Проблемы экологии автотранспорта / volume1

титана(IV) с 2,3,4-тригидрокси-4'-сульфоазобензолом в присутствии трифенилгуанидина отличается высокой избирательностью. Разработанная методика апробированы для спектрофотометрического определения микроколичества титана в морском песке и в пиритсодержащем кварцевом диорите.

ИНДИКАТОРНЫЕ БУМАГИ

ДЛЯ ТЕСТ-ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИОНОВ Fe(III)

Аникина И.C., Косырева И.В.

Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, 410012, Россия, г. Саратов,

ул. Астраханская, 83; [e-mail]

При тест-определении ионов Fe (III) в качестве носителей применяют кремнеземы, бумагу, пенополиуретаны, а в качестве иммобилизованных реагентов тиоцианаты щелочных металлов (аммония), 1,10-фенантролин, батофенантролин, гексацианоферраты (II, III) калия (меди, свинца, кобальта, серебра), этилендиаминдигидроксибензилфосфониевую кислоту, фенилфлуорон в присутствии хлорида цетилпиридиния.

Нами предложены индикаторные бумаги с иммобилизованным тиоцианатом калия для тест-определения ионов Fe(III). Колориметрическое определение Fe (III) основано на образовании окрашенных комплексов [Fe(SCN)]2+, [Fe(SCN)2]2+. Индикаторную бумагу получали обработкой фильтров разной пористости водным раствором тиоцианата калия в присутствии кислот, аПАВ, нПАВ, кПАВ; при варьировании концентрации реагента, температуры высушивания.

Разработаны индикаторные бумаги для тест-определения ионов Fe(III) в интервале концентраций 5·10-5-5·10-1 М. Концентрацию определяли визуально по интенсивности окраски бумаги по сравнении со стандартной цветовой шкалой, а также с помощью сканер-технологии (сканер Xerox WORKCENTRE PE 114 e, параметры сканирования: яркость - 0, контрастность - 0)

231

по измерению R, G, B (параметров цвета), S (насыщенности, %), К (градации серого, %) с применением программы обработки

Adobe Photoshop CS3.

При тест-определении ионов Fe(III) получена линейная зависимость в координатах В - концентрация (коэффициент корреляции - 0,98).

НОВЫЕ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫЕ НЕФТЕСОБИРАЮЩИЕ И НЕФТЕДИСПЕРГИРУЮЩИЕ РЕАГЕНТЫ ИОННО-ЖИДКОСТНОГО СТРОЕНИЯ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ТОНКИХ НЕФТЯНЫХ ПЛЕНОК С ВОДНОЙ ПОВЕРХНОСТИ

Ахмедова Г.А., Асадов З.Г., Багирова А.М., Мамедова Х.А., Амирова И.В.

Институт Нефтехимических Процессов НАН Азербайджана, г. Баку, Az1025, пр.Ходжалы, 30 [e-mail]

В настоящее время одной из глобальных экологических проблем является загрязнение поверхности водоемов нефтью и нефтепродуктами. После удаления толстой пленки разлитой нефти механическим способом на поверхности воды остается тонкая нефтяная пленка, которая нарушая энерго- и газообмен на границе вода-воздух губительно сказывается на биологических ресурсах мирового океана. Устранение таких тонких пленок возможно лишь с помощью физико-химических средств, к которым относятся нефтесобирающие и нефтедиспергирующие реагенты. Нефтесобиратели трансформируют нефтяную пленку в единое пятно, легко удаляемое далее механическим путем. Диспергенты ликвидируют сплошную нефтяную пленку, переводя нефть в мелкодисперсное состояние с дальнейшей деструкцией такой нефти под действием окружающей среды. Ввиду ограниченности числа реагентов вышеназванного действия создание их новых высокоэффективных представителей

232

является весьма актуальным.

