一種基于高分子凝膠材料的危險(xiǎn)化學(xué)品吸附劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于高分子凝膠材料的危險(xiǎn)化學(xué)品吸附劑及其應(yīng)用方法，屬于高分子材料的加工技術(shù)領(lǐng)域；高分子凝膠吸附劑由高分子凝膠材料10~300份、中和劑400~900份、顯色試劑1~10份、抗結(jié)劑10~100份組成；當(dāng)發(fā)生酸堿廢液泄漏時(shí)，在酸堿廢液的四周和表面傾撒高分子凝膠吸附劑，實(shí)現(xiàn)防止擴(kuò)散功能，然后根據(jù)高分子凝膠吸附材料含有的PH顯示劑的顏色指示，快捷判斷中和及吸附進(jìn)展的狀態(tài)，將已經(jīng)達(dá)到PH中性，并吸附形成固態(tài)的殘?jiān)腆w收集后妥善處理；與單純使用無(wú)機(jī)礦物吸附材料相比，本發(fā)明采用高分子凝膠吸附材料，混合適當(dāng)比例的中和劑，大大提高高分子凝膠材料的吸水效率，減少吸附用量，同時(shí)中和劑的使用也可降低化學(xué)品的腐蝕性，減輕在場(chǎng)救援人員的風(fēng)險(xiǎn)。
【專利說(shuō)明】
一種基于高分子凝膠材料的危險(xiǎn)化學(xué)品吸附劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種基于高分子凝膠材料的危險(xiǎn)化學(xué)品吸附劑及其制備方法，屬于高分子材料加工技術(shù)領(lǐng)域?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]危險(xiǎn)化學(xué)品是指具有毒害、腐蝕、爆炸、燃燒、助燃等性質(zhì)，對(duì)人體、設(shè)施、環(huán)境具有危害的劇毒化學(xué)品和其他化學(xué)品。
[0003]化學(xué)危險(xiǎn)品泄漏會(huì)給環(huán)境及生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)極大的危害。特別是強(qiáng)腐蝕性酸堿，因其在工業(yè)企業(yè)，科研實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所的廣泛應(yīng)用，其泄漏更為頻繁，強(qiáng)酸和強(qiáng)堿泄漏引發(fā)的嚴(yán)重事故時(shí)有發(fā)生。
[0004]針對(duì)化學(xué)危險(xiǎn)品泄漏的處置，一條基本原則就是將劇毒、有毒、有害的危險(xiǎn)化學(xué)品盡可能處理成無(wú)毒、無(wú)害或毒性較低、危害較小的物質(zhì)，避免造成二次污染，盡量減少和降低危險(xiǎn)化學(xué)品泄漏事故所造成的危害的損失?？赏ㄟ^(guò)物理的(如回收、收集、吸附)、化學(xué)的 (如中和反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、沉淀)等多種方法，進(jìn)行處置。
[0005]針對(duì)化學(xué)危險(xiǎn)品泄露的風(fēng)險(xiǎn)，人們也針對(duì)性的發(fā)明了一些吸附材料，用于泄露發(fā)生時(shí)的緊急搶險(xiǎn)。這些吸附材料以無(wú)機(jī)礦物材料為主，如二氧化硅、膨潤(rùn)土、海泡石等等，利用這些無(wú)機(jī)材料本身具有的吸收特性，吸收液體并固定化在吸附材料內(nèi)部，以達(dá)到控制泄漏進(jìn)一步擴(kuò)散的目的。
[0006]但這些無(wú)機(jī)礦物材料的吸水量只占本體重量的幾倍以內(nèi)，存在吸水效率低的缺點(diǎn)，造成現(xiàn)場(chǎng)使用量高，增加了固廢處理工作量和處理費(fèi)用。
[0007]無(wú)機(jī)礦物材料的這個(gè)缺點(diǎn)極大地限制了其在處理強(qiáng)酸或強(qiáng)堿泄漏時(shí)的應(yīng)用。然而另一方面，有機(jī)吸附材料如高分子凝膠，因其在強(qiáng)酸或強(qiáng)堿環(huán)境中分子鏈無(wú)法充分延展，失去了吸附的功能，在處理強(qiáng)酸或強(qiáng)堿泄漏時(shí)也難以發(fā)揮作用。
[0008]因而，如何選擇高效的吸附材料并應(yīng)用到強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的環(huán)境引起了研究人員的濃厚興趣。
