Сорбент углеводородов и липидов и способ его получения

Сорбент углеводородов и липидов содержит мелкодисперсный материал, на поверхности которого зафиксированы силоксановые фрагменты общей формулы

где R - О; R_a - СН₃; R_b - СН₃, Н; R_c - ОСН₃, СН₃; n≤50.

Способ получения сорбента состоит в том, что частицы мелкодисперсного материала модифицируют кремнийорганической жидкостью из группы: растворы гидридсилоксановых жидкостей в неполярных растворителях, водные эмульсии гидридсилоксановых жидкостей, путем постепенной загрузки и перемешивания компонентов в реакторе при температуре 20-500°С в течение 15-60 минут со скоростью вращения мешалки, обеспечивающей режим турбулентности, с последующим высушиванием в течение 3-4 часов при температуре 150±25°С. Изобретение обеспечивает одностадийность способа при повышении гидрофобности и уменьшении времени связывания сорбента с извлекаемыми веществами. 2 н. и 9 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к составам твердых сорбентов, предназначенных для удаления жировых или масляных частиц или подобных плавающих веществ, для поддержания в надлежащем состоянии или очистки поверхности водоемов от нефти и подобных плавающих материалов отделением и удалением этих материалов путем сорбционной очистки.

Известен порошкообразный сорбент для сбора углеводородов, содержащий ферромагнетики, углерод и водород при определенном соотношении компонентов, причем массовое соотношение углерода и водорода составляет 30-60, а частицы порошка имеют сферическую форму с размером 0,015-0,500 мкм (RU №2088534, 1995).

Недостатками такого сорбента являются низкая эффективность, высокая себестоимость и сложность производства.

Известен сорбент, полученный путем смешения сфер феррита бария диаметром 8-10 мм с гранулами и порошком окиси железа. Очистки воды с помощью данного сорбента от нефтепродуктов предполагает фильтрование воды через полученный сорбент (RU №2156225, 2000).

Недостатками такого сорбента являются недостаточная плавучесть, высокая себестоимость и непригодность для очистки поверхности больших акваторий.

Известен сорбент углеводородов из воды на основе магнетита и способ его получения, предусматривающие химическую модификацию поверхности частиц магнетита кремнийсодержащим соединением таким образом, что на поверхности магнетита иммобилизованы группы общей формулы

где R и R′ - H, CH₃, C₂H₅; n=10-20.

Согласно данному изобретению суспензию магнетита в органическом растворителе на первой стадии обрабатывают аминопропилтриэтоксисиланом или аминоэтоксисилоксаном, а на второй стадии полученный аппретированный магнетит обрабатывают кремнийорганической гидрофобизирующей жидкостью. Магнетит используют в виде частиц с размером (1-100)·10^-6 м, улавливаемых электрофильтрами металлургических производств, или в виде частиц, полученных осаждением из растворов солей Fe²⁺/Fe⁺³ щелочью, с размером частиц (0,01-1,0)·10^-6 м. При этом для получения сорбента суспензию магнетита обрабатывают γ-аминопропилтриэтоксисиланом или аминоэтоксисилоксаном при массовом соотношении указанных соединений и магнетита, равном 1:(50-150), при температуре 15-40°С. В качестве кремнийорганической жидкости используют водную эмульсию этилгидридсилоксановой или метилгидридсилоксановой жидкости при содержании эмульсии кремнийорганических соединений 4-50% и массовом соотношении аппретированный магнетит/водная эмульсия, равном (2,0-50):1. Предпочтительно сушку сорбента ведут при 150-200°С до остаточного содержания влаги менее 5%. В результате общее количество метальных и этильных радикалов на поверхности магнетита составляет 0,01-0,1 моль на 100 г магнетита. При этом удельная поверхность составляет 20-150 м²/г сорбента (RU №2232633, 2004).

Недостатками данного сорбента и способа его получения являются высокая себестоимость из-за узости сырьевой базы, необходимости тщательного фракционирования и отбора частиц магнетита по размеру и многостадийности его обработки в процессе производства, нежелательно большое водопоглощение до 10% от исходного водопоглощения частиц сырья, т.е. недостаточная гидрофобность, большое время связывания сорбента с извлекаемыми веществами, составляющее от 7 мин и более, обусловленные малым общим количеством и неоптимальным строением групп (или фрагментов, или радикалов), иммобилизованных на поверхности сорбента.

Технической задачей настоящего изобретения является разработка способа и получение недорогого сорбента для очистки воды от углеводородов и липидов, обеспечивающего более высокую эффективность очистки, и расширение арсенала сорбентов для очистки воды от углеводородов и липидов и арсенала способов получения сорбента.

Технический результат, обеспечивающий решение задачи, состоит в снижении себестоимости благодаря расширению сырьевой базы недорогих и широко доступных мелкодисперсных материалов, одностадийности химической обработки материала в процессе получения сорбента, снижении водопоглощения до 5% от исходного водопоглощения частиц, т.е. повышение гидрофобности, уменьшение времени связывания сорбента с извлекаемыми веществами, составляющее от 10 с до 5 минут, обусловленные увеличенным общим количеством и оптимальным строением групп, зафиксированных на поверхности сорбента.

Сущность изобретения в части сорбента углеводородов и липидов состоит в том, что сорбент углеводородов и липидов содержит водопоглощающий мелкодисперсный материал, поверхность частиц которого модифицирована кремнийорганическими соединениями, причем на поверхности частиц водопоглощающего мелкодисперсного материала в качестве модифицирующих кремнийорганических соединений зафиксированы силоксановые фрагменты общей формулы

где R - О;

R_a - СН₃;

R_b - СН₃, Н;

R_c - ОСН₃, СН₃;

n≤50.

Предпочтительно в качестве мелкодисперсного материала он содержит твердофазный мелкодисперсный материал, частицы которого обладают диа-, пара- и/или ферромагнитными свойствами.

Предпочтительно в качестве мелкодисперсного материала он содержит твердофазный мелкодисперсный материал из группы: белая сажа, мел химически осажденный, песок речной, торф, древесина (стружки или опилки), магнетит.

При этом количество силоксановых групп на поверхности частиц мелкодисперсного материала составляет 0,1-0,3 моля на 100 г сорбента, его водопоглощение в 2-6 раз меньше, чем водопоглощение входящих в его состав мелкодисперсных частиц, а время связывания им извлекаемых веществ находится в пределах от 10 секунд до 5 минут.

Сущность изобретения в части способа получения выше охарактеризованного сорбента углеводородов и липидов состоит в том, что частицы мелкодисперсного водопоглощающего материала модифицируют кремнийорганической жидкостью из группы: растворы гидридсилоксановых жидкостей в неполярных растворителях, водные эмульсии гидридсилоксановых жидкостей, причем модификацию осуществляют путем постепенной загрузки и перемешивания материала в реакторе с кремнийорганической жидкостью при температуре 20-50°С в течение 15-60 минут механической мешалкой со скоростью вращения, обеспечивающей режим турбулентности, с последующим высушиванием в течение 3-4 часов при температуре 150±25°С, причем скорость вращения механической мешалки выбирается из условия:

Re=n·d²/γ=2000÷12000,

где Re - число Рейнольдса;

γ - кинематическая вязкость кремнийорганической жидкости;

n - число оборотов мешалки в минуту;

d - диаметр мешалки.

В частных случаях реализации частицы мелкодисперсного материала модифицируют при атмосферном давлении кремнейорганической жидкостью в неполярном растворителе с диэлектрической проницаемостью менее 3 и температурой кипения не более 130°С. В иных случаях реализации частицы мелкодисперсного материала модифицируют раствором гидридсилоксановой жидкости в неполярном растворителе при их соотношении 1:40 соответственно.