В настоящей работе на основе индивидуальных насыщенных монокарбоновых кислот, эпихлоргидрина (ЭХГ) и азотсодержащих оснований (моно-, ди- и триэтаноламин, метиламиноэтанол, пропаноламин, диэтиламин, пиридин и пиперидин) получены четвертичные аммониевые соли следующей формулы:

O			где R-алкильный радикал; n-степень
=
R-C			хлороксипропилирования, указывающая
O(CH -CHO) -H
2	n	R	среднее		число		молей	ЭХГ,
	+
	CH2-N	R1	присоединившихся			к	одному	молю
		2	кислоты;	R	, R	и R =Н, СН ,		С Н ,
	R	-
		Cl	С2Н4ОН	1	2	3	3	2	5
	3			и	С3Н6ОН;		R1-R3	могут

совместно образовывать циклические фрагменты.

В качестве монокарбоновых кислот использованы насыщенные линейные монокарбоновые кислоты С7-С11, С16 и С18. Удельные электропроводности водных растворов большинства полученных солей значительно выше, чем эта величина для воды, что указывает на их ионно-жидкостное строение. Идентификация состава и структуры полученных соединений проведена с помощью ЯМР 1Н-, ИК- и УФспектроскопии. Значения поверхностного натяжения (σ) их 0.5%-ных мас. водных растворов, измеренных методом сталагмометрии, свидетельствуют об их значительной поверхностной активности на границе керосин-вода. Так, значение «σ» оказывается пониженным от 46.0 мН/м (без ПАВ) до 0.8 мН/м.

Синтезированные аммониевые соли испытаны на нефтесобирающую и нефтедиспергирующую способности на примере тонких пленок (толщина ~ 0.17 мм) раманинской нефти (Апшеронский полуостров) на поверхности вод с различной степенью минерализации (дистиллированной, пресной, морской и пластовой). Реагенты испытывались в неразбавленном состоянии и в виде 5%-ных водных растворов. Нефтесобирательная активность реагентов характеризовывалась значениями коэффициента нефтесобирания (К), определяемого как соотношение начальной площади нефтяной пленки и

233

площади поверхности образовавшегося утолщенного нефтяного пятна, а также продолжительностью действия (τ). Результаты исследований показывают, что с увеличением степени минерализации воды собирающая способность реагента сменяется диспергирующей. В «мягких» водах «К» имеет значения около 30. Значения «τ» соответствуют 30-40 сут в «мягких» и 11-13 сут в минерализованных водах.

СРАВНЕНИЕ НЕКОТОРЫХ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ И СОСТАВА ПРИРОДНОГО И ГОРЕЛОГО ТОРФА

Ахметьева Н.П.1, Михайлова А.В.2

1ФГБУН Институт водных проблем РАН, РФ, Москва 2ФГБУН Институт геохимии и аналитической химии им. В.И.Вернадского РАН (ГЕОХИ РАН)

РФ, 119991 Москва, ул. Косыгина, д. 19, [e-mail]

Торф до сих пор остается одним из интересных природных объектов аналитической химии. Прежде всего, это сложная и неоднородная по химическому составу, свойствам и агрегатному состоянию система. Раньше торфяные месторождения вызывали огромный интерес только как источник сырья для производства различных видов топлива, меньше – как органического удобрения и грунта, еще меньше – в животноводстве, в качестве изоляционных и упаковочных материалов. В настоящее время интерес как к топливу и биологически активному веществу, применяемому в медицине, возобновился, но возросла и роль торфяных болот как важных природных объектов (биоценоза), находящихся во взаимодействии с окружающей средой и накапливающей органические и неорганические вещества и газы, главным образом как важных объектов геохимической информации.

В связи с пожарами, особенно летом 2010 года, важно проследить изменение состава и свойств природного (негорелого) и горелого торфа.

