234
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ И ТЕКСТУРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
ПРИРОДНЫХ АЛЮМОСИЛИКАТОВ
Абдикамалова
А.Б., Маматалиев Н.Н., Калбаев
А.М., И.Д. Эшметов
Институт общей и неорганической химии АН РУз
Увеличение объёма современного производства
привело к возрастанию
количеств отходов в виде токсичных газов и жидких сред. В качестве
потенциальных загрязнителей сточных вод вступают тяжёлые металлы, анионы
солей, органические соединения, т.к. спирты, кислоты, фенолы, жироподобные
вещества и нефтепродукты. В связи, с чем исследования, направленные на
создание
эффективных
сорбирующих
материалов
на
основе
интеркалированных систем считается актуальным как с научно-технической,
так и с экологической точки зрения.
В качестве объектов исследования были
выбраны бентонитовые глины
Крантауского (КР) и Навбахорского (НЩБ) месторождений, обогащенный
каолин (ОК) и природный вермикулит (V). Химико-минералогический состав
данных образцов были приведены в ранних работах авторов [1, 2].
Предварительно все исследуемые образцы алюмосиликатов прошли
подготовительный этап:
отчищались путем отмучивания, высущивались и
подвергались фракционированию. Для достижения поставленной цели были
использованы методы для определения плотности, влажности;
прочность
зернистых форм характеризовались измельчаемостью и истираемостью.
Электрокинетический потенциал образцов в водном растворе измерялся
методом макроэлектрофореза. Определены кислотно-основные свойства глин
потенциометрическим методом. Дисперсность определялась гравиметрическим
и ситовым анализом.
Результаты гранулометрического анализа представлены в табл. 1.
Таблица 1.
Гранулометрический состав исследуемых образцов
Образец
Размеры частиц, мкм
1000-63
63-10
10-5
5-1
≤1
КР2
9,1
25,0
8,2
18,9
38,8
НЩБ
*
8,9
13,1
27,2
19,8
31
ОК
22,4
28,7
15,6
23,5
9,8
V
22,5
36,1
19,7
19,8
1,9
Исходя из классификации глин по содержанию тонкодисперсных фракций
исследуемый образец КР относится к дисперсной группе глинистого сырья,
поскольку фракций менее 10 мкм составляет 65,9%,
наоборот образец НЩБ
тонкодисперсному сырью, т.к. количество тонкодисперсных частиц
составляет 78%.
235
Полученные
результаты
по
исследованию
энергетического
и
электрокинетического (ζ –потенциал) потенциалов приведены в табл. 2.
Таблица 2.
Значения полидисперсности и энергии теплового движения частиц образцов
(0,5% суспензия)
Характеристики
КР
НЩБ
ОК
V
П
0,30
0,34
0,45
0,48
d
ср,
мкм
0,750±0,05
0,690±0,05
1,440±0,05
2,130±0,1
σ
m
6,77
7,12
7,89
8,11
ζ, мВ
-17,5
-13,9
-45
-32
Для объяснения механизма адсорбции катионов и анионов на поверхности
бентонита и их модифицированных форм необходимо иметь информацию о
количественных характеристиках заряда поверхности – величине точки
нулевого заряда (ТНЗ). Данные по исследованию
зависимости точки нулевого
заряда алюмосиликатов от ионной силы показала, что повышение последней
приводит к уменьшению рН ТНЗ от 9,7 до 9,2 для КР и от 8,7 до 8,7 для НЩБ,
что свидетельствует о перезарядке поверхности бентонитов при разных ионных
силах. Однако, такое резкое изменение ТНЗ не наблюдается для образцов ОК и
V. В растворе NaCl вермикулит имеет ТНЗ равной 8,64, а в деионизированной
воде 8,7. Поверхность образца обогащённого каолина также при значениях
рН˃7,08 остается заряженной отрицательно,
что объясняется выходом
гидроксид-ионов, приводящие к одновременному понижению заряда
поверхности до нуля и повышению их концентраций в суспензии и смещению
величины рН в щелочную область.
Исследование способов синтеза интеркалированных систем и показателей
их качества доказало, что ход всего процесса интеркалирования в основном
зависит от поверхностных свойств исходных материалов, что связано химико-
минералогическим составом исходных образцов. Поверхностные свойства
находящие свое отражение в показателях рН среды, ТНЗ, электрокинетического
потенциала в основном зависит от количества
обменных катионов и от
поверхностных гидроксильных ионов. Полученные экспериментальные данные
является очень важными для целенаправленного модифицирования данных
материалов.
Do'stlaringiz bilan baham: 
