Қарау саны: 12 Автор: Сайт редакторы Жариялау уақыты: 30.04.2024 Шығу орны: Сайт
Калий перманганаты (KMnO4) күшті тотықтырғыш ретінде қоршаған ортаны тазарту саласында шешуші рөл атқарады. Ол судан органикалық ластаушы заттарды тиімді түрде тазартып қана қоймай, оттегінің биохимиялық қажеттілігін азайтып қана қоймайды, сонымен қатар судағы бактерияларды, вирустарды және басқа микроорганизмдерді өлтіреді, осылайша судың сапасын тазартады және су ресурстарының қауіпсіздігі мен гигиенасын қамтамасыз етеді.
Суды тазарту кезінде калий перманганаты тотығу арқылы органикалық заттардың құрылымын бұзады, оны кейінгі биологиялық тазарту процестерімен оңай ыдыратады. Сонымен қатар, калий перманганатының қалпына келтіру өнімі, марганец диоксиді (MnO2) ерімейді және судың сапасын одан әрі тазарту үшін физикалық әдістер арқылы ағынды сулардан бөлінуі мүмкін.
Калий перманганатын қолдану тек суды тазартумен ғана шектелмейді, ол топырақты дезинфекциялауда, ауылшаруашылық ауруларының алдын алу мен күресуде және басқа да аспектілерде рөл атқарады. Топырақты дезинфекциялау кезінде калий перманганаты топырақтағы патогенді және зиянкестерді жояды, дақылдардың ауруларының пайда болуын азайтады. Ауылшаруашылық ауруларының алдын алу және күресуде калий перманганаты әртүрлі өсімдік ауруларының алдын алу және дақылдардың сау өсуін қамтамасыз ету үшін қолданылады.
Қоршаған ортаны қорғау туралы хабардар болу және технологияның дамуымен калий перманганатын қоршаған ортаны тазартуда қолдану одан әрі кеңейтілуі мүмкін. Үздіксіз технологиялық инновациялар мен оңтайландыру арқылы калий перманганатын пайдалану тиімдірек, қауіпсіз және экологиялық таза болады, қоршаған орта мен адам денсаулығын қорғауға үлкен үлес қосады.
Калий перманганаты. Ол әдетте қара күлгін, жіңішке призмалық кристалдар немесе металдық жылтыры бар бөлшектер түрінде көрінеді. Калий перманганатының молекулалық массасы 158,03400, тығыздығы шамамен 1,01 г/мл (25 ° C) және балқу температурасы 240 ° C. 20 ° C температурада калий перманганатының суда ерігіштігі 6,38 г/10 м, ал суда аздап ерігіштігі. метанолда, ацетонда және күкірт қышқылында ериді.
Калий перманганатының ең маңызды сипаттамасы оның күшті тотықтырғыш қабілеті болып табылады. Күшті тотықтырғыш ретінде калий перманганаты көптеген бейорганикалық және органикалық заттарды тотықтыра алады. Қышқыл ортада ол марганец диоксидіне (MnO2), калий тұздарына және оттегіге баяу ыдырайды, ал жарық бұл ыдырауға каталитикалық әсер етеді, сондықтан жарық әсерінен болатын ыдырауды болдырмау үшін әдетте қоңыр бөтелкелерде сақталады. Калий перманганатының тотықтырғыш қасиеттері оны зертханаларда және өнеркәсіпте тотықтырғыш ретінде кеңінен қолдануға мүмкіндік береді, мысалы, спирттер, альдегидтер, кетондар және т.б. сияқты қосылыстарды тотықтыру үшін органикалық синтезде. Суды және ағынды суларды тазарту кезінде калий перманганаты әртүрлі ластаушы заттарды тотықтыру үшін қолданылады, мысалы, күкіртсутек, темір, органикалық және органикалық, иіс пен түссізденуді бақылайтын қосылыстар. Сонымен қатар, калий перманганатының бактерицидтік, иістендіргіш және детоксикация әсері бар, әдетте жараларды дезинфекциялау және тазалау үшін қолданылады. Қолдану кезінде адам денсаулығына және қоршаған ортаға ықтимал зиян келтірмеу үшін калий перманганатының концентрациясы мен ұзақтығын қатаң бақылау қажет.
