книги из ГПНТБ / Современное развитие метода выделения твердой фазы фотографической эмульсии сборник статей

прямых. Соответственные величины — и Б обозначены

сх

на концах прямых. Они позволяют по избранным значе­

ниям си и Б (или ~ ) графически находить т, как это

С Х

показано пунктиром.

Рассмотрение данного примера наглядно показывает возможность значительного уменьшения расхода воды при снижении величины аь Небольшое повышение расхо­ да воды имеет место при возрастании концентрации бро­ мидов в растворе добавок. Если раствор добавок не со-

m

<С%

£ 2

0,00а 1-00

-ЮО

-50

-25

0,05- -20

одо ю

0,15-

0,20J 1-0

Рис. 4. Номограмма для расчета двуступенной гидроциклонной промывки до Я =100 при £ > 1 ; р= 0,08; А —1,0;

£л=О

Сх

227

держит бромида, то увеличение Б позволяет дополнитель­ но сократить расход промывной воды.

Аналогичным образом построены номограммы и для других практически интересных вариантов процесса. Гра­ фики зависимости m и аг от cti для этих вариантов пока­ заны на рис. 3—7.

Рис. 3 отвечает условиям промывки негативной или позитивной эмульсии для различных значений Б>1 при

1 5 > 0

228

твердой фазы) _£ =0 (раствор добавок, вводимых перед

£-Х

химическим созреванием, не содержит растворимых гало­ генидов).

Рис. 6. Номограмма для расчета двуступенной гидроциклонной промывки до П = 10 при Б>1; р= 0,2; Л=1,0;

Й> 0

Рис. 4 соответствует варианту процесса промывки не­

гативной или позитивной эмульсии для различных значе-

Q

ний Б >1 и— >0(раствор добавок, вводимых перед хими­ ях

ческим созреванием, содержит растворимые галогениды). Величина (3 = 0,08, П —100, А = 1,0 (без изменения концен­ трации твердой фазы). Применение добавок, содержащих растворимый галогенид, позволяет стабилизировать ве­ личину pAg при химическом созревании.

220

На рис. 5, 6, 7, представлены графики для различных вариантов двуступенной промывки фотобумажной эмуль­ сии, построенные для различных значений Б>1 при Я = 10. Рис. 5

m

i 2 £ 2

0,0 -|Г°© -ю

- 5

0,5- -2

1,0 J L l

Рис. 7. Номограмма для расчета двуступенной гидроциклон­ ной промывки до П —10 при 5 ^ 1 ; Э = 0,2; Л = 1,67;

£i= 0

Сх

Эти графики охватывают все три варианта, показанные в таблице 2, и интересны тем, что заданные показатели эмульсии соответствуют обычно достигаемым в практике промывок.

230

А. я. п л о т н и к о в

К ВОПРОСУ о ч и с тк и с то ч н ы х вод, ОБРАЗУЮЩИХСЯ ПРИ СИНТЕЗЕ ФОТОГРАФИЧЕСКИХ ЭМУЛЬСИЙ МЕТОДОМ ВЫДЕЛЕНИЯ ТВЕРДОЙ ФАЗЫ

В настоящее время для выделения твердой фазы при син­ тезе фотографических эмульсий обычно применяются хи­ мические осадители: сульфанол, поливинилсульфат (ПВС), сульфополистирол (СПС), алкилсульфатная пас­ та и др., которые в основном являются поверхностно-ак­ тивными веществами (ПАВ). В ходе технологических операций большая часть этих осадителей с маточным раствором уходит в канализацию. Следовательно, приме­ нение химических осадителей обусловливает появление в сточных водах нового вида загрязнений.

Присутствие в воде водоемов более 0,3—0,5 мг/л ПАВ вызывает нарушение кислородного режима и создает ус­ ловия, неблагоприятные для развития флоры и фауны [1, 2]. Широкое применение ПАВ при отсутствии устано­ вок очистки сточных вод может привести также к загряз­ нению ими источников водоснабжения, используемых для питьевых целей.

По данным Института общей и коммунальной гигие­ ны им. А. Н. Сысина, предельно допустимая концентра­ ция (ПДК) анионных ПАВ составляет 0,5 мг/л [3].