Предпочтительно сорбент высушивают слоем высотой не более 50 мм, причем в мелкодисперсные материалы перед высушиванием могут добавлять нейтрализующий агент, например 30%-ную уксусную кислоту, и дополнительно перемешивают 10-15 мин, а в качестве мелкодисперсного материала берут твердофазный мелкодисперсный материал из группы: белая сажа, мел химически осажденный, песок речной, торф, магнетит, древесина (стружка или опилки).

Реализацию способа, проверку свойств полученного сорбента и его применение осуществляют следующим образом.

В примерах реализации сорбента и способа его получения были использованы следующие твердофазные водопоглощающие (т.е. гидрофильные и, следовательно, имеющие группы ОН на поверхности) мелкодисперсные материалы, частицы которых обладают диа-, пара- и/или ферромагнитными свойствами, для получения на их основе сорбентов для сбора углеводородов.

1. Белая сажа - БС-120 (источник - Стерлитамак, Башкортостан).

2. Мел химически осажденный.

3. Песок речной.

3. Торф (источник - Подмосковье).

5. Древесина (стружки или опилки).

6. Магнетит.

Структурные формулы самих сорбентов (гидрофильных мелкодисперсных материалов) зависят от типа материала и приведены в специальной литературе. Эти вещества были модифицированы с помощью кремнийорганических соединений по заявляемому способу, в результате чего получены органосилоксановые соединения, которые, взаимодействуя с реакционноспособными ОН-группами, находящимися на поверхности гидрофильного материала, придают этому материалу способность плавать и поглощать значительное количество нефти или масла.

Экспериментальная проверка эффективности полученных согласно настоящему изобретению сорбентов производилась следующим образом.

Были изучены следующие характеристики полученных сорбентов: насыпной вес, размер частиц, водопоглощение по сравнению с исходным сырьем, связывающая способность в отношении нефти и липидов, способность собранного материала (сорбента со связанным углеводородом) плавать или тонуть.

Насыпной вес определяли следующим образом.

Взвешивали коническую пластиковую градуированную пробирку объемом 1,5 см³, вносили в нее 1 см³ исследуемого вещества и определяли вес пробирки с веществом. Насыпной вес вещества вычисляли как разницу в весе пробирки с веществом и веса самой пробирки.

Взвешивание проводили на аналитических весах фирмы Ohans с точностью измерения 0,1 мг.

Размер частиц определяли с помощью метода световой микроскопии на микроскопе «Билам».

Определение водопоглощения сорбентов и сырья осуществляли по следующей методике.

В пластиковую пробирку объемом 5 см³ помещали по 500 мг исходного вещества и сорбента, взвешивали пробирки и добавляли по 4 мл воды. Пробирки с веществом или сорбентом и водой помещали на механический встряхиватель и инкубировали в течение 30 минут.

Из пробирок сливали воду через плотный бумажный фильтр и определяли вес пробирки с сорбентом после контакта с водой.

Производили вычисление отношения водопоглощения исходного водопоглощающего мелкодисперсного материала (т.е. гидрофильного и имеющего группы ОН на поверхности) и сорбента, полученного на его основе.

Связывающую способность сорбентов в отношении нефти и липидов определяли следующим образом.

В пластиковую чашку Петри объемом 50 см³, предварительно взвешенную, вливали 30 см³ воды и 1 см³ нефти. Брали навеску сорбента 50 мг или 100 мг и наносили сверху сорбент на пятно нефти, перемешивали путем легкого покачивания в течении 5 минут и собранную смесь удаляли с поверхности или сливали нефть, если собранная смесь тонет. Полноту удаления оценивали или визуально, или путем взвешивания оставшейся несвязанной нефти.

В исследованиях использовали нефть с удельным весом 0,8 г/см³ и масло растительное, удельный вес 0,9 г/см³.

Для получения сорбента использовали кремнийорганические жидкости двух типов.

А. Гидридсилоксановые (или гидрид(метокси)силоксановые) жидкости (ГЖ-1,2,3,4), в виде 5% растворов в неполярных растворителях (гексан) или 3-7% водных эмульсий. При обработке твердого мелкодисперсного материала указанными жидкостями на его поверхности фиксируются силоксановые фрагменты,содержащие радикалы соответствующие жидкостям ГЖ-1÷ГЖ-4.

Расшифровка структурных формул кремнийорганических жидкостей:

ГЖ-1 представляет собой жидкость, содержащую кремнийорганические фрагменты в соответствии с формулой (1) при n=10-20

,

ГЖ-2 содержит кремнийорганические фрагменты в соответствии с формулой (1) при n=20-40

,

ГЖ-3 содержит кремнийорганические фрагменты в соответствии с формулой (1) при n=30-50

,

ГЖ-4 содержит кремнийорганические фрагменты в соответствии с формулой (1) при n=5-10

,

Промышленное производство гидридсилоксановых жидкостей аналогично производимым по ТУ 38-103698-89 жидкостям, применяемым в строительстве зданий и дорог. В качестве неполярного растворителя может применяться гексан (химическая формула СН₃(СН₂)₄-СН₃) или нефрас.

Связь силоксановых групп сорбента с поверхностью носителя основана на том, что функциональная группа, находящаяся у атома Si, взаимодействует с гидроксильной группой, связанной с поверхностью водопоглощающего мелкодисперсного материала водородной связью, и фиксируется на ней. При этом в качестве продукта реакции образуется Н₂ (в случае гидридсодержащей жидкости) и СН₃ОН (в случае метоксисодержащего продукта):

M-OH+H[Si(R_aR_b)-O-]_n→M-O[Si(R_aR_b)-O-]_n+H₂↑

M-OH+CH₃O[Si(R_aR_bR_c)]→M-O[Si(R_aR_bR_c)]+CH₃OH

(где М- поверхность сорбента).

В результате у атома Si, связанного с поверхностью, остаются только две свободных валентности и он способен образовывать силоксановые связи с двумя атомами Si, как изложено выше.

Модификация твердых сорбентов кремнийорганическими соединениями в неполярном растворителе.

Пример 1.

В лабораторную колбу объемом 1 литр с мешалкой диаметром 30 мм загружают 200 г неполярного растворителя (гексана) и 5 г гидридсилоксановой жидкости ГЖ-1. Устанавливают число оборотов мешалки 300 об/мин, что соответствует турбулентному режиму перемешивания (Re=11250). Далее в колбу загружают в течение 5 минут мелкодисперсный материал (белая сажа) в количестве 50 г. Полученную суспензию перемешивают при температуре окружающей среды (здесь и далее температура окружающей среды составляет 20-25°С) в течение 15-20 минут и выгружают в противень размером 300×300 мм и высотой отбортовки 50 мм. Противень помещают в сушильный шкаф и сушат при температуре 150°С в течение 3-4 часов с периодическим перемешиванием шпателем (здесь и далее в течение сушки температура поддерживается с допустимым технологическим отклонением ±25°С). Затем обогрев сушильного шкафа выключают и после естественного охлаждения выгружают модифицированный сорбент в тару.

На поверхности сорбента зафиксированы кремнийорганические фрагменты в соответствии с формулой (1) при n=10-20

Насыпной вес полученного сорбента 0,21 г/см³.

Размер частиц 10-20 мкм.

Водопоглощение сорбента в 5,1 раза меньше, чем водопоглощение входящих в его состав мелкодисперсных частиц сажи.

Связывающая способность нефти 1:15-20. Время связывания составляет от 50 секунд до 2 минут.

Связывающая способность сорбента в отношении масла растительного (далее - масла) 1:10-15. Время связывания составляет от 60 секунд до 3 минут.

Собранная смесь (здесь и далее - сорбент со связанным углеводородом) плавает.

Пример 2.

