ВОЛОКНИСТИЙ ХЕМОСОРБЕНТ ОКСИДУ СІРКИ (IV) НА ОСНОВІ КОМПЛЕКСНИХ СПОЛУК СУЛЬФАТУ МІДІ(ІІ) З ПОЛІЕТИЛЕНПОЛІАМІНОМ

Автор(и)

  • A. A. Ennan Фізико-хімічний інститут захисту навколишнього середовища і людини МОН та НАН України, Ukraine
  • R. E. Khoma Фізико-хімічний інститут захисту навколишнього середовища і людини МОН та НАН України; Одеський національний університет імені І.І. Мечникова, Ukraine
  • R. M. Dlubovskiy Фізико-хімічний інститут захисту навколишнього середовища і людини МОН та НАН України, Ukraine
  • V. V. Gridyaev Фізико-хімічний інститут захисту навколишнього середовища і людини МОН та НАН України, Ukraine
  • T. V. Mikhaylova Фізико-хімічний інститут захисту навколишнього середовища і людини МОН та НАН України; Фізико-хімічний інститут ім. О.В. Богатського НАН України, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.18524/2304-0947.2018.2(66).132053

Ключові слова:

хемосорбція, комплексоутворення, поліетиленполіамін, сульфат міді (II), оксид сірки (IV), аміак, ізотерма

Анотація

У роботі досліджена принципова можливість використання комплексу сульфату міді (ІІ) з поліетиленполіаміном (PEPA) як реагенту для створення імпрегнованих волокнистих хемосорбентів (ІВХС). У статичних умовах досліджена сорбція парів води ІВХС–Cu–PEPA, отриманого шляхом імпрегнування волокнистого матеріалу водними розчинами комплексних сполук сульфату міді (ІІ) з PEPA при різному мольному співвідношенні Cu : N (1 / k),визначений характеру впливу предадсорбованої води на цей процес. У рамках теорії полімолекулярної сорбції Брунауера-Еммета-Теллера проаналізовані ізотерми сорбції, визначені величини ємності моношару і значення теплот сорбції молекул води в першому шарі. У статичних і динамічних умовах досліджено поглинання оксиду сірки (IV) отриманими зразками ІВХС–Cu–PEPA. Показано, що процес поглинання SO2, що перебігає переважно за хемосорбційним механізмом, відбувається лише при наявності «вільної» води,яка утворюється після завершення формування моношару, з утворенням на поверхні волокон носія «онієвих» сульфітів. Встановлено, що значення величини статичної хемосорбції SO2·H2O збільшуються з ростом змісту PEPA в зразках ІВХС–Cu–PEPA. Зв’язування амінних атомів азоту при хемосорбції оксиду сірки (IV) відбувається тільки на »50% від очікуваного S: N = 1,0: 2,0, що вірогідно зв’язано з неповним гідролітичним руйнуванням комплексних сполук Cu (II) c Am та мідь (II) частково перешкоджає повнішому «спрацьовуванню» атомів N по SO2. Показано, що отриманий ІВХС-Cu-PEPA може бути використаний для поглинання кислих газів при співвідношенні Cu: N = 1 : 5 ÷ 1 : 6, а аміаку при співвідношенні 1 : 1÷ 1 : 2. При співвідношенні 1 : 3 ÷ 1 : 4 ІВХС-Cu-PEPA здійснює комбіновану очистку повітря як від оксиду сірки (IV), так і від аміаку. ІВХС–Cu–PEPA рекомендується застосовувати для спорядження засобів захисту органів дихання – полегшених газопилозахисних респіраторів.

