Angarsk, Irkutsk region, Russian Federation
The characteristics of humic acids and the existing methods of their preparation are presented. It has been shown that electrolysis can be a promising method for obtaining humic acids. Preliminary studies were carried out in the electrodialyzer, which showed a high degree of humic acid production
highly oxidized carbons, humic acids, humic substances, electrolysis
В качестве сырья для получения гуминовых веществ используются бурые и каменные угли, торфы, некоторые сланцы и сапропели, из которых можно извлечь от 25 до 80 % гуминовых веществ. Гуминовые кислоты (ГК) чаще всего являются продуктом переработки бурого угля. Структурная формула мономера ГК бурого угля, предложенная в [1], представляет собой набор из ароматических и алициклических колец, боковых углеводородных цепей различной степени разветвления и различные гидрофильных функциональные группы (карбоксильные и фенолгидроксильные), которые дают кислотные свойства, а также кетонные и альдегидные группы, спиртовые гидроксилы и метоксилы:
Существует несколько способов извлечения гуминовых веществ из природных соединений: щелочная экстракция, экстракция спирто-бензольной смесью, ферментативное расщепление с использованием микроорганизмов или их ферментов, гидролиз полиминеральных веществ. Одним из перспективных методов получения гуминовых кислот может быть электролиз. В работе [2] предложен способ обработки солей гуминовых кислот постоянным током в диафрагменном электролизере с ионообменной катионитовой мембраной. В результате такой обработки при рН<3 в анодном пространстве образуется гуминовая кислота, не растворимая в воде. В работах [3,4] описано устройство электролизера и способ получения гуминового концентрата с помощью электролиза. Разработанное устройство позволяет автоматизировать процесс получения гуминовой кислоты.
Нами разрабатывается технология получения гуминовых кислот из высоко окисленных углей, т.е. углей, свойства которых претерпели изменения в результате воздействия кислорода и влаги, и они не пригодны для дальнейшего использования. Такие угли на шахтах и карьерах вместе с породами помещают в отвалы как отходы. Однако окисленные бурые угли представляют большой интерес в качестве ресурса для получения ценного продукта – высоко активных гуминовых кислот.
Целью исследования является определение условий получения гуминовых кислот из высоко окисленных углей Восточной Сибири в электродиализаторе. В ходе исследования подбирается температура, объемная плотность тока, материалы электродов и время электролиза. Предварительные опыты показали высокий процент получения ГК.
1. Komissarov, I.D. Molekulyarnaya struktura i reakcionnaya sposobnost' guminovyh kislot / I.D. Komissarov, L.F. Loginov // V sb.: Guminovye veschestva v biosfere. – M.: Nauka, 1993. – S. 36-45.
2. A.S. SSSR №181131, MPK S07S 63/33. Sposob vydeleniya guminovyh kislot: № 1009111/23-4: opubl. 15.04.1996 / Ryashencev K.V., Dragunov S.S., Nikiforov V.A., Gumenyuk M.B. – 3 s.: il. – Tekst : neposredstvennyy.
3. Patent № 2307817 Rossiyskaya Federaciya, MPKC05F 11/02(2006.01), C08H 5/00(2006.01), C25B 7/00(2006.01), C25B 9/12(2006.01). Sposob polucheniya guminovogo koncentrata i ustroystvo dlya ego osuschestvleniya: № 2006114490/04: zayavl. 27.04.2006: opubl. 10.10.2007 / Predtechenskiy M.R., Puhovoy M.V., Gaysler E.V.; zayavitel' – Obschestvo s ogranichennoy otvetstvennost'yu «Mezhdunarodnyy nauchnyy centr po teplofizike i energetike» – 24 s.: il. – Tekst : neposredstvennyy.
4. Patent № 2125039 Rossiyskaya Federaciya, MPKC05F11/02. Guminovyy koncentrat, sposob ego polucheniya, ustroystvo dlya elektrohimicheskogo po-lucheniya guminovogo koncentrata (varianty): № 97100043/04; zayavl. 14.01.1997: opubl. 10.01.1999 / Shul'gin A.I., Shapovalov A.A., Pucykin Yu.G.– 24 s.: il. – Tekst : neposredstvennyy.