[0009]中國(guó)發(fā)明“剩余活性污泥制備化學(xué)品泄漏事故吸附劑的方法”，申請(qǐng)?zhí)?201510670123.0公開了一種采用剩余活性污泥制備化學(xué)品吸附劑的方法；中國(guó)發(fā)明“含油污泥制備化學(xué)品泄漏事故吸附劑的方法”，申請(qǐng)?zhí)?01510370433.2公開了一種采用含油污泥制備化學(xué)品吸附劑的方法，將高分子凝膠材料用于危險(xiǎn)化學(xué)品吸附劑還未見報(bào)道。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的是提供一種基于高分子凝膠材料，輔以中和材料和顯色試劑的化學(xué)危險(xiǎn)品吸附劑及制備方法，該化學(xué)危險(xiǎn)品吸附劑在強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的環(huán)境下仍可以有效吸附化學(xué)泄漏，同時(shí)用量少于無(wú)機(jī)礦物吸附材料，而達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)高效控制化學(xué)危害的目的。
[0011]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明的目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下:一種基于高分子凝膠材料的危險(xiǎn)化學(xué)品吸附劑，由如下組分組成:高分子凝膠材料10?300份、中和劑400?900份、顯色試劑1?10份、抗結(jié)劑1(M00份。
[0012]所述高分子凝膠材料是:交聯(lián)聚丙烯酰胺、交聯(lián)聚丙烯酸、海藻酸鈣凝膠或交聯(lián)聚乙烯吡咯烷酮中的一種或幾種的組合。
[0013]所述中和劑根據(jù)需要吸附的酸性或者堿性的化學(xué)原料，對(duì)于泄露的酸性化學(xué)品中和劑為碳酸氫鈉、碳酸鈣、氫氧化鎂、氫氧化鋁或檸檬酸鈉中的一種或幾種的組合;對(duì)于泄露的堿性化學(xué)品中和劑為碳酸氫鈉、氫氧化鋁、硼酸或檸檬酸中的一種或幾種的組合。
[0014]所述顯色試劑包括溴百里酚藍(lán)、百里酚藍(lán)、甲基橙、甲基紅或酚酞中的一種或幾種的組合。
[0015]所述抗結(jié)劑為石英砂。
[0016]本發(fā)明所使用的中和劑可配合高分子凝膠材料，在吸附前對(duì)被吸附液體進(jìn)行中和處理，使其PH值變化至4?10，優(yōu)化條件到達(dá)6?9之間，在此區(qū)間，高分子凝膠材料可以最大程度的發(fā)揮其優(yōu)異的吸附效率;顯色試劑用于實(shí)時(shí)指示被吸收泄露化學(xué)品的PH值，指導(dǎo)施救者調(diào)整吸附材料的用量。
[0017]本發(fā)明還提供了一種基于高分子凝膠材料的危險(xiǎn)化學(xué)品吸附劑的制備方法，包括如下步驟:將高分子凝膠材料、中和劑、顯色試劑、抗結(jié)劑按比例用天平準(zhǔn)確稱量，機(jī)械混合攪拌均勻置于容器中備用。
[0018]本發(fā)明基于高分子凝膠材料的危險(xiǎn)化學(xué)品吸附劑的處理方式，是在泄漏的酸堿廢液周圍及表面傾撒高分子凝膠吸附材料，然后該材料含有的PH指示劑的顯示判斷中和進(jìn)程，收集固體殘?jiān)?，具體步驟如下:1.制備本發(fā)明的基于高分子凝膠材料的危險(xiǎn)化學(xué)品吸附劑備用；2.當(dāng)發(fā)生酸堿廢液泄漏時(shí)，在酸堿廢液的四周和表面傾撒高分子凝膠吸附材料，實(shí)現(xiàn)防止擴(kuò)散功能；3.根據(jù)高分子凝膠吸附材料含有的PH顯示劑的顏色指示，快捷判斷中和及吸附進(jìn)展的狀態(tài)；4.將已經(jīng)達(dá)到PH中性，并吸附形成固態(tài)的殘?jiān)腆w收集后妥善處理。
[0019]本發(fā)明的有益效果是:與單純使用無(wú)機(jī)礦物吸附材料相比，本發(fā)明采用高分子凝膠吸附材料，通過(guò)混合適當(dāng)比例的中和劑可以大大提高高分子凝膠材料的吸水效率，減少吸附用量;同時(shí)中和劑的使用也可降低化學(xué)品的腐蝕性，減輕在場(chǎng)救援人員的風(fēng)險(xiǎn)?！揪唧w實(shí)施方式】
[0020]下面通過(guò)實(shí)例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，這些實(shí)例僅用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，并不限制本發(fā)明的范圍。
[0021]本發(fā)明所選用原料均為市售化學(xué)原料，在以下實(shí)施例中，分別選用體積濃度為37% 的鹽酸溶液l〇ml和體積濃度為1N的氫氧化鈉溶液10ml作為吸附對(duì)象，進(jìn)行吸附量的檢測(cè)。
