Растворимость в системах вода – оксиэтилированный нонилфенол – (NH₄ )₂SO₄

Abstract

В работе описано применение системного подхода к оптимизации температурно- концентрационных параметров экстракции в системах вода – поверхностно-активное вещество – неорганический высаливатель, основанного на анализе политермической фазовой диаграммы соответствующей тройной системы. Визуально-политермическим методом и изотермическим методом сечений изучена растворимость в системах вода – неонол АФ-9-12 (или неонол АФ-9-25) – сульфат аммония в интервале температур 25–80 °С, где неонол АФ-9-12 (неонол АФ-9-25) – оксиэтилированные нонилфенолы со степенью оксиэтилирования 12 и 25 соответственно. Установлено, что область расслаивания увеличивается с ростом температуры вследствие увеличения высаливающей способности сульфата аммония и снижения гидратации мицелл ПАВ. Максимальные различия в концентрационных границах области расслаивания наблюдаются при температуре выше 40 °С, в расслаивающихся смесях, содержащих неонол АФ-9-25, концентрация воды ниже, чем для системы с неонолом АФ-9-12 при той же температуре вследствие большей степени гидратации неонола АФ-9-25. Также для системы с не- онолом АФ-9-12 увеличение температуры выше 84 °С приводит к образованию рас- слаивания в двойной системе вода – неонол АФ-9-12 и высаливанию указанной гетерогенной подсистемы. Показано, что на температурно-концентрационные границы области расслаивания также влияет степень оксиэтилирования ПАВ, рост которой сопровождается увеличением гидратации мицелл ПАВ и снижением их способности к высаливанию при фиксированной температуре. На основании диаграмм растворимости установлены оптимальные параметры экстракции в системе вода – неонол АФ-9-12 – сульфат аммония при 25 и 60 °С и показано, что рост температуры приводит к уменьшению объема экстракта и увеличению интервала кислотности, при котором существует расслаивание вследствие увеличения высаливающей способности соли и введения дополнительного количества анионов – высаливателей с кислотой. Полученные данные обуславливают перспективность использования изученных систем в экстракции при температуре выше комнатной. The paper describes system approach application to optimization of temperatureconcentration extraction parameters in water – surfactant – inorganic salting-out agent systems, based on analysis of the polythermic phase diagram of the corresponding ternary system. Solubility in water – Neonol AF-9-12 (or Neonol AF-9-25) – ammonium sulfate systems has been studied in the range 25–80 °C by visual polythermal and isothermal section methods, where Neonol AF-9-12 and Neonol AF-9-25 are oxyethylated nonylphenols with oxyethylation degree of 12 and 25, respectively. It has been established that the delamination region increases when temperature grows, because of increasing salting-out ability of ammonium sulfate and decreasing hydration of surfactant micelles. The maximum differences in delamination region concentration boundaries have been observed at temperatures above 40 °C. In the delaminating mixtures containing Neonol AF-9-25, the water concentration is lower than that for the system with Neonol AF-9-12 at the same temperature, due to greater hydration degree of Neonol AF-9-25. Besides, for the system with Neonol AF-9-12 increase in temperature above 84 °C leads to formation of delamination in water – Neonol AF-9-12 binary system and salting-out of this heterogeneous subsystem. It has been shown that temperature-concentration delamination region boundaries are affected by surfactant oxyethylation degree, the growth of which is accompanied by increase in hydration of surfactant micelles and decrease in their salting-out ability at fixed temperature. On the basis of solubility diagrams, the optimal extraction parameters in the water – Neonol AF-9-12 – ammonium sulfate system at 25 and 60 °C have been established, and it has been shown that temperature increase leads to decreasing extract volume and widening of acidity interval at which separation is observed, due to increasing salting-out ability of the salt and additional number of anions – salting-out agents with an acid. This determines the use of the studied systems for extraction at higher than room temperature.