Ярославский государственный технический университет (Кафедра «Технология строительного производства»., Профессор)
Ярославль, Ярославская область, Россия
Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»
Ярославский государственный технический университет
Ярославль, Ярославская область, Россия
Ярославль, Ярославская область, Россия
Ярославль, Ярославская область, Россия
УДК 547.426 Трехатомные спирты и производные
В обзоре на основании анализа литературных работ отечественных и зарубежных ученых и экспериментальных авторских исследований физико-химических свойств природного алюмосиликатного сырья и отвалов строительства метрополитена Москвы установлено, что такие материалы после прокаливания до 350-400 °С и модифицирования могут использоваться в качестве композиционных сорбентов для очистки маслосодержащих сред. Активность материалов определяют размером частиц, пористостью и распределением пор по объему, концентрацией на поверхности дополнительных центров Льюиса и Бренстеда в результате кислотно-щелочной обработки. Такие центры позволяют сорбировать примеси водных и маслосодержащих сред в зависимости от полярности молекул адсорбата. Выявлены перспективные направления отечественных и мировых разработок, связанных с получением композиционных сорбентов путем механохимической обработки алюмосиликатного сырья и строительных глинистых отходов, а также с использованием композитов с включением активированного древесного угля. Отдельно рассматривается вопрос применения экструдированных композитов для упрощения технологического цикла очистки маслосодержащих сред. Показано, что регенерирующая способность получаемых сорбентов во многом определяется присутствующими в них щелочными агентами. Предлагается перечень физико-химических методов комплексного исследования качества очистки сред после осуществления кон-такта и последующего разделения фаз путем фильтрации.
природное алюмосиликатное сырье; отвалы строительства метрополитена; модифицирование; композиционные сорбенты; монтмориллонит; каолинит; водные и маслосодержащие среды
1. Prokof'ev V.Yu., Razgovorov P.B., Gordina N.E. The ad-sorption of undesirable impurities from sunflower oil the granulated sorbents based on caolin clay. Int. J. Food Eng. 2014. V. 10. N 4. P. 713-720.
2. Разговоров П.Б., Ситанов С.В., Козлов В.А. Изучение взаимодействия некоторых затравочных материалов и сложноэфирной составляющей воскоподобных веществ. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2002. Т. 45. Вып. 1. С. 34-37.
3. Разговоров П.Б., Ситанов С.В. Экспресс-анализ восков в растительных маслах. Масложир. промсть. 2009. № 3. С. 21-23.
4. Разговоров П.Б., Горшков В.К. Технологическое оборудование отрасли: расчеты в масложировых производствах: учеб. пособие. Иваново: Иван. гос. хим.-технол. ун-т. 2009. 48 с.
5. Лыгина Т.З., Михайлова О.А. Физико-химические и ад-сорбционные методы исследования неорганических при-родных минеральных сорбентов: учеб. пособие. Казань: Казан. гос. технол. ун-т. 2009. 80 с.
6. Разговоров П.Б., Нагорнов Р.С., Разговорова М.П. Использование голубой глины для выделения примесных веществ из льняного масла. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2014. Т. 57. Вып. 12. С. 72-75.
7. Лыгина Т.З., Михайлова О.А., Хацринов А.И, Конюхова Т.П. Технологии химической активации неорганических природных минеральных сорбентов. Казань: Казан. гос. технол. ун-т. 2009. 120 с.
8. Лукомский Ю.Я., Горшков В.К., Разговоров П.Б. Гальванические и лакокрасочные покрытия на алюминии и его сплавах. Иваново: Иван. гос. хим.-технол. ун-т. 2010. 239 с.
9. Bel'chinskaya L.I., Khodosova N.A., Novikova L.A., Strel'nikova O.Yu., Roessner F., Petukhova G.A., Zhabin A.V. Regulation of sorption processes in natural nanoporous aluminosilicates. 2. Determination of the ratio bitween active sites. Protect. Met. Phys. Chem.Surf. 2016. V. 52. N 4. P. 599-606.
10. Гревцев В.А., Лыгина Т.З. Морфологические и cтруктурные особенности природных, активированных и синтезированных веществ. Вестн. Казан. технол. ун-та. 2010. № 8. С. 236-249.
11. Гольдберг В. М., Скворцов Н.П. Проницаемость и фильтрация в глинах. М.: Недра. 1986. 160 с.
