ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ТЕРМООКИСЛЕНИЯ СМОЛЯНЫХ КИСЛОТ КАНИФОЛИ В ПРИСУТСТВИИ КАТИОНОВ МЕТАЛЛОВ ПЕРЕМЕННОЙ ВАЛЕНТНОСТИ

УДК 665.947

  • Чернышева Тамара Владимировна – старший научный сотрудник кафедры химической переработки древесины. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: chernysheva@belstu.by

  • Черная Наталья Викторовна – доктор технических наук, профессор, профессор кафедры химической переработки древесины. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: chornaya@belstu.by

  • Гордейко Светлана Александровна – кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры химической переработки древесины. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: sveta_gordeiko@mail.ru

  • Карпова Светлана Валерьевна – магистр технических наук, ассистент кафедры химической переработки древесины. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: aspirantura.bgtu@tut.by

  • Мисюров Олег Александрович – аспирант кафедры химической переработки древесины. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: omisurov@mail.ru

  • Дашкевич Светлана Аркадьевна – стажер младшего научного сотрудника кафедры химической переработки древесины. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: dashkevich@belstu.by

Ключевые слова: термоокисление, смоляные кислоты канифоли, катионы металлов переменной валентности, кислотное число, йодное число, окисленная канифоль.

Для цитирования: Исследование процессов термоокисления смоляных кислот канифоли в присутствии катионов металлов переменной валентности / Т. В. Чернышева [и др.] // Труды БГТУ. Сер.2, Химические технологии, биотехнологии, геоэкология. - Минск : БГТУ. 2020. - № 1 (229). - С. 144-151.

Аннотация

Исследован процесс термоокисления смоляных кислот живичной канифоли в присутствии кислорода воздуха, металлов переменной валентности (Co²+, Ni²+, Fe²+, Mn²+, Cr³+) и без них.

Установлено, что воздействие температуры 250°С в течение 5 ч в сочетании с пропусканием кислорода воздуха (скорость подачи кислорода воздуха 650 см³/мин) приводит к изменению физико-химических показателей канифоли. Об этом свидетельствует снижение кислотного и йодного чисел на 10,8 мг KОН/г и 9,8 г I2/100 соответственно, увеличение температуры размягчения на 6,8°С, усиление интенсивности окраски полученных образцов на 3–4 эталона цветности, увеличение содержания окисленных веществ в 3,6 раза в сравнении с показателями исходной канифоли.

Показано, что присутствие катионов металлов переменной валентности при окислении кислородом воздуха приводит к увеличению скорости протекающих процессов.

Так, наличие в реакционной смеси каждого из катионов при температуре термоокисления 200°С в том же временном интервале приводит к увеличению концентрации окисленных веществ в сравнении с термоокислением без них в тех же условиях.

Увеличение концентрации катионов металлов переменной валентности (на примере катионов Co²+) в условиях термоокисления кислородом воздуха способствует повышению скорости образования окисленных смоляных кислот канифоли, однако увеличение продолжительности окисления не оказывает заметного влияния на этот процесс.

Окисленные смоляные кислоты канифоли имеют различную степень окисления. Повышение температуры нагрева, наличие в реакционной смеси катионов металлов переменной валентности, присутствие кислорода и следов влаги – все это способствует повышению содержания окисленных веществ и переходу их в высшую стадию продуктов окисления, что отражается на качественном и количественном составе продуктов окисления смоляных кислот канифоли.

Скачать

Список литературы

  1. Черная Н. В. Концептуальное развитие теории и технологии проклейки бумаги и картона гидродисперсиями модифицированной канифоли в режиме гетероадагуляции пептизированных частиц // Полимерные материалы и технологии. 2015. Т. 1, № 1. С. 76–90.
  2. Черная Н. В. Теория и технология клееных видов бумаги и картона: монография. Минск: БГТУ, 2009. 394 с.
  3. Шляшинский Р. Г., Клюев А. Ю., Ударов Б. Г. О диспропорционировании талловой канифоли // Химия древесины. 1983. № 4. С. 25–29.
  4. Бардышев И. И., Лебедев А. А. Синтетические продукты из канифоли и скипидара. Минск, 1964. 86 с.
  5. Смолистые вещества древесины и целлюлозы / Иванов Л. А. [и др.]. М.: Лесная промышленность, 1968. 339 с.
  6. Вершук В. И., Гурич Н. А. Методы анализа сырья и продуктов канифольно-скипидарного производства. М.: Гослесбумиздат, 1960. 190 с.
  7. Справочник химика / Чудинов С. В. [и др.]. М.: Лесная промышленность, 1987. 272 с.
  8. Седов А. В. Роль окисления канифоли в производстве клееных видов бумаги // Бумажная промышленность. 1975. № 8. С. 11–14.
  9. Малевская С. С. О самоокислении смоляных кислот кислородом воздуха // Гидролизная и лесохимическая промышленность, 1960. № 7. С. 5–7.
  10. Жильников В. И., Хлопотунов Г. Ф. Модифицированная канифоль. М.: Лесная промышленность, 1968. С. 28–29.
  11. Алексеева И. А., Родина Л. Б., Потоков Н. П. О химических превращениях смоляных кислот под действием фтористого водорода // Гидролизная и лесохимическая промышленность. 1968. № 2. С. 11–13.
  12. Получение кобальтовой соли амида малеипимаровой кислоты / К. П. Колногоров [и др.] // Структура и динамика молекулярных систем: сб. ст. Вып. XVI. Йошкар-Ола: МарГТУ, 2009. С. 163–166.
  13. Enoki A., Kitao K. Autoxidation of resin acids. Photooxidation of abietic acid // Mokuzai Gakkaishi. 1975. Vol. 21, No. 2. P. 101–106.
Поступила 04.11.2019