[(3-метакрилоиламино)пропил]үшметиламмоний хлориді және диметилакриламид сополимерінің қатысында каолин суспензияларының флокуляция жағдайларын оңтайландыру
DOI:
https://doi.org/10.18321/cpc24(2)247-255Кілт сөздер:
флокуляция, полимерлі флокулянттар, каолин суспензиясы, суды тазарту, дзета-потенциал, зарядты бейтараптандыру, көпірлік механизмАңдатпа
[(3-метакрилоиламино)пропил]үшметиламмоний хлориді-диметилакриламид (ТМАПМАХ-ДМАА) сополимері үлгілерінің каолин суспензиясына флокуляциялық әсері әртүрлі мольдік қатынастарда зерттелді. Флокулянт концентрациясын 0,01 г/л-ден 0,24 г/л-ге дейін өзгерту 0,04 г/л ең тиімді екенін көрсетті; 0,04 г/л-ден төмен концентрацияларда сополимер каолин суспензиясына тұрақтандырғыш ретінде әсер етті. рН-тың флокуляцияға әсерін зерттеу каолин суспензиясының мөлдірленуінің максималды дәрежесіне 5,0-7,0 рН диапазонында жетуге болатындығын көрсетті. Бұл ТМАПМАХ аммоний топтарының каолин бөлшектерінің ≡SiO– топтарына бейтараптандырғыш әсеріне байланысты. Электрофорез әдісі каолин бөлшектерінің рН 3,0-9,0 аралығында теріс зарядты болғанымен, қышқыл ортада теріс ζ-потенциал мәндерінің төмендейтінін көрсетті. ТМАПМАХ:ДMAA мольдік қатынасы 50:50 және 60:40 болатын сополимер үлгілері флокуляция үшін оңтайлы болып табылады, олар каолин бөлшектерінің теріс зарядын бейтараптандыру үшін жеткілікті катиондық топтарды қамтамасыз етеді. Каолин бөлшектерінің ζ-потенциалы мен флокуляция тиімділігі арасындағы байланыс көрсетілген. ТМАПМАХ-ДМАА сополимерінің қатысында каолин бөлшектерінің шөгуіндегі бейтараптандыру және «көпірлік» флокуляция механизмдерінің рөлдері негізделген.
Әдебиеттер тізімі
(1) U. Pathak, P. Das, P. Banerjee, S. Datta. Treatment of wastewater from a dairy industry using rice husk as adsorbent: Treatment efficiency, isotherm, thermodynamics, and kinetics modelling. Journal of Thermodynamics (2016) 1-7. Crossref
(2) A.A. Tokareva, A.V. Krylov, A.M. Bondareva, T.A. Chebotareva, P.V. Zheglaty. Integrated approaches to the treatment of highly polluted wastewater. Chemical Safety Science (2023) 81-92 (in Russ.). Crossref
(3) R.K. Dwari, S.I. Angadi, S.K. Tripathy. Studies on flocculation characteristics of chromite’s ore process tailing: Effect of flocculants ionicity and molecular mass. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 537 (2018) 467-477. Crossref
(4) A. Moud. Rheology and microscopy analysis of polymer–surfactant complexes. Colloid and Polymer Science 300 (2022) 733-762. Crossref
(5) Wen-Yuan Sun, Hongbo Zeng, Tian Tang. Mechanisms for clay-polymer interactions in the treatment of mature fine tailings: A review. Petroleum Science 21 (2024) 4427-4445. Crossref
(6) Pan Hu, Jie Ren, Xinyu Hu, Hu Yang. Comparison of two starch-based flocculants with polyacrylamide for the simultaneous removal of phosphorus and turbidity from simulated and actual wastewater samples in combination with FeCl3. International Journal of Biological Macromolecules (2021) 223-232. Crossref
(7) R.K. Dwari, B.K. Mishra. Evaluation of flocculation characteristics of kaolinite dispersion system using guar gum: A green flocculant. International Journal of Mining Science and Technology 29 (2019) 745-755. Crossref
(8) M. Konduri, P. Fatehi. Influence of pH and ionic strength on flocculation of clay suspensions with cationic xylan copolymer. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 530 (2017) 20-32. Crossref
(9) B. Bolto, J. Gregory. Organic polyelectrolytes in water treatment. Water Research 41 (2007) 2301-2324. Crossref
(10) V. Vajihinejad, S. Gumfekar, B. Bazoubandi, Z. Rostami Najafabadi, J. Soares. Water Soluble Polymer Flocculants: Synthesis, Characterization, and Performance Assessment. Macromolecular Materials and Engineering 304 (2019) 1800526. Crossref
(11) A. Hasan, P. Fatehi. Flocculation of kaolin particles with cationic lignin polymers. Scientific Reports 9 (2019) 2672. Crossref