Специфические свойства, присущие поверхностно-ак­ тивным веществам (высокая смачивающая, эмульгирую­ щая и пенообразующая способность), создают серьезные затруднения при очистке сточных вод. Дело в том, что не все ПАВ в сточных водах распадаются одинаково. По сте­ пени биохимического распада ПАВ можно разделить на три группы. К первой группе относятся легко биохимиче­ ски окисляемые, или так называемые «биологически мяг­

232

кие» ПАВ, потребление кислорода которыми в течение 6 часов составляет более 25% от ХПК, что соответствует удалению в процессе очистки на уровне снижения ВПК * сточных вод в аэротенке за этот же период времени более чем на 80%. Ко второй группе принадлежат трудно био­ логически окисляемые, или «биологически жесткие» по­ верхностно-активные вещества, для которых характерно незначительное (не более 10% ХПК) или даже полное от­ сутствие потребления кислорода в течение 6 часов, что соответствует удалению этих веществ из сточных вод в аэротенках не более чем на 40%. Третью группу составля­ ют промежуточные ПАВ, потребление кислорода которы­ ми за 6 часов составляет от 10 до 25% Х]ПК вещества и соответствует удалению их из сточных вод при очистке в аэротенке соответственно от 40 до 80Со­

существует связь между биохимическим распадом и химической структурой поверхностно-активных веществ. Вещества, алкильный радикал которых содержит менее 6—7 атомов углерода, медленно подвергаются биохимиче­ скому распаду. С увеличением длины углеводородной це­ пи ускоряется процесс окисления, и максимальный био­ химический распад молекулы ПАВ происходит при дли­ не алкильной цепи в пределах Сю—Си-

Непременным условием защиты водоемов от загряз­ нения поверхностно-активными веществами сточных вод является то, чтобы применяющиеся ПАВ быстро и нацело распадались в водоеме или в ходе биохимической очистки, т. е. являлись «биологически мягкими». Из анионных ПАВ «биологически мягкими» являются алкилсульфаты, по своему строению близкие к природным соединениям, и алкилсульфонаты с прямой алкильной цепью. Поэтому для массового применения из числа анионных ПАВ реко­ мендованы алкилсульфаты и алкилсульфонаты, изготов­ ленные на основе нормальных парафинов. Подобные по­ верхностно-активные вещства в процессе биохимической очистки сточных вод удаляются как обычные органиче­ ские загрязнения, оцениваемые по ВПК.

Большое влияние на процесс биохимического распа­ да ПАВ в природной воде оказывают сапрофитные ми­

* ХПК и БПК— соответственно химическое и биологическое

потребление кислорода.

233

кроорганизмы. Опыты, проведенные с растворами ПАВ в стерильной воде, показали, что в этих условиях ПАВ распадаются очень медленно, а в природной воде, содер­ жащей микроорганизмы, процесс распада ускоряется в 20—30 раз (4). Это обстоятельство дает основание счи­ тать, что в природных водах ПАВ распадаются преиму­ щественно биохимически.

В настоящее время как у нас, так и за рубежом ве­ дутся исследования по разработке эффективных методов очистки промышленных стоков от ПАВ. Выбор того или иного метода очистки определяется в каждом отдельном случае, исходя из конкретных условий работы.

Для очистки больших объемов сточных вод, содержа­ щих относительно невысокие концентрации ПАВ, эконо­ мически приемлемым является биохимический метод. При этом перед подачей на биохимические очистные сооруже­ ния промышленные стоки должны быть полностью осво­ бождены от «биологически жестких» поверхностно-актив­ ных веществ. Кроме того, содержание «биохимически мягких» ПАВ в сточных водах, поступающих на биохими­ ческие очистные сооружения, не должно превышать уро­ вень, допустимый для обеспечения надлежащей их очи­ стки. В случае анионных поверхностно-активных веществ этот уровень соответствсует 20—30 мг/л (3).

Для очистки промышленных сточных вод, содержа­ щих относительно высокие концентрации ПАВ, могут быть применены различные физико-химические процессы: адсорбция, ионный обмен, пенообразование, озонирова­ ние. Однако физико-химические методы из-за их слож­ ности и высокой стоимости для очистки сточных вод от ПАВ целесообразно применять только тогда, когда зат­ раты на очистку сточных вод окупаются за счет преиму­ ществ, которые дает применение ПАВ в технологическом процессе.

Таким образом, из всех упомянутых методов очистки сточных вод от ПАВ наиболее эффективным является био­ химический метод при условии, если содержащиеся в сточной воде поверхностно-активные вещества биохими­ чески хорошо окисляются. В связи с этим в качестве осадителей твердой фазы при синтезе фотографических эмульсий необходимо рекомендовать такие поверхностно­ активные вещества, которые в сточной воде хорошо рас­

234

С О Д Е Р Ж А Н И Е

236