Перлит в строительстве

Адсорбционные свойства вспученных перлитов Арагацкого и Береговского месторождений по отношению к водным растворам пропионовой кислоты фактически одинаковы.

Процесс адсорбции фенола на гидрофобном вспученном перлите имеет тот же характер, что и в случае пропионовой кислоты.

Гидрофобизация перлита практически не сказывается на его способности адсорбировать фенол из воды. Читать далее →

Гидрофобизованный вспученный перлит Арагацкого месторождения обладает большей адсорбционной емкостью по отношению к смесям гексан-циклогексан, гексан-бензол и циклогексан-бензол и его применение для очистки воды, содержащей эти углеводороды, более целесообразно,  чем перлита  Береговского месторождения.

Приведенные выше результаты исследований адсорбции нефтей, гексана, бензола и циклогексана на модифицированных вспученных перлитах соответствуют основным законам сорбции неэлектролитов из водных систем.

Адсорбция органических соединений снижается при нахождении в их молекулах гидроксильных групп, обладающих большой энергией гидратации за счет водородных связей. Наличие в полярных молекулах электрического заряда, ориентирующего вокруг себя диполи воды, также ухудшает адсорбцию. Читать далее →

Применение модифицированных вспученных береговских стекол, как уже указывалось выше, для извлечения из воды смеси гексана с бензолом менее эффективно, чем арагацких.

Адсорбция из воды смеси циклогексана с бензолом и гексана с бензолом на гидрофобных перлитах отличается рядом особенностей.

Бензол сорбируется на гидрофобных вулканических стеклах лучше, чем циклогексан. Читать далее →

Процесс адсорбции осуществлялся по методике, описанной выше. Углеводороды экстрагировались из подкисленного серной кислотой фильтрата четыреххлористым углеродом. Их содержание в экстракте определялось рефрактоденсиметрическим методом. Читать далее →

Однако применение гидрофобизованных перлитов позволяет значительно повысить степень очистки воды от циклогексана. Гидрофобный арагацкий перлит снижает величину циклогексана в 5,5-12 раз, а береговский  в 1,5-12 раз.

Хуже ароматических углеводородов адсорбируются и парафиновые. Обработка сорбентов кремнеорганическими гидрофобизаторами при использовании арагацкого и береговского перлитов позволяет снизить равновесное содержание гексана в воде в 20-100, 5-70 раз соответственно.

Таким образом, исследованием адсорбции из водной среды простейших углеводородов нефти на гидрофобизованных перлитах установлены следующие закономерности.

Читать далее →

Кроме гидрофобности сорбентов на степень очистки воды значительно влияют и физико-химические свойства самих нефтепродуктов. Вязкая высокопарафинистая нефть Бориславского месторождения с повышенной температурой застывания адсорбируется значительно лучше, чем нефть Ахтырского месторождения.

Адсорбция нефти гидрофобизованный арагацким перлитом из морской и речной воды больше, чем из дистиллированной, чего не наблюдается в случае модифицированного перлита Береговского месторождения.

Читать далее →

Очистка речной воды модифицированными перлитами Арагацкого месторождения более эффективна по сравнению с дистиллированной водой. Равновесная концентрация нефти Ахтырского месторождения при этом уменьшается в 1,5-4,5 раза, а Бориславского — в 1,5-2 раза в зависимости от вида водоотталкивающего защитного покрытия (табл. 53).

Каких-либо характерных особенностей (как и в случае морской воды для береговских перлитов не наблюдается. Степень очистки речной и дистиллированной воды приблизительно одинакова.

Читать далее →

Применение негидрофобизованных Береговских перлитов для очистки вод, содержащих Бориславскую нефть, дало несколько  лучшие результаты. Однако модифицирование адсорбентов кремнийорганическими гидрофобизаторами существенно не улучшает степень очистки воды от бориславской нефти (по сравнению с ахтырской).

