CC BY
46
ческих систем, где размер кристаллитов не превышает 11 нм при температуре прокаливания до 500°С.
70
60
60
40
30
20
10
о
Cu-In -H^—Cu-ZrvA* .......Cu-Zn-Zr I
Cu-Zn-Zr-A: ------Cu-Zn-Zr-A-Ca
T,град.С
300 350 400 460 500 5S0' 600 650 ' 700
Рис. 2. Дисперсность CuO. Прокаливание в ГПВТ
Такая высокая дисперсность активного компонента, образующаяся в ходе восстановления и прокаливания и сохранение ее практически на том же уровне при повышенных температурах, свидетельствует о высокой термо-стабильиости активного компонента и позволяет предположить большую устойчивость к перегревам и увеличенный срок службы катализаторов, полученных на основе указанных сложных солей.
Библиографические ссылки
1. Плясова Л. М. Применение высокотемпературной рентгенографии к исследованию катализаторов. // Метод исследования каталитических систем, 1, Рентгенография катализаторов: Сб. науч. тр. / ИК СО СССР; Новосибирск: Изд-во ИК СО СССР, 1977. С. 85-109.
2. Index to the X-Ray Powder Data File. American Society for Testing and Materials. Philadelphia. 1972. 633 p.
3. Миркин Л. И. Справочник по ренгеноструктурному анализу поликристаллов. М.; Физматгиз, 1961. 864с.
УДК 664.33
П.Б. Разговоров, Н.Б. Петрачкова
Ивановский государственный химико-технологический университет, Иваново, Россия
ВЫДЕЛЕНИЕ СОПУТСТВУЮЩИХ ВЕЩЕСТВ РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ НА ПРИРОДНЫХ И АКТИВИРОВАННЫХ АЛЮМОСИЛИКАТНЫХ СОРБЕНТАХ
Vegetable oils are difficult objects for researches, as in structure of solutions of triglycerides, which from the chemical point of view represent actually the oil, contain various impuri-
ties. Technological aspects of allocation of accompanying substances from sunflower oil on the sorbents are introduced, differing with concentration of the sour and basic centres on a surface are presented, and the reached effect of clearing oil-containing environments is specified.
Растительные масла являются сложным объектом для исследований, поскольку в растворах, триглицеридов, с химической точки зрения представляющих собой собственно масло, содержатся примеси различной химической природы. Представлены технологические аспекты выделения сопутствующих веществ из подсолнечного масла на сорбентах, различающихся концентрацией кислых и основных центров на поверхности, и указан достигаемый эффект очистки маслосодержащих сред,
В состав растительных масел, с химических позиций представляющих собой растворы триглицеридов жирных кислот, входят различные примеси. Наличие последних обусловлено тем, что в процессе выделения масла из растительного сырья (экстракцией или прессованием) в продукт попутно переходят вещества, накопившиеся в стеблях, листьях, семенах и в оболочке семян растений. Весьма полезными ингредиентами масел являются, в частности, фосфатиды, обеспечивающие перенос молекул производных жирных кислот через биомембраны и необходимое участие таковых в процессах метаболизма. В то же время избыточные фосфатиды (десятые доли процента и выше) препятствуют переработке масел в маргарины и майонезы, затрудняют процесс разделения фаз и дают мутный осадок, ухудшающий внешний вид продукта. С учетом этих известных фактов, выделение фосфатидов не всегда является главной технологической задачей очистки растительных масел. Не менее важным вопросом выступает выделение из них свободных жирных кислот (СЖК), что достигается за счет обработки масла раствором щелочи (гидроксида натрия, реже - силиката натрия). Затем в растительные масла обычно вводят адсорбенты на основе природных глин, содержащих оксиды кремния и алюминия, с целью выделения из таких растворов красящих веществ - каротиноидов. ксантофиллов, хлорофиллов, а также восковых соединений и катионов тяжелых металлов - меди, никеля, цинка, железа и др.
Адсорбция в отношении полярных групп и доноров неподеленной пары электронов носит избирательный характер. Вещества большей молекулярной массы сорбируются лучше, чем соединения малой массы, ароматические и фенольные вещества - лучше алифатических, а непредельные - активнее насыщенных. В принципе, чем выше степень смачивания поверхности сорбента примесным веществом масла, тем лучше это вещество будет на ней адсорбироваться. Кроме того, для адсорбции сопутствующих растительному маслу веществ с дифильными свойствами более подходят сорбенты, подвергнутые кислотной обработке (активации), у которых на поверхности находятся ионы водорода.
В России для осветления масел (процесс адсорбции красящих веществ), как правило, используют опоку (например, зикеевскую) и бентониты (калужский и др.). За рубежом бентониты подвергают кислотной обработке и получают так называемые активированные сорбенты -- например, Tonsil Optimum 210 FF (Германия) и Engelhard (США - Нидерланды). Стоимость их достаточно высока: для российских производителей рафинированного масла она достигает 32-50 тыс. руб./т. В этой связи в нашей стране чрезвы-
чайно перспективно использование в качестве сорбентов каолиновых (белых) глин, цена которых, с учетом доставки к. месту производства работ, значительно ниже --1-3 тыс. руб./т природного материала и 6-10 тыс. руб./т термообработанного и отмученного каолина.