Посилання

Rogovin Z.A., Ennan A.A.-A., Koscheev V.S., Lishevskaya M.O., Blinder V.I., Kovalyov O.A., Ivannikova V.M., Zaprudnova E.A. Filtering nonwoven material. Patent SU, no 897259, zajavl. 31.10.1979, publ. 18.01.1982. (in Russian)

Ennan A.A.-A., Zakharenko Yu.S., Lishevskaya M.O., Baydenko V.I., Berezovskaya T.I., Tselko D.N. Filtering material for gas cleaning. Patent SU, no 1135485, zajavl. 11.02.83, publ. опубл. 23.01.1985. (in Russian)

Ennan A.A. Fiziko-himicheskie osnovy ulavlivanija, nejtralizacii i utilizacii svarochnyh ajerozolej. Book of 1st Internatonal Science-Practical Conference «Protection of Environment, Health, and Safety in Welding» (Odessa, 11-13 September 2002), Odessa, Astroprint, 2002, pp. 10–37. (in Russian)

Ennan A.A., Baidenko V.I. Sorbcionno fil’trujushhie voloknistye ionity dlja individual’noj protivogazovoj zashhity (Obzor). Jenergotehnologii i resursosberezhenie, 2004, no 5, pp. 43-54. (in Russian)

Ennan A.A., Baidenko V.I., Zakharenko Yu.S. Impregnirovannye sorbcionnoaktivnye voloknistye materialy. Book of 1st Internatonal Science-Practical Conference «Protection of Environment, Health, and Safety in Welding» (Odessa, 11-13 September 2002), Odessa, Astroprint, 2002, pp. 422–431. (in Russian)

Baidenko V.I., Ennan A.A., Zacharenko Yu.S. Development and application of fibrous chemisorbents in тне practice of personal gas protection. Vìsn. Odes. nac. unìv., Hìm., 2003, vol. 8, no 7, pp. 24–38. (in Russian)

Ennan A.A., Baidenko V.I., Zakharenko Yu.S. Impregnirovannye voloknistye hemosorbenty. Jenergotehnologii i resursosberezhenie, 2011, no 1, pp. 50–56. (in Russian)

Ennan А.А., Dlubovskiy R.M., Abramova N.N., Khoma R.Е. Chemisorption of sulfur dioxide by polyethylene polyamine impregnated fibrous materials. 2. The study of water vapor influence on preadsorbtion SO2 chemisorption by fibrous materials. Vìsn. Odes. nac. unìv., Hìm., 2014, vol. 19, no 3, pp. 20-30. http://dx.doi. org/10.18524/2304-0947.2014.3(51).40356 (in Russian).

Ennan A.A.-A., Khoma R.E. Impregnated fibrous acid gases chemosorbents for respiratory purpose. Visn. Odes. nac. univ, 2017, vol. 22, no 4, pp. 53-68. http://dx.doi.org/10.18524/2304-0947.2017.4(64).115924 (in Ukranian)

Ennan A.A.-A., Khoma R.E., Dlubovskiу R.M., Abramova N.N. Composition for Impregnating Filter Materials. Patent UA, no 113022, publ. 10.01.2017 (in Ukrainian)

Khoma R.E., Ennan A.А., Dlubovskiy R.M., Abramova N.N. Fibrous Chemisorbents-Ampholyte Based on the Complex Compound of Nickel(II) Chloride and Monoethanolamine. Visn. Odes. nac. univ., 2016, vol. 21, no 1, pp. 92–101. http://dx.doi.org/10.18524/2304-0947.2016.1(57).67515 (in Russian)

Keltsev N.V. Principles of adsorption technique. Moscow, Chemistry, 1984, 592 p.

GOST 12.4.159–90. Sredstva individual’noj zashhity organov dyhanija fil’trujushhie. Metody opredelenija vremeni zashhitnogo dejstvija fil’trujushhe-pogloshhajushhih korobok po gazoobraznym vrednym veshhestvam. (in Russian)

Gregg S.J., Sing K.S.W. Adsorption, surface area and porosity. London and New York, Academic Press, 1967, 380 p.

Khoma R.E. Complex Formation of Sulfur(IV) Oxide with Ethylenediamine and Its Derivatives in Water. Russ. J. Gen. Chem., 2015, vol. 85, no 4, pp. 802-809. http://dx.doi.org/10.1134/S1070363215040052.

##submission.downloads##

Опубліковано

2018-05-24

Номер

Розділ

Статті