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

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

A. A. Ennan, R. E. Khoma, R. M. Dlubovskiy, V. V. Gridyaev, T. V. Mikhaylova

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.


Ключові слова


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

Повний текст:

PDF (Русский)

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.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1. А. с. 897259 СССР, МКИ В 01 D 39/16. Фильтрующий нетканый материал. / З.А. Роговин, А.А.‑А. Эннан, В.С. Кощеев, М.О. Лишевская, В.И. Блиндер, О.А. Ковалев, В.М. Иванникова, Е.А. Запруднова – № 2866412; заявл. 31.10.79; опубл. 18.01.82, Бюл. № 2.

2. А. с. 1135485 СССР, МКИ В 01 I 20/22, В 01 D 53/02. Фильтрующий материал для очистки газов. / А.А.‑А. Эннан, Ю.С. Захаренко, М.О. Лишевская, В.И. Байденко, Т.И. Березовская, Д.Н. Целко – № 3577914; за- явл. 11.02.83; опубл. 23.01.85, Бюл. № 3.

3. Эннан А.А. Физико-химические основы улавливания, нейтрализации и утилизации сварочных аэрозо- лей // Тр. 1-й Междунар. науч.-практ. конф. «Защита окружающей среды, здоровье, безопасность в сва- роч. производстве» (г. Одесса, 11-13 сентября 2002 г.). – Одесса: Астропринт, 2002. – С. 10–37.

4. Эннан А.А., Байденко В.И. Сорбционно фильтрующие волокнистые иониты для индивидуальной проти- вогазовой защиты (Обзор) // Экотехнологии и ресурсосбережение. – 2004. – № 5. – С. 43-54.

5. Эннан А.А., Байденко В.И., Захаренко Ю.С. Импрегнированные сорбционноактивные волокнистые ма- териалы // Тр. 1-ой Межд. конф. «Защита окружающей среды, здоровье, безопасность в сварочном про- изводстве», 11– 13 сентября 2002 г., г. Одесса. – Одесса: Астропринт, 2002. – С. 422–431.

6. Байденко В.И., Эннан А.А., Захаренко Ю.С. Разработка и применение волокнистых хемосорбентов в практике индивидуальной противогазовой защиты // Вестник ОНУ. Химия. – 2003. – Т. 8, № 7–8. – С. 24–38.

7. Эннан А.А., Байденко В.И., Захаренко Ю.С. Импрегнированные волокнистые хемосорбенты // Энерго- технологии и ресурсосбережение. – 2011. – № 1. – С. 50–56.

8. Эннан А.А., Длубовский Р.М., Абрамова Н.Н., Хома Р.Е. Хемосорбция оксида серы (IV) волокнистыми материалами, импрегнированными полиэтиленполиамином. 2. Хемосорбция оксида серы(IV). // Вест- ник ОНУ. Химия. – 2014. – Т. 19, № 3.

9. Еннан А.А.-А., Хома Р.Є. Імпрегновані волокнисті хемосорбенти кислих газів респіраторного при- значення // Вісник ОНУ. Хімія. – 2017. – Т. 22, № 4. – С. 53-68. http://dx.doi.org/10.18524/2304- 0947.2017.4(64).115924.

10. Патент України на корисну модель UA 113022, МПК В01D 39/00 Склад для просочування фільтруючого матеріалу. Еннан А.А., Хома Р.Є., Длубовський Р.М., Абрамова Н.М. № u201606335; заявл. 10.06.2016; опубл. 10.01.2017, Бюл. № 1.

11. Хома Р.Е., Эннан А.А., Длубовский Р.М., Абрамова Н.Н. Волокнистый хемосорбент оксида серы (IV) и аммиака на основе комплексных соединений хлорида никеля(II) с моноэтаноламином // Вісник ОНУ. Хімія. – 2016. – Т. 21, № 1. – C. 92–101. http://dx.doi.org/10.18524/2304-0947.2016.1(57).67515.

12. Кельцев Н.В. Основы адсорбционной техники. – М.: Химия, 1984. – 592 с.

13. ГОСТ 12.4.159–90. Средства индивидуальной защиты органов дыхания фильтрующие. Методы определения времени защитного действия фильтрующее-поглощающих коробок по газообразным вредным веществам.

14. Грег С., Синг К. Адсорбция, удельная поверхность, пористость. – М.: Мир, 1984. – 306 с.

15. Хома Р.Е. Комплексообразование оксида серы (IV) с этилендиамином и его производными в воде. // Журн. общей химии. – 2015. – Т. 85, № 4. – С. 554-562. http://dx.doi.org/10.1134/S1070363215040052.





Creative Commons License
Ця робота ліцензована Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.