Нижник Т.Ю. и др.

ПОЛИГУАНИДИНЫ КАК РЕАГЕНТЫ КОМПЛЕКСНОГО ДЕЙСТВИЯ

Нижник Т. Ю., Астрелин И. М., Толстопалова Н. М., Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт», Киев, Украина
Баранова А. И., Нижник Ю. В., Научно-технический центр «Укрводбезпека», Киев, Украина

В последние годы значительно возрос интерес к классу гуанидиновых соединений, особенно полимерных гуанидинов, обладающих комплексом свойств, важных для практического применения.
Авторами разработан способ промышленного получения, изучены свойства и возможные области применения водорастворимого полимерного гуанидина — полигексаметиленгуанидина (ПГМГ) — основания и его солей.
Основными практически важными свойствами ПГМГ является широкий спектр микробиологической активности, низкая токсичность, полная растворимость в воде, биологическая раз-лагаемость, отсутствие цвета, запаха, коррозионной активности. Полимер и его водные растворы стабильны при хранении в обычных условиях.
Полигексаметиленгуанидин относится к классу катионных полиэлектролитов, а в его химической формуле гуанидиновые группировки чередуются с шестью метиленовыми. Это обусловливает его дифильность, что проявляется в значительной поверхностной активности на границе раздела фаз воздух — вода.
Водные растворы ПГМГ обнаруживают полиэлектролитный эффект в области концентраций ниже 5%. Этот эффект может быть подавлен введением в раствор индифферентного электролита.
Установлено наличие комплексообразующих свойств ПГМГ по отношению к веществам различной химической и физической природы, за счет которых ПГМГ эффективно извлекает из воды растворенные органические и неорганические примеси, такие, как пестициды, тяжелые металлы, в том числе радиоактивные, и другие органические и неорганические примеси природного и антропогенного происхождения. Установлена высокая степень связывания таких токсичных металлов, как свинец, железо, медь, кадмий, никель, бериллий.
Способность ПГМГ практически полностью извлекать водорастворимые соединения из очень разбавленных растворов создает перспективу его применения в экономически целесообразных и эффективных технологиях очистки питьевой воды, природных и сточных вод от тяжелых металлов, в том числе радиоактивных.
С целью установления механизма комплексообразования ПГМГ с металлами авторами изучен процесс образования в водном растворе поликомплекса ПГМГ с ионами меди. Строение поликомплекса, выделенного из водного раствора при рН > 7, изучено методом ИК-спектроскопии.
Обнаружено донорно-акцепторное взаимодействие ионов меди со вторичными аминогруппами, входящими в состав макромолекулы и отсутствие такого взаимодействия с имидным азотом гуанидиновой группы. В состав комплекса входят также две гидроксидных группы.
Показано, что наличие или отсутствие полиэлектролитного эффекта влияет на способность полимера к комплексообразованию с ионами металлов и на поверхностную активность молекул на границе вода — воздух. Последнюю определяет скомпенсированность или нескомпенсиро-ванность заряда на макромолекулах, а также связывание части макромолекул ионами металла.
Полигексаметиленгуанидин обладает свойствами катионного флокулянта, что позволяет эффективно флокулировать взвеси.
Обладая низкой токсичностью, биологической разлагаемостью, нелетучестью, неагрессивностью по отношению к различным материалам, ПГМГ является экологически безопасным полимером, отвечающим всем требования «зеленой» химии и перспективен для создания технологий, отвечающих современным экологическим требованиям.

POLYGUANIDINES AS REAGENTS OF COMPLEX ACTION

Nizhnik T. Yu., Astrelin I. M., Tolstopalova N. M., National Technical University of Ukraine «Kyiv Polytechnic Institute», Kyiv, Ukraine Baranova A. I., Nizhnik Yu. V., STC «Ukrvodbezpecka», Kyiv, Ukraine

The paper examines the properties of polyhexamethylene guanidine and issues that can be effectively solved by using this polymer in wastewater treatment process. It demonstrates the feasibility of using this polymer as a complex-action reagent.

Главная страница

Сведения об авторах

Нижник Тарас Юрьевич, аспирант, Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт». Для переписки: а/я 114, Киев, 03164, Украина. Тел. (044) 236-30-39, факс (044) 241-84-18. E-mail: taren8doggmail.com

Астрелин Игорь Михайлович, д. т. н., проф., Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт». Для переписки: а/я 114, Киев-164, 03164, Украина. Тел. (044) 241-76-11

Толстопалова Наталья Михайловна, к. т. н., доц., Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт». Для переписки: а/я 114, Киев, 03164, Украина. Тел. (044) 241-76-11

Баранова Анна Ивановна, к. х. н., директор, НТЦ «Укрводбезпека». Для переписки: а/я 114, Киев-164, 03164, Украина. Тел. (044) 236-30-39, факс (044) 241-84-18. E-mail: baranovadogel.ntu-kpi.kiev.ua

Нижник Юрий Васильевич, к. т. н., зам. директора, НТЦ «Укрводбезпека». Для переписки: а/я 114, Киев, 03164, Украина. Тел. (044) 236-30-39, факс (044) 241-84-18. E-mail: nizhnikdogel.ntu-kpi.kiev.ua

Последние изменения внесены 24.04.07