271 Была изучена также кинетика устойчивости пен, полученных с использованием лаурилсульфата на- трия в присутствии хлористого кальция. Данные представлены на рисунке 2. 10 15 20 25 30 35 40 45 0 4 8 12 16 20 Время, мин В ы со та с то лб а пе ны , м м 0,02 г/л 0,06 г/л 0,14 г/л 0,2 г/л Рисунок 2 – Кинетика устойчивости пен в зависимости от концентрации хлористого кальция Из рисунка 2 видно, что при содержании хлористого кальция в количестве 0,02 г/л в течение 5 мин высота столба пены понижается на 17%, т.е. в системе происходит разрушение пены. При дальнейшем уве- личении времени существования пены высота ее столба практически не изменяется, что свидетельствует о достижении состояния равновесия в системе. Высота столба пен, полученных из водных растворов ПАВ с содержанием хлористого кальция 0,06–0,20 г/л, практически не изменяется на протяжении всего времени исследования. Таким образом, проведенные исследования позволяют сделать вывод, что хлористый кальций оказы- вает значительное влияние на пенообразующую способность лаурилсульфата натрия и практически не влия- ет на устойчивость пен, полученных с использованием данного ПАВ. Это свидетельствует о том, что для обеспечения высокой пенообразующей способности косметических моющих средств (в соответствии с [1]) необходимо повысить содержание в них лаурилсульфата натрия. Литература 1 СТБ 1675–2006. Изделия косметические гигиенические моющие. Общие требования / Введ. 01.07.2007 г. – Минск, 2007. – 6 с. 2 Бурдоленко, О.Н. Пенообразующие свойства препаратов GENAPOL и TEXAPON K12G / О. Н. Бур- доленко, Е.А. Лукашевич // Сб. «Новые материалы и технологии их обработки» научных трудов X Респуб- ликанской СНТК БНТУ, 28–30 апреля 2009 г., г. Минск. – Минск: БНТУ, 2009. – С. 213–214. 3 ГОСТ 22567.1–77. Средства моющие синтетические. Метод определения пенообразующей способ- ности / Введ. 2. 06. 1977 г.; продл. 29.06.1984 г. – М.: Изд-во стандартов, 1986. – 7 с. УДК 66.071.7:541.123 Описание равновесия систем NH3 – вода и SO2 – вода применительно к процессам абсорбции Студенты 6 гр. 4 курса Воробьев А.Д., Махрова Е.В. Научный руководитель – Калишук Д.Г. Белорусский государственный технологический университет г.Минск Одним из важных этапов расчетов при проектировании абсорбционных установок является определе- ние условий равновесия между газовой и жидкой фазами с учетом природы абсорбата (поглощаемого газа) и абсорбента (жидкости, используемой в качестве поглотителя), а также режимных параметров – температуры и давления, при которых протекает процесс. Для хорошо растворимых абсорбатов равновесные их содержа- ния в газовой и жидкой фазах могут быть рассчитаны с применением закона Генри лишь при условии обра- зования сильно разбавленных растворов. В иных случаях для установления равновесия в указанных систе- мах прибегают к справочным данным, полученным экспериментальным путем. Недостатком такого рода данных является то, что они чаще всего представлены в табличном виде как значения равновесных массо- вых долей абсорбата в абсорбенте при различных величинах парциального давления абсорбата в газовой фазе и температуре. Поэтому в процессе построения линии равновесия приходится многократно проводить трудоемкие вычисления с применением двойной интерполяции: по составу фазы и температуре. 