В лабораторную колбу объемом 1 литр с мешалкой диаметром 30 мм загружают 200 г неполярного растворителя (гексана) и 5 г силоксановой жидкости ГЖ-2. Устанавливают число оборотов мешалки 320 об/мин, что соответствует турбулентному режиму перемешивания (Re=11800). Далее в колбу загружают в течение 5 минут мелкодисперсный материал (белая сажа) в количестве 50 г. Полученную суспензию перемешивают при температуре окружающей среды в течение 15-20 минут и выгружают в противень размером 300×300 мм и высотой отбортовки 50 мм. Противень помещают в сушильный шкаф и сушат при температуре 150°С в течение 3-4 часов с периодическим перемешиванием шпателем. Затем обогрев сушильного шкафа выключают и после естественного охлаждения выгружают модифицированный сорбент в тару.

На поверхности сорбента зафиксированы кремнийорганические фрагменты в соответствии с формулой (1) при n=20-40

Насыпной вес полученного сорбента 0,22 г/см³.

Размер частиц 12-24 мкм.

Водопоглощение сорбента в 5 раза меньше, чем водопоглощение входящих в его состав мелкодисперсных частиц сажи.

Связывающая способность нефти 1:15-20. Время связывания составляет от 50 секунд до 2,5 минут.

Связывающая способность нефти 1:15-20. Время связывания составляет от 50 секунд до 2,5 минут.

Связывающая способность в отношении масла 1:10-15. Время связывания составляет 2-5 минут.

Собранная смесь плавает.

Пример 3.

В лабораторную колбу объемом 1 литр с мешалкой диаметром 30 мм загружают 200 г неполярного растворителя (гексана) и 5 г силоксановой жидкости ГЖ-3. Устанавливают число оборотов мешалки 310 об/мин, что соответствует турбулентному режиму перемешивания (Re=11650). Далее в колбу загружают в течение 5 минут мелкодисперсный материал (белая сажа) в количестве 50 г. Полученную суспензию перемешивают при температуре окружающей среды в течение 15-20 минут и выгружают в противень размером 300×300 мм и высотой отбортовки 50 мм. Противень помещают в сушильный шкаф и сушат при температуре 150°С в течение 3-4 часов с периодическим перемешиванием шпателем. Затем обогрев сушильного шкафа выключают и после естественного охлаждения выгружают сорбент в тару.

На поверхности сорбента зафиксированы кремнийорганические фрагменты в соответствии с формулой (1) при n=30-50

Насыпной вес полученного сорбента 0,2 г/см³.

Размер частиц 10-22 мкм.

Водопоглощение сорбента в 5,2 раза меньше, чем водопоглощение входящих в его состав мелкодисперсных частиц сажи.

Связывающая способность нефти 1:15-20. Время связывания составляет от 45 секунд до 2 минут.

Связывающая способность сорбента в отношении масла 1:10-15.

Время связывания составляет 1-3 минуты.

Собранная смесь плавает.

Пример 4.

В лабораторную колбу объемом 1 литр с мешалкой диаметром 30 мм загружают 200 г неполярного растворителя (гексана) и 5 г гидридсилоксановой жидкости ГЖ-4. Устанавливают число оборотов мешалки 280 об/мин, что соответствует турбулентному режиму перемешивания (Re=10050). Далее в колбу загружают в течение 5 минут мелкодисперсный материал (белая сажа) в количестве 50 г. Полученную суспензию перемешивают при температуре окружающей среды в течение 15-20 минут и выгружают в противень размером 300×300 мм и высотой отбортовки 50 мм. Противень помещают в сушильный шкаф и сушат при температуре 150°С в течение 3-4 часов с периодическим перемешиванием шпателем. Затем обогрев сушильного шкафа выключают и после естественного охлаждения выгружают сорбент в тару.

На поверхности сорбента зафиксированы кремнийорганические фрагменты в соответствии с формулой (1) при n=5-10

Насыпной вес полученного сорбента 0,2 г/см³.

Размер частиц 10-22 мкм.

Водопоглощение сорбента в 5,3 раза меньше, чем водопоглощение входящих в его состав мелкодисперсных частиц сажи.

Связывающая способность нефти 1:18-20. Время связывания составляет от 50 секунд до 2 минут.

Связывающая способность сорбента в отношении масла 1:10-15.

Время связывания 1-3 минуты.

Собранная смесь плавает.

Пример 5.

В лабораторную колбу объемом 1 литр с мешалкой диаметром 30 мм загружают 200 г неполярного растворителя (гексана) и 5 г гидридсилоксановой жидкости ГЖ-1. Устанавливают число оборотов мешалки 300 об/мин, что соответствует турбулентному режиму перемешивания (Re=11250). Далее в колбу загружают в течение 5 минут мелкодисперсный материал (химически осажденный мел) в количестве 50 г. Полученную суспензию перемешивают при температуре окружающей среды в течение 15-20 минут и выгружают в противень размером 300×300 мм и высотой отбортовки 50 мм. Противень помещают в сушильный шкаф и сушат при температуре 150°С в течение 3-4 часов с периодическим перемешиванием шпателем. Затем обогрев сушильного шкафа выключают и после естественного охлаждения выгружают модифицированный сорбент в тару.

На поверхности сорбента зафиксированы кремнийорганические фрагменты в соответствии с формулой (1) при n=10-20

Насыпной вес сорбента - 0,91 г/ см³.

Размер частиц 20-50 мкм.

Водопоглощение сорбента в 2,6 раза меньше, чем водопоглощение входящих в его состав мелкодисперсных частиц мела.

Связывающая способность нефти 1:10. Время связывания веществ находится в пределах от 1 до 5 минут.

Связывающая способность сорбента в отношении масла 1:5-7. Время связывания вещества составляет 3-10 минут.

Собранная смесь плавает.

Пример 6.

В лабораторную колбу объемом 1 литр с мешалкой диаметром 30 мм загружают 200 г неполярного растворителя (гексана) и 5 г силоксановой жидкости ГЖ-2. Устанавливают число оборотов мешалки 320 об/мин, что соответствует турбулентному режиму перемешивания (Re=11800). Далее в колбу загружают в течение 5 минут мелкодисперсный материал (химически осажденный мел) в количестве 50 г. Полученную суспензию перемешивают при температуре окружающей среды в течение 15-20 минут и выгружают в противень размером 300×300 мм и высотой отбортовки 50 мм. Противень помещают в сушильный шкаф и сушат при температуре 150°С в течение 3-4 часов с периодическим перемешиванием шпателем. Затем обогрев сушильного шкафа выключают и после естественного охлаждения выгружают модифицированный сорбент в тару. На поверхности сорбента зафиксированы кремнийорганические фрагменты в соответствии с формулой (1) при n=20-40

,

Насыпной вес сорбента 0,9 г/ см³.

Размер частиц 20-50 мкм.

Водопоглощение в 2,7 раза меньше, чем водопоглощение входящих в его состав мелкодисперсных частиц мела.

Связывающая способность нефти 1:10. Время связывания им извлекаемых веществ находится в пределах от 1,5 до 5 минут.

Связывающая способность сорбента в отношении масла 1:5-7.

Время связывания составляет 3-7 минут.

Собранная смесь плавает.

Пример 7.

В лабораторную колбу объемом 1 литр с мешалкой диаметром 30 мм загружают 200 г неполярного растворителя (гексана) и 5 г силоксановой жидкости ГЖ-3. Устанавливают число оборотов мешалки 310 об/мин, что соответствует турбулентному режиму перемешивания (Re=11650). Далее в колбу загружают в течение 5 минут мелкодисперсный материал (химически осажденный мел) в количестве 50 г. Полученную суспензию перемешивают при температуре окружающей среды в течение 15-20 минут и выгружают в противень размером 300×300 мм и высотой отбортовки 50 мм. Противень помещают в сушильный шкаф и сушат при температуре 150°С в течение 3-4 часов с периодическим перемешиванием шпателем. Затем обогрев сушильного шкафа выключают и после естественного охлаждения выгружают сорбент в тару.

