Введение 7
1 Основные сведения о строении древесины и ее химическое
модифицирование 9
1.1 Строение и состав древесины 10
1.2 Карбоксиметилирование растительного сырья 12
1.2.1 Использование микроволнового излучения в реакции
карбоксиметилирования 13
1.2.2 Суспензионный способ карбоксиметилирования растительного
сырья 14
1.3 Сорбция нефти 15
1.3.1 Классификация нефтяных сорбентов 16
1.3.2 Способы очистки поверхности воды от нефти и
нефтепродуктов 19
1.3.3 Сорбционный метод очистки сточных вод 20
2 Получение и характеристики сорбентов, полученных модифицированием
растительного сырья 22
2.1 Характеристика исходной древесины 22
2.2 Карбоксиметилирование древесины сосны 22
2.2.1 Карбоксиметилирование древесины сосны под действием
микроволнового излучения 22
2.2.2 Карбоксиметилирование древесины сосны использованием
традиционного нагрева 23
2.3 Определение содержания карбоксиметильных групп методом
кондуктометрического титрования 23
2.4 Определение растворимости продуктов карбоксиметилирования 25
2.5 Получение продуктов карбоксиметилирования в Н-форме 25
2.6 Получение магнитных сорбентов 25
2.7 Исследование свойств синтезированных продуктов 26
2.7.1 Определение концентрации ионов Fe (III) 26...
Данная работа посвящена актуальной проблеме, а именно разработке сорбентов для очистки окружающей среды, водоемов от загрязнений нефтепродуктами.
Нефть - продукт длительного распада, она за короткое время застилает водную поверхность тонкой пленкой, а возникшая плёнка нефти уменьшает доступ света и воздуха.
Ежегодно в мире происходит тысячи мелких и крупных происшествий, связанных с разливами нефти при ее транспортировке или нефтедобыче. В связи с этим получение новых эффективных и дешевых сорбирующих материалов, обладающих высокими нефтеемкостными свойствами, является весьма актуальной задачей.
Одна из крупнейших экологических проблем России - это загрязнение окружающей среды нефтепродуктами. Это происходит в результате нарушений технологии добычи полезных ископаемых, но наиболее часто происходят аварии при транспортировке нефти. Когда ее перевозят морскими танкерами, то угроза катастрофы возрастает в разы [1].
В январе 2017 в бухте Владивостока Золотой Рог произошел разлив дизельного топлива с одного из судов, была очищена акватория площадью 800 м2 и собрано около 100 литров нефтеводяной смеси.
В марте 2017 на реке Амур у берегов Хабаровска произошел масштабный разлив нефтепродуктов. Продукты нефтепереработки вытекали из трубы ливневой канализации. В результате нефтяное пятно покрыло 400м2 берега, и более 100 м2 территории реки.
С точки зрения экологии из всех методов борьбы с загрязнениями нефти существует только одна категория веществ - это плавающие нефтесвязывающие вещества, так как существует возможность сбора их с водной поверхности. Такими веществами могут быть только сорбенты [2].
Помимо главного достоинства - возможность незамедлительно и селективно впитывать нефтепродукты, задерживая их длительное время -
иные типы сорбентов могут обладать индивидуальными свойствами. Например, биосорбенты, содержащие иммобилизованные
микробиологические культуры; сорбенты с магнитными свойствами; сорбенты, содержащие ПАВ; сорбенты, содержащие реагенты - отвердители нефти [3].
Актуальность работы. Решение проблемы очистки окружающей природной среды от углеводородных загрязнений - одна из наиболее актуальных проблем современности. Один из основных способов ее решения - получение новых, эффективных и дешевых сорбирующих материалов, обладающих высокими нефтеемкостными свойствами, на основе модифицированного растительного сырья.
Химическому модифицированию растительного сырья посвящено большое количество исследований, результаты которых обобщены в крупных монографиях, которые опубликованы в последние десятилетия [4,5,6,7].
Ранее было показано, что при карбоксиметилировании различных видов растительного сырья суспензионным [8] и твердофазным [9] способами образуются полимерные композиции, обладающие комплексом полезных свойств, в том числе и способностью сорбировать тяжелые металлы [10] и нефтепродукты [11]...
1. Синтезированы карбоксиметилированные производные из древесины сосны в виде калиевой и натриевой солей суспензионным способом при традиционном нагреве с содержанием карбоксиметильных групп 12,9% для калиевой соли и 13,1% для натриевой соли.
2. Получены карбоксиметилированные производные в Н-форме из древесины сосны в виде калиевой и натриевой солей суспензионным способом при традиционном нагреве с содержанием карбоксиметильных групп 7,3 и 8,5% соответственно.
3. Из образцов карбоксиметилированной древесины сосны в виде калиевой и натриевой солей, а также их производных в виде Н-форме последовательной обработкой раствором соли железа (III) и последующей карбонизацией в токе азота получены магнитные сорбенты.
4. Исследована нефтеемкость натриевой и калиевой солей карбоксиметилированной древесины сосны, а также их H-форм. Показано, что все продукты обладают нефтеемкостью от 4,0 до 5,0 г/г, что превосходит нефтеемкость исходной древесины сосны (3,9 г/г).
5. Изучена нефтеемкость магнитных сорбентов, полученных из различных карбоксиметилированных производных древесины сосны. Показано, что магнитные сорбенты имеют более высокой нефтеемкостью, по сравнению с образцами карбоксиметилированной древесины (8,5-13,7 г/г).
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
