ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ Л.Н. ГУМИЛЕВ АТЫНДАҒЫ ЕУРАЗИЯ ҰЛТТЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ
Студенттер мен жас ғалымдардың
«Ғылым және білім - 2014»
атты IX Халықаралық ғылыми конференциясының БАЯНДАМАЛАР ЖИНАҒЫ
СБОРНИК МАТЕРИАЛОВ
IX Международной научной конференции студентов и молодых ученых
«Наука и образование - 2014»
PROCEEDINGS
of the IX International Scientific Conference for students and young scholars
«Science and education - 2014»
2014 жыл 11 сәуір
Астана
УДК 001(063) ББК 72
Ғ 96
Ғ 96
«Ғылым және білім – 2014» атты студенттер мен жас ғалымдардың ІХ Халықаралық ғылыми конференциясы = ІХ Международная научная конференция студентов и молодых ученых «Наука и образование - 2014» = The IX International Scientific Conference for students and young scholars «Science and education - 2014».
– Астана: http://www.enu.kz/ru/nauka/nauka-i-obrazovanie/, 2014. – 5830 стр.
(қазақша, орысша, ағылшынша).
ISBN 978-9965-31-610-4
Жинаққа студенттердің, магистранттардың, докторанттардың және жас ғалымдардың жаратылыстану-техникалық және гуманитарлық ғылымдардың өзекті мәселелері бойынша баяндамалары енгізілген.
The proceedings are the papers of students, undergraduates, doctoral students and young researchers on topical issues of natural and technical sciences and humanities.
В сборник вошли доклады студентов, магистрантов, докторантов и молодых ученых по актуальным вопросам естественно-технических и гуманитарных наук.
УДК 001(063) ББК 72
ISBN 978-9965-31-610-4 © Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық
университеті, 2014
3931
Из вышеизложенного следует, что предлагаемые композиции ингибиторов коррозии на основе промышленного ингибитора Тенгиз 45/2 и СПФ-Ц обладают высокими защитными свойствами от коррозии (90 – 99%) и могут быть рекомендованы к широкомасштабным лабораторным испытаниям, включая и промысловые.
Список использованных источников
1. Еламанов Б.Д. Основные проблемы разработки нефтяных месторождений, осложненной, осложненной коррозией, отложениями парафина и солей. Дисс. … на соискание ученой степени доктора техн. наук. - М., -2003. С. 55-102.
2. Жук Н.П. Курс теории коррозии и защиты металлов. – М.: Металлургия,1976. -595с.
3.Гарифов К, М. Методы повышения эффективности эксплуатации скважин на поздней стадии разработки нефтяных месторождений. Дисс. … на соискание ученой степени доктора технических наук, Бугульма,2001, -С.186 -189.
4.Кононов Н.С., Семенович В.В. Некоторые проблемы нефтегазоности Прикаспия/ в сб.
Геологические основы создания Прикаспийского нефтегазодобывающего комплекса, - М.: Наука, 1990,-С.132-146.
5. Капралова В.И., Шевченко Н.П., Уланова Н.М. и др. Перспективы применения фосфатосодержащих ингибиторов для защиты от коррозии на нефтяных месторождениях// Нефть и газ Казахстана.- 1997-ғ2 – С.76-78.
6. Капралова В.И., Шевченко Н.П., Уланова Н.М., Серазетдинов Д.З. Полифосфаты и силикополифосфаты как ингибиторы коррозии стали в нейтральных водных средах // Известия НАН РК, Серия химическая.-1995.- 31.- С.47-52.
7, Капралова В.И. Технологические основы получения и применения нового класса силикополифосфатных ингибиторов коррозии металлов. Дисс. … на соискание ученой степени докт.
техн. наук. – Алматы: ИХН, 2006. -273 с.
УДК628.161
КОАГУЛЯЦИОННАЯ ОЧИСТКА ПРИРОДНЫХ ВОД СОВРЕМЕННЫМИ ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫМИ РЕАГЕНТАМИ
Алекешева Альбина Жумагелдиевна [email protected]
Магистрант Западно-Казахстанского аграрно-технического университета имени Жангир хана, Уральск, Казахстан
Научный руководитель – Г. Адырова
Источником водоснабжения г.Уральска на 60% является река Урал. Вода этого поверхностного источника содержит крупнодисперсные и коллоидные примеси и классифицируется как маломутная, средней цветности. Обычно основная роль в процессе водоподготовки отводится коагуляции, в процессе которой удаляются коллоидные и взвешенные частицы, придающие ей мутность, цветность, а также неприятный вкус и запах. К сожалению, широко применяемый на очистных сооружениях в качестве коагулянта сернокислый алюминий обладает рядом существенных недостатков, основным из которых является отсутствие гарантированной стабильности процесса подготовки питьевой воды по цветности, перманганатной окисляемости, содержанию остаточного алюминия.