12. Shapkin N.P., Razov V.I., Khal’chenko I.G., Shkuratov A.L., Korochentsev V.V., Mayorov V.I. Studies of naturalkaolinite and its modified forms. J. Inorg. Chem. 2016. V. 61. N 11. P. 1463-1471.
13. Михайлов Г.Г., Лонзингер Т.М., Морозова А.Г., Скотников В.А., Лонзингер А.В., Кутуев А.А. Влияние состава и структуры природных алюмосиликатных материалов Челябинской области на сорбционные свойства. Вестн. Южно-Урал. гос. ун-та. Сер. Металлургия. 2015. Т. 15. № 4. С. 42-50.
14. Шарафиев Д.Р., Хацринов А.И., Усманов Н.В., Касымова Г.И. Модифицированные природные адсорбенты для рафинации растительных масел. Вестн. Технол. ун-та. 2017. Т. 20. № 18. С. 88-92.
15. Сабитов А.А., Руселик Е.С., Трофимова Ф.А., Тетерин А.Н. Бентониты России: состояние освоения и перспективы развития сырьевой базы. Минерал. ресурсы России. Экономика и управление. 2010. № 5. С. 8-17.
16. Ходосова Н.А., Пряженцева К.А., Зотова С.А. Оценка сорбционной способности природных и кислотно-активированных алюмосиликатов различной структуры. Науч. вестн. Воронеж. гос. архитект.-строит. ун-та. Сер. Высокие технологии. Экология. 2016. № 1. С. 130-136.
17. Сапронова Ж.А., Гомес М.Ж., Свергузова С.В. Ультрафиолетовая активация природных глин ангольских месторождений для повышения их сорбционной активности в процессах водоочистки. Белгород: Белгород. гос. технол. ун-т. 2015. 157 с.
18. Цэрэнханд Б., Баяраа Б., Долмаа Г. Химический и минералогический состав некоторых глин Убснурского аймака (Монголия). Вестн. Бурят. гос. ун-та. 2014. Т. 3. С. 17-20. 19. Везенцев А.И., Кормош Е.В., Здоренко Н.М., Голдовская-Перистая Л.Ф. Адсорбционные свойства продуктов обогащения природных монтмориллонитсодержащих глин. Науч. ведомости. Сер. Естеств. науки. 2011. № 9. Вып. 15. С. 103-109.
19. Trezza M.A., Tironi А., Irassar E.F. Thermal Activation of Two Complex Clays (Kaolinite-Pyrophillite-Illite) from Tan-dilia System, Buenos Aires, Argentina. In book: Calcined Clays for Sustainable Concrete. 2018. P. 469-474.
20. Ryazanov M.A., Dudkin B.N. Acid-Base Properties of γ-Al2O3 Suspension Studied by pK Spectroscopy. Colloid J. 2003. V. 65. No 6. P. 761-766.
21. Разговоров П.Б., Нагорнов Р.С., Разговорова М.П., Гречин О.В. Регулирование кислотно-основных свойств алюмосиликатных материалов с целью влияния на степень очистки оливкового масла. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2015. Т. 58. Вып. 10. С. 58-63.
22. Прокофьев В.Ю., Разговоров П.Б. Физико-химические процессы, протекающие при введении каолиновых глин в растительные масла. Химия растительного сырья. 2010. № 2. С. 159-164.
23. Щербаков А.А., Клепков М.С., Солодкий Н.Ф., Сериков А.С., Рукавишников В.В., Жестков В.М., Белевитин В.А. Физико-химические исследования кондиционных и некондиционных глин Нижнеувельского место-рождения Челябинской области. Башкир. хим. журн. 2011. Т. 18. № 4. С. 236-239.
24. Ламберов А.А., Ситникова Е.Ю., Абдулганеева А.Ш. Влияние состава и структуры каолинитовых глин на условия перехода каолинита в метакаолинит. Вестн. Казан. технол. ун-та. 2011. № 7. С. 17-23.
25. Chelly M., Srasra E. Physicocemical characterization and thermal behavior of two Tunisians kaolins. Surf. Eng. Appl. Electrochem. 2009. V. 45. N 1. P. 47-55.
