Loading...
Рус Бел En
НАН РБ

ФИБАН X-1

Государственное научное учреждение «Институт физико-органической химии Национальной академии наук Беларуси»   →  Разработки   →  химически активные волокна для очистки воздушных и водных сред ФИБАН   →  ФИБАН X-1

ФИБАН X-1

ФИБАН

Страница 1

(Волокнистый хелатный ионит)
Свойства
 

Функциональная группа
Полимерная основа Полиакрилонитрильное волокно.
Физическая форма Штапельное волокно, аппаратная пряжа, нетканое иглопробивное полотно с поверхностной плотностью 200 – 1000 г/м2. Цвет желтый. Ширина полотна до 160 см, толщина 3 — 12 мм, объемная плотность 0.07 — 0.10 кг/дм3. Допускает уплотнение до 0.24 кг/дм3.
Оптимальнаяl емкость мг-экв/г Не менее 3.5 (по -COOH). Могут изготавливаться материалы с большей или меньшей обменной емкостью.
Оптимальное набухание,
г H2O/г волокна		 0.6 (H-форма). Могут изготавливаться материалы с большим или меньшим набуханием.
Рабочий интервал pH 5 — 12
Рабочий интервал температур 0 — 800° C
Стойкость к агрессивным средам Стоек к концентрированным HCl, H2SO4. Устойчив к органическим растворителям. При длительном действии концентрированных щелочей увеличивается емкость и набухаемость.
Осмотическая стойкость Не разрушается в циклах кислотно-щелочной обработки, увлажнения-высушивания.

Применение

Очистка воздуха
  • В фильтрах очистки воздуха от газообразных и аэрозольных примесей основного характера (аммиак, органические амины, гидразин, гидроксиламин, оксиды и гидроксиды металлов).
  • В средствах индивидуальной защиты органов дыхания.
Очистка воды и выделение растворенных веществ
  • В фильтрах очистки питьевой и хозяйственно-бытовой воды от Fe+2.
  • В фильтрах для удаления из воды и водных растворов ионов металлов: например Pb(II), Cu(II), Ni(II), Co(II), Cd(II), Zn(II), Hg(II).
  • Обладает высокой сорбционной активностью по отношению к радионуклиду Sr-90.
  • Концентрирование тяжелых и переходных металлов из разбавленных растворов для анализов.
Катализ Органический катализ (комплексными ионами металлов).

Преимущества

Высокая скорость ионообменных и сорбционных процессов, высокая селективность сорбции двух- и трехзарядных катионов тяжелых и переходных металлов
  • ФИБАН Х-1 обладает высокой сорбционной активностью по удалению Fe+2 из воды (рис.2). Материал используется в установках очистки питьевой воды из подземных источников, содержащей в среднем 6 мг/л Fe+2, в течение 3 лет, легко выдерживая многократные регенерации (более 100) без изменения сорбционной активности.
  • Фильтрующие слои материала ФИБАН Х-1 обеспечивают в процессах очистки воды высокие скорости потоков, на порядок превышающие аналогичные гранульные иониты (рис.3, 4), одновременно обладая более высокой сорбционной активностью по ионам тяжелых и переходных металлов.
Малое сопротивление фильтрующего слоя потокам жидкости и газа Сопротивление фильтрующего слоя материала ФИБАН Х-1 зависит от плотности его упаковки, которая задается текстильной формой или дополнительным принудительным уплотнением.
Для процессов очистки воды оптимальной является плотность слоя 0.16 — 0.20 кг/дм3, а толщина слоя 3 — 6 см.

Страница 2

(Волокнистый хелатный ионит)
 

Рис 1. Кривая потенциометрического титрования катионита ФИБАН Х-1 на фоне 0,5 M NaCl из кислой формы. Точки — экспериментальные данные, кривая получена расчетным путем с использование следующих параметров из модели [1],
Ei = емкость по каждой группе:
Ex= 1,9 мг-экв/г; pK(x) = 4,3; Δpk(x) = 1,0.
Ey = 1,15 мг-экв/г; pK(y) = 4,9; Δpk(y) = 0,4.
Ez = 1,15 мг-экв/г; pK(z) = 8,2; Δpk(z) = 0,4.
Ионит содержит три вида карбоксильных групп; две последние Ex and Ez относятся к иминодиацетатной группе.
Рис. 2.Выходные кривые сорбции Fe2+ из питьевой воды волокнистыми катионитами ФИБАН Х-1 и ВИОН КН-1 (скорость пропускания воды через колонку 1,6 см/мин, высота фильтрующего слоя 22 см, диаметр колонки 10 см, количество катионита 150 г).

Рис. 3. Выходные кривые сорбции ионов Pb2+ (слева) и Ni2+ (справа) волокнистым катионитом ФИБАН Х-1 и его гранульным аналогом ионитом АНКБ-35 (скорость пропускания модельного водного раствора Me2+ через колонку 9,5 см/мин; высота фильтрующего слоя 3 см; диаметр 1,25 см; количество катионита 0,6 г; C0 — концентрация Me2+ в исходном растворе, равная 0,04 мг-экв/л, на фоне 4,0 мг-экв/л Ca2+; C — концентрация Me2+ в элюате, pH = 6) [2].

  1. V.S.Soldatov. In Ion Exchange at the Millenium, Ed. J.A. Greig, Imp. College Press, 2000, p.193-200.
  2. V.S.Soldatov, A.A.Shunkevich, I.S.Elinson, Jurgen Johann, Helmut Iraushek. Desalination 124, (1999) 181-192.