Калий перманганаты күшті тотықтырғыш ретінде әртүрлі органикалық ластаушы заттармен әрекеттесіп, олардың химиялық құрылымын бұзады, осылайша ластаушы заттарды жою мақсатына жетеді. Суды тазартудың жалпы рН диапазонында калий перманганатының органикалық ластаушы заттарға қарсы күшті тотығу қабілеті бар. Оның қалпына келтіру өнімі ерімейтін және экологиялық таза марганец диоксиді (MnO2), ерітіндіден оңай бөлінеді. Ол сондай-ақ калий перманганатымен адсорбция, тотығу және коагуляцияға көмектесу арқылы ластанудан синергетикалық түрде жойылуы мүмкін. Сонымен қатар, калий перманганатының алдын ала тотығуы ағынды суларда тригалометан және галосірке қышқылы сияқты дезинфекциялық жанама өнімдердің пайда болуын тиімді төмендете алады.
Калий перманганаты суды өңдеуде зарарсыздандыру және зарарсыздандыру үшін де қолданылады. Ол бактериялар, вирустар, саңырауқұлақтар және балдырлар сияқты әртүрлі микроорганизмдерді тиімді түрде өлтіреді, судағы микробтық ластануды азайтады және аурулардың таралуын болдырмайды. Калий перманганатының бактерицидтік әсері сутегі асқын тотығына қарағанда күштірек және оның әсері ұзаққа созылады. Медициналық тәжірибеде калий перманганатын жараларды, жараларды немесе абсцесстерді тазарту үшін, сонымен қатар экзема мен өткір тері ауруларын дымқыл таңғыш ретінде немесе белгілі бір концентрациялы ерітіндімен араластыру үшін қолдануға болады. Сонымен қатар, калий перманганатын ауыз су мен ағынды суларды зарарсыздандыру, судың сапасын жақсарту және халықтың денсаулығы мен қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін де пайдалануға болады.
Калий перманганаты күшті тотықтырғыш қасиеттеріне байланысты ауадан кейбір зиянды газдарды жою үшін пайдаланылуы мүмкін. Мысалы, оны ауа тазартқыштардағы көміртекті сүзгілер үшін қоспа ретінде пайдалануға болады, бұл шығарылатын газдардың ауқымын ұлғайту үшін. Белсендірілген көмір бензолды, формальдегидті және басқа да көптеген ұшпа органикалық қосылыстарды тиімді жоя алады, бірақ оның сульфидтерден тұратын газдарды жоюдағы тиімділігі салыстырмалы түрде төмен. Сульфидтер немесе иістерге төзгісіз жағдайлар үшін белсендірілген көмірге калий перманганатын қосуға болады. Калий перманганатын сынап буы сияқты зиянды газдарды сіңіру үшін де қолдануға болады.
Өсімдіктердің ауаны тазартудағы рөлі негізінен бөлшектердің концентрациясын төмендетуде және ауаны ұстау, бекіту және жабысу арқылы тазартуда көрінеді, бұл құрғақ тұндыру деп те аталады. Зерттеулер көрсеткендей, өсімдіктер бетінің кедір-бұдырын арттырып, жел жылдамдығын азайтып, беткі ылғалдылықты арттырып, осылайша ауа бөлшектерінің шөгу жылдамдығын арттырады. Сонымен қатар, атмосфералық ластаушы заттарды өсімдіктермен ұстау және сіңіру қоршаған ортадағы қатты бөлшектердің концентрациясын тиімді төмендетуі мүмкін, бұл қалалық ауаның ластануының алдын алу және бақылау, жасыл кеңістікті аймақтық жоспарлау және тұрақты даму үшін үлкен маңызға ие.
Калий перманганаты топырақтағы органикалық заттарды жақсартады және оның тотығу әсері арқылы топырақ құрылымын оңтайландыруға ықпал етеді. Топырақта калий перманганаты органикалық заттармен әрекеттесіп, тұрақты қосылыстар түзе алады, осылайша топырақ құнарлылығы мен өткізгіштігін жақсартады. Сонымен қатар, калий перманганаты топырақтағы микроорганизмдердің белсенділігін арттырып, топырақ сапасын одан әрі жақсарта алады.
Калий перманганаты топырақтан ауыр металдардың ластануын кетіру мүмкіндігін де көрсетеді. Ол ауыр металдарды тотығу-тотықсыздану реакциялары арқылы ерімейтін немесе уыттылығы төмен формаларға айналдыра алады, осылайша ауыр металдардың биожетімділігін және миграциясын азайтады. Мысалы, калий перманганаты топырақтағы қорғасын және кадмий сияқты ауыр металл иондарымен әрекеттесіп, ерімейтін оксидті немесе гидроксидті тұнбаларды түзе алады, осылайша осы ауыр металдардың биожетімділігін төмендетеді.