Так, при обработке воды с низкой температурой сернокислым алюминием скорость процессов хлопьеобразования и осаждения резко снижается, повышается вынос взвеси на фильтры, сокращается продолжительность фильтроцикла, затрудняется промывка [1]. В очищаемой воде сохраняется высокая концентрация остаточного алюминия, относящегося ко второму классу опасности по санитарно-токсикологическому показателю вредности (ПДК 0,5 мг/л). Несмотря на относительно низкую стоимость, использование сернокислого алюминия с высокими дозами, в конечном счете, приводит к значительным эксплуатационным затратам. Кроме того, приготовление рабочего раствора – сложный технологический процесс, состоящий из растворения, перекачивания и дозирования с большим количеством образующегося шлама. Эта проблема актуальна для многих водопроводных
3932 станций.
Были проведены лабораторные исследования по применению коагулянтов нового поколения – поликсихлоридов алюминия (ПОХА) или оксихлоридов алюминия (ОХА). Лабораторные испытания проводились с использованием сульфата алюминия, ПОХА и флокулянта - Магнофлок ЛТ-20.
Исследования проводились в зимний период при температуре 1,0-1,5ºС и цветности 31 градус ПКШ. Результаты лабораторных исследований показали положительные тенденции при коагуляционной водообработке реагентом поликсихлоридом алюминия в присутствии неионогенного флокулянтаМагнофлок ЛТ- 20 (Швейцария).
По сравнению с сернокислым алюминием полиоксихлорид алюминия более эффективен при низких температурах, обеспечивает меньшее содержание остаточного алюминия в воде. ПОХА имеет полимерную структуру, что приводит к усилению электростатических взаимодействий между его положительно заряженными коллоидными частицами или растворенными веществами. Он требует меньшего количества щелочи для создания оптимальной величины рН, так как является частично нейтрализованным веществом, ускоряет рост флоккул и увеличивает их прочность благодаря своей полимерной структуре.
Механизм действия ПОХА, добавленного в обрабатываемую воду, характеризуется тремя основными процессами: коагуляции, флокуляции, сорбции и осаждения. На первом этапе, после дозирования в воду ПОХА, он диссоциирует:
Al2(OH)nCl6-n→ 2Al3++nOH-+(6-n)Cl-(1)
Далее ионы трехвалентного алюминия вступают во взаимодействие с присутствующим в воде карбонат- и гидрокарбонат-ионами с образованием малорастворимого соединения – гидрооксида алюминия:
Al3++ 3CO-3→ Al(OH)3↓+ 3CO2↑(2)
2Al3++3HCO2-3+ 3H2O→ 2Al(OH)3↓+ 3CO2↑(3)
Одновременно происходит гидролиз избытка ионов алюминия, завершающийся образованием гидрооксида алюминия:
Al3++3H2O→ Al(OH)3↓+ 3H+(4)
При использовании в качестве коагулянта ПОХА при его диссоциации, согласно выражению (1), образуются ионы OH-, которые будут нейтрализовать ионы водорода H+, образующиеся в реакции гидролиза (4)[2]. Этим можно объяснить гораздо меньшее влияние величины pH на процесс коагуляции с использованием ПОХА, чем с сернокислым алюминием. Растворение ПОХА происходит с выделением тепла, поэтому отпадает необходимость в подогреве воды для приготовления рабочих растворов в холодное время года, а сам процесс коагуляции гораздо меньше подвержен влиянию изменения температуры обрабатываемой воды.
Правильный выбор рабочего диапазона дозы коагулянта, его точное и равномерное дозирование в очищаемую воду являются наиболее важными в ходе технологического процесса. При недостатке коагулянта неудовлетворительные результаты очистки воды вызваны неполной дестабилизацией частиц вследствие их перезарядки.