272 К абсорбатам, охарактеризованным выше, относятся аммиак NH3 и диоксид серы SO2 при поглоще- нии их водой. Абсорбция NH3 водой является очень распространенной стадией в различных технологиче- ских процессах. При абсорбции SO2 применяются в основном хемосорбенты, представляющие собой водные растворы. Поэтому и в данном случае важно установление равновесия в системе и SO2 – вода. Для описания условий равновесия системы NH3 – вода на основании экспериментальных данных бы- ло получено и в литературе представлено ряд эмпирических уравнений, наиболее известным из которых является уравнение Шервуда [1] S = Kpn + 1,27t – 83, (1) где S – масса, растворенного в 1000 кг воды в условиях равновесия, кг; K, n – коэффициенты; р – парциальное давление мм рт. ст.; t – температура, С. принимаются различными для различных диапазонов температур, что значи- тельно осложняет расчет. Полученные по уравнению (1) расчетные величины, а также результаты, взятые из номограмм применении данной зависимости, были нами сравнены с экспериментальными данными по рав- новесию из справочни-ков [2, 3]. Было выяснено, что удовлетворительная сходимость достигается лишь при температуре плюс 40. В иных случаях отклонение расчетных величин от экспериментальных достигало 15% и более. Поэтому нами была предпринята попытка получения более точных формул для описания равнове- сия системы NH3 – вода. При обработке данных было выявлено, что характер зависимости меняется при изменении массовой доли NH3 в воде. Поэтому с целью минимизации погрешности уравнений было выде- лено две области: в первой массовая доля NH3 в водном растворе õ ≤ 0,2 кг NH3 / кг раствора: во второй от 0,2 до 0,5 кг NH3 /кг раствора. Уравнения равновесия для первой и второй областей соответственно: õ = 8830,79 – 3389,72lnT + 228,226lnP* + 3,25758(lnT)2 + + 1,76743(lnP*)2 – 44,6307  lnP*  10–4; (2) õ = 8691,33 – 1602,25lnT + 5,714(lnP*)2  10–5; (3) где Т – температура, К; Р* – парциальное давление NH3 над раствором в условиях равновесия, Па. Среднее квадратичное отклонение значений, рассчитанных по зависимости (2), от эксперименталь- ных [2, 3] не превышает 0,7%, а по зависимости (3) – 1,3%. Отметим, что для растворов с õ < 0,04 кг NH3 /кг раствора зависимость (2) дает относительную погрешность более 2%. Однако это меньше погреш- ности значений, полученных при использовании закона Генри (среднее квадратичное отклонение 10%). Задача описания равновесия для системы SO2 – вода решалась с использованием экспериментальных данных, представленных в справочнике [4]. При этом были получены весьма точные уравнения равновесия для значений температур плюс 10, 20, 30, 40 и 50. Относительное квадратичное отклонение рассчитанных по ним значений не превышает 0,05%. Для температуры плюс 20 уравнение имеет вид 2 2 6 6 SO SO( 3,03 10 1, 215) 10 ,X Ð Ð       (4) где X – относительная массовая доля SO2 в растворе, кг SO2/кг воды; D – парциальное давление. Универсальное уравнение, учитывающее дополнительно влияние температуры на условия равнове- сия, получено нами в следующем виде  2 2 9 2 7 6 SO 4 2 2 6 SO ( 3,03 10 3,199 10 8,149 10 ) 6,594 10 7.146 10 2,399 10 . (5) X t t Ð t t Ð                     Среднеквадратичное отклонение рассчитанных по зависимости (5) величин от справочных составило 0,065%. Уравнение дает сравнительно большую погрешность (до 6 %) в области содержаний в жидкой фазе до 0,02 кг /кг воды. Выводы. Несмотря на свою сложность, уравнения (2), (3) и (5) применимы для практических расчетов абсорберов при описании равновесия систем NH3 – вода и SO2 – вода, так как они имеют достаточно высо- кую точность в диапазоне изменения температур от плюс 10 до плюс 50. При применении указанных зависимостей трудоемкость расчетов по сравнению с использованием табличных данных дополнительно снижается, так как уравнения адаптированы к современной системе единиц физических величин СИ. Кроме того при проведении расчетов с помощью ЭВМ исключается необходимость подключения подпрограмм по двойной интерполяции таб- личных данных. Литература 273 1. Мельник, Б.Д. Инженерный справочник по технологии неорганических веществ. Графики и номо- граммы / Б.Д.