На поверхности сорбента зафиксированы кремнийорганические фрагменты в соответствии с формулой (1) при n=30-50

Насыпной вес сорбента 0,92 г/см³.

Размер частиц 25-55 мкм.

Водопоглощение сорбента в 2,45 раза меньше, чем водопоглощение входящих в его состав мелкодисперсных частиц мела.

Связывающая способность нефти 1:10. Время связывания им извлекаемых веществ находится в пределах от 1 до 5 минут.

Связывающая способность сорбента в отношении масла 1:5-7.

Время связывания составляет 3-7 минут.

Собранная смесь плавает.

Пример 8.

В лабораторную колбу объемом 1 литр с мешалкой диаметром 30 мм загружают 200 г неполярного растворителя (гексана) и 5 г гидридсилоксановой жидкости ГЖ-4. Устанавливают число оборотов мешалки 280 об/мин, что соответствует турбулентному режиму перемешивания (Re=10050). Далее в колбу загружают в течение 5 минут мелкодисперсный материал (химически осажденный мел) в количестве 50 г. Полученную суспензию перемешивают при температуре окружающей среды в течение 15-20 минут и выгружают в противень размером 300×300 мм и высотой отбортовки 50 мм. Противень помещают в сушильный шкаф и сушат при температуре 150°С в течение 3-4 часов с периодическим перемешиванием шпателем. Затем обогрев сушильного шкафа выключают и после естественного охлаждения выгружают сорбент в тару.

На поверхности сорбента зафиксированы кремнийорганические фрагменты в соответствии с формулой (1) при n=5-10

Насыпной вес сорбента 0,91 г/ см³.

Размер частиц 20-55 мкм.

Водопоглощение сорбента в 2,45 раза меньше, чем водопоглощение входящих в его состав мелкодисперсных частиц мела.

Связывающая способность нефти 1:10. Время связывания им извлекаемых веществ находится в пределах от 1 до 5 минут.

Связывающая способность сорбента в отношении масла 1:5=7.

Время связывания составляет 3-7 минут.

Собранная смесь плавает.

Пример 9.

В лабораторную колбу объемом 1 литр с мешалкой диаметром 30 мм загружают 200 г неполярного растворителя (гексана) и 5 г гидридсилоксановой жидкости ГЖ-1. Устанавливают число оборотов мешалки 150 об/мин, что соответствует турбулентному режиму перемешивания (Re=675). Далее в колбу загружают в течение 5 минут мелкодисперсный материал (речной песок) в количестве 50 г. Полученную суспензию перемешивают при температуре окружающей среды в течение 15-20 минут и выгружают в противень размером 300×300 мм и высотой отбортовки 50 мм. Противень помещают в сушильный шкаф и сушат при температуре 150°С в течение 3-4 часов с периодическим перемешиванием шпателем. Затем обогрев сушильного шкафа выключают и после естественного охлаждения выгружают сорбент в тару. На поверхности сорбента зафиксированы кремнийорганические фрагменты в соответствии с формулой (1) при n=10-20

Насыпной вес сорбента 1,52 г/см³.

Размер частиц 500 мкм.

Водопоглощение сорбента в 2 раза меньше, чем водопоглощение входящих в его состав мелкодисперсных частиц песка.

Связывающая способность нефти 1:5. Время связывания им извлекаемых веществ находится в пределах от 10 до 60 секунд.

Связывающая способность сорбента в отношении масла 1:3-5.

Время связывания им извлекаемых веществ находится в пределах от 30 секунд до 2 минут.

Собранная смесь тонет.

Пример 10.

В лабораторную колбу объемом 1 литр с мешалкой диаметром 30 мм загружают 200 г неполярного растворителя (гексана) и 5 г силоксановой жидкости ГЖ-2. Устанавливают число оборотов мешалки 160 об/мин, что соответствует турбулентному режиму перемешивания (Re=700). Далее в колбу загружают в течение 5 минут мелкодисперсный материал (речной песок) в количестве 50 г. Полученную суспензию перемешивают при температуре окружающей среды в течение 15-20 минут и выгружают в противень размером 300×300 мм и высотой отбортовки 50 мм. Противень помещают в сушильный шкаф и сушат при температуре 150°С в течение 3-4 часов с периодическим перемешиванием шпателем. Затем обогрев сушильного шкафа выключают и после естественного охлаждения выгружают сорбент в тару. На поверхности сорбента зафиксированы кремнийорганические фрагменты в соответствии с формулой (1) при n=20-40

Насыпной вес сорбента 1,53 г/см³.

Размер частиц 490-510 мкм.

Водопоглощение сорбента в 2,1 раза меньше, чем водопоглощение входящих в его состав мелкодисперсных частиц песка.

Связывающая способность нефти 1:5. Время связывания им извлекаемых веществ находится в пределах от 10 до 60 секунд.

Связывающая способность сорбента в отношении масла 1:3-5.

Время связывания им извлекаемых веществ - от 30 секунд до 2 минут.

Собранная смесь тонет.

Пример 11.

В лабораторную колбу объемом 1 литр с мешалкой диаметром 30 мм загружают 200 г неполярного растворителя (гексана) и 5 г силоксановой жидкости ГЖ-3. Устанавливают число оборотов мешалки 145 об/мин, что соответствует турбулентному режиму перемешивания (Re=680). Далее в колбу загружают в течение 5 минут мелкодисперсный материал (речной песок) в количестве 50 г. Полученную суспензию перемешивают при температуре окружающей среды в течение 15-20 минут и выгружают в противень размером 300×300 мм и высотой отбортовки 50 мм. Противень помещают в сушильный шкаф и сушат при температуре 150°С в течение 3-4 часов с периодическим перемешиванием шпателем. Затем обогрев сушильного шкафа выключают и после естественного охлаждения выгружают сорбент в тару. На поверхности сорбента зафиксированы кремнийорганические фрагменты в соответствии с формулой (1) при n=30-50

,

Насыпной вес сорбента 1,535 г/см³.

Размер частиц 480-500 мкм.

Водопоглощение в 2 раза меньше, чем водопоглощение входящих в его состав мелкодисперсных частиц песка.

Связывающая способность нефти 1:5. Время связывания им извлекаемых веществ находится в пределах от 12 до 60 секунд.

Связывающая способность в отношении масла 1:3-5.

Время связывания им извлекаемых веществ находится в интервале от 30 секунд до 2 минут.

Собранная смесь тонет.

Пример 12.

В лабораторную колбу объемом 1 литр с мешалкой диаметром 30 мм загружают 200 г неполярного растворителя (гексана) и 5 г гидридсилоксановой жидкости ГЖ-4. Устанавливают число оборотов мешалки 180 об/мин, что соответствует турбулентному режиму перемешивания (Re=750). Далее в колбу загружают в течение 5 минут мелкодисперсный материал (речной песок) в количестве 50 г. Полученную суспензию перемешивают при температуре окружающей среды в течение 15-20 минут и выгружают в противень размером 300×300 мм и высотой отбортовки 50 мм. Противень помещают в сушильный шкаф и сушат при температуре 150°С в течение 3-4 часов с периодическим перемешиванием шпателем. Затем обогрев сушильного шкафа выключают и после естественного охлаждения выгружают сорбент в тару. На поверхности сорбента зафиксированы кремнийорганические фрагменты в соответствии с формулой (1) при n=5-10

Насыпной вес сорбента 1,53 г/см³.

Размер частиц 500 мкм.

Водопоглощение в 2 раза меньше, чем водопоглощение входящих в его состав мелкодисперсных частиц песка.

Связывающая способность нефти 1:5. Время связывания им извлекаемых веществ находится в пределах от 10 до 60 секунд. Связывающая способность сорбента в отношении масла 1:3-5.