В процессе испытаний была проведена пробная коагуляция в лабораторных условиях:
интервал доз полиоксихлорида алюминия 9-11 мг/л, доза флокулянта 0,05-0,1 мг/л; доза сернокислого алюминия 60 мг/л, при дозе флокулянта 0,1-0,2 мг/л. На основании проведенных исследований эффективности процессов и качественных показателей анализа воды после обработки реагентами была принята доза полиоксихлорида алюминия 10 мг/л и доза флокулянта 0,05 мг/л.
Результаты лабораторных исследований приведены в табл. 1-2.
Таблица 1 – Пробное коагулирование с использованием коагулянта сульфата алюминия и флокулянтаМагнофлок ЛТ-20
Наименование показателей Единицы измерения
Сульфат алюминия (1 сорт) ОАО «Алюминий Казахстан», г. Павлодар
Содержание Al2О3 в товарном продукте
% 16,2
Доза коагулянта мг/дм3 60 60
Доза флокулянта мг/дм3 0,1 0,2
3933 Магнафлок ЛТ-20
Хлопьеобразование 15 мин. средние хлопья по всему объему
средние хлопья по всему объему
Осаждение 30 мин. средние хлопья
по всему объему, осадок 5 мм
средние хлопья по всему объему,
осадок 5 мм
Осветление 60 мин. Осадок 5 мм Осадок 6 мм
Цветность град. 10 11
Мутность мг/дм3 0,93 0,86
Окисляемость перманганатная мг О/дм3 2,32 2,32
Алюминий мг/дм3 0,122 0,077
рН ед. рН 7,35 7,31
Щелочность мг/дм3 2,0 2,0
Характеристика воды реки Урал: температура, °С – tв = 0,2°С; tнач= 5,6°С; tкон = 6,8°С; рН – 7,68; щелочность – 2,5 ммоль/дм3; мутность – 5,65 мг/дм3; цветность – 31 град.; окисляемость перманганатная – 7,52 мгО/дм3; алюминий - <0.04 мг/дм3.
Таблица 2 – Пробное коагулирование с использованием коагулянта полиоксихлорид алюминия и флокулянтаМагнофлок ЛТ-20
Наименование
показателей Ед. изм. Полиоксихлорид алюминия (ПОХА)
«Аква-АуратТМ30» ОАО «АУРАТ» г. Москва Содержание Al2О3 в
товарном продукте % 30
Доза коагулянта мг/дм3 9,0 10,0 11,0 9,0 10,0 11,0
Доза
флокулянтаМагнафл ок ЛТ-20
мг/дм3 0,05 0,05 0,05 0,1 0,1 0,1
Хлопьеобразование 15 мин.
по всему объему мелкие хлопья
мелкие хлопья по всему
объему
мелкие хлопья по всему
объему
мелкие хлопья по всему
объему
мелкие хлопья
по всему объему
мелкие хлопья по всему
объему
Осаждение 30 мин.
по всему объему,
осадок 6 мм мелкие хлопья
средние хлопья по всему
объему, осадок 5
мм
средние хлопья по всему
объему, осадок
6 мм
мелкие хлопья по всему
объему, осадок 5
мм
мелкие хлопья
по всему объему,
осадок 6 мм
средние хлопья по всему
объему, осадок 5
мм Осветление 60 мин. Осадок 6
мм
Осадок 5мм
Осадок 6 мм
Осадок 5мм
Осадок 6 мм
Осадок 7 мм
Цветность град. 10,8 10,3 9,7 11,3 11,0 10,5
Мутность мг/дм3 0,93 0,86 0,72 0,68 0,62 0,56
Окисляемость перманганатная
мг/дм3 2,64 2,48 2,16 2,32 2,32 1,16
Алюминий мг/дм3 0,151 0,138 0,116 0,165 0,100 0,091
рН ед. рН 7,50 7,51 7,52 7,58 7,57 7,53
Щелочность мг/дм3 2,20 2,10 2,0 2,10 2,0 2,0
Таким образом, установлено, что качество воды по перманганатной окисляемости, остаточному алюминию, цветности и мутности улучшилось. Аналогичные показатели достигаются
3934
при использовании сульфата алюминия дозой 60 мг/л и флокулянта дозой 0,1-0,2 мг/л.
Список использованных источников
1. Кирсанов А.А., Егорова Ю.А., Ерчев В.Н., Дударев В.А. Экономическая эффективность применения коагулянта на насосно-фильтровальной станции г.Самары / Водоснабжение и санитарная техника, 2011, ғ9. Ч.2. С.26-28.
