Влияние полимерных и неорганических модификаторов на процесс фазообразования в насыщенных растворах сульфата калия

Исследован процесс кристаллизации сульфата калия из водных растворов в присутствии органических модификаторов, содержащих фосфоновые, фосфатные, сульфоновые, сульфатные и карбоксильные функциональные группы. Показано, что введение органических веществ оказывает ингибирующее действие на образование кристаллов сульфата калия. Наибольшее ингибирующее действие оказывают модификаторы, содержащие сульфоновые, сульфатные и фосфоновые функциональные группы. Эффективность модификаторов, содержащих карбоксильные группы, существенно ниже. Образование стабильных пересыщенных растворов сульфата калия достигается при введении органических модификаторов в количестве 0,25‒0,50 %.

1. Mubarak, Y. A. Integrated Process for Potassium Sulfate and a Mixture of Ammonium Chloride / Y. A. Mubarak // International Journal of Engineering & Technology. ‒ 2018. ‒ Vol. 7, N 1. ‒ P. 185–197. http://doi.org/10.14419/ijet.v7i1.9188

2. Industrial Crystallization. Fundamentals and Application / A. Lewis [et al.]. ‒ Cambridge, University Press, 2015. – 352 p. https://doi.org/10.1017/cbo9781107280427

3. Фролов, Ю. Г. Курс коллоидной химии / Ю. Г. Фролов. ‒ М.: Альянс, 2004. – 464 с.

4. Nielsen, A. E. Electrolyte Crystal Growth Mechanisms / А. Е. Nielsen // J. Cryst. Growth. – 1984. – Vol. 67, N 2. – P. 289‒310. https://doi.org/10.1016/0022-0248(84)90189-1

5. Reddy, M. M. Calcite Crystal Growth Rate Inhibition by Polycarboxylic Acids / M. M. Reddy, A. R. Hoch // Journal of Colloid and Interface Science. – 2001. – Vol. 235, N 2. – P. 365–370. https://doi.org/10.1006/jcis.2000.7378

6. Чаусов, Ф. Ф. Влияние адсорбируемых примесей на рост кристаллов малорастворимых солей из сильнопересыщенных растворов / Ф. Ф. Чаусов // Известия вузов. Химия и химическая технология. – 2012. – T. 55, № 1. – C. 32–37.

7. Impurity effect of iron(III) on the growth of potassium sulfate crystal in aqueous solution / N. Kubota [et al.] // Journal of Crystal Growth. ‒ 1999. ‒ Vol. 196, N 1. ‒ P. 156‒163. https://doi.org/10.1016/s0022-0248(98)00758-1

8. Unsteady-state impurity effect of chromium (III) on the growth rate of potassium sulfate crystal in aqueous solution / L. Guzman [et al.] // Journal of Crystal Growth. ‒1997. ‒ Vol. 181, N 3. ‒ P. 272‒280. https://doi.org/10.1016/s0022-0248(97)00161-9

9. Adsorption energetics of potassium sulfate dye inclusion crystals / D. Cartera [et al.] // Journal of Molecular Structure. ‒ 2003. ‒ Vol. 647, N 1-3. ‒ P. 65–73. https://doi.org/10.1016/s0022-2860(02)00511-2

10. Interfacial electrostatics guiding the crystallization of CaCO3 underneath monolayers of calixarenes and resorcarenes / D. Volkmer [et al.] // J. Mater. Chem. ‒ 2004. ‒ Vol. 14 ‒ P. 2249‒ 2259. https://doi.org/10.1039/b403132f

11. Bouropoulos, N. C. Spontaneous precipitation of struvite from aqueous solutions / N. C. Bouropoulos, P. G., Koutsoukos // J. Cryst. Growth. – 2000. – Vol. 213. – P. 381‒388. https:// doi.org/10.1016/С0022-0248(00)00351-1

12. Garside, J. Advances in Industrial Crystallization / J. Garside, R. J. Davey, A. G. Jones. ‒ Butterworth-Heinemann Ltd, 1991. ‒ 244 p.

13. Kalia, A. K. Growth of potassium hudrogen sulphate crystals in the presense of ionic species / A. K. Kalia // J. Cryst. Growth. ‒ 1976. ‒ Vol. 35, N 3. ‒ P. 334‒336. https://doi.org/10.1016/0022-0248(76)90198-6

14. Mullin, J. W. Diffusion Coefficients of Potassium Sulfate in Water / J. W. Mullin, A.W. Nienow // Journal of Chemical and Engineering. ‒ 1964. ‒ Vol. 9, N 4. ‒ P. 526‒527. https://doi.org/10.1021/je60023a016

15. Marcus, Y. Ionic Radii in Aqueous Solutions / Y. Marcus // Chem. Rev. – 1988. ‒ Vol. 88, N 8. ‒ P. 1475‒1498. https://doi.org/10.1021/cr00090a003