Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,252

ИССЛЕДОВАНИЕ СТАБИЛЬНОСТИ БИСЧЕТВЕРТИЧНЫХ АММОНИЕВЫХ СОЛЕЙ И ПРОДУКТОВ ИХ ТРАНСФОРМАЦИИ, ОБРАЗУЮЩИХСЯ В ПРОЦЕССЕ РЕАГЕНТНОЙ ОБРАБОТКИ ВОДЫ

Луцевич И.Н., Поддубная И.В., Тихомирова Е.И. , Чикарев В.Н.

Актуальными на настоящий момент являются скрининговые экологические исследования ряда органических веществ, принадлежащих к приоритетным классам контаминации окружающей среды. Особого внимания заслуживают в этом плане поверхностно-активные вещества (ПАВ), контаминация которыми окружающей среды и в первую очередь водоемов с каждым годом нарастает.

Исследованиями ряда авторов доказано, что реагентная обработка воды (хлорирование, озонирование и т.д.) является основным трансформирующим фактором содержащихся в ней веществ, вызывающим образование продуктов с неблагоприятными органолептическими и токсическими свойствами, представляющих реальную угрозу для здоровья населения.

Целью данной работы явилось изучение катионных ПАВ на примере производных бисчетвертичных аммониевых солей (БАС) и продуктов их трансформации, образующихся в процессе реагентной обработки воды. Использовали препарат «глютекс» (основной компонент хлорид дидецилдиметиламмония - ХДДА) и препарат АТМ, представляющий собой смесь солей четырехзамещенного аммония в ацетатной и галогенной формах в равных соотношениях, которые широко используются в виде растворов для обмыва, обрызгивания и опрыскивания, чистки и дезинфекции помещений, транспортных средств, оборудования, инструментов и т.д.

В процессе очистки питьевой воды химическая контаминация, содержащаяся в ней, под влиянием различных факторов подвергается трансформации. Известно, что наиболее активными трансформирующими факторами в практике водоподготовки являются окислители. Хлорирование более других окислителей вызывает неблагоприятные эффекты трансформации. Учитывая этот факт, а также распространенность хлорреагентного метода очистки питьевой воды, ему в исследованиях уделялось особое внимание. Как известно, в процессе водоподготовки осуществляется двойное хлорирование воды: первичное, или предварительное, и вторичное. Предварительное хлорирование предусматривает обработку воды реагентами из расчета 3-6 мг/л активного хлора, а вторичное - как заключительный этап технологического цикла - должно обеспечить содержание в воде свободного остаточного хлора 0,3-0,5 мг/л, а связанного - 0,8-1,2. В связи с этим вода с БАС обрабатывалась следующими дозами активного хлора: 4-6 мг/л (первичное хлорирование) и 1-1,5 мг/л (вторичное хлорирование). Использовали препараты, характеризующиеся различной степенью активности и величиной окислительно-восстановительного потенциала (ОВП): хлорная известь (ОВП - 580 мВ) и газообразный хлор (ОВП -790 мВ). Изучали концентрации БАС - 1, 5, 10 мг/л. Длительность воздействия трансформирующего фактора составляла 30 минут и 3 часа. Устанавливали взаимосвязь между концентрацией, ОВП хлорирующих агентов, а также химической структурой, свойствами и степенью деструкции БАС.

Выявлено, что при хлорировании воды различными препаратами хлора (хлорная известь, газообразный хлор) степень деструкции препаратов зависит от концентрации и ОВП реагентов. При первичном хлорировании хлорной известью разрушалось 24 и 32% ХДДА и АТМ соответственно, а при обработке хлорной водой - до 47%. Вторичное хлорирование было менее эффективным - соответственно 9 и 14%. Следовательно, чем больше концентрация и ОВП хлорирующих агентов, тем значительнее их деструктивная активность в отношении БАС.

Наряду с хлорирующими агентами изучали экологическую эффективность в отношении БАС таких окислителей, как озон и перманганат калия, и провели оценку ультрафиолетового облучения воды с примесью БАС как безреагентного метода обеззараживания. Известно, что озонирование воды является одним из наиболее перспективных методов ее обработки для улучшения органолептических свойств и обеззараживания. Озон - наиболее сильный окислитель, его окислительно-восстановительный потенциал в 1,5-2 раза выше, чем у хлора, и составляет 2,07 В. Установлено, что в отношении изучаемых БАС озонирование общепринятыми дозами (0,8-4,0 мг/л) является высокоэффективным методом очистки. Так отмечена трансформация до 82% ХДДА и 79% АТМ. Обработка воды перманганатом калия (4 мг/л) была также эффективна в отношении БАС (68 и 76% соответственно). При этом выявлено, что структура гомологов БАС не оказывает существенного влияния на процессы окисления озоном и перманганатом калия.

Применяемое на водоочистных станциях с целью обеззараживания ультрафиолетовое облучение также может оказывать трансформирующий эффект в отношении химической контаминации, поэтому нами моделировалось это воздействие в лабораторных условиях с помощью лампы ПРК-4 в дозе 20 вт·час/м3. Лампу устанавливали над растворами БАС с толщиной слоя воды в 10 мм при расстоянии от источника облучения 10 см. Ультрафиолетовый участок спектра составлял 45-50% и имел длину волны 237.8-398.4 нм. Показано, что, ультрафиолетовые лучи также разрушают изучаемые вещества: степень деструкции БАС составила 38 и 44% соответственно для ХДДА и АТМ.


Библиографическая ссылка

Луцевич И.Н., Поддубная И.В., Тихомирова Е.И. , Чикарев В.Н. ИССЛЕДОВАНИЕ СТАБИЛЬНОСТИ БИСЧЕТВЕРТИЧНЫХ АММОНИЕВЫХ СОЛЕЙ И ПРОДУКТОВ ИХ ТРАНСФОРМАЦИИ, ОБРАЗУЮЩИХСЯ В ПРОЦЕССЕ РЕАГЕНТНОЙ ОБРАБОТКИ ВОДЫ // Фундаментальные исследования. – 2007. – № 12-2. – С. 260-261;
URL: http://www.fundamental-research.ru/ru/article/view?id=4139 (дата обращения: 16.12.2017).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.252