234

Вработе исследованы образцы торфа, отобранные в 2010 и 2011 гг., на ранее осушенных и заброшенных месторождениях Тверской и Московской областей. В первую очередь исследованы фильтрационные свойства торфов. Были отобраны образцы монолитных проб торфа. Торф отбирали в металлические цилиндры (высотой 10 см и диаметром 8 см) и пропускали через его толщу дистиллированную воду. В горелом торфе коэффициент фильтрации оказался в 100 раз выше, чем в негоревших торфах. Исследованы пробы торфа на влагоемкость

–способность торфа удерживать определенное количество воды после избыточного увлажнения. Установлено, что влагоемкость негорелого торфа в 1.5 раза выше.

Втабл. 1 приведены результаты определения органического углерода, азота и водорода в торфах методом пиролизной хроматографии, который применяют для изучения высокомолекулярных соединений по продуктам их разложения. В этом способе испарение пробы заменяют пиролизом. Для сравнения приведены литературные данные и сапропель озера Шитовского, Пышминского района, Свердловской области.

Таблица 1. Результаты анализа горючих составляющих

Образец		Определяемый элемент, %
(состояние,
	Углерод		Азот	Водород
глубина отбора,
месторождение)
Торф (горел, h=0.2	39.8+0.3		2.50+0.07	5.20+0.10
м, Галицкий мох)
Торф (не горел,	50,2+0.3		3.00+0.09	5.55+0.10
h=0.7 м, Изоплит)
Торф (не горел,	54.2+0.3		1.17+0.05	6.27+0.11
h=1.05 м,
Журавлиная
Родина)
Суглинок (горел, h	3.10+0.06		<0.03	0.51+0.04
= 0.4 м,
Радовицкий мох)
Сапропель (не	28.4+0.3		1.61+0.05	4.15+0.12
горел)
Состав природного	48÷ 65		0.5÷4	4.7÷7.3
торфа по [1]

Таким образом, систематическое изучение торфа различными методами служит накоплению информации об уникальных

235

свойствах торфа и об изменении этих свойств под влиянием природных и техногенных процессов.

[1] Панов В.В. Портал Восточно-Европейского института торфяного дела:

ИНСТОРФ – instorf.ru.

ПОЛУЧЕНИЕ БОЛЕЕ КОНЦЕНТРИРОВАННЫХ РАСТВОРОВ ПРОПИЛЕНХЛОРГИДРИНА

И ДИХЛОРГИДРИНА ГЛИЦЕРИНА

Ашуров Д.А., Мурадов М.М., Агаев А.А., Ашурова Н.Д.

Сумгайытский государственный университет, AZ5000, Азербайджан,г.Сумгайыт, 43-й кварт., [e-mail]

В производстве окиси пропилена и эпихлоргидрина, как правило, ведется хлоргидринирование пропилена или хлористого аллила молекулярным хлором в водной среде, в результате которого образуются соответствующие хлоргидрины

– пропиленхлоргидрин с концентрацией 60-70 г/л или дихлоргидрин глицерин с концентрацией 45-47 г/л в растворе. При этом согласно реакции, половина потребляемого хлора превращается в низкоконцентрированную соляную кислоту в качестве отхода, причем концентрация его достигается в растворе до 2-3 %. Поэтому в процессе хлоргидринирования непредельных соединений с повышением концентрации хлоргидринов и соляной кислоты селективность реакции заметно падает с образованием хлорированных продуктов [1].

Настоящее исследование посвящено вопросу использования низкоконцентрированных растворов соляной кислоты с целью дополнительного получения пропиленхлоргидрина или дихлоргидрина глицерина путем электролитического расщепления хлористого водорода в хлоргидринном растворе в присутствии фоновых электролитов. При этом происходит регенерация молекулярного хлора, который при наличии олефинов приводит к получению соответствующих хлоргидринов. В результате происходит увеличение концентрации хлоргидринов в растворе и соответственно снижение концентрации соляной кислоты. Таким образом, были

236

разработаны процессы получения более концентрированных растворов пропиленхлоргидрина, где концентрация его увеличивается до 100-110 г/л, а также дихлоргидрина глицерина, где концентрация его увеличивается до 70-72 г/л в растворе. При этом концентрация соляной кислоты хлоргидринном растворе снизилась с 2-3% до 0.2-0.3 %.

