vestichИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия химических наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Chemical Series1561-83312524-2342The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1561-8331-2020-56-1-51-57vestich-565Research ArticleКОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯCOLLOIDAL CHEMISTRYРегулирование устойчивости дисперсии каолина в солевой среде акриламидными сополимерамиRegulation of the stability of kaolin dispersion in the salt media by acrylamide copolymersВоробьёваЕ. B.VorobievaE. V.

Воробьёва Елена Викторовна – доктор химических наук, доцент, зав. лабораторией

ул. Сурганова 9/1, 220072, Минск

Elena V. Vorobieva – D. Sc. (Chemistry), Associate Professor, Head of the Laboratory

9/1, Surganov Str., 220072, Minsk

 

evorobieva@igic.bas-net.byИнститут общей и неорганической химии Национальной академии наук БеларусиInstitute of General and Inorganic Chemistry of the National Academy of Sciences of Belarus2020190320205615157Copyright © Воробьёва Е.B., 20202020Воробьёва Е.B.Vorobieva E.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestichem.belnauka.by/jour/article/view/565

В результате исследования влияния акриламидных сополимеров на устойчивость солевой дисперсии каолина показано, что агрегация частиц твердой фазы и скорость осаждения флокул увеличивается при поочередном введении в дисперсию полимеров с различной адсорбционной активностью. Предельная адсорбция, адсорбционная емкость, константа адсорбции максимальны для вариантов поочередной адсорбции анионного полиэлектролита на подложке из катионного полиэлектролита. Высокая адсорбционная емкость и энергия взаимодействия полимеров с поверхностью и между собой приводит к улучшению флокуляции и увеличению скорости осаждения солевой дисперсии каолина в 1,3–1,5 раза.

As a result of the study of the effect of acrylamide copolymers on the stability of the kaolin salt dispersion, it was shown that the aggregation of solid phase particles and the deposition rate of flocs increases when polymers with different adsorption activity are alternately dosed to a disperse system. The adsorption limit, adsorption capacity and adsorption constant are at maximum for alternate adsorption of anionic polyelectrolyte on a cationic polyelectrolyte layer. High adsorption capacity and interaction energy of polymers with the surface and with each other leads to an improvement in flocculation and to the increase in the deposition rate of the kaolin-salt dispersion by 1.3–1.5 times.

