Десорбция красящих веществ
9-05-2017, 20:33
Для повышения эффективности использования извести в процессе известково-углекислотной очистки важно знать природу сорбируемых красящих веществ, условия их сорбции и десорбции. Относительно этих вопросов при очистке диффузионного сока много неясностей.
Так, существует мнение, что красящие вещества находятся внутри кристаллов СаСО3, которые в этом случае напоминают слоеный пирог. В случае такой структуры сорбированные красящие вещества практически не должны десорбироваться из осадка при его промывке.
Известно, что окраска диффузионного сока обусловлена меланинами - фенолсодержащими соединениями. Методом гель-хроматографии нами было установлено, что среди последних присутствуют две группы красящих веществ - большая часть имеет голубой цвет, а меньшая - красный.
Считается, что меланины хорошо адсорбируются карбонатом кальция, а окраска очищенного диффузионного сока обусловлена красящими веществами, образовавшимися в процессе очистки сока.
При пересатурировании сока часть красящих веществ десорбируется из осадка и переходит в сок. Причем, интересно то, что десорбированные красящие вещества невозможно затем полностью удалить при помощи известково-углекислотной очистки. Поэтому пересатурированный на I сатурации сок дает затем сок II сатурации большей цветности, чем нормально отсатурированный. Повышение цветности имеет место и при пересатурировании сока II сатурации. Все это свидетельствует о том, что при определенных условиях происходит десорбция части красящих веществ.
Для выяснения возможной десорбции красящих веществ были проведены исследования с фильтрационным осадком. Десорбцию красящих веществ проводили при помощи различных реагентов: воды, растворов NaOH, КОН, Са(ОН)2, трилона Б, винной кислоты, Na2CО3, NaHCО3. Десорбция проводилась следующим образом: к навеске фильтрационного осадка добавлялось определенное количество раствора соответствующего реагента, смесь выдерживалась в течение определенного времени, а затем фильтровалась. В фильтрате определялась оптическая плотность D на КФ-3 при ? = 560 нм. Результаты измерения оптической плотности растворов десорбированных красящих веществ представлены на рис. 18.
Из данных рис. 18 следует, что водой и растворами КОН, NaOH, Са(ОН)2, трилоном Б, винной кислотой красящие вещества практически не десорбируются.
Значительная десорбция красящих веществ из фильтрационного осадка имеет место при обработке его растворами NaHCО3 и Na2CО3. При этом чем выше их концентрация, тем больше десорбируется красящих веществ. Десорбционная способность гидрокарбоната натрия выше, чем карбоната натрия.
По десорбирующей способности исследованных реагентов можно считать, что на десорбцию красящих веществ из осадка решающую роль оказывает природа аниона. Эффективность десорбции красящих веществ при помощи анионов НСО3 и СО3-- объясняется их большим сродством к осадку.
Специальными исследованиями было установлено, что при помощи Na2CО3 и NaHCО3 можно практически полностью десорбировать красящие вещества из фильтрационного осадка. Растворение осадка при помощи винной кислоты показало, что полученный в этом случае раствор неокрашен. Это позволяет считать, что сорбированные красящие вещества находятся на поверхности кристаллов СаСО3. При этом на положительно заряженных частицах СаСО3 адсорбируются преимущественно красящие вещества, имеющие отрицательный заряд. Этим объясняется тот факт, что сок после известково-углекислотной очистки всегда окрашен в желтовато-зеленый цвет. Такая окраска очищенного сока обусловлена красящими веществами, образующимися в процессе известково-углекислотной очистки.
Образование новых красящих веществ при известково-углекислотной очистке диффузионного сока подтверждают результаты фракционирования красящих веществ диффузионного сока и десорбированных из фильтрационного осадка методом гель-хроматографии, которое проводилось на Сефадексе G-10. Результаты этих исследований свидетельствуют, что раствор десорбированных красящих веществ, как и диффузионный сок, содержит две группы красящих веществ. При этом красящие вещества второй группы (с меньшей молекулярной массой) как диффузионного сока, так и десорбированные из фильтрационного осадка, окрашены в красный цвет. То есть, эти красящие вещества идентичны. Исследование красящих веществ показало, что основное количество десорбированных из фильтрационного осадка красящих веществ (первая группа) представляет собой меланоидины, образующиеся в процессе известково-углекислотной очистки.
Полученные результаты исследований дают основание сделать следующие выводы:
• красящие вещества, адсорбируемые карбонатом кальция, находятся на его поверхности;
• наибольшей десорбиионной способностью обладают ионы HCO3-;
• во избежание десорбции красящих веществ, используемая для промывки фильтрационного осадка вода должна содержать как можно меньше растворимых гидрокарбонатов и карбонатов.
