.
Воскресенье, 28.05.2017, 02:05  Вы вошли как Гость | Группа "Гости"         Главная | Выход| Гуминовые вещества и роль мочевины при окислении углей - ФОРУМ ЛЮМИНОФОРОВ | Мой профиль 
[ Новые сообщения · Участники · Правила форума · Поиск · RSS ]
Страница 1 из 11
ФОРУМ ЛЮМИНОФОРОВ » ПРЕПАРАТИВНАЯ Часть » Адсорбирующие угольные материалы для глубокой очистки и их изготовление » Гуминовые вещества и роль мочевины при окислении углей (Защитная роль мочевины при модифицировании углей)
Гуминовые вещества и роль мочевины при окислении углей
ArgentusДата: Суббота, 14.08.2010, 01:11 | Сообщение # 1
Группа: Администраторы
Сообщений: 254
Статус: Offline
Попробую прояснить ситуацию с мочевиной и гумусовыми кислотами.
Гуминовые вещества, если знаете, самые сложные органические соединения. По сложности они превосходят даже нефти и лигнины.
Состоят, на сколько помню, из каркасов ароматических соединений - кетонные, хеноидные, лактонные (неионогенные стуктуры), которые замещённые многочисленными функциональными группами (ионогенные структуры), гидроксильные, карбоксильные и алкильные группы, которые и обуславливают удельную ёмкость углей.. Благодаря им гумусы и выполняют роль естественных детоксикантов в природе. Гумусовые кислоты связывают в прочные комплексы ионы разных металлов и органические токсиканты из воды и почвы.

Существуют три составляющие:
гумин – не извлекаемый остаток, не растворимый ни в кислотах и щелочах;
гуминовые кислоты – компоненты растворимые только в щелочах;
фульвокислоты – компоненты которые растворимы и в щелочах и кислотах:

Последние два компонента и называют гумусовыми кислотами – которые и являются самыми реакционными. Содержат элементы О, С, Н, и азот.

Окисленные угли или углеродные катионообменники образуются при воздействии на углеродные материалы различных по природе и химическому строению окислителей. Для этих целей наиболее широко применяют кислород, воздух и азотную кислоту. Преимущество НNO3 в том что можно вести процесс окисления при температурах до 100 С и получать угли с наиболее большей удельной ёмкостью.

Химизм окисления углей с помощью HNO3 простой до безобразия. По воздействием азотной кислоты, на поверхности угля образуются кислородосодержащие ионогенные группы и выделяются оксиды азота. Эта схема условна и примитивна, так как наряду, происходит следующее.

Сначала, когда концентрация свободной кислоты велика (25 – 35 %), образовываются основные каркасы преимущественно неионогенных структур - гумино и фульвокислот и деструкция угольной матрицы. Деструкции способствуют оксиды азота у которых окислительная способность естественно выше, чем у HNO3, вступающие в сложные процессы с угольной матрицей, разрушая её, понижая её прочность, затрагивая её не только с наружи , но и внутренние глубокие слои.

Расчленение угля в виде продольных пучков микрофибрилл происходит в результате диффузионных процессов вскрытия дефектов и накопления там неиногенных гумино и фульвокислот, которые обладают низкой молекулярной массой.

В дальнейшем, когда концентрация кислоты падает, начинаются образовываться ионогенные структуры, которые в свою очередь и обеспечивают углям их удельную абсорбционную ёмкость СОЕ.
На степень окисления угля и на соотношение ионогенных и неионогенных групп заметное влияние оказывают условия проведения реакции окисления, а именно концентрация HNO3, температура и время обработки. Так же влияет химическая природа окисляемого материала.

Для удаления гумино и фульвокислот, угли отмывают щелочами. Такая отмывка имеет нежелательный эффект. Происходит пептизация углеродного материала и его необратимая деструкция с образованием различных по химической природе продуктов. Такие материалы нестойки и в щелочных и в кислых средах, что существенно ограничивает применение целевого продукта..

Азотная кислота образует с мочевиной растворимый комплекс, в котором окислительная способность кислоты меньше, чем свободной в водном растворе.
Роль мочевины проста. Она в комплексе с азотной кислотой реагирует с оксидами азота, по трём параллельным реакциям. Продуктами реакций являются безобидные для угля азот, СО2 и вода.
При взаимодействии оксидов азота с мочевиной, разрушается её комплекс с азотной кислотой. Освободившаяся кислота вступает в реакцию. Мочевина является своего рода буфером, которая связывает в начальный момент нежелательный избыток HNO3 и выделяет её в результате реакций с окислами азота.

В результате такой обработки на поверхности угля образовываются в большинстве своём соединения нужного нам ионогенного характера, а содержание гуминовых кислот незначительно. Отмывка щелочами теряет свою надобность.

Снижение концентрации HNO3 и её окислительной способности в начале и поддержание этой концентрации на определённом уровне, с одной стороны, и отсутствие окислов азота в гетерогенной системе с другой, обуславливают протекание реакций окисления угля в мягких и стабильных во времени условиях. Получаются угли с целой здоровой матрицей развитых пор, с обилием ионогенных кислородосодержащих групп, придающих углям наибольшую СОЕ.

ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОДРОБНОСТЕЙ И ПРОДОЛЖЕНИЯ ЧТЕНИЯ УЖЕ ОФОРМЛЕННОЙ СТАТЬИ "ПОЛУЧЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ АКТИВИРОВАННЫХ И ОКИСЛЕННЫХ УГОЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ И СПОСОБЫ ОЧИСТКИ РЕАКТИВОВ ДО КВАЛИФИКАЦИИ ОСОБО ЧИСТЫЕ" пожалуйстаПРОЙДИТЕ СЮДА

 
ФОРУМ ЛЮМИНОФОРОВ » ПРЕПАРАТИВНАЯ Часть » Адсорбирующие угольные материалы для глубокой очистки и их изготовление » Гуминовые вещества и роль мочевины при окислении углей (Защитная роль мочевины при модифицировании углей)
Страница 1 из 11
Поиск: