СТРУКТУРИРОВАНИЕ ВОДНОЙ СУСПЕНЗИИ СЕРНО-ГИПСОВОЙ СМЕСИ В ПРИСУТСТВИИ СОСТАВА ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ И ВОДОРАСТВОРИМЫХ ПОЛИМЕРОВ
Аннотация
В данной статье методами коллоидной химии показаны пути использования накопленной серы в нефтедобыче и возможность структурирования смеси серы с гипсом в присутствии поверхностно-активных веществ и полимерных комплексов. Приготовлены композиции, состоящие из анионного полиэлектролита (NaKMC) и катионного (ЦТАБ), катионного полиэлектролита (ПДМДААХ) и анионного сульфанолового ПАВ, изучено их влияние на поверхностное натяжение воды, ζ-потенциал и влияние полимера и ПАВ на серу. Установлено, что с увеличением относительной концентрации композиции полимер-ПАВ пластическая прочность суспензии увеличивается, а через определенное время прочность снижается. Это объясняется тем, что при добавлении полярной части ПАВ к полярной части полимера – полимер становится гидрофобным, лучше адсорбируется на частицах серы, повышается прочность всей системы. И когда все полярные части полимера нейтрализуются полярными частями ПАВ, молекулы ПАВ начинают своей гидрофобной частью адсорбироваться на полимере. В результате полимер начинает сжиматься и образовывать глобулу. В этом случае снижается пластическая прочность системы.
Ключевые слова
Об авторах
К. ТоштайКазахстан
Алматы
Г. М. Абызбекова
Казахстан
Кызылорда
С. Азат
Казахстан
Алматы
Список литературы
1. Alimbaev T., Yermagambetova K., Kabyltayeva S., Issayev A., Kairat, Z., Mazhitova Z. Environmental problems of the oil and gas industry in Kazakhstan //E3S Web of Conferences. – EDP Sciences, 2020. – Vol. 215. – P. 03008. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202021503008
2. Gossen L. P., Velichkina L. M. Environmental problems of the oil-and-gas industry //Petroleum Chemistry. – 2006. – Vol. 46. – P. 67–72. https://doi.org/10.1134/S0965544106020010
3. Bødtker G., Thorstenson T., Lillebø B. L. P., Thorbjørnsen B. E., Ulvøen R. H., Sunde E., Torsvik T. The effect of long-term nitrate treatment on SRB activity, corrosion rate and bacterial community composition in offshore water injection systems //Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology. – 2008. –Vol. 35. – No. 12. – P. 1625– 1636. https://doi.org/10.1007/s10295-008-0406-x
4. Kalb P. D. et al. Sustainable Development in Kazakhstan: Using Oil & Gas Production by-Product Sulfur for CostEffective Secondary End-Use Products //REWAS 2004 Global Symposium on Recycling, Waste Treatment and Clean Technology, Madrid, İspanya, Eylül. – 2004.
5. Zharylkassyn P. et al. Formulation of Composite Materials Containing Tengiz Sulfur-Oil Production Waste // Ecological Engineering & Environmental Technology. – 2021. – Vol. 22.
6. Lee J. W., Tai S. W. Environmental management and sustainable development in the oil and gas industry: A case study from Kazakhstan //Environmental Management, Sustainable Development and Human Health. – CRC Press, 2008. – P. 201–214.
7. Sung S., Kim B. H., Lee S., Choi S., Yoon W. Y. Increasing sulfur utilization in lithium-sulfur batteries by a Co-MOF-74@ MWCNT interlayer //Journal of Energy Chemistry. – 2021. – Vol. 60. – P. 186–193. https://doi.org/10.1016/j.jechem.2020.12.033
8. Valle S. F., Giroto A. S., Klaic R., Guimaraes G. G., Ribeiro C. Sulfur fertilizer based on inverse vulcanization process with soybean oil //Polymer degradation and stability. – 2019. – Vol. 162. – P. 102–105. https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2019.02.011
9. Turganbay S., Aidarova S. B., Bekturganova N. E., Li C. S., Musabekov K. B., Kumargalieva S. S., Toshtay K. Nanoparticles of sulfur as fungicidal products for agriculture //Eurasian Chemico-Technological Journal. – 2012. – Vol. 14. – No. 4. – P. 313–319. https://doi.org/10.18321/ectj128
10. Rai M., Ingle A. P., Paralikar P. Sulfur and sulfur nanoparticles as potential antimicrobials: from traditional medicine to nanomedicine //Expert review of anti-infective therapy. – 2016. – Vol. 14. – No. 10. – P. 969–978. https://doi.org/10.1080/14787210.2016.1221340
11. Banerjee S., Cazeneuve C., Baghdadli N., Ringeissen S., Leermakers F. A. M., Luengo G. S. Surfactant–polymer interactions: molecular architecture does matter //Soft Matter. – 2015. – Vol. 11. – No. 12. – P. 2504–2511. https://doi.org/10.1039/C5SM00117J
12. Bhardwaj P., Kamil M., Panda M. Surfactant-polymer interaction: effect of hydroxypropylmethyl cellulose on the surface and solution properties of gemini surfactants //Colloid and Polymer Science. – 2018. – Vol. 296. – P. 1879–1889. https://doi.org/10.1007/s00396-018-4409-5
13. Stubenrauch C., Albouy, P. A., Klitzing R., Langevin D. Polymer/surfactant complexes at the water/air interface: a surface tension and X-ray reflectivity study //Langmuir. – 2000. – Vol. 16. – No. 7. – P. 3206–3213. https://doi.org/10.1021/la991277j
14. Hill C., Abdullahi W., Dalgliesh R., Crossman M., Griffiths P. C. Charge modification as a mechanism for tunable properties in polymer–surfactant complexes //Polymers. – 2021. – Vol. 13. – No. 16. – P. 2800. https://doi.org/10.3390/polym13162800
15. Suksamranchit S., Sirivat A., Jamieson A. M. Polymer–surfactant complex formation and its effect on turbulent wall shear stress //Journal of colloid and interface science. – 2006. – Vol. 294. – No. 1. – P. 212–221. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2005.07.001
16. Guzmán E., Llamas S., Maestro A., Fernández-Peña L., Akanno A., Miller R., Rubio, R. G. Polymer–surfactant systems in bulk and at fluid interfaces //Advances in colloid and interface science. – 2016. – Vol. 233. – P. 38–64. https://doi.org/10.1016/j.cis.2015.11.001
17. Wang C., Tam K. C. New insights on the interaction mechanism within oppositely charged polymer/surfactant systems //Langmuir. – 2002. – Vol. 18. – №. 17. – P. 6484-6490. https://doi.org/10.1021/la025573z
18. Chakraborty T., Chakraborty I., Ghosh S. Sodium carboxymethylcellulose−CTAB interaction: a detailed thermodynamic study of polymer−surfactant interaction with opposite charges //Langmuir. – 2006. – Vol. 22. – No. 24 – P. 9905–9913. https://doi.org/10.1021/la0621214
19. Sardar N., Kamil M. Interaction between nonionic polymer hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC) and cationic gemini/conventional surfactants //Industrial & engineering chemistry research. – 2012. – Т. 51. – No. 3. – P. 1227–1235. https://doi.org/10.1021/ie2010725
Рецензия
Для цитирования:
Тоштай К., Абызбекова Г.М., Азат С. СТРУКТУРИРОВАНИЕ ВОДНОЙ СУСПЕНЗИИ СЕРНО-ГИПСОВОЙ СМЕСИ В ПРИСУТСТВИИ СОСТАВА ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ И ВОДОРАСТВОРИМЫХ ПОЛИМЕРОВ. Вестник НЯЦ РК. 2023;(3):103-110. https://doi.org/10.52676/1729-7885-2023-3-103-110
For citation:
Toshtay K., Abyzbekova G.M., Azat S. STRUCTURING OF AN AQUEOUS SUSPENSION OF A SULFUR-GYPSUM MIXTURE IN THE PRESENCE OF A COMPOSITION OF SURFACTANTS AND WATER-SOLUBLE POLYMERS. NNC RK Bulletin. 2023;(3):103-110. (In Kazakh) https://doi.org/10.52676/1729-7885-2023-3-103-110