Wpływ kationów metali ciężkich oraz określonych stabilizatorów nadtlenku wodoru na kinetykę jego rozkładu w środowisku alkalicznym

Rutkowski, J.; Wandelt, P.; Kopania, E.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Wpływ kationów metali ciężkich oraz określonych stabilizatorów nadtlenku wodoru na kinetykę jego rozkładu w środowisku alkalicznym

Autorzy

Rutkowski J. , Wandelt P. , Kopania E.

Identyfikatory

Warianty tytułu

Effect of the heavy metal cations and ot the particular stabilizers of the hydrogen peroxide on the kinetics of its decomposition in an alkaline medium

Języki publikacji

Abstrakty

W doświadczeniach laboratoryjnych ustalono w ujęciu kinetycznym wpływ katalizujący rozkład nadtlenku wodoru w środowisku alkalicznym w temperaturze 80°C dwuwartościowych kationów manganu, żelaza, miedzi obecnych w roztworze w stężeniach 0,2-10 mg/dm³. Najsilniej działającym katalizatorem rozkładu okazał się jon miedzi, najmniej-jon manganu. Stwierdzono, że wprowadzenie do układu reagentów siarczanu magnezu, a także związku chelatowego - EDTA o stężeniu 0,5 g/dm³ hamuje rozkład nadtlenku wodoru w obecności wspomnianych jonów metali ciężkich, przy czym siarczan magnezu okazał się najbardziej skuteczny wobec jonu żelazawego, związek chelatowy - wobec jonów manganu i miedzi. Wykazano synergetyczne korzystne oddziaływanie mieszanki równych ilości wprowadzonych do układu reagentów stabilizatorów nadtlenku wodoru. Mieszanka z przewagą chelatowego składnika wprowadzona do układu zawierającego jony metali ciężkich o stężeniu Fe²⁺-2 mg/dm³, Mn²⁺-2 mg/dm³, Cu²⁺ -0,5 mg/dm³ w zakresie hamowania rozkładu nadtlenku wodoru okazała się nieefektywna. Stosując układ kationów metali ciężkich Fe²⁺ - 5 mg/dm³, Mn²⁺ -10 mg/dm³, Cu²⁺ - 0,5 mg/dm³ przy różnej ilości NaOH (1 i 2 g/dm³ potwierdzono niekorzystne działanie jonów metali na alkaliczny roztwór nadtlenku wodom i białość masy celulozowej. Zmniejszona wartość pH, zarówno z udziałem masy celulozowej, jak i bez, w początkowej fazie procesu powodowała mniejszy rozkład nadtlenku wodoru.

In the laboratory experiments it has been determined the effect of divalent cations of manganese, iron, copper present in the solution of the concentration 0.2-10 mg/dm³ on the kinetics of the decomposition of the hydrogen peroxide in an alkaline medium at the temperature of 80°C was studied. The most effective decomposing catalyst appeared to be the copper ion - in contrary the activity of the manganese ion was the lowest. It was found that an introduction to the reagent system of the magnesium sulfate and also of the chelate compound EDTA (ethylenediaminetetraacetic acid) with concentration of 0.5 g/dm³ was inhibiting the decomposition of the peroxide in the presence of the above mentioned ions of heavy metal, atthe same time the magnesium sulfate turned outto be most effective in relation to the ferrous ion, the chelate compound in relation to the manganese and copper ions. It was revealed that the advantageous synergetic effect has been obtained with the mixture of the equal amounts being introduced to the system of reagents stabilizing the hydrogen peroxide. The mixture with the prevalence of the chelate component introduced to the system with the content of heavy metal ions showing the concentration Fe²⁺-2 mg/dm³, Mn²⁺-2 mg/dm³, Cu²⁺ -0,5 mg/dm³ in respect of the inhibiting the decomposition of hydrogen peroxide showed to be ineffective. Using the system of the heavy metal cations Fe²⁺ - 5 mg/dm³, Mn²⁺ -10 mg/dm³, Cu²⁺ - 0,5 mg/dm³ przy różnej ilości NaOH (1 i 2 g/dm³ with different amounts of NaOH (1 and 2 g/dm³) the disadvantageous activity of heavy metal ions on an alkaline solution of hydrogen peroxide and on the chemical pulp brightness. Decreased value of pH both with the content of chemical pulp and without it in the initial process phase resulted in the lowest decomposition of the hydrogen peroxide.