Время связывания им извлекаемых веществ составляет 1-3 минуты.

Собранная смесь тонет.

Пример 13.

В лабораторную колбу объемом 1 литр с мешалкой диаметром 30 мм загружают 200 г неполярного растворителя (гексана) и 5 г гидридсилоксановой жидкости ГЖ-1. Устанавливают число оборотов мешалки 300 об/мин, что соответствует турбулентному режиму перемешивания (Re=11250). Далее в колбу загружают в течение 5 минут мелкодисперсный материал (торф) в количестве 50 г. Полученную суспензию перемешивают при температуре окружающей среды в течение 15-20 минут и выгружают в противень размером 300×300 мм и высотой отбортовки 50 мм. Противень помещают в сушильный шкаф и сушат при температуре 150°С в течение 3-4 часов с периодическим перемешиванием шпателем. Затем обогрев сушильного шкафа выключают и после естественного охлаждения выгружают модифицированный сорбент в тару.

На поверхности сорбента зафиксированы кремнийорганические фрагменты в соответствии с формулой (1) при n=10-20

Насыпной вес сорбента 0,52 г/см³.

Размер частиц 100-500 мкм.

Водопоглощение в 2,7 раза меньше, чем водопоглощение входящих в его состав мелкодисперсных частиц торфа.

Связывающая способность нефти 1:10. Время связывания им извлекаемых веществ находится в пределах от 3 до 5 минут. Связывающая способность сорбента в отношении масла 1:5.

Время связывания им извлекаемых веществ составляет 3-5 минут.

Собранная смесь плавает.

Пример 14.

В лабораторную колбу объемом 1 литр с мешалкой диаметром 30 мм загружают 200 г неполярного растворителя (гексана) и 5 г силоксановой жидкости ГЖ-2. Устанавливают число оборотов мешалки 320 об/мин, что соответствует турбулентному режиму перемешивания (Re=11800). Далее в колбу загружают в течение 5 минут мелкодисперсный материал (торф) в количестве 50 г. Полученную суспензию перемешивают при температуре окружающей среды в течение 15-20 минут и выгружают в противень размером 300×300 мм и высотой отбортовки 50 мм. Противень помещают в сушильный шкаф и сушат при температуре 150°С в течение 3-4 часов с периодическим перемешиванием шпателем. Затем обогрев сушильного шкафа выключают и после естественного охлаждения выгружают модифицированный сорбент в тару.

На поверхности сорбента зафиксированы кремнийорганические фрагменты в соответствии с формулой (1) при n=20-40

Насыпной вес 0,52 г/см³.

Размер частиц 100-500 мкм.

Водопоглощение сорбента в 2,7 раза меньше, чем водопоглощение входящих в его состав мелкодисперсных частиц торфа.

Связывающая способность нефти 1:10. Время связывания им извлекаемых веществ находится в пределах от 3 до 5 минут. Связывающая способность сорбента в отношении масла 1:3-5.

Время связывания им извлекаемых веществ составляет 3-5 минут.

Собранная смесь плавает.

Пример 15.

В лабораторную колбу объемом 1 литр с мешалкой диаметром 30 мм загружают 200 г неполярного растворителя (гексана) и 5 г силоксановой жидкости ГЖ-3. Устанавливают число оборотов мешалки 310 об/мин, что соответствует турбулентному режиму перемешивания (Re=11650). Далее в колбу загружают в течение 5 минут мелкодисперсный материал (торф) в количестве 50 г. Полученную суспензию перемешивают при температуре окружающей среды в течение 15-20 минут и выгружают в противень размером 300×300 мм и высотой отбортовки 50 мм. Противень помещают в сушильный шкаф и сушат при температуре 150°С в течение 3-4 часов с периодическим перемешиванием шпателем. Затем обогрев сушильного шкафа выключают и после естественного охлаждения выгружают модифицированный сорбент в тару.

На поверхности сорбента зафиксированы кремнийорганические фрагменты в соответствии с формулой (1) при n=30-50

Насыпной вес 0,52 г/см³.

Размер частиц 100-500 мкм.

Водопоглощение сорбента в 2,7 раза меньше, чем водопоглощение входящих в его состав мелкодисперсных частиц торфа.

Связывающая способность нефти 1:10. Время связывания им извлекаемых веществ находится в пределах от 3 до 5 минут.

Связывающая способность в отношении масла 1:5-7 минут.

Время связывания им извлекаемых веществ составляет 5-7 минут.

Собранная смесь плавает.

Пример 16.

В лабораторную колбу объемом 1 литр с мешалкой диаметром 30 мм загружают 200 г неполярного растворителя (гексана) и 5 г гидридсилоксановой жидкости ГЖ-4. Устанавливают число оборотов мешалки 280 об/мин, что соответствует турбулентному режиму перемешивания (Re=10050). Далее в колбу загружают в течение 5 минут мелкодисперсный материал (торф) в количестве 50 г. Полученную суспензию перемешивают при температуре окружающей среды в течение 15-20 минут и выгружают в противень размером 300×300 мм и высотой отбортовки 50 мм. Противень помещают в сушильный шкаф и сушат при температуре 150°С в течение 3-4 часов с периодическим перемешиванием шпателем. Затем обогрев сушильного шкафа выключают и после естественного охлаждения выгружают модифицированный сорбент в тару.

На поверхности сорбента зафиксированы кремнийорганические фрагменты в соответствии с формулой (1) при n=5-10

Насыпной вес сорбента 0,52 г/см³.

Размер частиц 100-500 мкм.

Водопоглощение сорбента в 2,7 раза меньше, чем водопоглощение входящих в его состав мелкодисперсных частиц торфа.

Связывающая способность нефти 1:10. Время связывания им извлекаемых веществ находится в пределах от 3 до 5 минут. Связывающая способность сорбента в отношении масла 1:5-7.

Время связывания им извлекаемых веществ составляет 5-7 минут.

Собранная смесь плавает.

Пример 17.

В лабораторную колбу объемом 1 литр с мешалкой диаметром 30 мм загружают 200 г неполярного растворителя (гексана) и 5 г гидридсилоксановой жидкости ГЖ-1. Устанавливают число оборотов мешалки 300 об/мин, что соответствует турбулентному режиму перемешивания (Re=11250). Далее в колбу загружают в течение 5 минут мелкодисперсный материал (древесная стружка) в количестве 50 г. Полученную суспензию перемешивают при температуре окружающей среды в течение 15-20 минут и выгружают в противень размером 300×300 мм и высотой отбортовки 50 мм. Противень помещают в сушильный шкаф и сушат при температуре 150°С в течение 3-4 часов с периодическим перемешиванием шпателем. Затем обогрев сушильного шкафа выключают и после естественного охлаждения выгружают сорбент в тару.

На поверхности сорбента зафиксированы кремнийорганические фрагменты в соответствии с формулой (1) при n=10-20

Насыпной вес 0,18 г/см³.

Размер частиц 5·15·0,2 мм.

Водопоглощение в 2 раза меньше, чем водопоглощение входящих в его состав мелкодисперсных частиц стружки.

Связывающая способность нефти 1:15. Время связывания им извлекаемых веществ находится в пределах от 1,5 до 3 минут. Связывающая способность сорбента в отношении масла 1:10.

Время связывания им извлекаемых веществ составляет 3-5 минут.

Собранная смесь плавает

Пример 18.