При очистке вспученными вулканическими стеклами, модифицированными этил — и метилсиликонатами натрия, = 345 мг/л и 48,2 мг/л соответственно. Читать далее →

Сорбционное равновесие в системе практически наступает после трех часов перемешивания. Увеличение продолжительности пребывания вспученного перлита в системе нефть — вода приводит даже к незначительному возрастанию равновесной концентрации нефти в воде. Поэтому в дальнейшем исследование адсорбции нефти и нефтепродуктов производилось при перемешивании в течение трех часов и максимальном содержании   нефти в исходной системе 4,190 мг на 1 л дистиллированной воды для ахтырской нефти и 4230 мг на 1 л для бориславской нефти. Навеска адсорбента в опытах составляла 1 г.

Различие физико-химических свойств нефтей Ахтырского и Бориславского месторождений значительно сказывается и на процессах адсорбции. Читать далее →

Таким образом, гидрофобизация вспученных вулканических стекол кремнеорганическими соединениями сопровождается уменьшением величины адсорбции паров воды при низких и средних относительных давлениях, снижением эффективной удельной поверхности. При адсорбции же паров бензола предельно-сорбционный объем пор возрастает, что в свою очередь приводит к улучшению адсорбционной способности и увеличению эффективной поверхности модифицированных перлитов. Результаты проведенного исследования дают все основания полагать, что гидрофобизованный вспученный перлит может быть с успехом использован для очистки вод от органических загрязнений.

Адсорбция нефтей и нефтепродуктов с поверхности водных бассейнов на гидрофобных сорбентах представляет большой научный и практический интерес. Читать далее →

Для изотерм десорбции арагацких перлитов с покрытиями на основе характерно наличие гистерезисных петель типа Д. Такой тип гистерезисной петли присущ адсорбентам с совокупностью неоднородных пор, преимущественно большого радиуса и разнообразными по величине короткими и узкими горлами.

Процесс десорбции для всех остальных видов гидрофобизованных перлитов, за исключением арагацкого, модифицированного и береговского, обработанного происходит необратимо лишь в области небольших относительных давлений и в большей мере, очевидно, за счет химического связывания воды.

Следовательно, уменьшение адсорбционной способности модифицированных перлитов в основном является результатом изменения химической природы поверхностей. Читать далее →

Обработка кремнеорганическими гидрофобизаторами арагацкого перлита позволяет повысить  по бензолу в 1,5-20 раз (в зависимости от вида покрытия). Эффективная удельная поверхность по воде уменьшается в 2-10 раз, а по бензолу возрастает в 1,5-2,5 раза.

Для гидрофобизованного перлита Береговского месторождения изменение предельно-сорбционного объема пор и удельной поверхности менее заметно, так как его исходные физико-технические свойства отличаются от арагацкого.

Наиболее существенно пористость и поверхность адсорбентов изменяется в случае применения покрытий на основе, придающих перлитам максимальный гидрофобный эффект.

Читать далее →

Благодаря своему малому объемному весу (90-140 г/л) он плавает на поверхности воды и после насыщения нефтепродуктами. Фирма Пуратор (ФРГ) выпускает три типа этого адсорбента Экоперл 33, 66, 99. В Венгрии Экоперл применяется для устранения небольших количеств нефтепродуктов при подготовке питьевой воды и для определения их содержания в воде.

В США разработан способ удаления с поверхности воды тонкого слоя вязкой маслообразной жидкости вспученным перлитом, модифицированным силиконами.

Читать далее →

Для этого применяется лазерная техника, а также различные зажигательные средства, сбрасываемые с летательных аппаратов и водного транспорта.

Широко применяются для очистки поверхности воды от нефтепродуктов адсорбционные методы. Для облегчения сбора нефти с поверхности воды используются вещества с удельным весом меньше единицы, обладающие адсорбирующим и растворяющим действием.

Читать далее →

Потопляющие препараты применяются не очень часто из-за недостаточной эффективности их действия (возможность всплытия осажденной нефти) и опасности для морских организмов, которую представляют осажденные на дно нефтепродукты.