Так, существует мнение, что красящие вещества находятся внутри кристаллов СаСО3, которые в этом случае напоминают слоеный пирог. В случае такой структуры сорбированные красящие вещества практически не должны десорбироваться из осадка при его промывке.
Известно, что окраска диффузионного сока обусловлена меланинами - фенолсодержащими соединениями. Методом гель-хроматографии нами было установлено, что среди последних присутствуют две группы красящих веществ - большая часть имеет голубой цвет, а меньшая - красный.
Считается, что меланины хорошо адсорбируются карбонатом кальция, а окраска очищенного диффузионного сока обусловлена красящими веществами, образовавшимися в процессе очистки сока.
При пересатурировании сока часть красящих веществ десорбируется из осадка и переходит в сок. Причем, интересно то, что десорбированные красящие вещества невозможно затем полностью удалить при помощи известково-углекислотной очистки. Поэтому пересатурированный на I сатурации сок дает затем сок II сатурации большей цветности, чем нормально отсатурированный. Повышение цветности имеет место и при пересатурировании сока II сатурации. Все это свидетельствует о том, что при определенных условиях происходит десорбция части красящих веществ.
Для выяснения возможной десорбции красящих веществ были проведены исследования с фильтрационным осадком. Десорбцию красящих веществ проводили при помощи различных реагентов: воды, растворов NaOH, КОН, Са(ОН)2, трилона Б, винной кислоты, Na2CО3, NaHCО3. Десорбция проводилась следующим образом: к навеске фильтрационного осадка добавлялось определенное количество раствора соответствующего реагента, смесь выдерживалась в течение определенного времени, а затем фильтровалась. В фильтрате определялась оптическая плотность D на КФ-3 при ? = 560 нм. Результаты измерения оптической плотности растворов десорбированных красящих веществ представлены на рис. 18.
Из данных рис. 18 следует, что водой и растворами КОН, NaOH, Са(ОН)2, трилоном Б, винной кислотой красящие вещества практически не десорбируются.
Значительная десорбция красящих веществ из фильтрационного осадка имеет место при обработке его растворами NaHCО3 и Na2CО3. При этом чем выше их концентрация, тем больше десорбируется красящих веществ. Десорбционная способность гидрокарбоната натрия выше, чем карбоната натрия.
По десорбирующей способности исследованных реагентов можно считать, что на десорбцию красящих веществ из осадка решающую роль оказывает природа аниона. Эффективность десорбции красящих веществ при помощи анионов НСО3 и СО3-- объясняется их большим сродством к осадку.
Специальными исследованиями было установлено, что при помощи Na2CО3 и NaHCО3 можно практически полностью десорбировать красящие вещества из фильтрационного осадка. Растворение осадка при помощи винной кислоты показало, что полученный в этом случае раствор неокрашен. Это позволяет считать, что сорбированные красящие вещества находятся на поверхности кристаллов СаСО3. При этом на положительно заряженных частицах СаСО3 адсорбируются преимущественно красящие вещества, имеющие отрицательный заряд. Этим объясняется тот факт, что сок после известково-углекислотной очистки всегда окрашен в желтовато-зеленый цвет. Такая окраска очищенного сока обусловлена красящими веществами, образующимися в процессе известково-углекислотной очистки.
Образование новых красящих веществ при известково-углекислотной очистке диффузионного сока подтверждают результаты фракционирования красящих веществ диффузионного сока и десорбированных из фильтрационного осадка методом гель-хроматографии, которое проводилось на Сефадексе G-10. Результаты этих исследований свидетельствуют, что раствор десорбированных красящих веществ, как и диффузионный сок, содержит две группы красящих веществ. При этом красящие вещества второй группы (с меньшей молекулярной массой) как диффузионного сока, так и десорбированные из фильтрационного осадка, окрашены в красный цвет. То есть, эти красящие вещества идентичны. Исследование красящих веществ показало, что основное количество десорбированных из фильтрационного осадка красящих веществ (первая группа) представляет собой меланоидины, образующиеся в процессе известково-углекислотной очистки.
Полученные результаты исследований дают основание сделать следующие выводы:
• красящие вещества, адсорбируемые карбонатом кальция, находятся на его поверхности;
• наибольшей десорбиионной способностью обладают ионы HCO3-;
• во избежание десорбции красящих веществ, используемая для промывки фильтрационного осадка вода должна содержать как можно меньше растворимых гидрокарбонатов и карбонатов.