В лабораторную колбу объемом 1 литр с мешалкой диаметром 30 мм загружают 200 г неполярного растворителя (гексана) и 5 г силоксановой жидкости ГЖ-2. Устанавливают число оборотов мешалки 320 об/мин, что соответствует турбулентному режиму перемешивания (Re=11800). Далее в колбу загружают в течение 5 минут мелкодисперсный материал (древесная стружка) в количестве 50 г. Полученную суспензию перемешивают при температуре окружающей среды в течение 15-20 минут и выгружают в противень размером 300×300 мм и высотой отбортовки 50 мм. Противень помещают в сушильный шкаф и сушат при температуре 150°С в течение 3-4 часов с периодическим перемешиванием шпателем. Затем обогрев сушильного шкафа выключают и после естественного охлаждения выгружают сорбент в тару.

На поверхности сорбента зафиксированы кремнийорганические фрагменты в соответствии с формулой (1) при n=20-40

Насыпной вес 0,175 г/см³.

Размер частиц 5·15·0,2 мм.

Водопоглощение сорбента в 2 раза меньше, чем водопоглощение входящих в его состав мелкодисперсных частиц стружки.

Связывающая способность нефти 1:15. Время связывания им извлекаемых веществ находится в пределах от 1 до 3 минут. Связывающая способность сорбента в отношении масла 1:10.

Время связывания им извлекаемых веществ составляет 3-5 минут.

Собранная смесь плавает.

Пример 19.

В лабораторную колбу объемом 1 литр с мешалкой диаметром 30 мм загружают 200 г неполярного растворителя (гексана) и 5 г силоксановой жидкости ГЖ-3. Устанавливают число оборотов мешалки 310 об/мин, что соответствует турбулентному режиму перемешивания (Re=11650). Далее в колбу загружают в течение 5 минут мелкодисперсный материал (древесная стружка) в количестве 50 г. Полученную суспензию перемешивают при температуре окружающей среды в течение 15-20 минут и выгружают в противень размером 300×300 мм и высотой отбортовки 50 мм. Противень помещают в сушильный шкаф и сушат при температуре 150°С в течение 3-4 часов с периодическим перемешиванием шпателем. Затем обогрев сушильного шкафа выключают и после естественного охлаждения выгружают сорбент в тару.

На поверхности сорбента зафиксированы кремнийорганические фрагменты в соответствии с формулой (1) при n=30-50

Насыпной вес 0,182 г/см³.

Размер частиц 5·15·0,21 мм.

Водопоглощение сорбента в 2 раза меньше, чем водопоглощение входящих в его состав мелкодисперсных частиц стружки.

Связывающая способность нефти 1:15. Время связывания им извлекаемых веществ находится в пределах от 1,2 до 3 минут. Связывающая способность сорбента в отношении масла=1:10.

Время связывания им извлекаемых веществ составляет 3-5 минут.

Собранная смесь плавает.

Пример 20.

В лабораторную колбу объемом 1 литр с мешалкой диаметром 30 мм загружают 200 г неполярного растворителя (гексана) и 5 г силоксановой жидкости ГЖ-4. Устанавливают число оборотов мешалки 280 об/мин, что соответствует турбулентному режиму перемешивания (Re=10050). Далее в колбу загружают в течение 5 минут мелкодисперсный материал (древесная стружка) в количестве 50 г. Полученную суспензию перемешивают при температуре окружающей среды в течение 15-20 минут и выгружают в противень размером 300×300 мм и высотой отбортовки 50 мм. Противень помещают в сушильный шкаф и сушат при температуре 150°С в течение 3-4 часов с периодическим перемешиванием шпателем. Затем обогрев сушильного шкафа выключают и после естественного охлаждения выгружают сорбент в тару.

На поверхности сорбента зафиксированы кремнийорганические фрагменты в соответствии с формулой (1) при n=5-10

Насыпной вес 0,18 г/см³.

Размер частиц 5·15·0,2 мм.

Водопоглощение сорбента в 2 раза меньше, чем водопоглощение входящих в его состав мелкодисперсных частиц стружки.

Связывающая способность нефти 1:15. Время связывания им извлекаемых веществ находится в пределах от 1,5 до 3 минут.

Связывающая способность сорбента в отношении масла 1:10.

Время связывания им извлекаемых извлекаемых веществ составляет 3-5 минут.

Собранная смесь плавает.

Пример 21.

В лабораторную колбу объемом 1 литр с мешалкой диаметром 30 мм загружают 200 г неполярного растворителя (гексана) и 5 г гидридсилоксановой жидкости ГЖ-1. Устанавливают число оборотов мешалки 300 об/мин, что соответствует турбулентному режиму перемешивания (Re=11250). Далее в колбу загружают в течение 5 минут мелкодисперсный материал (магнетит - здесь и далее - смешанный оксид железа Fe₂О₃·FeO, обладающий ферромагнитными свойствами) в количестве 50 г. Полученную суспензию перемешивают при температуре окружающей среды в течение 15-20 минут и выгружают в противень размером 300×300 мм и высотой отбортовки 50 мм. Противень помещают в сушильный шкаф и сушат при температуре 150°С в течение 3-4 часов с периодическим перемешиванием шпателем. Затем обогрев сушильного шкафа выключают и после естественного охлаждения выгружают сорбент в тару.

На поверхности сорбента зафиксированы кремнийорганические фрагменты в соответствии с формулой (1) при n=10-20

Насыпной вес 0,83 г/см³.

Размер частиц 5-500 мкм.

Водопоглощение сорбента в 2,5 раза меньше, чем водопоглощение входящих в его состав мелкодисперсных частиц магнетита.

Связывающая способность нефти 1:10. Время связывания им извлекаемых веществ находится в пределах от 30 секунд до 1,5 минуты.

Связывающая способность сорбента в отношении масла 1:5-7.

Время связывания им извлекаемых веществ составляет 1-3 минуты.

Собранная смесь тонет.

Пример 22.

В лабораторную колбу объемом 1 литр с мешалкой диаметром 30 мм загружают 200 г неполярного растворителя (гексана) и 5 г силоксановой жидкости ГЖ-2. Устанавливают число оборотов мешалки 320 об/мин, что соответствует турбулентному режиму перемешивания (Re=11800). Далее в колбу загружают в течение 5 минут мелкодисперсный материал (магнетит) в количестве 50 г. Полученную суспензию перемешивают при температуре окружающей среды в течение 15-20 минут и выгружают в противень размером 300×300 мм и высотой отбортовки 50 мм. Противень помещают в сушильный шкаф и сушат при температуре 150°С в течение 3-4 часов с периодическим перемешиванием шпателем. Затем обогрев сушильного шкафа выключают и после естественного охлаждения выгружают модифицированный сорбент в тару.

На поверхности сорбента зафиксированы кремнийорганические фрагменты в соответствии с формулой (1) при n=20-40

Насыпной вес 0,83 г/см³.

Размер частиц 5-500 мкм.

Водопоглощение сорбента в 2,5 раза меньше, чем водопоглощение входящих в его состав мелкодисперсных частиц магнетита.

Связывающая способность нефти 1:10. Время связывания им извлекаемых веществ находится в пределах от 30 секунд до 1,5 минуты.

Связывающая способность сорбента в отношении масла 1:5-7.

Время связывания им извлекаемых веществ составляет 1-3 минуты.

Собранная смесь тонет.

Пример 23.

В лабораторную колбу объемом 1 литр с мешалкой диаметром 30 мм загружают 200 г неполярного растворителя (гексана) и 5 г силоксановой жидкости ГЖ-3. Устанавливают число оборотов мешалки 310 об/мин, что соответствует турбулентному режиму перемешивания (Re=11650). Далее в колбу загружают в течение 5 минут мелкодисперсный материал (магнетит) в количестве 50 г. Полученную суспензию перемешивают при температуре окружающей среды в течение 15-20 минут и выгружают в противень размером 300×300 мм и высотой отбортовки 50 мм. Противень помещают в сушильный шкаф и сушат при температуре 150°С в течение 3-4 часов с периодическим перемешиванием шпателем. Затем обогрев сушильного шкафа выключают и после естественного охлаждения выгружают сорбент в тару.