Таңдамалы мәселе: Калий перманганаты тотығу процесі кезінде органикалық ластағыштарға, әсіресе фенолдар, қос байланыстар және анилин топтары сияқты электронды бай топтары бар органикалық қосылыстарға қатысты селективтілікті көрсетеді. Бұл осы функционалдық топтары жоқ кейбір ластаушы заттар үшін калий перманганатының жою тиімділігі жоғары болмауы мүмкін дегенді білдіреді.
РН тәуелділігі: калий перманганатының тотығу қабілетіне рН қатты әсер етеді, ал қышқылдық жағдайда оның тотығу әсері жақсырақ. Сондықтан бейтарап немесе сілтілі жағдайларда рН мәнін реттеу немесе оның тотығу тиімділігін арттыру үшін басқа көмекші әдістерді табу қажет болуы мүмкін.
Екіншілік ластану қаупі: Калий перманганатын пайдалану қоршаған ортаға түскен кезде екінші реттік ластану проблемаларын тудыруы мүмкін марганец иондарының бөлінуіне әкелуі мүмкін.
Тотықтырғыш дозасын бақылау: Қажетті тотығу әсеріне қол жеткізу үшін калий перманганатының дозасын дәл бақылау қажет. Шамадан тыс пайдалану ресурстардың ысырап болуына және экологиялық қауіптерге әкелуі мүмкін.
Күшті тотықтырғыш қасиеттері: Калий перманганаты суды және ағынды суларды тазартуда маңызды рөл атқара отырып, судан органикалық ластаушы заттарды тиімді кетіретін және биохимиялық оттегіге сұранысты (BOD) азайта алатын күшті тотықтырғыш болып табылады.
Экологиялық таза: Калий перманганатының қалпына келтіру өнімі ерімейтін және экологиялық таза марганец диоксиді (MnO2), ол ерітіндіден оңай бөлінеді және кейінгі өңдеудің қиындығын азайтады.
Стерилизация және дезинфекциялық әсер: Калий перманганатының бактерицидтік, иіссіздендіргіш және детоксикациялау әсері бар, олар сутегі асқын тотығы ерітіндісінің бактерияға қарсы және иіссіздендіргіш әсерлеріне қарағанда күштірек және ұзаққа созылады. Оны ауыз су мен ағынды суларды залалсыздандыру үшін пайдалануға болады.
Технологиялық прогресс: каталитикалық технология арқылы немесе басқа процестермен бірге калий перманганатының тотығу тиімділігін жақсартуға болады, мысалы, өтпелі металдар катализін, комплекс түзуші агентті тұрақтандыруды және іздік гумин қышқылының катализін қолдану. Бұл технологиялардың дамуы калий перманганатын қолдану үшін көбірек мүмкіндіктер береді.
Топырақты қалпына келтіру әлеуеті: Топырақты қалпына келтіруде калий перманганатын қолдану оның әлеуетін көрсетті, мысалы, хроммен ластанған топырақта хромды кетіру тиімділігін тиімді жақсартуға болатын тотығу электрлік күшейтілген қалпына келтіру технологиясы арқылы.
Шығын тиімділігі: Басқа тотықтырғыштармен салыстырғанда калий перманганатының қолайлы пайдалану және төмен баға артықшылықтары бар, бұл оны қоршаған ортаны тазартуда үнемді етеді.
Өнеркәсіптік ағынды суларды тазарту саласында калий перманганаты күшті тотықтырғыш қасиеттеріне байланысты ағынды сулардағы органикалық ластаушы заттарды, бейорганикалық ластаушы заттарды және ионды ластаушы заттарды жою үшін кеңінен қолданылады. Мысалы, белгілі бір гальваникалық зауыттың қышқылды жуу және ағарту ағынды суларында темір, хром және марганец сияқты ауыр металл иондары өте шамадан тыс болады. Тотықтырғыш ретінде калий перманганатын қолдану және тотығу-тотықсыздану каталитикалық контактілі фильтрация әдісімен біріктіру арқылы бұл ағынды сулар сәтті тазартылды. Оңтайлы процесс жағдайында қосылған калий перманганатының массалық концентрациясы 10 мг/л, реакция рН 8, сүзу жылдамдығы 5 м/сағ, жалпы хром, марганец, жалпы темір және лайлану жылдамдығы 99%-дан асады. Ағынды сулардың CODCr және рН ұлттық эмиссия стандарттарына сәйкес келеді.