Słowa kluczowe

nadtlenek wodoru katalizatory układu żelazo mangan miedź stabilizatory roztworu nadtlenku wodoru siarczan magnezu kwas etylenodiaminotetraoctowy EDTA

catalysts of the system iron manganese copper hydrogen peroxide stabilizers of the hydrogen peroxide magnesium sulfate ethylenediaminetetraacetic acid EDTA

Wydawca

Wydawnictwo SIGMA-NOT

Czasopismo

Przegląd Papierniczy

Rocznik

2001

Tom

R. 57, nr 6

Strony

379--382

Opis fizyczny

Bibliogr. 12 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Rutkowski J.

Instytut Papiernictwa i Poligrafii PŁ, ul. Wólczańska 223, 90-924 Łódź

autor

Wandelt P.

Instytut Papiernictwa i Poligrafii PŁ, ul. Wólczańska 223, 90-924 Łódź

autor

Kopania E.

Instytut Papiernictwa i Poligrafii PŁ, ul. Wólczańska 223, 90-924 Łódź

Bibliografia

1. Burton J. T., Campbell L. L , Donnini G. P: „Improving hydrogen peroxide bleaching of mechanical pulp: The effect of silicate close and other additives", Pulp Pap. Can. 88, 6, T224 (1997).
2. Colodette J. L , Rothenberg C. W.: „Factors Affecting Hydrogen Peroxide Stability in the Brightening of Mechanical and Chemimechanical Pulps, Part III Hydrogen Peroxide Stability in the Presence of Magnesium and Combination of stabilizers”, J. Pulp Paper Sci. 15, 2, J45 (1980).
3. Colodette J. L. Deuce C. W.: „Factors Affecting Hydrogen Peroxide Stability in the Brightening of Mechanical and Chemimechanical Pulps, Part IV: The Effect of Transition Metals in Norvay Spruce TMP on Hydrogen Peroxide Stability”, J. Pulp Paper Sci. 15, 3, J79 (1989).
4. Abbot J.: „Catalytic Decomposition of Alkaline Hydrogen Peroxide in the presence of Metal Ions: Binuclear Complex Formation”, J. Pulp Paper Sci. 17, 1, J10 (1993).
5. Young J. „Luisiana - Pacific’s Samoa Establishes TCF Pulp Production”, Pulp Pap. 67, 8, 61 (1993).
6. Pauli C., Patt R., Gehr V., Kordsachia O.: „Effect of Additives in a Peroxide or Peroxide - Aided Alkali/Oxygen Bleaching Stage for Waste Paper and Mechanical Pulp” , Wochbl. Papierfabr. 121, 20, 852 (1993).
7. Michałowski R.: „Control of metal ions throught use of chelating agents”, Tappi J. 76, 7, 265 (1993).
8. Bryant P S., Edwards L. L : „Manganese removal in closed kraft mill bleach plant”, Tappi J. 77, 2, 137 (1994).
9. Lapierre L , Bouchard J., Berry R. M., van Lierop B.: „Chelation Prior to Hydrogen Peroxide Bleaching of Kraft Pulp: Overview”, J. Pulp Paper Sci. 21, 8, J268 (1995).
10. Wandelt P. ; „Nowa celulozownia w Steti”, Przegl. Papiern. 52, 8, 397 (1996).
11. Coupeau C., Finh T, d’Aveni A.: „Décomposition catalytique du peroxyde d’hydrogene en milieu alcalin”, Revue ATIP 49, 6, 3223, (1995).
12. Jakubikova G., d’Aveni A., Suty L : „Katalyza rozkładu peroxidan vodika t’akými kovmi”, Papir Celuloza. 52, 10, 264, (1997).

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-7de3f76d-efc0-4eca-854d-d61a4a926b38