ВАРИАБЕЛЬНОСТЬ МОНОМОЛЕКУЛЯРНОЙ АДСОРБЦИИ ЛИГНОСУЛЬФОНАТНЫХ СИСТЕМ

  • M.E. Loginova Уфимский государственный нефтяной технический университет
  • E.M. Movsumzade Уфимский государственный нефтяной технический университет
  • G.A. Teptereva Уфимский государственный нефтяной технический университет
  • N.V. Pugachev Башкирский государственный университет
  • I.A. Chetvertneva Уфимский государственный нефтяной технический университет
Ключевые слова: поверхностное натяжение, поверхностная активность, лигносульфонаты, изотерма Ленгмюра, геометрические характеристики макромолекулы, уравнение Шишковского

Аннотация

Статья посвящена исследованиям особенностей лигносульфонатных систем ФХЛС, ФХЛС-2М и сырьевой основы для получения указанных модифицированных форм: лигносульфонатов сульфитного (ЛСТ) и нейтрально-сульфитного (Н-ЛСТ) способов делигнификации древесного сырья. На основании расчетных данных уравнения Гиббса и уравнения Ленгмюра для всех исследуемых лигносульфонатных систем получены величины предельной мономолекулярной адсорбции и установлена широкая вариабельность их численных величин, проведена корреляция расчетных адсорбционных характеристик с ранее исследованными физико-химическими свойствами объектов исследования. Изучен физический смысл коэффициента К в уравнении Ленгмюра и установлена его корреляция с явлением сродства лигносульфонатных систем к адсорбенту (горной породе). Соотнесены численные величины энергии Гиббса с физическими свойствами лигносульфонатных систем, чем получены подтверждения необходимости проведения дополнительной модификации фосфоновыми группами оксиэтилидендифосфоновой кислоты (ОЭДФК) матрицы инактивного нейтрального лигносульфонтата с получением эффективного реагента ФХЛС-2М.

В статье показана возможность приложения уравнения Шишковского с решению задачи установления воздействия концентрации лигносульфонатных реагентов на величину снижения поверхностного натяжения водных растворов, сделаны обоснованные предположения о причинах отрицательной адсорбции системы ФХЛС-2М, обусловлена необходимость введения понятия рабочей зоны концентраций и введение нового для лигносульфонатов и их модифицированных форм понятия «эффективная концентрация». По изменению поверхностного натяжения водных растворов и на основании анализа математической формы уравнения Шишковского, в работе установлен физический смысл коэффициентов а и b, соотнесен с численными величинами предельной адсорбции (коэффициент а), емкостью адсорбционного слоя A, способностью к восстановлению равновесия (коэффициент b) для всех исследуемых объектов.

Литература

Rebinder P. A. Physico-chemical mechanics of dispersed structures, Moscow: Nauka. 1966. P. 3-16. (in Russian).

Babalyan G.A., Kravchenko I.I., Markhasin I.L., Rudakov G.V. Physico-chemical bases of the use of surfactants in the development of oil reservoirs/ under the general editorship of Academician P.A. Rebinder. M:Gostoptehizdat. 1962. 280 p.

Application of surfactants in the oil industry. Tr. of the Third All-Union Meeting on the use of surfactants in the oil industry/ under the general ed. Akad. P.A. Rebinder. VNIIOENG. M. 1966. 284 p.

Frolov Yu. G. Course of colloid chemistry. Surface phenomena and dispersed systems, M.: Khimiya, 1982, 400 p. (in Russian).

Koganovsky A. N., Klimenko N. A., Levchenko T. M., Roda I. G. Adsorption of organic substances from water. L.: Chemistry. 1990. 256 p. (in Russian).

Obolenskaya. A.V. Chemistry of lignin. St. Petersburg.: LTA, 1993. 79 p. (in Russian).

Teptereva G. A., Loginova M. E., Konesev V. G. Spectro-photometric characteristics of lignosulfonates of various production methods. Electronic scientific journal of Oil and Gas Business. 2018. N 6. P. 98-114. (in Russian).

Deng Y, Zhang W, Wu Y, Yu H, Qiu X. Effect of Molecular Weight on the Adsorption Characteristics of Lignosul-fonates. J Phys Chem B. 2011 Dec 15;115(49):14866-73.

Chetvertneva I. A., Karimov O. Kh., Teptereva G. A., Movsumzade E. M. Possibilities of improving the quality characteristics of inactive neutral lignosulfonates. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2020. V. 63. N 10. P. 53-58. (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20206310.6240.

Ouyang X, Deng Y, Qian Y, Zhang P, Qiu X. Adsorption Characteristics of Lignosulfonates in Salt-Free and Salt-Added Aqueous Solutions. Biomacromolecules. 2011 Sep 12;12(9):3313-20. DOI: 10.1021/bm200808p.