акриламидные сополомерысолевая дисперсияадсорбцияустойчивостькаолинаcrylamide copolymerssalt dispersionadsorptionstabilitykaolinReferencesМягченков, В. А. Сополимеры акриламида с функцией флокулянтов / В. А. Мягченков, В. Е. Проскурина. – Казань : Казан. гос. техн. ун-т, 2011. – 294 с.Myaghenkov V. A., Proskurina V. E. Copolymers of acrylamide with the function of flocculants. Kazan, Kazan St. tech. university, 2011. 294 p. (in Russian).Проскурина, В. Е. Кинетика флокуляции суспензии диоксида титана в водно-солевых средах в присутствии катионных ПАВ / В. Е. Проскурина, С. В. Чичканов, В. А. Мягченков // Химия и хим. технология воды. – 2008. – Т. 29, № 1. – С. 205–219.Proskurina V. E., Chichkanov S. V., Myaghenkov V. A. Kinetics of titanium dioxide suspension flocculation in aqueous salt media in the presence of cationic surfactants. Journal of Water Chemistry and Technology, 2008, vol. 30, no. 2, pp. 112–120. https://doi.org/10.3103/s1063455x08020082Bolto, B. Organic polyelectrolytes in water treatment / B. Bolto, J. Gregory // Water research. – 2007. – Vol. 41. – P. 2301–2324. https://doi.org/10.1016/j.watres.2007.03.012Bolto B., Gregory J. Organic polyelectrolytes in water treatment. Water research, 2007, vol. 41, pp. 2301–2324. https://doi.org/10.1016/j.watres.2007.03.012Куренков, В. Ф. Полиакриламидные флокулянты / В. Ф. Куренков // Соросов. образоват. журн. – 1997. – № 7. – С. 57–63.Kurenkov V. F. Polyacrylamide flocculants. Sorosovskii obrazovatel’nyi zhurnal [Soros Educational Journal], 1997, no. 7, pp. 57–63 (in Russian).Мягченков, В. А. Кинетические аспекты седиментации дисперсных систем в присутствии полиакриламидных флокулянтов / В. А. Мягченков, В. Е. Проскурина, Г. В. Булидорова // Химия и хим. технология воды. – 2001. – Т. 23, № 5. – С. 453–492.Myaghenkov V. A., Proskurina V. E., Bulidorova G. V. Kinetic aspects of sedimentation of disperse systems in the presence of polyacrylamide flocculants. Khimiya i tekhnologiya vody = Journal of Water Chemistry and Technology, 2001, vol. 23, no. 5, pp. 453–492 (in Russian).Особенности формирования полиэлектролитных комплексов на основе полиакриламидных соединений в процессе флокуляции глинисто-солевых дисперсий / П. Д. Воробьев [и др.] // Коллоид. журн. – 2007. – Т. 69, № 4. – С. 1–5.Vorob’ev P. D., Krut’ko N. P., Vorob’eva E. V., Cherednichenko D. V. Peculiarities of the formation of polyacrylamide compound-based polyelectrolyte complexes in the course of the flocculation of clay-salt dispersions. Colloid Journal, 2007, vol. 69, no. 5, pp. 552–556. https://doi.org/10.1134/s1061933x07050031Влияние низкомолекулярных солей на коллоидно-химические свойства и флокулирующую способность полиакриламида и его сополимеров / П. Д. Воробьев [и др.] // Вес. Нац. акад. навук Беларусi. Сер. хiм. навук. – 2007. – № 3. – С. 10–14.Vorob’ev P. D., Vorob’eva E. V., Krut’ko N. P., Shestak I. V. The effect of low molecular weight salts on the colloidal chemical properties and flocculating ability of polyacrylamide and its copolymers. Vestsi Natsyyanal’nai akademii navuk Belarusi. Seryya khimichnykh navuk = Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Chemical series, 2007, no. 3, pp. 10–14 (in Russian).Малышева, Ж. Н. Многокомпонентные флокулирующие системы на основе катионных полиэлектролитов / Ж. Н. Малышева // Журн. прикл. химии. – 2009. – Т. 82, № 11. – С. 1881–1886.Malysheva J. N. Multicomponent flocculating systems based on cationic polyelectrolytes. Russian Journal of Applied Chemistry, 2009, vol. 82, no. 11, pp. 2027–2033. https://doi.org/10.1134/s1070427209110238Layer-by-layer assembly of poly(vinyl alcohol) and hydrophobic polymers based on their physical adsorption on surfaces / V. T. Serizava [et al.] // Langmuir. – 2002. – Vol. 18. – Р. 8381–8385. https://doi.org/10.1021/la0204491Serizava V. T., Kamimura N. S., Kawanishi N., Akashi V. M. Layer-by-layer assembly of poly(vinyl alcohol) and hydrophobic polymers based on their physical adsorption on surfaces. Langmuir, 2002, vol. 18, pp. 8381–8385. https://doi.org/10.1021/la0204491Guyomard, V. A. Buildup of multilayers based on amphiphilic polyelectrolytes / V. A. Guyomard, G. Muller, V. K. Glinel // Macromolecules. – 2005. – Vol. 38. – Р. 5737–5742. https://doi.org/10.1021/ma050867nGuyomard V. A., Muller G., Glinel V. K. Buildup of multilayers based on amphiphilic polyelectrolytes. Macromo¬ lecules, 2005, vol. 38, pp. 5737–5742. https://doi.org/10.1021/ma050867nПоверхностно-активные вещества и полимеры в водных растворах / К. Холмберг [и др.]. – М : БИНОМ, 2007. – 528 с.Holmberg K., Jönsson B., Kronberg B., Lindman B. Surfactants and polymers in aqueous solutions. Moscow, BINOM Publ., 2007. 528 p. (in Russian).Osterberg, M. The Effect of a Cationic Polyelectrolyte on the Forces between Two Cellulose Surfaces and between One Cellulose and One Mineral Surface / M. Osterberg // J. Colloid and Interface Sci. – 2000. – № 2. – Р. 620–627. https://doi.org/10.1006/jcis.2000.7054Osterberg M. The Effect of a Cationic Polyelectrolyte on the Forces between Two Cellulose Surfaces and between One Cellulose and One Mineral Surface. Journal of Colloid and Interface Science, 2000, no. 2, pp. 620–627. https://doi.org/10.1006/jcis.2000.7054Wаgberg, L. Adsorption of bilayers and multilayers of cationic and anionic co-polymers of acrylamide on silicon oxide / L. Wаgberg, G. Pettersson, S. Notley // J. Colloid and Interface Science. – 2004. – Vol. 274. – Р. 480–488. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2003.11.054Wаgberg L., Pettersson G., Notley S. Adsorption of bilayers and multilayers of cationic and anionic co-polymers of acrylamide on silicon oxide. Journal of Colloid and Interface Science, 2004, vol. 274, no. 2, pp 480–488. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2003.11.054Воробьева, Е. В. Адсорбция полиакриламида и его ионогенных сополимеров на каолине из солевых растворов / Е. В. Воробьева, В. С. Солдатов // Докл. Нац. акад. наук Беларуси. – 2012. – Т. 56, № 1. – С 93–98.Vorob’eva E. V., Soldatov V. S. Adsorption of polyacrylamide and its ionic copolymers on kaolin from saline solutions. Doklady Natsional’noi akademii nauk Belarusi = Doklady of the National Academy of Sciences of Belarus, 2012, vol. 56, no. 1, pp. 93–98 (in Russian).Soldatov, V. S. Interionic Interactions in Carboxylic Acid Cation Exchangers on the Base of Polyacrylic Acid. Ab Initio Calculations / V. S. Soldatov, V. M. Zelenkovskii // Solvent Extraction and Ion Exchange. – 2011. – Vol. 29, № 3. – P. 458–487. https://doi.org/10.1080/07366299.2011.573450Soldatov V. S., Zelenkovskii V. M. Interionic Interactions in Carboxylic Acid Cation Exchangers on the Base of Polyacrylic Acid. Ab Initio Calculations. Solvent Extraction and Ion Exchange, 2011, vol. 29, no. № 3, pp. 458–487. https://doi.org/10.1080/07366299.2011.573450

The authors declare that there are no conflicts of interest present.