На поверхности сорбента зафиксированы кремнийорганические фрагменты в соответствии с формулой (1) при n=30-50

Насыпной вес 0,83 г/см³.

Размер частиц 5-500 мкм.

Водопоглощение сорбента в 2,5 раза меньше, чем водопоглощение входящих в его состав мелкодисперсных частиц магнетита.

Связывающая способность нефти 1:10. Время связывания им извлекаемых веществ находится в пределах от 30 секунд до 1,5 минуты. Связывающая способность сорбента в отношении масла 1:5-7.

Время связывания им извлекаемых веществ составляет 1-3 минуты.

Собранная смесь тонет

Пример 24.

В лабораторную колбу объемом 1 литр с мешалкой диаметром 30 мм загружают 200 г неполярного растворителя (гексана) и 5 г гидридсилоксановой жидкости ГЖ-4. Устанавливают число оборотов мешалки 280 об/мин, что соответствует турбулентному режиму перемешивания (Re=10050). Далее в колбу загружают в течение 5 минут мелкодисперсный материал (магнетит) в количестве 50 г. Полученную суспензию перемешивают при температуре окружающей среды в течение 15-20 минут и выгружают в противень размером 300×300 мм и высотой отбортовки 50 мм. Противень помещают в сушильный шкаф и сушат при температуре 150°С в течение 3-4 часов с периодическим перемешиванием шпателем. Затем обогрев сушильного шкафа выключают и после естественного охлаждения выгружают модифицированный сорбент в тару.

На поверхности сорбента зафиксированы кремнийорганические фрагменты в соответствии с формулой (1) при n=5-10

,

Насыпной вес 0,83 г/см³.

Размер частиц 5-500 мкм.

Водопоглощение сорбента в 2,5 раза меньше, чем водопоглощение входящих в его состав мелкодисперсных частиц магнетита.

Связывающая способность нефти 1:10. Время связывания им извлекаемых веществ находится в пределах от 30 секунд до 1,5 минуты.

Связывающая способность сорбента в отношении масла 1:5-7.

Время связывания им извлекаемых веществ составляет 1-3 минуты.

Собранная смесь тонет.

Модификация твердых сорбентов водными эмульсиями

кремнийорганических соединений.

Пример 25.

В лабораторную колбу объемом 1 литр с мешалкой диаметром 30 мм загружают 200 г 3%-ной водной эмульсии кремнийорганического соединения ГЖ-1. Включают внешний обогрев колбы, нагревают до температуры 35°С, устанавливают число оборотов мешалки 600 об/мин, что соответствует турбулентному режиму перемешивания (Re=3700). Далее в колбу загружают в течение 5 минут мелкодисперсный материал (деревянные опилки) в количестве 50 г. Полученную суспензию перемешивают при температуре 35°С в течение 15-20 минут и выгружают в противень размером 300×300 мм и высотой отбортовки 50 мм. Противень помещают в сушильный шкаф и сушат при температуре 150°С в течение 3-4 часов с периодическим перемешиванием шпателем. Затем обогрев сушильного шкафа выключают и после естественного охлаждения выгружают модифицированный сорбент в тару.

На поверхности сорбента зафиксированы кремнийорганические фрагменты в соответствии с формулой (1) при n=10-20

Насыпной вес 0,16 г/см³.

Размер частиц 5·5·0,2 мм.

Водопоглощение сорбента в 2 раза меньше, чем водопоглощение входящих в его состав мелкодисперсных частиц опилок.

Связывающая способность нефти 1:15. Время связывания им извлекаемых веществ находится в пределах от 1,5 до 3 минут. Связывающая способность сорбента в отношении масла 1:10.

Время связывания им извлекаемых веществ составляет 3-5 минут.

Собранная смесь плавает

Пример 26.

В лабораторную колбу объемом 1 литр с мешалкой диаметром 30 мм загружают 200 г 5%-ной водной эмульсии кремнийорганического соединения ГЖ-2. Включают внешний обогрев колбы, нагревают до температуры 35°С, устанавливают число оборотов мешалки 600 об/мин, что соответствует турбулентному режиму перемешивания (Re=3700). Далее в колбу загружают в течение 5 минут мелкодисперсный материал (деревянные опилки) в количестве 50 г. Полученную суспензию перемешивают при температуре 35°С в течение 15-20 минут и выгружают в противень размером 300×300 мм и высотой отбортовки 50 мм. Противень помещают в сушильный шкаф и сушат при температуре 150°С в течение 3-4 часов с периодическим перемешиванием шпателем. Затем обогрев сушильного шкафа выключают и после естественного охлаждения выгружают сорбент в тару.

На поверхности сорбента зафиксированы кремнийорганические фрагменты в соответствии с формулой (1) при n=20-40

Насыпной вес 0,16 г/см³.

Размер частиц 5·5·0,2 мм.

Водопоглощение в 2 раза меньше, чем водопоглощение входящих в его состав мелкодисперсных частиц опилок.

Связывающая способность нефти 1:15. Время связывания им извлекаемых веществ находится в пределах от 1,5 до 3 минут.

Связывающая способность сорбента в отношении масла 1:10.

Время связывания им извлекаемых веществ составляет 3-5 минут.

Собранная смесь плавает.

Пример 27.

В лабораторную колбу объемом 1 литр с мешалкой диаметром 30 мм загружают 200 г 4%-ной водной эмульсии кремнийорганического соединения ГЖ-1. Включают внешний обогрев колбы, нагревают до температуры 35°С, устанавливают число оборотов мешалки 600 об/мин, что соответствует турбулентному режиму перемешивания (Re=3700). Далее в колбу загружают в течение 5 минут мелкодисперсный материал (магнетит) в количестве 50 г. Полученную суспензию перемешивают при температуре 35°С в течение 15-20 минут и выгружают в противень размером 300×300 мм и высотой отбортовки 50 мм. Противень помещают в сушильный шкаф и сушат при температуре 150°С в течение 3-4 часов с периодическим перемешиванием шпателем. Затем обогрев сушильного шкафа выключают и после естественного охлаждения выгружают сорбент в тару.

На поверхности сорбента зафиксированы кремнийорганические фрагменты в соответствии с формулой (1) при n=10-20

Насыпной вес 0,83 г/см³.

Размер частиц 5-500 мкм.

Водопоглощение в 2,5 раза меньше, чем водопоглощение входящих в его состав мелкодисперсных частиц магнетита.

Связывающая способность нефти 1:10. Время связывания им извлекаемых веществ находится в пределах от 30 секунд до 1,5 минуты.

Связывающая способность сорбента в отношении масла 1:5.

Время связывания им извлекаемых веществ составляет 1-3 минуты.

Собранная смесь тонет.

Пример 28.

В лабораторную колбу объемом 1 литр с мешалкой диаметром 30 мм загружают 200 г 5%-ной водной эмульсии кремнийорганического соединения ГЖ-2. Включают внешний обогрев колбы, нагревают до температуры 35°С, устанавливают число оборотов мешалки 250 об/мин, что соответствует турбулентному режиму перемешивания (Re=2000). Далее в колбу загружают в течение 5 минут мелкодисперсный материал (магнетит) в количестве 50 г. Полученную суспензию перемешивают при температуре 35°С в течение 15-20 минут и выгружают в противень размером 300×300 мм и высотой отбортовки 50 мм. Противень помещают в сушильный шкаф и сушат при температуре 150°С в течение 3-4 часов с периодическим перемешиванием шпателем. Затем обогрев сушильного шкафа выключают и после естественного охлаждения выгружают модифицированный сорбент в тару.

На поверхности сорбента зафиксированы кремнийорганические фрагменты в соответствии с формулой (1) при n=20-40

Насыпной вес 0,83 г/см³.

Размер частиц 5-500 мкм.

