Кулагина, Р. И. Юсупова, М. В. Потапова. Флокуляция суспензии дрожжей под действием катионного производного полиакриламида // Вестник Казанского технологического университета. - 2014. -Т.17. - №10. - С. 134-136.
3. Проскурина В.Е. и др. Кинетика флокуляции и уплотнения осадков суспензии бентонитовой глины (со)полимерами акриламида в водно-солевых средах // Журнал прикладной химии. - 2006. - Т.79. - №. 7. -С. 1156-1162.
4. Вигдергауз В. Е. и др. Флокуляция шламов сульфидных минералов гидрофобным полимером // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. - 2000. - №. 5. - С. 103-108.
5. В. А. Мягченков, В. Е. Проскурина. Сополимеры акриламида с функцией флокулянтов: монография / В. А. Мягченков, В. Е. Проскурина. - Казань: Изд-во Казан. гос. технол. ун - та, 2011. 290 с.
6. Федорец О. С., Федусенко И. В. Влияние неионогенного полиакриламидного реагента на водно -глинистые суспензии // Сб. материалов X Всероссийской интерактивной (с международным участием) конф. Молодых учёных «Современные проблемы теоритической и экспериментальной химии». Саратов, 2015. С. 90 - 94.
7. Федорец О. С., Федусенко И. В. Влияние флокулирующей способности полиакриламидных реагентов на водно - глинистые суспензии // Сб. материалов X Всероссийской интерактивной (с международным участием) конф. Молодых учёных «Современные проблемы теоритической и экспериментальной химии». Саратов, 2015. С. 95 - 100.
© Федусенко И.В., Федорец О.С., 2017
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №04-4/2017 ISSN 2410-6070_
БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
УДК 574
О.Е. Дрябжинский
аспирант
Российский Государственный Социальный Университет г. Москва, Российская Федерация В.М. Зубкова д-р биол. наук, профессор
Российский Государственный Социальный Университет г. Москва, Российская Федерация Т.Г. Пугачёва к. биол. наук
Российский Государственный Социальный Университет г. Москва, Российская Федерация
СОДЕРЖАНИЕ СУПЕРЭКОТОКСИКАНТОВ (СВИНЦА И КАДМИЯ) В СНЕГОВОМ ПОКРОВЕ
Аннотация
В статье приводятся данные по содержанию в снеге свинца и кадмия. В ходе исследования на всех местах отбора зафиксировано превышение содержания в снеге тяжелых металлов, по сравнению с их содержанием на фоновом участке.
Ключевые слова
Экология города, суперэкотоксиканты, тяжёлые металлы, снег.
Благополучное состояние городской среды является одним из важнейших факторов сохранения здоровья населения. Города представляют собой экосистемы, которые сформированы под влиянием природных и антропогенных факторов. Для поддержания комфортных условий проживания в городе, необходимо его бесперебойное функционирование в любых условиях [8].
При условии расположения мегаполиса в северных широтах, его экологические проблемы существенно усложняются по причине возникновения необходимости функционирования в особых условиях зимнего периода при отрицательных температурах окружающей среды[7].
Известно, что снежный покров накапливает значительную часть атмосферных загрязнений, он является надёжным индикатором техногенной нагрузки на окружающую среду[9].
При влажной седиментации загрязняющих веществ во время образования снежинок в облаке и выпадении их на земную поверхность возрастает количество загрязняющих веществ в снеге на два-три порядка по сравнению с атмосферным воздухом[9].
Изучение снегового покрова позволяет составить картину пространственного распределения химических элементов и оценить интенсивность воздействия источников загрязнения в зимнее время как за период одного снегопада, так и за весь период лежания снега. При этом по результатам постоянного мониторинга снегового покрова можно выявить не только пространственно-временные закономерности распределения элементов, но и обнаружить новые очаги загрязнения, определить тенденцию в изменении качества окружающей среды[4].
Наибольшую опасность для населения городов представляют ксенобиотики техногенного происхождения, имеющие высокую токсичность. Суперэкотоксиканты опасны не только для настоящего, но и для будущих поколений, так как способны накапливаться в живых организмах, передаваться по трофическим цепям.
Из органических соединений это, прежде всего, полихлорированные диоксины, дибензофураны и бифенилы, хлорсодержащие пестициды, полиароматические углеводороды, нитрозамины, некоторые