26. Каныгина О.Н., Кравцова О.С., Четверикова А.Г., Кулеева А.Х., Сальникова Е.В., Волков Е.В., Шамбулатова А.Т. Фракционные составы кирпичных глин Оренбуржья. Вестн. ОГУ. 2011. Т. 131. № 12. С. 396-398.
27. Tardy Y., Fritz В. An ideal solid solution model for calculat-ing solubility of clay minerals. Clay Minerals. 1981. V. 16. N 4. P. 361-373.
28. Прокофьев В.Ю., Разговоров П.Б., Смирнов К.В., Ильин А.П., Шушкина Е.А. Очистка льняного масла на модифицированной белой глине. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2007. Т. 50. Вып. 6. С. 56-59.
29. Kumar P., Jasra R.V., Bhat T.S.G. Evolution of Porosity and Surface Acidity in Montmorillonite Clay on Acid. Ind. Eng. Chem. Res. 1995. N 34. P. 1440-1448.
30. Нагорнов Р.С., Разговоров П.Б.. Лепилова А.М., Строганова Ю.И., Смирнов П.Р., Кочетков С.П. Щадящая активация полиминерального сорбента и ее влияние на процесс очистки маслосодержащих сред от примесных ингредиентов. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2017. Т. 60. Вып. 8. С. 53-59.
31. Строганов В. Ф., Амельченко М.О. Исследование влияние кислотной активации каолина на свойства водно-дисперсионных защитных покрытий. Изв. Казан. гос. архит.-строит. ун-та. 2014. Т. 30. № 4. С. 284-290. 33. Yahaya S., Jikan S.S., Badarulzaman N.A., Adamu A.D. Effects of Acid Treatment on the SEM-EDX Characteristics of Kaolin Clay. Path Sci. 2017. V. 9. N3. P. 4001-4002.
32. Ming H., Spark K.M. Radio Frequency Plasma-Induced Hydrogen Bonding on Kaolinite. J. Phys. Chem. 2003. V. 107. N 3. Р. 694-702. 35. Куртукова Л.В., Сомин В.А., Комарова Л.Ф. Изменение свойств бентонитовых глин под действием различных активаторов. Ползуновский вестн. 2013. №1. С. 287-289.
33. Мельдешов А.А. Адсорбционные характеристики активированной Келесской глины. Вестн. Казах. Акад. транспорта и коммуникаций им. М. Тынышпаева. 2017. Т. 101. № 2. С. 48-52.
34. Vorsina L.A., Grigor'eva T.F., Devyatkina E.T., Vosmer-ikov S.V., Udalova T.A., Lyakhov N.Z. Interaction of organ-ic acids with silicates in the cource of joint mechanical activa-tion. J. Appl. Chem. 2017. V. 90. N 3. P. 334-341.
35. Тучкова А.И., Тюпина Е.А., Рахимов М.Г. Влияние щелочной активации глинистых минералов на их сорбционную способность к извлечению Cs-137 из отработавшего масла. Усп. в химии и хим. технологии. 2012. Т. XXVI. № 6. С. 92-95.
36. Bel'chinskaya L.I., Voishcheva O.V., Khokhlov V.Y., Lu T.Y., Zhabin A.V., Petukhova G.A. The influence of alkaline treatment on the chemical composition and adsorption-structural characteristics of mineral nanoporous sorbent M45K20. Protect. Met. Phys. Chem. Surf. 2012. V. 48. No 3. P. 322-327.
37. Жданов С.П., Егорова Е.Н. Химия цеолитов. Л.: Наука. 1968. 158 с.
38. Lebedev M., Zhernovsky I., Strokova V. Effect of Heat Treatment on Phase Compositions of Clay Aluminosilicates. Nanotechnology in Construction. 2015. P.123-129.
39. Трофимова Ф.А., Губайдуллина А.М., Демидова М.И. Степень дисперсности, как один из критериев качества природных алюмосиликатов. Вестн. Казан. технол. ун-та. 2010. № 6. С. 218-224.
40. Kalinkin A.M., Kalinkina E.V., Zalkind O.A. Mechano-sorption of carbon dioxide by Ca- and Mg-containing silicates and alumosilicates. Sorption of CO2 and structure-related chemical changes. Colloid J. 2009. V. 71. No 2. P. 185-192.