[0022]對(duì)照組選用二氧化硅微粒(100目)作為無(wú)機(jī)礦物吸附材進(jìn)行了同等條件的酸性和堿性液體吸附量的檢測(cè)，得到數(shù)據(jù)是:l〇ml鹽酸溶液(37% v/w)，吸附用量為29克；10ml氫氧化鈉溶液(IN v/w)，吸附用量為22.84克。[〇〇23] 實(shí)施例1一種基于高分子凝膠材料的危險(xiǎn)化學(xué)品吸附劑，將交聯(lián)聚丙烯酰胺100份、碳酸氫鈉500份、碳酸鈣300份、百里酚藍(lán)3份、甲基紅1份、石英砂96份按比例用天平準(zhǔn)確稱量，機(jī)械混合攪拌均勻置于容器中備用。進(jìn)行吸附量的檢測(cè)，測(cè)得l〇ml鹽酸溶液(37% v/w)吸附用量為:19克，溶液PH值為:7.2。[〇〇24] 實(shí)施例2一種基于高分子凝膠材料的危險(xiǎn)化學(xué)品吸附劑，將交聯(lián)聚丙烯酸250份、碳酸氫鈉260 氫氧化鎂400份、溴百里酚藍(lán)2份、甲基橙2份、石英砂86份按比例用天平準(zhǔn)確稱量，機(jī)械混合攪拌均勻置于容器中備用。進(jìn)行吸附量的檢測(cè)，測(cè)得l〇ml鹽酸溶液(37% v/w)吸附用量為: 16克，溶液?11值為:7.1。[〇〇25] 實(shí)施例3一種基于高分子凝膠材料的危險(xiǎn)化學(xué)品吸附劑，將交聯(lián)聚丙烯酸150份、氫氧化鋁300 份、硼酸470份、百里酚藍(lán)2份、甲基橙2份、石英砂76份按比例用天平準(zhǔn)確稱量，機(jī)械混合攪拌均勻置于容器中備用。進(jìn)行吸附量的檢測(cè)，測(cè)得l〇ml氫氧化鈉溶液(IN v/w)吸附用量為: 9克，溶液PH值為:7.6。
[0026] 實(shí)施例4一種基于高分子凝膠材料的危險(xiǎn)化學(xué)品吸附劑，將交聯(lián)聚丙烯酰胺120份、氫氧化鋁 300份、檸檬酸500份、百里酚藍(lán)2份、甲基橙2份、石英砂76份按比例用天平準(zhǔn)確稱量，機(jī)械混合攪拌均勻置于容器中備用。進(jìn)行吸附量的檢測(cè)，測(cè)得l〇ml氫氧化鈉溶液(IN v/w)吸附用量為:7.5克，溶液PH值為:7.3。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于高分子凝膠材料的危險(xiǎn)化學(xué)品吸附劑，其特征在于:由如下組分制成:高分 子凝膠材料10?300份、中和劑400?900份、顯色試劑1?10份、抗結(jié)劑10?100份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于高分子凝膠材料的危險(xiǎn)化學(xué)品吸附劑，其特征在于:所 述高分子凝膠材料是:交聯(lián)聚丙烯酰胺、交聯(lián)聚丙烯酸、海藻酸鈣凝膠或交聯(lián)聚乙烯吡咯烷 酮中的一種或幾種的組合。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于高分子凝膠材料的危險(xiǎn)化學(xué)品吸附劑，其特征在于:所 述中和劑根據(jù)需要吸附的是酸性或者堿性的化學(xué)原料選擇，酸性化學(xué)品中和劑為碳酸氫 鈉、碳酸鈣、氫氧化鎂、氫氧化鋁或檸檬酸鈉中的一種或幾種的組合;堿性化學(xué)品中和劑為 碳酸氫鈉、氫氧化鋁、硼酸或檸檬酸中的一種或幾種的組合。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于高分子凝膠材料的危險(xiǎn)化學(xué)品吸附劑，其特征在于:所 述顯色試劑包括溴百里酚藍(lán)、百里酚藍(lán)、甲基橙、甲基紅或酚酞中的一種或幾種的組合。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于高分子凝膠材料的危險(xiǎn)化學(xué)品吸附劑，其特征在于:所 述抗結(jié)劑為石英砂。6.—種基于高分子凝膠材料的危險(xiǎn)化學(xué)品吸附劑的應(yīng)用方法，其特征在于:包括如下 步驟:(1)將高分子凝膠材料、中和劑、顯色試劑、抗結(jié)劑按比例用天平準(zhǔn)確稱量，機(jī)械混合攪 拌均勻置于容器中，制備得到基于高分子凝膠材料的危險(xiǎn)化學(xué)品吸附劑；(2)當(dāng)發(fā)生酸堿廢液泄漏時(shí)，在酸堿廢液的四周和表面傾撒高分子凝膠吸附材料，實(shí)現(xiàn) 防止擴(kuò)散功能；(3)根據(jù)高分子凝膠吸附材料含有的PH顯示劑的顏色指示，快捷判斷中和及吸附進(jìn)展 的狀態(tài)；(4)將已經(jīng)達(dá)到PH中性，并吸附形成固態(tài)的殘?jiān)腆w收集后妥善處理。
【文檔編號(hào)】B01J20/30GK106000358SQ201610501854
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年7月1日
【發(fā)明人】楊東生, 馮煒, 虞鈐, 趙亞平, 孟凡欣
【申請(qǐng)人】吉林大學(xué)珠海學(xué)院