Целью данной работы явилось изучение возможности использований для очистки подсолнечного масла глины малоступкинского месторождения (Ивановская обл., pH водной вытяжки из 1 %-ной дисперсии равен 6,96), основу которой составляют каолинит, кварц, монтмориллонит с добавками гидрослюд. Специфика активации такого сорбента заключалась в том, что взамен неорганической кислоты (серной, соляной либо фосфорной) нами использовалась уксусная кислота (УК) - доступный представитель кислот жирного ряда, содержащихся в растительных м&слах в количестве до десятых частей от 1 моля/л. Малоступкиискую глину обрабатывали УК в массовом соотношении Т:Ж = 1:2, после чего вводили ее при температуре 20-90 °С в нерафинированное масло (к.ч, = 1,56 мг КОН/г). На первом этапе эксперимента оценивали влияние температуры и продолжительности обработки сорбентом на степень выделения из указанного масла СЖК, перекисей, красящих веществ и восков.
Установлено, что подходящая степень очистки подсолнечного масла от СЖК, позволяющая перевести его в разряд рафинированных продуктов, на малоступкинской глине, не обработанной УК, достигается при 20-40 °С. При комнатной температуре (20 °С) она фактически постоянна во времени обработки (40,4 %), тогда как незначительное повышение температуры (до 40 °С) приводит к тому, что из масла за 0,5 ч удается выделить уже 59,6 % СЖК. Характерно, что последующий рост температуры обработки масла до 70-90 °С не позволяет добиться, казалось бы, ожидаемого повышения степени очистки по СЖК. Что касается концентрации восков. как и прогнозировалось, повышение температуры и продолжительности обработки сорбентом не выявило положительного эффекта по выделению из масла этих относительно инертных сопутствующих соединений. Приемлемый результат был достигнут в случае, когда температура обработки сорбента (20 °С) совпадала с технологически обоснованными условиями выделения восков: для образования в системе «масло-воски-сорбент» более-менее крупных кристаллов, легко отделяемых фильтрацией, требуется поддерживать температуру масла не ниже 18-20 °С. Одновременно по мере повышения температуры обработки масла возрастала степень выделения компонентов пигментного комплекса, что выражалось в снижении цветного числа масла в отдельных случаях от 22 до 2--3 мг Ь/100 мл. Показатель осветления, как легко подсчитать, достигает 91 %; процесс обработки масла природной малоступкинской глиной продолжается 1 ч.
Поскольку ранее было показано, что температура обработки подсолнечного масла малоступкинской глиной должна находиться в пределах 20-40 °С, в дальнейшем в этих условиях изучалось влияние концентрации сорбента на степень выделения таких компонентов масла, как. воски. Выявлено, что при комнатной температуре степень выделения из масла восков достигает 99,2 % - в случае, когда количество малоступкинской глины достигает 5
мае. %; продолжительность обработки составляет 0,5 ч. В свою очередь, введение 2 % сорбента уже в течение 1 ч выдержки масла при 12 °С также позволяет после проведения операции разделения фаз (фильтрацией) получить абсолютно прозрачный продукт.
Активация малоступкииской глины концентрированной уксусной кислотой в соотношении: Т:Ж - 1:2 обеспечивает существенное повышение степени осветления нерафинированного подсолнечного масла даже при комнатной температуре. При введении активированной малоступкииской глины в количестве 1 % степень очистки от восков достигает 96 %; при этом удается выделить также 40,4 % СЖК и до 38 % перекисных соединений.
Завершающая часть данной работы касалась сравнения эффективности действия активированной малоступкинской глины и активированного каолина (Самарская обл.) в отношении указанных сопутствующих веществ масла. Названные сорбенты отличаются количеством кислотных и основных центров на их поверхности: pH 1% водной дисперсии из активированного УК каолина = 5,78, а аналогичной дисперсии из малоступкинской глины -равен 4,39. Нами установлено, что, при прочих равных условиях, более кислая поверхность (в частности, активированная малоступкинская глина) эффективнее сорбирует воски, чем активированный каолин: степень выделения в первом случае выше на 7 %. Схожий эффект наблюдается и в отношении перекисных соединений нерафинированного масла: малоступкинская глина выделяет их в количестве до 38 %, тогда как активированный каолин -29 % таких веществ.
Полученные результаты представляют интерес для разработки теории действия в маслосодержащих средах сорбентов с различной концентрацией кислых и основных центров на поверхности, и создания энергосберегающих технологий выделения биологически активных ингредиентов из растительных масел.
УДК 541.12:012.6
АЛО. Смирнов Л.С. Бобе В.А. Солоухин Н.В. Рыхлов Е.А. Дмитриев
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия ОАО НИИхиммаш, Москва, Россия
СЕПАРАЦИЯ ЖИДКОСТИ ИЗ ГАЗОЖИДКОСТНОГО ПОТОКА В СИСТЕМЕ ВОДООБЕСПЕЧЕНИЯ КОСМИЧЕСКОЙ СТАНЦИИ
В статье представлен анализ проблемы и обсуждение выбора метода центробежной сепарации жидкости из газожидкостного потока в системе регенерации воды из конденсата атмосферной влаги.
В условиях длительного пилотируемого космического полета важным фактором является обеспечение жизнедеятельности и работоспособности экипажа. Одной из важнейших задач является обеспечение экипажа водой.