Например, сообщалось, что значительное количество нефти, которое было затоплено после аварии танкера Торри Каньон, вновь появилось на поверхности моря вблизи побережья Великобритании. В данном случае, однако, не исключено влияние биогенного фактора и прежде всего нефтеокисляющих микроорганизмов. Читать далее →

Обработка загрязненной водной поверхности поверхностно-активными веществами превращает темную водно-нефтяную эмульсию (вода, диспергированная в нефти) в светлую нефтеводную эмульсию (нефть, диспергированная в воде), которая рассеивается в большой массе морской воды.

Для эффективного эмульгирования плавающей нефти расход поверхностно-активного вещества составляет около 25% веса диспергированной нефти.

Накопленный опыт применения известных эмульгаторов показал, что их использование вблизи от берегов (при концентрации 10-300 мг/л) может принести морским организмам вред больший, чем сама  нефть.

Читать далее →

Таким образом, многие физико-химические факторы вызывают различные изменения в составе попавших в море нефти и нефтепродуктов, однако полная деструкция нефтяных загрязнений при этом не происходит. Поэтому процессы самоочищения для защиты водоемов от нефти и нефтепродуктов могут использоваться лишь в сочетании с более эффективными методами очистки.

Для очистки поверхности водных бассейнов от нефти и нефтепродуктов применяется ряд различных методов, которые составляют два больших  класса.

Читать далее →

В конечном итоге находящаяся в воде нефть распределяется в толще воды в виде взвесей и эмульсий под воздействием ветра, волн и течений. Через определенный промежуток времени разлившаяся на воде нефть в результате испарения теряет свои легкие фракции, а более стойкие асфальтовые фракции разлагаются медленнее, причем их стойкость повышается вследствие образования водо-нефтяной эмульсии (примерно 70-80% морской воды), получившей название шоколадного мусса. Этот тип эмульсий содержит 80% воды и 20% нефти и быстро образуется из всех сортов сырых нефтей, содержащих нелетучие асфальтовые фракции. Читать далее →

Кроме этого, в широких масштабах ведется разработка эффективных методов защиты водных бассейнов от нефтепродуктов.

В водоеме нефти и нефтепродукты претерпевают механические, физические и биохимические превращения.

Под действием ветра нефть перемещается по поверхности водоема, причем скорость ее обычно больше, чем скорость движения воды. Читать далее →

Легкие предельные углеводороды летальны для рыб в концентрациях 1 : 5000 и 1 : 3000. Еще более ядовиты нафтеновые кислоты, смертельные для рыб в концентрациях 1 : 50 000. Наиболее чувствительны к нафтеновым кислотам осетровые, затем окунь, щука, сом и карп. Нефтяные загрязнения чрезвычайно опасны для бентических организмов, поскольку на дне водоемов, в местах замедленного течения, нефтепродукты скапливаются в значительных количествах. Бентос водоема гибнет от очень малых концентраций углеводородов (0,01 мг на 1 л воды) при непосредственном контакте. Читать далее →

При этом загрязняются нефтепродуктами отдельные участки моря не только в прибрежных районах, но и на расстоянии десятков метров от берега. Концентрация нефтепродуктов в поверхностных слоях морской воды некоторых портов достигает несколько граммов на литр воды. Загрязнены придонные слои воды и донные отложения.

Большие концентрации нефти (400-500 мг/л) придают воде сильный запах, повышают окисляемость, цветность, ВПК, снижают содержание растворенного кислорода. Читать далее →

Мировой танкерный флот ежегодно сливает с балластными и моечными водами в моря и океаны от 500 тыс. до 1 млн. т нефти. За последние 20 лет, характеризующихся интенсивным развитием морских нефтеперевозок, в море попало не менее 15 млн. т нефти и нефтепродуктов, а из 600 млн. т нефти, перевезенных танкерами в 1966 г., в воду попало около 2 млн. т. Количество нефти, сбрасываемой ежегодно в моря, равняется 5 млн. т.

