книги из ГПНТБ / Огородник С.Т. Обработка вин фосфорным эфиром целлюлозы

Результаты показали, что двухчасовой контакт с 0,5 96 раствором соляной кислоты полностью обеспечи­ вает активациюсильнокислотных групп.

Проведенная работа по проверке отдельных опера­ ций изготовления ФЭЦ позволила составить техноло­ гическую' схему и рекомендации по производству ФЭЦ.

.ИССЛЕДОВАНИЕ ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ИОНИТА

Кривые потенциометрического титрования

. Для выяснения характера и количества ионообмен­ ных групп, в полученном ионите были построены кри­ вые потенциометрического титрования. Методика: в 15

однозамещённого фосфора и единственная группа дву-

Выходные кривые поглощения ионов кальция и железа из водных растворов их солей

Стеклянные колонки • диаметром 1,5 см заряжали 2 г ионообменника в Н= и Na-форме. Скорость проте? кания] жидкости устанавливалась 1 мл,.мин. Через .ко­ лонки '-пропускали: 1); раствор уксуснокислого.кальция

10

КРИВЫЕ ПОГЛОЩЕНИЯ ИОНОВ Са и Fe ПРИ СОВМЕСТНОМ ИХ ПРИСУТСТВИИ В РАСТВОРЕ

держаные адсорбированных ионов. Кривые поглощения представлены на рис. 2. Характер кривых поглощения во всех вариантах одинаковый: вначале, в первых фракциях наблюдается полное поглощение иона метал­ ла (участок, параллельный оси абсцисс), после чего начинается постепенное насыщение ионообменных групп вплоть до полного прекращения ионообмена (пологий участок кривой). В целом кривая занимает участок, представляющий прямоугольную трапецию или тре­

условии, что количество раствора, пропущенного через фильтрат, будет выражено в л, а концентрация иона металла в мг-экв/г ионита. Величины полной обменной

12

Для чистых растворов железа и кальция величина обменной емкости равна, в пределах допустимых оши­ бок, количеству активных групп Н3 РО^, определенных титрованием (1,02). При совместном присутствии Са и Fe общая обменная емкость несколько ниже. Причи­ ной этому может быть загрязненность раствора посто­ ронними ионами, затрудняющая свободную адсорбцию.

Испытание на способность ионитов к регенерации

Отработанный ионообменник промывали, не извле­ кая из колонки, дистиллированной водой до нейтраль­ ной реакции, заливали 0,2 н соляной кислотой на 15—16 часов и промывали вновь до нейтральной реакции. После каждой регенерации через колонку пропускали по 50 мл водного раствора железо-аммонийных квас­ цов с концентрацией железа 48 мг/л и. определяли ос­ тальное содержание железа в фильтрате. Ниже при­ водим результаты определений для 10 фильтратов, по­ лученные при последовательной 10-кратной регенера­ ции катионита.

Как видно из данных, катионит вследствие много­ кратной регенерации не теряет, способности к погло­ щению ионов, и величина адсорбции остается постоян­ ной в пределах небольших колебаний, которые могут зависеть от условий регенерации. Количество регене; рации влияет, однако, на прочность целлюлозной осно­ вы, которая под воздействием соляной кислоты теряет структуру, превращаясь в мелкий порошок.

Испытания ионита на адсорбционную способность по отношению к другим ионам металлов

13

алюминий и медь не обнаружены. Zn и Sn оставались только в следах. Na-форма ионита проявляла несколь­ ко меньшую способность к поглощению указанных ионов. Следы металлов, хотя и в меньшем количестве, обнаружены во всех 4-х растворах, пропущенных че­ рез колонку. По-видимому, адсорбция этих металлов зависит в большей мере, чем Fe и Са, от величины рН. В Н-форме ионы Н переходят в раствор, создают бла­ гоприятную среду для адсорбции ионов металлов с меньшей валентной активностью.

г/л, рН=3,45) разливали в бутылки по 0,75 л-и добавляли

5 дней; По истечении срока в вине определяли содер­

та. ИоньТ железа взаимодействовали с ионитом активнее, чём ионы кальция, концентрация которых понизилась незначительно^' но достигла предела, безопасного в отношении выпадения кристаллов солей кальция. Рав­ новесная концентрация железа и кальция, проверенная нами после 5 дней, при дальнейшем контакте с иони­

14

бурого цвета, характерный для железного касса. Об­ разцы, обработанные 2 г/л ионита, содержащие 4,6 — 15 мг/л общего железа, в т. ч. 3—6,8 мт/'л ионного, сохранили блестящую прозрачность и первоначальный цвет. Выпали чистые, крупные кристаллы виннокислого кальция. Образцы, обработанные 0,5 г л ионита, содер­

15

В целом наблюдается понижение общего количе­ ства' азота, что могло произойти вследствие адсорбции чисти аминокислот и аммиака.

Кислотность вина, контролируемая по величине рН титруемой кислотности, во всех вариантах изменялась довольно незначительно. Чтобы проследить за адсорб­

16

Почти во всех случаях наблюдается снижение ко­ личества адсорбированного железа по мере увеличения дозы ионита. Объяснением этому могут быть неодина­ ковые условия контакта среды с активными группами понята.

Для более рационального использования ионита необходимо обеспечить его тесный контакт с обраба­ тываемой жидкостью, что может быть достигнуто

катионов железа. Очевидно, что ионит, обладая катионообменными свойствами, адсорбирует в первую оче­ редь положительно заряженные ионы железа. Однако он обладает способностью разрушать и некоторые комплексы железа, о чем свидетельствует понижение концентрации не только катионного, но и комплексно связанного железа.

Ионообменная способность по отношению к кальцию в присутствии железа оказалась ниже почти в 3 раза.

СРАВНЕНИЕ СТАТИЧЕСКИХ И ДИНАМИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ПРИМЕНЕНИЯ ФЭЦ

Зависимость от рН и концентрации ионов железа

Для уточнения условий эксплуатации ионообменника с обеспечением максимального использования его ионообменной емкости исследовали зависимость по­ следней от величины рН и исходной концентрации

ионов Fe в растворе. Опыты проводили в условия х динамического и статического контакта иоцита с обрабатываемой средой при одинаковых соотношени­ ях вина к весу ионита. Время обработки в статических условиях 24 часа, в динамических—1,5 мл/мин.

Результаты (табл. 6) опытов в динамических усло­ виях дали возможность установить пропорциональную зависимость обменной емкости ионита от величины рН и исходной концентрации железа в вине. Чем больше кислотность (ниже рН) вина, тем выше ионообменная емкость ионита. В пределах рН от 4 до 2 ионообмен­

емкость составляет 0,6 мг/г, в то время как в тех, же

статических условиях обработки. Если сравнить стати­

Таблица 6

Изменение концентрации Fe (мг/л) и обменной ..емкости (мг/г) в зависимости от рН, исходной концентрации

и способа обработки

18