Efryushin D.D., Konshin V.V., Protopopov A.V., Beushev A.A. Modification of technical lignins by carboxylic acids. Chemistry of Natural Compounds. 2015. V. 51. N 5. Р. 1007-1008 (in Russian).

Chetvertneva I.A., Karimov O.Kh., Teptereva G.A., Ba-baev E.R., Tivas N.S., Movsumzade E.M. Wood compo-nents as sources of pento-containing raw materials for synthesis of useful compounds, products and reagents. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2021. V. 64. N 3. P. 107115. DOI: 10.6060/ivkkt.20216403.6363.

Levanova V.P. Therapeutic lignin. SPb.: Tsentr sorbtsionnykhtekhnologiy. 1992. 136 p. (in Russian).

Chetvertneva I.A., Karimov O.Kh., Teptereva G.A., Babaev E.R., Tivas N.S., Movsumzade E.M. The use of a pentosan-containing fraction of neutral lignosulfonates for the production of furan derivatives. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2021. V. 64. N 2. P. 73-80 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20216402.6300.

Karimov O.Kh., Kolchina G.Yu., Teptereva G.A., Chetvertneva I.A., Karimov E.Kh. Structure and reactivity of plant antioxidants based on oxycoric acids. Nefte-Gazo-Khimiya. 2020. N 2. P. 22-26 (in Russian).

Liao D.-J., Zybin D.I., Prostyakova A.I., Yagudaeva E.Yu., Vikhrov A.A., Ishchenko A.A., Zubov V.P., Kapustin D.V. Static and dynamic sorption of nucleic acids and proteins on the surface of sorbents modified with nanotolled polymer layers. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2018. V. 61. N 1. P. 4-22. DOI: 10.6060/tcct.20186101.5694.

Movsumzade E.M., Chetvertnev a I.A., Teptereva G.A., Rolnik L.Z., Kolchina G.Yu., Tivas N.S., Karimov O.H., Bakhtina A.Yu. The main components of the redistribution of natural plant resources (origin, formation and de-velopment of practical properties). Promyshl. Pr-vo Ispolz.Elastomerov. 2020. N 3-4. P. 60-70. (in Russian).

Koltsov N.I. Investigation of carbon dioxide adsorption on chromium and gallium oxide catalysts by nonlinear relaxation times. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2018. V. 61. N 2. P. 46-52. DOI: 10.6060/tcct.20186102.5584.

Teptereva G. A., Shavshukova S. Yu., Konesev V. G., Ismakov R. A. Functional analysis of lignosulfonates used in drilling technology Oil and gas business. Ufa. 2017. 92 p. (in Russian).

Gavrilov B. M. Ligno-polymer reagents for drilling fluids. Krasnodar. 2004. 523 p. (in Russian).

Arzumanova N.B., Kakhramanov N.T. Polymer composites based on agricultural waste: source, classification, chemical composition and processing methods of ligno-cellulose natural fibers. News of higher educational institutions. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. V. 64. N 4. P. 4-14. DOI: 10.6060/ivkkt.20216404.6293.

Efryushin D.D., Konshin V.V., Protopopov A.V., Klevtcov M.V. Chemical modification of lignins by amino acids. Chemistry of Natural Compounds. 2015. V. 51. N 5. Р. 934-936 (in Russian).

Teptereva G.A., Pakhomov S.I., Chetvertneva I.A., Karimov E.H., Egorov M.P., Movsumzade E.M., Evstigneev E.I., Vasiliev A.V.,Sevastyanova M.V., Voloshin A.I., Nifantyev N.E., Nosov V.V., Dokichev V.A., Babaev E.R., Rogovina S.Z., Berlin A.A., FakhreevaA.V., Baulin O.A., Kolchina G.Yu., Voronov M.S., Staroverov D.V., Kozlov-sky I.A.,Kozlovsky R.A., Tarasova N.P.,Zanin A.A., Krivoborodov E.G., Karimov O.Kh., Flid V.R., Loginova M.E. Renewable natural raw materials, structure, properties, application prospects. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2021. V. 64. N 9. Р. 4-126. (in Russian). DOI:10.6060/ivkkt.20216409.6465.

Опубликован
2022-03-31
Как цитировать
Loginova, M., Movsumzade, E., Teptereva, G., Pugachev, N., & Chetvertneva, I. (2022). ВАРИАБЕЛЬНОСТЬ МОНОМОЛЕКУЛЯРНОЙ АДСОРБЦИИ ЛИГНОСУЛЬФОНАТНЫХ СИСТЕМ. Российский химический журнал, 66(1), 35-41. https://doi.org/10.6060/rcj.2022661.6
Раздел
Статьи