RESEARCH OF THE INFLUENCE OF ALKALI METALS ELECTROLYTES ON STABILITY OF WOOL GREASE EMULSION IN WASHED WATER
Keywords:
wool grease, aggregative stability, zeta-potential, dispersion, coagulation.Abstract
Increased competition in the world market stimulates manufacturers to take measures to increase production efficiency and minimize costs. Extraction of wool grease from wash water is not only one of the stages of waste water purification, but also an example of complete processing of raw materials. Wool grease is a raw material for obtaining a valuable substance – lanolin, which is used in the cosmetic, food and pharmaceutical industries.
The use of new technologies for washing wool with the use of synthetic surfactants activates the issue of developing new and modifying existing technologies for grease extraction. A possible modification of the existing flotation and separation technology is the use of alkali metal salts, which have a combined effect. They reduce the aggregate stability of emulsion by compressing the diffuse layer of electrical double layer of grease particles.
The aim of research is to study the use of alkali metal salts in the technology of extracting wool grease from wash water after the pretreatment of wool, which contained synthetic surfactants.
By microscopic method, it is determined that investigated emulsion is polydisperse, as it has differences between the values of average number and average mass diameters – 2,24 µm and 4,96 µm, respectively. The results of determination the fractional composition are showed that wool grease particles up to 4 µm constitute 91.5% of all particles, and 1% of the largest particles, whose dimensions are 6 – 11 µm, account for 28.9% of the mass of dispersed phase.
In the course of research, the zeta-potential was determined by the microphoretic method, as an indicator of emulsion stability. As a result of the work, it was established that the use of alkali metal electrolytes reduced the aggregate stability of emulsion, which was stabilized by an anionic surfactant – sulfanol. Due to the influence of concentration and geometric (cation size) factors in the range of electrolyte concentrations of 5 – 50 g/l, it is advisable to use alkali metal chlorides, since it leads to better results of changing the zeta-potential.
The results of the study confirm the possibility of using these electrolytes to modify the existing technology of wool grease extraction.
References
Ібатуллін І.І. Стан та шляхи підвищення експортного потенціалу галузі вівчарства України / І.І. Ібатуллін, В.О. Пабат, В.М. Туринський // Науковий вісник Національного університету біоресурсів і природокористування України. Серія: Технологія виробництва і переробки продукції тваринництва. – 2016. – № 236. – С. 30-45.
Мороз А.Н. Анализ способов извлечения шерстного жира из сточных вод фабрик первичной обработки шерсти / А.Н. Мороз, А.Д. Черенков // Вестник Национального Технического Университету "ХПИ". – 2011. – № 12. – С. 146-151.
Ахатова З.С. Состояние и проблемы извлечения шерстного жира из промывных вод шерсти в Казахстане / З.С. Ахатова, С.Р. Конуспаев, Б.А. Касенова // Исследования, результаты. – 2016. – № 3(71). – С. 110-116.
Тургенбаев М.С. Совершенствование технологий обработки немытой шерсти / М.С. Тургенбаев, А.Н. Русаков // Вестник Всероссийского научно-исследовательского института механизации животноводства. Серия: Механизация, автоматизация и машинные технологии в животноводстве. – 2019. – № 2(34). – С. 118-124.
Горбунова Л.С. Первичная обработка шерсти: Учебное пособие / Л.С. Горбунова, Н.В. Рогачев, Л.Г. Васильева, В.М. Колдаев. – М: Легкая и пищевая промышленность, 1981. – 352 с.
Барань Ш. Электроповерхностные свойства частиц каолина и бентонита в растворах электролитов и ПАВ / Ш. Барань, Р. Месарош, К. Мусабеков, Р. Таубаева // Коллоидный журнал. – 2015.– № 6(77). – С. 698-704. DOI: 10.7868/S002329121506004X.
Конуспаев С.Р. Щелочной гидролиз шерстного жира (ланолина) в среде протонных и апротонных растворителей / С.Р. Конуспаев, Б.А. Касенова, З.С. Ахатова, Р.К. Нурбаева // Вестник Казахского национального университета. – 2018. – № 1(88). – С. 4-9. DOI: 10.15328/cb97.
Гаврилова Н.Н. Микроскопические методы определения размеров частиц дисперсных материалов: Учебное пособие / Н.Н. Гаврилова, В.В. Назаров, О.В. Яровая. – М: РХТУ, 2012. – 52 с.
Kumar A., Kumar Dixit C. 3-Methods for characterization of nanoparticles. Advances in Nanomedicine for the Delivery of Therapeutic Nucleic Acids. 2017, pp. 43-58. DOI: 10.1016/B978-0-08-100557-6.00003-1.
Семешко О.Я. Електророзрядна обробка в технологіях промивки вовни та одержання вовняного жиру / О.Я. Семешко, Ю.Г. Сарібєкова, А.В. Єрмолаєва, М.Л. Кулігін // Вісник Київського національного університету технологій та дизайну. – 2014. – № 5 (79). – C. 215-218.
ГОСТ ISO 13099-2-2016. Методы определения дзета-потенциала Часть 2. Оптические методы. – М.: Стандартинформ, 2019. – 16 с.
Иванов В.М. Натрий: монография / В.М. Иванов К.А. Семененко, Г.В. Прохорова, Е.Ф. Симонов. – М: «НАУКА», 1986. – 255 с.
Рабинович В.А. Краткий химический справочник / В.А. Рабинович, З.Я. Хавин. – СПб.: Химия, 1991. – 392 с.
Buchner R. Dielectric Relaxation of Aqueous NaCl Solutions / R. Buchner, G. Hefter, P. May // The Journal of Physical Chemistry A. – 1999. – No.103 (1). – P. 1-9. DOI: 10.1021/jp982977k.
Liu S. Consideration of fractal and ion–water cooperative interactions in aqueous Na2SO4 and K2SO4 solutions by dielectric relaxation spectroscopy / S. Liu, Guo-zhu, S. Shu Zhang // Physica A: Statistical Mechanics and its Applications. – 2016. – No 441. – P.15-22. DOI: 10.1016/j.physa.2015.08.034.
Chen T. Dielectric Spectroscopy of Aqueous Solutions of KCl and CsCl / T. Chen, G. Hefter, R. Buchner // The Journal of Physical Chemistry A. – 2003 – No 107, 20. – P. 4025-4031. DOI: 10.1021/jp026429p.