Более редкая, но и наиболее серьезная причина загрязнения — аварийные ситуации, когда цистерны (танки) дают течь или когда судну, терпящему бедствие, приходится избавиться от груза нефти. В 1966-1967 гг. на морях и океанах зарегистрировано 35 случаев гибели нефтеналивных судов. Опасность такого рода аварий увеличивается в связи с тенденцией создания крупнотоннажных танкеров грузоподъемностью 170 — 300 тыс. т. Проектируется постройка нефтеналивных судов грузоподъемностью до 800 тыс. т.

В связи с увеличением добычи нефти в открытом море реальной становится опасность загрязнения моря нефтью при бурении морских скважин.

Читать далее →

Для различных классов органических соединений (производные бензола, алифатические амины и спирты, производные нафталина, хлорпроизводные спиртов и кислоты, ПАВ) определены значения  сорбции их из водных растворов на активированных углях. При = 4,0-4,2 ккал/моль константа адсорбционного равновесия, невелика, и для извлечения этих веществ из разбавленных растворов требуется большой расход активированного угля.

Аддитивные свойства величины AFMC позволяют вычислить ее значение по ранее определенным инкерментам отдельных структурных элементов и функциональных групп для адсорбции из воды на углях, гидроокисях и т. д.

Адсорбция на гидрофобных адсорбентах органических кислот, ароматических, предельных и непредельных углеводородов, поверхностно-активных веществ, токсичных примесей из сточных вод химической, нефтехимической, легкой, металлургической и машиностроительной промышленности исследована довольно подробно. Однако сведения по использованию гидрофобного перлита в качестве адсорбента в отечественной литературе отсутствуют.

Читать далее →

Очень велика в процессе адсорбции роль природы адсорбируемых веществ, характер и расположение групп заместителей в молекулах, наличие междумолекулярных и внутримолекулярных связей между заместителями. Природой адсорбируемых веществ объясняется и специфика их ориентации на поверхности адсорбента.

Наиболее сильное адсорбционное взаимодействие наблюдается, если в структуре молекул есть двойные связи с участием я-электронов. Поэтому ароматические соединения сорбируются значительно лучше алифатических. Читать далее →

Адсорбция органических соединений из водных систем на адсорбентах, модифицированных кремнеорганическими гидрофобизаторами, характеризуется целым рядом особенностей, одной из которых является их высокая степень гидрофобности. Так, для гидрофобного вспученного перлита величина критического давления, способного преодолеть противокапиллярное, превышает 1,0 м водяного столба. Таким образом, по отношению к водным растворам модифицированные перлиты могут рассматриваться как гидрофобные адсорбенты, и на них, по-видимому, могут распространяться все закономерности адсорбционного взаимодействия в системе вода — органическое вещество — гидрофобный адсорбент.

Читать далее →

Обычно считают, что модифицирование адсорбентов кремнеорганическими соединениями уменьшает адсорбционную  способность.

Для углеводородов модифицирующий слой не является сплошной поверхностью, и они в него частично проникают. Это проникновение легче осуществляется в более толстом слое полисилоксана. Адсорбционное взаимодействие определяется суммарным действием различных химических групп поверхности (гидроксильных групп, органических радикалов и т. д.).

Адсорбция бензола на модифицированных метилхлорсиланами асканите и монтмориллоните в мономолекулярной области ниже, чем у необработанных сорбентов.

Читать далее →

Методами ПК-спектроскопии показано, что при адсорбции паров ацетонитрила, хлороформа и аммиака на поверхности модифицированного силикагеля изменяется полоса только свободных гидроксильных групп (уменьшается ее интенсивность). Таким образом, свободные гидроксильные группы принимают участие в адсорбции полярных веществ. Для этих адсорбатов вклад дисперсионной компоненты в адсорбцию не имеет существенного значения. При одной и той же степени замещения гидроксильных групп силикагеля атомами фтора или алкильными радикалами падение величин адсорбции полярных веществ неодинаково. Читать далее →