[1] Д.А.Ашуров, М.М.Мурадов, Г.К.Байрамов, А.Н.Сеидова. Получение раствора пропиленхлоргидрина высокой концентрации. Тезисы докладов III Бакинская Международная Мамедалиевскя нефтехимическая конференция. Баку, 1998, с.89.

ФАЗОВЫЕ РАВНОВЕСИЯ В СИСТЕМАХ КАТАМИН АБ – НЕОРГАНИЧЕСКИЙ ВЫСАЛИВАТЕЛЬ – ВОДА

Балеевских И.А., Корнеева М.В., Чухланцева Е.Ю.

ФГБОУ ВПО «Пермский государственный национальный исследовательский университет», Россия,614990, г. Пермь, ул.

Букирева, 15, [e-mail]

Экстракционные методы широко применяются в технологии и практике аналитической химии. Проблема повышения безопасности экстракционных процессов актуальна и может быть решена поиском малотоксичных экстракционных реагентов и разбавителей или использованием систем нетрадиционного типа, не содержащих органический растворитель. Наибольший интерес представляют системы с ПАВ, которые являются многотоннажными продуктами химической промышленности, имеют низкую токсичность, большинство из них относится к биоразлагаемым веществам. Многие из них имеют комплексообразующие функциональные группы, способные взаимодействовать с ионами тяжелых металлов. В сочетании с нетоксичными неорганическими высаливателями они позволят разработать новые, эффективные экстракционные системы, не содержащие токсичных или пожароопасных компонентов.

В работе использованы: ПАВ катамин АБ - алкилбензил-

диметил аммоний хлорид [CnH2n+1N+(CH3)2CH2C6H5]Cl, n = 10-

237

18; неорганические высаливатели - азотная кислота, нитраты

аммония, натрия, калия, лития, кальция и алюминия

квалификации х.ч. и ч.д.а.

Впервые изучена растворимость в системах катамин АБ –

неорганический высаливатель - вода при 25°С, исследовано

влияние рН на фазовые равновесия систем и рассмотрены их

экстракционные возможности. Установлено, что введение

нитратов щелочных и щелочноземельных металлов или

аммония в водный раствор катамина АБ приводит к

образованию жидкофазного гетерогенного состояния. Обе фазы

в области расслаивания представляют собой прозрачные

бесцветные подвижные жидкости. Максимальная концентрация

воды в расслаивающихся смесях 99,0%. На диаграммах

растворимости найдены следующие фазовые области (рис.): L –

гомогенная; L1+L2 –расслаивания; L1+L2+S –монотектического

равновесия; L+S –кристаллизации соли. Исходя из величины

области расслаивания, высаливатели можно расположить в ряд

HNO3 - KNO3 - NaNO3 - NH4NO3 - Ca(NO3)2 - LiNO3 - Al(NO3)3.

Минимальная по площади область расслаивания получена в

системе с кислотой, максимальная - с Al(NO3)3.

примера

H2O

В

качестве

0

100

представлена

диаграмма

20

80

растворимости системы с

нитратом натрия. Область

L

40

60

жидкого

двухфазного

L1+L2

L+S

равновесия

системы

60

40

выдерживает

почти

без

80

L1+L2+S

изменения

соотношения

20

фаз

достаточно

высокие

100

0

концентрации

0

20

40

60

80

неорганических

кислот

100

Катамин АБ

мас.%

NaNO3

(более 7,33М и 4,4М для

Рис. Диаграмма растворимости системы

H2SO4

и

HCl

катамин АБ – нитрат натрия – вода при

250С

соответственно),

аммиака

гидроксида натрия (более 3,0М).