Мельник. – М.: Химия, 1975. – 544 с. 2. Пери, Дж. Справочник инженера-химика. Т. 1. Пер. с англ. / Пери Дж. – Л.: Химия, 1969. – 640 с. 3. Справочник азотчика: Производство разбавленной и концентрированной азотной кислоты: Произ- водство азотных удобрений: Материалы, компрессоры и газгольдеры производств азотной кислоты и удоб- рений: Энергосбережение производств связанного азота и органических продуктов: Техника безопасности производств связанного азота и органических продуктов. – М.: Химия, 1987. – 484 с. 4. Новый справочник химика и технолога. Химическое равновесие. Свойства растворов. – С.-Пб.: АНО НПО «Профессионал», 2004. – 998 с. УДК 678.046.9 Технологические свойства модифицированных эластомерных композиций Студентка 5 курса 2 гр. факультета ТОВ Колентионок Ю. П. Научный руководитель – Долинская Р.М. Белорусский государственный технологический университет г. Минск Целью настоящей работы является изучение технологических свойств модифицированных эласто- мерных композиций. Технологические свойства – это комплекс свойств каучуков и резиновых смесей, определяющих их перерабатываемость на оборудовании, а также свойства композиций при хранении и изготовлении изделий. К технологическим свойствам относятся пластоэластические свойства, которые оцениваются пластично- стью, жесткостью резиновых смесей и каучуков, их эластичным восстановлением, а также вязкостью по Муни. Важнейшими характеристиками технологических свойств каучуков и резиновых смесей являются реологические свойства, а для резиновых смесей еще и способность к вулканизации (вулканизуемость) [1]. Особый интерес в резиновой промышленности представляет поиск веществ, одновременно выпол- няющих в эластомерных композициях различные функции: модифицирующую, пластифицирующую, уско- ряющую, стабилизирующую и др. С этой точки зрения перспективными веществами являются кремнийор- ганические соединения. Известно [2], что в качестве модификаторов резин применяют, как нереакционноспособные, так и химически активные кремнийорганические соединения (силаны, силоксаны, силазаны и др.), характери- зующиеся различной длиной цепи, разветвленностью, наличием функциональных групп. Кремнийорганические нереакционноспособные олигомеры в составе эластомерных композиций обычно являются ингредиентами полифункционального действия, т.е. наряду с явно выраженным воздейст- вием на какую-либо одну характеристику композиции они влияют и на другие свойства, включая параметры процессов переработки смесей и свойства изготовленных из них изделий. Однако, общим для всех нереак- ционноспособных олигомеров является воздействие на вязкоупругие свойства эластомеров, т.е. пластифи- цирующее действие. В работе [3] показано влияние небольших дозировок различных пластификаторов, в том числе и по- лиметилсилоксана-1000, на реологические свойства резиновых смесей на основе каучуков общего назначе- ния. Авторами [3] отмечено уменьшение напряжения сдвига, а также установлена зависимость вязкости от природы и концентрации пластификатора и режима введения его в композицию. Показано, что вязкость уменьшается с ростом содержания пластифицирующей добавки. Таким образом, применение в резинах нереакционноспособных кремнийорганических соединений представляет значительный практический интерес. Хотя в настоящее время в резиновой промышленности нереакционноспособные кремнийорганические соединения практически не применяются, за исключением полиметилорганосилоксанов (ПМС). За рубежом известно применение модификатора Sidistar R 300, который представляет собой аморф- ный неусиливающий диоксид кремния с первичными частицами сферической формы и среднего размера 150 нм. Нами проведены исследования по изучению влияния модификатора Sidistar R 300 на технологические свойства эластомерных композиций на основе каучука БНКС-28АН. Для оценки свойств резин определяли вулканизационные параметры на основании реологических кривых, полученных на реометре «Монсанто» по ГОСТ 12535-84. Температура испытаний составляла 140±1, 160±1, 180±1. Из реограмм по стандартной методике [4] рассчитывали Мl – минимальный крутящий момент, который характеризует реологические свойства смеси.