Өңдеу процесінде калий перманганатының тотығуы органикалық заттардың құрылымын бұзып, оның биоыдырағыштығын жақсартып қана қоймайды, сонымен қатар қалдық ластаушы заттарды одан әрі жою үшін түзілген марганец диоксидін (MnO2) физикалық адсорбциялайды. Сонымен қатар, микро ластанған суды тазарту үшін калий перманганатының алдын ала тотығу технологиясы да қолданылды. Мысалы, Дунцзян суды тазарту жағдайында алдын ала тотығуды күшейткен коагуляция TOC және CODMn жою жылдамдығын тиімді жақсартты, ал бактериялардың жалпы санын жою жылдамдығы да 92,11% -дан асты. Бұл жағдайлар өнеркәсіптік ағынды суларды тазартуда калий перманганатының практикалық қолдану әсері мен әлеуетін көрсетеді.
Ауаны тазарту саласында құрамында калий перманганатының тотықтырғыштары бар ауа тазартқыштар үй ішіндегі ауадан формальдегид сияқты ұшқыш органикалық ластаушы заттарды (VOC) жою үшін қолданылады. Калий перманганатын белсендірілген глинозем, молекулалық електер немесе кеңейтілген перлит сияқты әртүрлі тасымалдаушыларға тиеу арқылы формальдегидті кетіру тиімділігін арттыруға болады. Мысалы, зерттеуде калий перманганаты формальдегидті тотықтыруға белсендірілген глиноземді тасымалдаушы ретінде пайдалану арқылы ең жақсы әсер етті, ал формальдегидтің жиынтық жойылуы теориялық мәннің 42% жетті.
Ауа тазартқыштардың конструкциясында калий перманганатының тотықтырғыштарын әртүрлі тасымалдаушыларда жою тиімділігін тексеру үшін құбырлы және пластиналы реакторлар қолданылды. Тәжірибе нәтижелері көрсеткендей, белсендірілген алюминий тотығын тасымалдаушы ретінде пайдаланған кезде тотықтырғыштың өнімділігі жоғарырақ, ал формальдегидтің бір реттік өту жылдамдығы 300м/сағ ауа ағыны кезінде 21,88% және 69,33% аралығында болады. Тотықтырғыштың мөлшері 1,25 кг болғанда, құбырлы реактордың тазарту тиімділігі білікті диапазонда болады, ал тотықтырғыштың мөлшері 2,5 кг-нан жоғары болғанда тазарту тиімділігі жоғары тиімділік деңгейіне жетеді. Сонымен қатар, вольфрам модификациясы δ- MnO2 дайындау оның ауаны тазартуда, әсіресе формальдегидтің каталитикалық ыдырауында қолдану мүмкіндігін көрсетеді. 200 ℃ термиялық өңдеуден кейін вольфрамды модификациялау δ- MnO2 тамаша каталитикалық белсенділік пен тұрақтылықты көрсетеді.
Калий перманганаты күшті тотықтырғыш ретінде қоршаған ортаны тазарту саласында маңызды мәнге ие. Оның өнеркәсіптік ағынды суларды тазартуда және ауаны тазартуда қолданылуы кеңінен тексерілді және мойындалды. Ағынды суларды тазарту кезінде калий перманганаты органикалық ластаушы заттар мен ауыр металдарды тиімді түрде жоя алады, тотығу және адсорбция арқылы судың сапасын айтарлықтай жақсартады және оны ағызу стандарттарына сәйкес етеді. Ауаны тазарту тұрғысынан калий перманганаты үй ішіндегі формальдегидті және басқа ұшқыш органикалық ластаушы заттарды тиімді жою, үй ішіндегі ауаның сапасын жақсарту үшін ауа тазартқыштарда қолданылады.
Болашақ дамуда калий перманганатының қолданылуы одан әрі кеңейтілуі мүмкін. Технологиялық инновациялар калий перманганатын пайдалануда тиімділік пен қауіпсіздікті арттыруға ықпал етеді, мысалы, оның қоршаған ортаға әсерін азайту немесе нақты қолданбаларда оның өнімділігін жақсарту үшін жаңа формулаларды немесе процестерді әзірлеу. Сонымен қатар, қоршаған ортаны қорғау ережелерін күшейту калий перманганатын пайдалану кезінде қоршаған ортаға әсерді қатаң реттеуге ықпал етуі мүмкін, экологиялық таза баламаларды әзірлеуге немесе қолданыстағы процестерді жақсартуға ықпал етуі мүмкін. Сонымен қатар, дезинфекциялық өнімдерге сұраныстың артуымен, калий перманганатын халықтың денсаулығы мен аурудың алдын алуда қолдану назарда болады. Үздіксіз технологиялық инновациялар мен нормативтік талаптарға сәйкестік арқылы калий перманганатын қолдану тиімдірек, қауіпсіз және экологиялық таза болады, қоршаған орта мен адам денсаулығын қорғауға үлкен үлес қосады.