41. Zulumyan N.H., Papakhchyan L.R., Isahakyan A.R., Beglaryan H.A., Aloyan S.G. Effect of mechanical treatment on the silicate lattice of kaolinite. J. Phys. Chem. 2012. V. 86. No 12. P. 1887-1891.
42. Бутман М.Ф., Овчинников Н.Л., Арбузников В.В., Агафонов А.В. Синтез и свойства Al-пилларированного монтмориллонита природного происхождения. Изв. ву-зов. Химия и хим. технология. 2012. Т. 55. № 8. С. 73-77.
43. Akkari R.,Srasra Е. Polybenzidine-montmorillonite nano-composites: synthesis via a mechanochemical intercalation method. Surf. Eng. Appl. Electrochem. 2010. V. 46. N 4. P. 361-366.
44. Arfaoui S., Frini-Srasra N., Srasra E. Synthesis and char-acterization of hydroxy-chromium pillared bentonite. Surf. Eng. Appl. Electrochem.2009. V. 45. N 3. P. 239-245.
45. Hlihor R.M., Gavrilescu M. Removal of some environmen-tally relevant heavy metals using low-cost natural sorbents. Environ. Eng. Manag. J. 2009. V. 2. N 8. P. 353-372.
46. Mulyutin V.V., Gelis V.M., Nekrasova N.A., Kononenko O.A., Vezentsev A.I., Volovicheva N.A., Korol'kova S.V. Sorption of Cs, Sr, U, and Pu radionuclides on natural and modified clays. Radiochem. 2012. V. 54. N 1. P. 75-78.
47. Ayari F., Srasra E., Trabelsi-Ayad M. Effect of exchangeable cations on the physicochemical properties of smectite. Surf. Eng. Appl. Electrochem. 2007. V. 43. N 5. P. 369-378.
48. Teng M.-Y. Lin S.-H. Removal of basic dye from water onto pristine and HCl-activated montmorillonite in fixed beds. Desalination. 2006. V. 194. N 1-3. P. 156-165.
49. ТимофеевК.Л., Мальцев Г.И., СвиридовА.В. Извлечение индия из растворов высокодисперсными модифицированными алюмосиликатами. Изв. вузов. Химия и хим. технология.2016. Т. 59. Вып. 7. С. 35-41.
50. Patel M.A.,Kar A.S., Kumar S., Tomar B.S. Effect of phos-phate on sorption of Eu (III) by montmorillonite. J. Radio-anal. Nucl. Chem. 2017. V. 313. N 3. P. 537-545.
51. Zhou Q., Pan G., Shen W. Enhanced sorption of perfluorooctane sulfonate and Cr(VI) on organomontmorillonite: Influence of solution pH and uptake mechanism. Adsorption. 2013. V. 19. N 2-4. P. 709-715.
52. Goyal S., Goyal G.K. Nanotechnology in food packaging – a critical review. Rus. J. Agricult. and Soc.-Econ. Sci. 2012. V. 10. N 10. P. 10-24.
53. Mattia C.D., Paradiso V.M., Andrich L., Giarnetti M., Caponio F., Pittia P. Effect of Olive Oil Phenolic Compounds and Maltodextrins on the Physical Properties and Oxidative Stability of Olive Oil O/W Emulsions. Food Biophys. 2014. V. 9. N 4. P. 396-405.
54. Aladedunye F.A., Przybylsk R. Frying Performance of Canola Oil Triacylglycerides as Affected by Vegetable Oils Minor Components. J. Amer. Oil Chem. Soc. 2012. V. 89. N 1.P. 41-53.
55. Разговоров П.Б. Выделение восков из маслосодержащих систем в присутствии добавок сорбентов и эмульгаторов. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2006. Т. 49. Вып. 5. С. 3-10.
56. Разговоров П.Б., Прокофьев В.Ю., Разговорова М.П. Изучение процесса кристаллообразования восков в растительных маслах при введении затравочных минеральных добавок. Химия растительного сырья. 2013. Вып. 2. С. 207-212.
57. Герасименко Е.О. Патент РФ № 2174993. 2001.
58. NasedkinV.V., Boeva N.M., Garbuzova I.A., Koval'chuk M.V., Vasil'iev A.L. The crystal structure and chemistry of several palygorskite samples with different geneses. Crystal-logr. Reports. 2009. V. 54. N 5. P. 884-900.
