Файл: Флотационные реагенты. Механизм действия, физико-химические свойства, методы исследования и анализа.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.10.2024

Просмотров: 123

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

насыщенном солевом растворе но сравиеніию с водой. Повышение поверхностной активности амина- ім-ожет 'быть объяснено высали­ ванием амина, т. е. выталкиввиием аіполярнюго «хвоста» из -жид­ кости в воздух.

Определение

ККМ

по электропроводности

 

 

 

 

При .выяснешш.в л и я н и я

электролитов

на

ККМ

 

максимально

-возможные концентрации

электролитов

достаточно

низки.

Так,

 

 

 

 

для хлорида калия ма­

 

 

 

 

ксашальная концентра-

 

 

 

 

ция

 

составила

2—

 

 

 

 

50

ммоль/л

зави­

 

 

 

 

симости

 

от

электро-

 

 

 

 

проводностаі

ам іina).

 

 

 

 

При

дальнейшем

уве­

 

 

 

 

личенаіи концентраишI

 

 

 

 

-электролита

проводи­

 

 

 

 

мость

системы возрас­

 

 

 

 

тает

так

сильно,

что

 

 

 

 

иез-начителы-іые изме­

 

 

 

 

нения

 

-проводимости,

 

 

 

 

вызванные амином, ста­

г,О Z.5 3,0 3,5

0,0

0.5

я

новятся

ниже чувстви­

тельности

 

приборов.

 

 

 

 

 

Рис. 117. Зависимость удельной (/)

и (2)

эк­

Однако

для

определе­

ния -растворимости а.ми­

вивалентной электропроводности от концент­

рации лаурнламингндрохлорнда

в воде

 

на .в -воде и -выяснения

 

 

 

 

характера

 

влияния

электролита (а'для этих целей вполне достаточны и малые его -кон­ центрации) этот метод удобен. Нами исследованы растворы гидро­ хлоридов Сі2, Сі4 и Сis в воде и хлориде калия.

Опыты проводили в электролитической ячейке с чернеными

платиновыми! электродами. Ячейку терм-остатнровали при

20° С

(±0,02° С)

в термостате U=10. Определение сопротивления

осу­

ществляли

кондуктометром' ММ 34-59. Значения ККМ определя­

ли как іпо зависимости удельной электропроводности (к)

от кон­

центрации

(С) -ПАВ, так и по зависимости эквивалентной элект­

ропроводности (X) от корня квадратного из концентрации

(V с ) •

На рис.

117 приведена зависимость х = /(С) -и 7 = /(С) для рас­

твора .'гидрохлорида СІ2 в воде. Значения

ККМ то первому

спо­

собу составляют 14 ммоль/л, по второму

12 -мм-оль/л. По

нашему

.мнению, первый -метод более удобен, так как значение ККМ нахо­ дят -в т очке пересечения двух прямых. В то же время нахождение

точки перехода прямой в 'ниспадающую кривую (7= ) Ѵ с ) более затруднено.

В дальнейшем значения ККМ находили по зависимости удель­ ной электропроводности от концентрации. В целях упрощения

■224


.расчетов определяли не значения к, а проводимость д1-, так как

вое опыты проводили в одной ячейке и величина К была постоян­ ной.

_1_

На рис. 118 приведены зависимости R f(C) для растворов

гидрохлоридов С12, См и Сis в воде и раство­ рах хлористого калия. Результаты определе­ ния ККМ’ приведены в табл. 76.

Как видно из сравне­ ния полученных экспе- рименталы-1о эначем,ий ККМ и литературных данных, они в достаточ­ ной .мере согласуются.

Определение ККМ по светорассеянию

ет

Этот метод позволя­

 

 

 

 

 

 

определить область,

 

 

 

 

 

 

в которой мицеллы на­

 

 

 

 

 

 

чинают

(ККМі)

и за-

Рис. 118. Зависимость удельной

электропро­

каниввают

формнро-

ваться

(ККМ2) [125].

водности от концентрации соли амина в при­

сутствии хлористого

калия разной концентра­

 

Для

проверки

при­

 

 

ции (С):

 

 

менимости этого мето

1 ,2 — лауриламингидрохлорид при С, равной

да

в наших

условиях

1,0 и 2,0 ммоль/л;

 

3, 4 — тетрадециламннгид-

построены зависимости

рохдорид при

С,

равной 0 и

2,5 ммоль/.п;

5, 6 — октадециламингидрохлорнд

при С, рав­

светорассеяния

(мут­

ной

0

и

2,5 ммоль/л.