Водопоглощение в 2,5 раза меньше, чем водопоглощение входящих в его состав мелкодисперсных частиц магнетита.

Связывающая способность нефти 1:10. Время связывания им извлекаемых веществ находится в пределах от 30 секунд до 1,5 минуты. Связывающая способность сорбента в отношении масла 1:5.

Время связывания им извлекаемых веществ составляет 1-3 минуты.

Собранная смесь тонет.

Пример 29.

В лабораторную колбу объемом 1 литр с мешалкой диаметром 30 мм загружают 200 г 7%-ной водной эмульсии кремнийорганического соединения ГЖ-1. Включают внешний обогрев колбы, нагревают до температуры 35°С, устанавливают число оборотов мешалки 600 об/мин, что соответствует турбулентному режиму перемешивания (Re=3700). Далее в колбу загружают в течение 5 минут мелкодисперсный материал (торф) в количестве 50 г. Полученную суспензию перемешивают при температуре 35°С в течение 15-20 минут и выгружают в противень размером 300×300 мм и высотой отбортовки 50 мм. Противень помещают в сушильный шкаф и сушат при температуре 150°С в течение 3-4 часов с периодическим перемешиванием шпателем. Затем обогрев сушильного шкафа выключают и после естественного охлаждения выгружают модифицированный сорбент в тару.

На поверхности сорбента зафиксированы кремнийорганические фрагменты в соответствии с формулой (1) при n=10-20

Насыпной вес сорбента 0,49 г/см³.

Размер частиц 150-520 мкм.

Водопоглощение сорбента в 2,7 раза меньше, чем водопоглощение входящих в его состав мелкодисперсных частиц торфа.

Связывающая способность нефти 1:10. Время связывания им извлекаемых веществ находится в пределах от 3 до 5 минут.

Связывающая способность сорбента в отношении масла 1:5-7.

Время связывания им извлекаемых веществ составляет 5-7 минут.

Собранная смесь плавает.

Пример 30.

В лабораторную колбу объемом 1 литр с мешалкой диаметром 30 мм загружают 200 г 5%-ной водной эмульсии кремнийорганического соединения ГЖ-2. Включают внешний обогрев колбы, нагревают до температуры 35°С, устанавливают число оборотов мешалки 600 об/мин, что соответствует турбулентному режиму перемешивания (Re=3700). Далее в колбу загружают в течение 5 минут мелкодисперсный материал (торф) в количестве 50 г. Полученную суспензию перемешивают при температуре 35°С в течение 15-20 минут и выгружают в противень размером 300×300 мм и высотой отбортовки 50 мм. Противень помещают в сушильный шкаф и сушат при температуре 150°С в течение 3-4 часов с периодическим перемешиванием шпателем. Затем обогрев сушильного шкафа выключают и после естественного охлаждения выгружают сорбент в тару.

На поверхности сорбента зафиксированы кремнийорганические фрагменты в соответствии с формулой (1) при n=20-40

Насыпной вес сорбента 0,48 г/см³.

Размер частиц 120-500 мкм.

Водопоглощение в 2,7 раза меньше, чем водопоглощение входящих в его состав мелкодисперсных частиц торфа.

Связывающая способность нефти 1:10. Время связывания им извлекаемых веществ находится в пределах от 3 до 5 минут.

Связывающая способность сорбента в отношении масла 1:5-7.

Время связывания им извлекаемых веществ составляет 5-7 минут.

Собранная смесь плавает.

Во всех примерах 1-30 количество силоксановых групп на поверхности частиц мелкодисперсного материала составляет 0,1-0,3 моля на 100 г получаемого сорбента.

Поставка сорбента потребителю производится, например, в бумажных мешках. При использовании для очистки воды от углеводородов сорбент равномерно рассыпается по поверхности водоема или резервуара, подлежащего очистке. В зависимости от условий сбора собранной смеси сорбента с углеводородом выбирается сорбент, образующий смесь, которая тонет, или смесь, которая плавает. Плавающая смесь собирается с поверхности воды различными известными способами. Тонущая смесь может быть оставлена на дне водоема, особенно если глубина достаточно большая и она не создает экологической угрозы, а на дне водоема не предполагается проведение каких-либо работ. В резервуаре очищенная вода может быть откачана, а оставшаяся на дне тонущая смесь собрана.

Таким образом создан недорогой сорбент и одностадийный способ получения сорбента для очистки воды от углеводородов и липидов, обеспечивающий более высокую эффективность очистки, и расширен арсенал способов получения сорбентов и сорбентов для очистки воды от углеводородов и липидов.

При этом снижена себестоимость, обеспечена одностадийность химической обработки материала, снижено водопоглощение до 5% от исходного водопоглощения частиц, т.е. повышена гидрофобность, уменьшено время связывания сорбента с извлекаемыми веществами.

1. Сорбент углеводородов и липидов, содержащий мелкодисперсный материал, поверхность частиц которого модифицирована кремнийорганическими соединениями, отличающийся тем, что на поверхности частиц водопоглощающего мелкодисперсного материала в качестве модифицирующих кремнийорганических соединений зафиксированы силоксановые фрагменты общей формулы

где R-О;

R_a-СН₃;

R_b-СН₃, Н;

R_c-ОСН₃, СН₃;

n≤50.

2. Сорбент по п.1, отличающийся тем, что в качестве мелкодисперсного материала он содержит твердофазный мелкодисперсный материал, частицы которого обладают диа-, пара- и/или ферромагнитными свойствами.

3. Сорбент по п.1, отличающийся тем, что в качестве мелкодисперсного материала он содержит твердофазный мелкодисперсный материал из группы: белая сажа, мел химически осажденный, песок речной, торф, древесина (стружки или опилки), магнетит.

4. Сорбент по п.1, отличающийся тем, что количество силоксановых групп на поверхности частиц мелкодисперсного материала составляет 0,1-0,3 моля на 100 г сорбента.

5. Сорбент по п.1, отличающийся тем, что его водопоглощение в 2-6 раз меньше, чем водопоглощение входящих в его состав мелкодисперсных частиц.

6. Сорбент по п.1, отличающийся тем, что время связывания им извлекаемых веществ находится в пределах от 10 с до 5 мин.

7. Способ получения сорбента углеводородов и липидов по п.1, отличающийся тем, что частицы мелкодисперсного водопогощающего материала модифицируют кремнийорганической жидкостью из группы: растворы гидридсилоксановых жидкостей в неполярных растворителях, водные эмульсии гидридсилоксановых жидкостей, причем модификацию осуществляют путем постепенной загрузки и перемешивания материала в реакторе с кремнийорганической жидкостью при температуре 20-50°С в течение 15-60 мин механической мешалкой со скоростью вращения, обеспечивающей режим турбулентности, с последующим высушиванием в течение 3-4 ч при температуре 150±25°С, причем скорость вращения механической мешалкой выбирают из условия

Re=n·d²/γ=2000-12000,

где Re - число Рейнольдса;

γ - кинематическая вязкость кремнийорганической жидкостью;

n - число оборотов мешалки в минуту;

d - диаметр мешалки.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что частицы мелкодисперсного материала модифицируют при атмосферном давлении кремнийорганической жидкостью с диэлектрической проницаемостью менее 3 и температурой кипения не более 130°С.

9. Способ по п.7, отличающийся тем, что частицы мелкодисперсного материала модифицируют раствором гидридсилоксановой жидкости в неполярном растворителе, взятых в соотношении 1:40, соответственно.

10. Способ по п.7, отличающийся тем, что сорбент высушивают слоем высотой не более 50 мм.

11. Способ по п.7, отличающийся тем, что в качестве мелкодисперсного материала берут твердофазный мелкодисперсный материал из группы: белая сажа, мел химически осажденный, песок речной, торф, древесина (стружка или опилки), магнетит.