Математическое описание сорбции этиламинов из воздуха волокнистыми катионитами в условиях ограниченной проницаемости сорбата

Предложена математическая модель, позволяющая описывать зависимость величины сорбции ионитами протонизирующихся в водных растворах щелочных соединений (на примере аммиака, моно-, диитриэтиламина). Для этих веществ экспериментально определены константы Генри. Модель учитывает концентрацию и кислотно-основные свойства сорбата, относительную влажность воздуха, кислотно-основные свойства и обменную емкость ионита, доступность функциональных групп для взаимодействия в условиях ограниченной проницаемости полимерного ионита. Показано хорошее соответствие рассчитанных по модели и экспериментальных данных по сорбции аммиака и этиламинов из воздуха волокнистыми карбоксильным и сульфоионитом.

1. Gostelov, P. Odour measurements for sewage treatment works / P. Gostelov, S. A. Parsons, R. M. Stuetz // Water Research. – 2001. – Vol. 35, N 3. – P. 579–597. https://doi.org/10.1016/S0043-1354(00)00313-4

2. Hayes, E. T. Odour and ammonia emissions from intensive pig units in Ireland / E. T. Hayes, T. P. Curran, V. A. Dodd // Bioresource Technology. – 2006. – Vol. 97, N 7. – P. 940–948. DOI: 10.1016/j.biortech.2005.04.023

3. Removal of methylamine from air by means of fibrous ion exchangers / H. Wasag [et al.] // III ogolnopolski kongres inzynierii srodowiska. Lublin. Poland. 13–17 september. – 2009. – P. 247–253.

4. Soldatov, V. S. Ion exchangers for air purification / V. S. Soldatov, E. G. Kosandrovich // Ion Exchange and Solvent Extraction Series. – 2011. – Vol. 20. – P. 45–117. https://doi.org/10.1201/b10813-3

5. Airborn Molecular Contamination. Chemical filters – the right solution for every customer [Electronic Resource] // Technical Bulletin of M+W Zander Ltd, Stuttgart, Germany. 2001. – Mode of access: https://www.entegris.com/content/dam/shared-product-assets/vaporsorb/brochure-airborne-molecular-contamination-solutions-for-the-microelectronicsindustry-10092.pdf. – Date of access: 18.10.2019.

6. PURATEX Air Chemical Filters, Technical Bulletin of TAKUMA Co., Ltd, Japan [Electronic Resource]. – Mode of access: https://www.takuma.co.jp/english/investor/annual_report/images/2017/annualreport2017. – Date of access: 05.10.2019.

7. Soldatov, V. S. Synthesis, structure and applications of new fibrous ion exchangers / V. S. Soldatov, A. A. Shunkevich, G. I. Sergeev // React. Polymers. – 1988. – N 7. – P. 159–172. https://doi.org/10.1016/0167-6989(88)90136-5

8. A strong acid nonwoven filtering medium for deep air purification / V. S. Soldatov [et al.] // Fibres and textiles in Eastern Europe. – 2004. – Vol. 12, N 4. – P. 56–61.

9. Odour control by fibrous ion exchangers / V. S. Soldatov [et al.] // Chemical Engineering Transactions. Proceedings of NOSE2008: 1st International Conference on Environmental Odour Monitoring and Control. 6-8 July 2008. Rome. Italy. – 2008. – Vol. 15. – P. 387–395.

10. Removal of ammonia from air by fibrous ion exchangers / H. Wasag [et al.] // Environment protection engineering. – 2009. – Vol. 35, N 3. – P. 293–304.

11. Косандрович, Е. Г. Сорбция первичных, вторичных и третичных этиламинов из воздуха волокнистыми ионитами. 1. Сильнокислотный сульфокатионит ФИБАН К-1 / Е. Г. Косандрович // Вес. Нац. акад. навук Беларусi. Сер. хiм. навук. – 2014. – № 4. – С. 11–15.

12. Сорбция первичных, вторичных и третичных этиламинов из воздуха волокнистыми ионитами. 2. Слабокислотный карбоксильный катионит ФИБАН К-4 / О. Н. Дорошкевич [и др.] // Вес. Нац. акад. навук Беларусi. Сер. хiм. навук. – 2014. – № 4. – С. 16–20.

13. Soldatov, V. S. Сhemical equilibria between the ion exchanger and gas phase / V. S. Soldatov, E. G. Kosandrovich // Reсent аdvances in Ion Exchange Theory and Practice (Proceedings of IEX 2008), Fitxwilliam College, Cambridge, 9–11 July. – 2008. – P. 103–110.

14. Солдатов, В. С. Теоретическое описание сорбционных равновесий в системах ионит-газ / В. С. Солдатов, Е. Г. Косандрович // Химия и технология новых веществ и материалов: сб. науч. трудов / под ред. А. В. Бильдюкевича [и др.]. – Минск: Белорус. наука, 2008. – Вып. 2 – С. 206–228.

15. Косандрович, Е. Г. Сорбция аммиака из воздуха волокнистым сульфокатионитом ФИБАН К-1 / Е. Г. Косандрович, В. С. Солдатов // Вес. Нац. акад. навук Беларусi. Сер. хiм. навук. – 2004. – № 3. – С. 95–98.

16. Soldatov, V. Hydration of ion exchangers: thermodynamics and quantum chemistry calculations. II an improved variant of the predominant hydrates model / V. Soldatov, V. Zelenkovskii, E. Kosandrovich // React. and Funct. Polym. – 2016. – Vol. 102. – P. 147–155. https://doi.org/10.1016/j.reactfunctpolym.2016.03.014

17. Косандрович, Е. Г. Распределение аммиака, моно-, дии триэтиламина в системе «водный раствор-газовая фаза» / Е. Г. Косандрович, Л. Н. Шаченкова, В. С. Солдатов // Докл. Нац. акад. наук Беларуси. – 2019. – Т. 63, № 2. – С. 164–168. https://doi.org/10.29235/1561-8323-2019-63-2-164-168

18. Kosandrovich, E. G. Fibrous ion exchangers / E. G. Kosandrovich, V. S. Soldatov // Ion exchange technology I: theory and materials / ed. by Inamuddin [et al.]. – London, 2012. – Р. 299–371. https://doi.org/10.1007/978-94-007-1700-8_9