Спосіб синтезу магнітокерованого сорбенту на мінеральній основі

Реферат: Спосіб синтезу магнітокерованого сорбенту на мінеральній основі містить магнетит Fe3О4, що вводять до складу сапоніту. Синтез реалізують шляхом адсорбції частинок Fe3О4 колоїдного ступеня дисперсності на поверхні та в порах сапоніту при масовому співвідношенні магнетитсапоніт 1:50. Частинки магнетиту стабілізуються матрицею сапоніту. UA 98825 U (54) СПОСІБ СИНТЕЗУ МАГНІТОКЕРОВАНОГО СОРБЕНТУ НА МІНЕРАЛЬНІЙ ОСНОВІ UA 98825 U UA 98825 U 5 10 15 20 25 30 35 Корисна модель належить до галузі хімічної технології, а саме до способів синтезу сорбційних матеріалів, що можуть використовуватись для очищення стічних вод від органічних полютантів. Відомий спосіб синтезу вуглецевого магнітного сорбенту [1], в якому пропонують синтез при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: активоване вугілля:магнетит 67-92:33-8 шляхом просочування активованого вугілля оксалатом заліза і прожарюванням одержаного матеріалу при 475 °C. Недоліками цього способу є необхідність використання високовартісного в умовах України вуглецевого матеріалу БАУ, енергоємність та багатостадійність процесу синтезу. Для запропонованого сорбенту характерна невисока якість, що обумовлена наявністю заліза в порах сорбенту, яке окислюється до α-Fe2O3 і тим самим погіршує його магнітні та адсорбційні властивості. Найбільш близьким до запропонованої корисної моделі є спосіб синтезу магнітокерованого сорбенту [2], що полягає у введенні магнетиту Fe3O4 у формі магнітної рідини в матрицю кислотномодифікованого сапоніту. Недоліками цього способу є низька сорбційна активність сорбенту відносно органічних полютантів, в тому числі барвників (ступінь вилучення полютантів сягає 40-50 %), зумовлена низькою мікропористістю магнітокерованого сорбенту (об'єм мікропор Vmicro становить 0,0153 0,016 см /г) спричиненою осадженням магнетиту в порах сапоніту невеликою мірою. Синтез вимагає використання стабілізаторів магнітної рідини. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення способу синтезу магнітокерованого сорбенту (МКС) на мінеральній основі з високою сорбційною активністю (ступінь вилучення полютантів - 90-100 %) без використання додаткових реагентів. Поставлена задача вирішується тим, що синтез реалізують шляхом адсорбції частинок Fe3O4 колоїдного ступеня дисперсності на поверхні та в порах сапоніту при масовому співвідношенні магнетит-сапоніт 1:50, в результаті чого частинки магнетиту стабілізуються матрицею сапоніту. Синтез нанорозмірного магнетиту відбувається за відомим способом Ейлера. Подрібнений і просіяний до розміру частинок не більше 63 мкм сапоніт модифікують 2+ одержаним у формі магнітної рідини нанорозмірним Fe3O4 шляхом адсорбції іонів заліза Fe та 3+ Fe на поверхні і в порах сапоніту протягом 30 хв. в турбулентному режимі. МКС відділяють від маточного розчину методом магнітної сепарації і просушують при температурі 60 °C. Сорбційні властивості МКС визначають методом адсорбції барвників: малахітового зеленого (діамінотрифенілметановий барвник), конго червоного (первинний дисазобарвник) та індиго 3 (кубовий барвник) з модельних розчинів води концентрацією 0,1 г/дм та порівнюють з сорбційними властивостями нативного сапоніту (таблиця). Таблиця Умови та результати дослідження Сорбент Барвник Малахітовий зелений Магнітокерований сорбент на Конго червоний мінеральній основі Індіго Малахітовий зелений Сапоніт Конго червоний Індіго 40 45 Ступінь вилучення, % 96 97 97 22 61 89 Таким чином, запропонований спосіб синтезу магнітокерованого сорбенту на мінеральній основі дозволяє отримувати ефективний адсорбент на основі глинистого мінералу (сапоніту), представленого вітчизняною сировинною базою України, який має високу сорбційну здатністю до органічних барвників різної природи (ступінь вилучення становить 90-100 %) та здатний 3 швидко (середня швидкість осадження відпрацьованого сорбенту становить 5-6 мг/дм хв.) і в повному обсязі відокремлюватись від очищеної води методом магнітної сепарації. Джерела інформації: 1. Патент України № 97577. "Вуглецевий магнітний сорбент". Міщенко В.М, Горбик П.П. , Манк В.В., Абрамов М.В., Васильєв О.А. МПК B01J20/02. Опубл. 27.02.2012, бюл. № 4. 2. Патент України. № 91147. "Магнітокерований сорбент на мінеральній основі". Макарчук О.В., Співак В.В., Астрелін І.М. МПК C01F1/28. Опубл. 25.06.2014, бюл. № 12. 1 UA 98825 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 Спосіб синтезу магнітокерованого сорбенту на мінеральній основі, що містить магнетит Fe3О4, що вводять до складу сапоніту, який відрізняється тим, що синтез реалізують шляхом адсорбції частинок Fe3О4 колоїдного ступеня дисперсності на поверхні та в порах сапоніту при масовому співвідношенні магнетит-сапоніт 1:50, а частинки магнетиту стабілізуються матрицею сапоніту. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2