 

ности)

растворов

(Д )

тетрадецплшмина

в воде от

их концент­

■гидрохлоридов даіурил- и

рации. Определение мутности проводили

на фотоколориіметре-іте-

фелометре ФЭК-Н-57.

 

 

 

 

 

 

да

На рис. Ill9 приведена зависимость D = /(lgC) для гидрохлори­

лауриламина

при различном времени

 

«старения». Как видно

из рисунка,,

независимо

от времени «старения» раствора,

харак­

тер кривых одинаков: с повышением

концентрации

амина

іміут-

ніость растет. Момент возрастания мутности соответствует ККМі, но его в данном случае трудно определить в связи с постепенным образованием мицелл лауриламінна. Ориентировочно эта концент­ рация составляет 1,5 ммоль/л. С увеличением концентрации мут­ ность достигает імакшміума —формирование мицелл (ККМ2) [90, 89, 125]. Положение этой точки не -зависит от времени хранения раствора, однако максимум становится более ярко выраженным по мере «старения». Падение мутности может быть объяснено

15

86

225


Т а б л и ц а 76

Значения ККМ гидрохлоридов аминов, определенные по данным электропроводности

 

Концентра­

ККМ, ммоль/л

Амины

ция хлори­

эксперп-

,

литератур-

 

стого калия,

ментальиые 1 иые дан-

 

ммоль/л

данные

!

иые

С12

0

14,0

 

12—20

1,0

14,0

 

 

2,5

13,6

 

 

5,0

13,5

 

 

 

 

25,0

8,5

 

 

50,0

6,1

 

 

Си

0

3,25

 

1,6—4,50

2,5

3,04

 

 

5,0

2,52

 

Сі8

0

0,20

 

0,30

0,5

0,18

 

 

1,0

0,12

 

 

2,5

0,065

 

Рис. 119. Зависимость

мутности раствора

лаурнламнпгндрохлорнда

от

концентрации при различном

времени старения

раствора (кювета с рабо­

1 — свежий; 2 — через

чей длиной 50 мм):

двое суток; 4 — через

трое

одни

сутки; 3 — через

суток; 5 — через четверо

суток.

 

226


растворением мелких мицелл. При дальнейшем увеличении кон­ центрации амина появляется точка мшниіміуіма, т. е. образующиеся

мицеллы повышают мутность 'раствора. Минимум на

кривых D =

= ^(1о-С) обнаружен впервые. Его появление может быть

объяс­

нено изменением формы мицелл, их растворением друг

в

друге,

•перераспределением по размеру. Обозначим его ККМ3.

Соответ­

ственно для сидрохлцрнда лауриламіина ККМ2 = 8

и

 

ККМ3 =

=12 м'моль/л. Последнее значение 'близко к значениям ККМ, оп­ ределяемым методами поверхностного натяжения и электропро­ водности (14 ммоль/л). Именно после этого значения концентра­ ции а,мина наступает резкое повышение мутности 'системы. Нали­ чие ряда областей, т. е. 'нескольких значений ККМ, при которых изменяется концентрация и 'свойства мицелл, обнаружено многи­ ми авторами [30, 89,125].

3. Выводы

іі. Проведено определение критической концентрации мицелло-

образов'ания

(ККМ) гидрохлоридов жирных аминов

с

различной

длиной

цепи

(от С|2 до С]8)

)в воде и растворах хлоридов калия,

натрия

и

магния. Значения

ККМ определяли тремя различными

методами,

широко при меняемым и для

ионогенных ПАВ:

по по­

верхпостно,міу натяжению,

то

электропроводности и по

светорас­

сеянию.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,2. При

разработке методик (применительно к гидрохлоридам

аминов был выяснен ряд существенных обстоятельств:

 

 

а) При определении ККМ по зависимости поверхностного на­

тяжения от

концентрации

ПАВ измерения можно

осуществлять

.вплоть до

насыщенных растворов электролитов: необходимо до

измерения поверхностного

натяжения добиваться достижения рав­

новесия ;в

поверхностном

слое, нутам

выдерживания

в

течение

24 ч.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б) Метод определения ККМ по электропроводности

более удо­

бен. Его можно рекомендовать для определения

ККМ

аминов

в водных растворах, а также для изучения влияния неионогенных добавок, аполярпых реагентов, малодиссоциируемых веществ (на­ пример, полиакриламида, производных целлюлозы), небольших количеств спирта и т. д. Исследование влияния электролитов огра­ ничено их малыми концентрациями —• 2—50 мг/л, так как с уве­ личением концентраций электропроводность системы возрастает в такой степени, что делает невозможным определение изіменения электропроводности, вызванное изменением концентрации амина;

в) определение ККМ по светорассеянию дает возможность, в отличие от нахождения по поверхностному натяжению и электро­ проводности, обнаружить (несколько областей образования мицелл: начало мицеллообразевания, достижение максимума, изменение формы 'мицелл, их взаимодействие в растворе.