59. Сабитов А.А., Галиахметов Р.Г., Трофимова Ф.А., Руселик Е.С., Николаева Л.М. Сепиолитовые глины Метегерского проявления (Республика Саха (Якутия)) – новый вид нерудного сырья в России. Разведка и охрана недр. 2015. № 4. С. 29-34.
60. Singer А., Galan E. Develoopments in Palygorskite-Sepiolite Research.A New Outlook of these Nanomaterials. Elsevier: Oxford-Amsterdam.2011. 520 p.
61. Исматов С.Ш., Худоeров Д.У. Эффекты местных адсорбентов для очистки хлопкового масла и продуктов его переработки. Вопр. науки и образования. 2017. № 1. С. 45-46.
62. HechiE., Amor O.B., Srasra E., Zargouni F. Physico-chemical characterization of acid-activated clay: its industrial application in the clarification of vegetable oils. Surf. Eng. Appl. Electrochem. 2009. V. 45. N 2. P. 140-144.
63. Laatikainen M., Srithammavut W., Toukoniitty B., Turunen I., Sainio T. Phospholipid adsorption from vege-table oils on acid-activated sepiolite. Adsorption. 2015. V. 21. N 5. P. 409-417. 67. Essid K., Jahwach-Rabai W., Trabelsi M., Frikha M.H. Sterolic Composition of Neutralized Oils Bleached with Clays Activated with Ultrasound. Iran. J. Sci. Technol. Transact. A: Sci. 2016. V. 40. N 3. Р. 183-189.
64. Su H., Wang X., Kim Y.G., Kim S.B., Seo Y.-G., Kim J.S., Kim C.-J. Optimization of decoloring conditions of crude fatty acids recovered from crude glycerol by acid-activated clay using response surface method. Korean J. Chem. Eng. 2014. V. 31. N 11. P. 2070-2076.
65. Hechi A.E., SrasraЕ., ZargouniF. Physico-сhemical сharacterization of acid-activated clay: its industrial application in the clarification of vegetable oils. Mater. Sci. Ind. J. 2007. V. 3. N 3. Р. 146-149.
66. Chakroun S., Herchi M., Mechti W., Gaied M.E. Acid activation of upper Eocene Ca-bentonite for soybean oil clarification. Environ. Sci. Pollut. Res. Int. 2017. V. 24. N 28. Р. 22557-22569.
67. Yoon S.H. Optimization of the refining process and oxida-tive stability of chufa (Cyperusesculentus L.) oil for edible purposes. Food Sci. Biotechnol. 2016. V. 25. N 1. P. 85-90.
68. Паранук А.А., Хрисониди В.А., Пономарева Г.В., Гучетль З.Ч., Лысенко Ю.А. Разработка установки осушки масла на цеолитах. Усп. соврем. науки. 2017. Т. 2. № 6. С. 169-173.
69. Суванова Ф.У. Применение адсорбентов для переработ-ки хлопкового масла и мисцеллы. Актуал. Науч. исслед. в соврем. мире. 2016. Т. 13. № 5-2. С. 130-134.
70. Муслимов Б.Б., Исматов С.Ш., Шарифова Н.А. От-бельные технологии рафинации хлопкового масла. Вопр. науки и образования. 2017. № 5 (6). С. 11-13.
71. Prokof'ev V.Yu., Razgovorov P.B., Smirnov K.V., Shush-kina E.A., Il'in A.P. Extrusion molding of kaolin sorbents. Glass and Ceramics. 2007. V. 64. N 7-8. P. 287-290.
72. Захаров О.Н., Прокофьев В.Ю., Разговоров П.Б., Рази-на Ж.В. Формование сорбента из модифицированной глины месторождений Ивановской области. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2009. Т. 52. Вып. 2. С. 87-90.
73. Zakharov Yu.A., Motygullin E.K , Gil’mutdinov A.Kh. Direct determination of phosphorus in vegetable oils by elec-trothermal atomic absorption spectrometry. J. Anal. Chem. 2000. V. 55. N 7. P. 649-652.
74. Vezentzev A.I., Kormosh E.V., Zdorenko N.M., Goldovskaja-Peristaja L.F. Adsorption properties of enrichment products of natural montmorilloniteclays. Nauch. vedomosti. Ser. Estestv. nauki. 2011. N. 9. V. 15. P. 103-109.