2. Драгинский В.Л., Алексеева Л.П., Гетманцев С.В. Коагуляция в технологии очистки природных вод. – М., 2005
УДК 543(075.8)
ТЕМІР (III) ИОНЫНЫҢ ТИОСЕМИКАРБАЗИДТІҢ СТЕАРИН ҚЫШҚЫЛЫНДАҒЫ БАЛҚЫМАСЫМЕН ЭКСТРАКЦИЯЛАУ ӘДІСІ
Алмаганбетова Гулжанар Койбагаровна [email protected]
ЖҒФ Химия мамандығының 4-ші курс студенті
Л.Н. Гумилева атындағы Еуразия ұлттық университеті, Астана қ., Қазақстан.
Ғылыми жетекші - К. Тосмағанбетова
Темір(III) катионының тиосемикарбазидтің стеарин қышқылындағы балқымасымен экстракциялану дәрежесіне бірқатар факторлардың әсері зерттелді. Оның сандық бӛлінуінің оңтайлы жағдайлары анықталды. Алынған нәтижелер анализ жүргізу арқылы расталды.
Кілт сӛздер:
Темір, стеарин қышқылы, тиосемикарбазид, экстаркция, экстракт, экстаркциялану дәрежесі, таралу коэффициенті, таңдамалылық, диффузиялық шағылу спектрі.
Key words:
Iron, extraction, extract, extent extraction, distribution coefficient, selectivity, spectrums of diffusive reflection.
Сирек және асыл металдардың катиондарын таңдамалы түрде бӛлу әдістері ішіндегі ең тиімділерінің бірі – жеңіл балқитын органикалық заттармен экстракциялау. Қазіргі таңда экстрагенттің жеңіл балқитын органикалық заттармен қоспасы кең қолданылып келеді. S, O, N- құрамды органикалық экстрагенттер практикалық және теориялық тұрғыда кӛбірек қызығутушылық тудырады [1-5]. Бұлардың қатарына тиосемикарбазид жатады. Үш координационды белсенді орталығы бар тиосемикарбазид d-металдармен кешенді қосылыстар түзуге бейімділікке ие.
Қосылыстың ішкі сферасында лиганда молекуласының санына тәуелді берік бесмүшелі хелатты түйіндер [Me(NH2CSNHNH2)]1+, [Me(NH2CSNHNH2)2]2+, [Me(NH2CSNHNH2)3]3+ түзіледі. Және бидентантты тиосемикарбазид молекулалары комплекс түзуші катионмен күкірт және азот атомдары арқылы байланысады [1].
Қоршаған ортаның әртүрлі нысандарындағы аз мӛлшердегі темірді анықтау сезімталдығы, селективтігі жоғары, экспрессті әдістерді жасауды талап етеді [2].
Темірді анықтауда: спектральды, электрохимиялық, фотометриялық әдістер қолданылады.
Қазіргі кезде элементті анықтауда біріктірілген (гибридті) анализ, яғни химиялық бӛлу әдісі мен физикалық анықтау әдістері негізіндегі анализ кӛп қолдау табуда. Біріктірілген әдістердің болашағы диффузиялық шағылу спекроскопия әдісімен байланысты болуы мүмкін. Себебі бұл әдісте қолданатын аппаратура экологиялық қауіпсіз, ықшам, экономикалық тұрғыдан тиімді. Алынған қатты экстракт ұзақ сақталады, сақтау барысында қасиеттерін ӛзгертпейді, уақыт ӛткеннен кейін түсірілген нәтижелер қайталанады, сондықтан оны стандартты үлгі ретінде ұсынуға болады [3].
Тәжірибелік бӛлім
Тәжірибенің техникасы, қолданылған реагенттер мен аппаратуралар.
Темір (III) стандартты ерітіндісін (TFe = 1мг/мл) квалификациясы «т.т.а.» темір (III) оксидін (Fe2O3) 0,1428 г концентрлі тұз қышқылының (HCl) 1:1 қатынастағы ерітіндісімен ерітіліп, ӛлшеу колбасында Аквилон-301 деионизаторында ионсыздандырылған сумен 100мл дейін келтірілді [4].
Жұмысшы ерітінділер стандартты ерітіндіні ионсыздандырылған сумен сұйылту арқылы дайындалды. Металл катионының экстракциялану дәрежесіне бақылау оның сулы фазадағы мӛлшерін