227


С П И С О К Л И Т Е Р А Т У Р Ы

1. А б р а м о в а Н. В. Пленки поверхностно-активных веществ «а границах раздела жидких фаз. Дисс. на сомск. уч. степ. канд. хим. наук. Л., ЛХФИ, 1973.

2.

А л е к с а н д р о в

В.

В., И з м а й л о в

 

Н. А. Термодинамические свой­

ства растворов электролитов в неводных

смесях, •— «Журнал

физической

хи­

мии», 1958, 32, № 2, 404.

 

растворителя

на скорость

 

и

механизм

химических

3.

А м и с

3.

Влияние

 

реакций. М., «Мир», 1968.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

А л е к с а н д р о в и ч

X. М. Способ флотации

калийных

руд. Авт. свнд.

№ 261301 от 1S.8.1969. Бюлл. изобретений, 1970, № 5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. А л е к с а н д р о в и ч

X. М. Некоторые

 

особенности действия реагентов

при селективной флотации глинистых сильвннитовых

 

руд. — В

кн.: «Флотация

растворимых солеи». Минск, «Наука и техника»,

 

1971, с. 27

 

 

 

 

 

 

 

 

6 . А л е к с а н д р о в и ч

X. М., Г у с е в

С.

 

С., К о р ш у н

Э.

Ф. О формах

закрепления высших алифатических аминов на

солевых

минералах. — «Журнал

прикладной химии», 197Іч 44, № 5, 1188.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

А л е к с а н д р о в и ч

X. М., К о р ш у к

Э. Ф. Влияние

спиртов

на

соби­

рательное действие

высших

алифатических

аминов

при

флотации

калийных

руд. — «Химическая промышленность», 1969, № 5, 40.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8 . А р и н и ч

Л. В.,

У ф и м ц е в В. Н. Способ количественного определения

диалкилсульфатов в органических растворителях. Авт. свнд. №

255637

от

30.01.1970. Бюлл. изобретении, 1971, № 8 .

 

и практика. Л., «Химия», 1972.

 

9.

Б е й т с

Р. Определение pH. Теория

 

10.

Б е л л а м и

Л. Инфракрасные спектры

 

молекул. М., ИЛ, 1957.

 

ха­

11.

Б а р а н е и к о С. Е., М а к с и м е н к о

Е. Д.,

Н о в и к о в а

Е. Ф. К

рактеристике углеводородных конденсатов некоторых газоконденсатных

место­

рождений Украины. — В

кн.: «Развитие

газовой промышленности

Украинской

ССР. УкрИИИгаз. Труды. Выпуск Ш(7)». М.,

Недра,

1969,

с. 228—235.

 

 

12.

Б о г д а н о в

О. С.,

М и х а й л о в а

Н. С. Исследование

взаимодействия

катионного собирателя с кварцем и железными

минералами. — В кн.: «Исследо­

вание действия флотационных реагентов». Л.,

 

1965, с.

139 (Труды

Механобра,

вып. 135).

 

 

 

Г. Ф., Г л е б о в с к а я

 

Е. А.,

 

К а п л а н

 

3.

Г.

Инфра­

13.

Б о л ь ш а к о в

 

 

 

красные спектры и іреитгенограммы гетероорганнческпх

соединений.

М.,

«Хи­

мия», 1967.

 

Г. Руководство по препаративной

неорганической

химии

М.,

14.

Б р а у е р

ИЛ., 183, 1950.

А.,

Б р а у н

А. Механические свойства

адсорбционных слоев на

15.

Б р е д и

поверхности водных

растворов мыл. — В

кн.:

 

«Мономолекулярлые

слои». М»

ИЛ, 1956.

 

К.

В.

Сложное равновесие

 

в системе

С1,

СЬ,

Вг, Вг2,

ВгСІ

16. Б у т к о в

 

«Журнал физической химии», 1949, 23, № 2.

Э.,

Р и д д и к

Д.,

Т у п е

Э. Органи­

17. В а й с б е р г е р

А.,

П р о с к а у э р

 

ческие растворители. М., ИЛ, 1958.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

228