(более

3,0М)

и

В системе исследовано распределение 1·10-4 моль ионов

железа.

Степень

извлечения

возрастает

с

увеличением

238

кислотности. Максимальная степень извлечения железа находится при 3,5М концентрации HCl и составляет 93,81%. Дальнейшее увеличение кислотности ограниченно объемом системы.

Таким образом, большой выбор электролитоввысаливателей, возможность работы, как в кислых, так и в щелочных растворах позволяют использовать двухфазные водные системы катамин АБ – неорганический высаливатель – вода в качестве достаточно гибких, универсальных и экологически безопасных экстракционных систем, пригодных для решения различных задач по разделению элементов.

CОРБЦИОННО-ФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ УРАНА (VI)

Бахманова Ф.Н., Магеррамов А.М., Гаджиева С.Р., Гамидов C.З., Чырагов Ф.М.

Бакинский Государственный Университет, Аz1148 Азербайджан, Баку, ул. З.Халилова, 23, [e-mail]

В представленной работе был использован хелатообразующий сорбент на основе сополимера малеинового ангидрида со стиролом. Определение проводили спектрофотометрическим способом. Для этой цели был использован реагент - 2,2',3,4-тетрагидрокси-3′-сульфо-5′- хлороазобензол. Для создания необходимой кислотности использовали фиксанал НСl (рH 0-2) и аммиачно-ацетатные буферные растворы (рH 3-11). pH растворов измеряли с помощью иономера И-130 со стеклянным электродом. Оптическую плотность растворов измеряли на фотоколориметре КФК 2 (l=1cм).

Сополимер малеинового ангидрида со стиролом был модифицирован 4-амино тиоурацылом в присутствии формалдегида. Синтезированным сорбентом была изучена сорбция урана(VI).

239

Опыт показал, что уран максимально сорбируется при pH 6 (аммиачно-ацетатный буфер) и при 6 10-3 моль/л концентрации метала. Статическая сорбционная емкость равна 321 мг/г. Исследования показали, что ионная сила до 0,8 моль/л не влияет на сорбцию. После 0,8 моль/л увеличение ионной силы в начале постепенно, а потом резко уменьшает сорбцию. В работе также была изучена десорбция сорбированных ионов урана(VI). Исследовано влияние разных минеральных и органических кислот на десорбцию ионов. Эксперимент показал, что максимальная десорбция урана(VI) происходит в перхлоратной кислоте.

Работа выполнена при финансовой поддержке гранта «50-50», БГУ, Азербайджан.

ДИНАМИКА ИЗМЕНЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ МЕТАЛЛОВ И РАДИОНУКЛИДОВ В РЕКЕ КУРА

aБекошвили Н.Р., aЦинцадзе М.Г., bЦотадзе Г.М., bДжахуташвили Т.В., bТулашвили Э.В., b,cКекелидзе Н.П.

aГрузинский Технический Университет, ул. Костава 77, 0175

Тбилиси, Грузия; E-mail: [e-mail] bТбилисский Государственный Университет им. Ив. Джавахишвили, пр. Чавчавадзе 1, 0179 Тбилиси, Грузия; cИнститут металлургии и материаловеденияим Ф. Тавадзе, ул. Казбеги 15, 0160 Тбилиси, Грузия

Река Кура протекает по территории трёх государств: Турции, Грузии и Азербайджана и является самой крупной рекой Южного Кавказа. Для Грузии и Азербайджана она является основной рекой. Воды реки широко используются для питьевого и промышленного водоснабжения, орошения, рыбоводства и рыболовства, культурно-оздоровительных целей.

Экологическое состояние реки вызывает большой интерес. В 2003-2009 гг. на территории трех стран Южного Кавказа осуществлялся международный проект «Мониторинг рек Южного Кавказа». Участниками проекта были страны Южного Кавказа (Армения, Азербайджан, Грузия), США, Норвегия и

240