(12) M. Bahniuk, F. Alidina, X. Tan, L. Unsworth. The last 25 years of research on bioflocculants for kaolin flocculation with recent trends and technical challenges for the future. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology 10 (2022) 1048755. Crossref
(13) J. Wang, X. Kang, C. Peng. Modelling and experimental investigation on the settling rate of kaolinite particles in non-ideal sedimentation stage under constant gravity. Materials 13 (2020) 3785. Crossref
(14) L. Besra, D. Sengupta, S. Soy, P. Ay. Influence of polymer adsorption and conformation on flocculation and dewatering of kaolin suspension. Separation and Purification Technology 37 (2004) 231-246. Crossref
(15) R. Greenwood, B. Lapčíkova, M. Surýnek, K. Waters, et al. The zeta potential of kaolin suspensions measured by electrophoresis and electroacoustics. Chemical Papers 61 (2007) 83-92. Crossref
(16) X. Sun, Y. Wang, Q. Guo, Z. Ouyang, C. Xu, et al. Investigating the Impact of Polymers on Clay Flocculation and Residual Oil Behaviour Using a 2.5D Model. Polymers 2024, 16, 3494. Crossref
(17) Sh.A. Muzdybaeva, K.B. Musabekov, D.M.-K. Ibraimova, Zh.B. Ospanova, N.K. Nokerbekova, et al. Combined sorption-flocculation treatment of aqueous heavy metal ions using clay minerals and polymeric flocculants: Theoretical modelling and experimental validation. Colloid and Interface Science Communications. 72 (2026) 100886. Crossref
(18) V.E. Proskurina, Yu.G. Galyametdinov. Synthesis and Flocculating Properties of Magnetically Controlled Nanocomposites. Polymer Science, Series A. 66 (2024) 125-133. Crossref
(19) R.S. Taubayeva, K.B. Musabekov, Zh.Zh. Kusainova, Zh.A. Lakhbayeva. Effect of flocculants and electrolytes on the stability of kaolin hydrosuspension. Chemical Bulletin of Kazakh National University 3(79) (2015) 43-48. Crossref
(20) G. Kussainova, N. Seitkaliyeva, M. Zhursumbayeva, Zh. Toktarbay, M.N. Mohamad-Ibrahim, et al. Copolymer based on [(3-methacryloylamino)propyl] trimethylammonium chloride as a flocculant for industrial water treatment. Chemical Journal of Kazakhstan 3(87) (2024) 14-23. Crossref
(21) V.A. Kovzalenko, G. Sarsenbai, N.M.-K. Sadykov, L.M. Imangalieva. Kaolins – unconventional aluminosilicate raw materials, Complex Use of Mineral Resources 3 (2015) 32-37. (in Russ.).
(22) M.T. Tursynbetov, A.K. Tynybekova, Zh.A. Tattibayeva, S.M. Tazhibayeva, D.M-K. Ibraimova, et al. Flocculation Treatment of Water Using Industrial Flocculants. Combustion and Plasma Chemistry 23 (2025) 457-465 (in Russ.). Crossref
(23) L. Litu, G. Ciobanu, S. Cîmpeanu, O. Kotova, R. Ciocinta, et al. Comparative study between flocculation-coagulation processesin raw/wastewater treatment. AgroLife Scientific Journal (2019) 139-145.
(24) B. Rivas, G. Canessa, E. Martinez. Poly[3-(methacryloylamino)propyl]trimethylammonium chloride hydrogel. Synthesis and water-absorption capacity. Bulletin of the Chilean Chemical Society 45 (2000) 283-288. Crossref
(25) S. Shaikh, M. Nasser, I. Hussein, A. Benamor. Investigation of the effect of polyelectrolyte structure and type on the electrokinetics and flocculation behavior of bentonite dispersions. Chemical Engineering Journal. 311 (2017) 265-276. Crossref
(26) Chao Deng, Daowei Wang, Gen Huang, Jihui Li, Xiaoke Cui, et al. PEO flocculation of kaolinite – Molecular weight effect. Applied Clay Science 266 (2025) 107693. Crossref
(27) N. Daud, S. Abdullah, H. Hasan, A. Othman, N. Ismail. Coagulation-flocculation treatment for batik effluent as a baseline study for the upcoming application of green coagulants/flocculants towards sustainable batik industry. Heliyon 9 (2023) e17284. Crossref
Жүктеулер
Жарияланды
Журналдың саны
Бөлім
Лицензия
Авторлық құқық (c) 2026 М.Т. Турсынбетов, С.М. Тажибаева, К.Ж. Абдиев, Б.Б. Садыков, К.Б. Мусабеков
Бұл жұмыс Creative Commons атрибуты бойынша лицензияланған. 4.0 Халықаралық лицензия.
Дәйексөзді қалай келтіруге болады
