Определение точки нулевого заряда бентонитовой глины Зырянского месторождения методом весового титрования
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность исследования. Загрязнение окружающей среды ионами тяжёлых металлов (ТМ) - одним из наиболее интенсивных поллютантов - всегда потенциально опасно из-за внедрения тяжёлых металлов из гидро- и литосферы через метаболические и трофические цепи в живые организмы. Антропогенными источниками загрязнения окружающей среды ТМ являются открытые карьеры по добыче железной руды, машиностроительные и металлообрабатывающие предприятия, гальванические цеха электрохимических производств.
В настоящее время предполагается достаточно широкий комплекс методов по очистке и обеззараживанию питьевых, природных и сточных вод. Наиболее эффективными и чаще используемыми являются адсорбционные методы.
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 5
1.1. Общие сведения о глинистых минералах 5
1.2 Структура глинистых минералов 6
1.3 Структура бентонитовых глин 7
1.4 Химический состав бентонитовых глин 9
1.5 Ионный обмен 9
1.6 Точка нулевого заряда 12
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 13
2.1 Объекты исследования 13
2.2 Подготовка глины 13
2.3 Приготовление растворов 14
2.4 Выполнение работы 14
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 15
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 16
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 17
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Мосталыгина Л. В., Мосталыгин А. Г., Костин А. В. и др. Определение точки нулевого заряда бентонитовой глины Зырянского месторождения методом весового титрования // КГУ, УДК 541.135; 543.7.
2. Соколов В. Н. Формирование микроструктуры глинистых пород // Соросовский образовательный журнал. 1998. № 7. С. 83–88.
3. Грим Р. Э. Минералогия и практическое использование глин. М.: Изд-во Иностранной литературы, 1956. 454 с.
4. Котельников Д. Д., Конюхов А. И. Глинистые минералы осадочных пород. M.: Недра, 1986. 247 с.
5. Овчаренко Ф. Д. Гидрофильность глин и глинистых минералов. Киев: Академия наук Укр. ССР, 1961. 275 с.
6. Annabi-Bergaya F., Cruz M. I., Gatineau L., Fripiat J. J. Adsorption of alcohols by smectites. I. Distinction between internal and external surfaces // Clay Minerals. 1979. Vol. 14. с. 249–258.
7. Соколов В. Н. Глинистые породы и их свойства // Соросовский образовательный журнал. 2000. Т. 6, № 9. с. 59–65.
8. Розенгарт М. И., Вьюнова Г. М., Исагулянц Г. В. Слоистые силикаты как катализаторы // Успехи химии. 1988. Т. 57, № 2. с. 204–227.
9. Никитина Н. В. Физико-химические свойства сорбентов на основе природного бентонита, модифицированного полигидроксикатионами металлов / Никитина Н. В., Казаринов И. А. - Саратов, 2018 г. - 153 стр.
10. Сорбционная способность природного и модифицированного монтмориллонита по отношению к ионам меди в присутствии органических кислот / Дмитриева Е. Д., Горячева А. А., Сюндюкова К. В. и др. ФГБОУ ВО ТГУ, Тула - 27.04.2016 г., 8 стр.
11. Особенности сорбции ионов никеля и меди на бентонитовой глине Зырянского месторождения Курганской области / А. В. Костин, Л. В. Мосталыгина, О. В. Филистеев и др. Вестник ЮУрГУ, №12, Серия “Химия”, выпуск 1, 2009 г. 5 стр.
Наиболее важным минералогическим компонентом бентонитовых глин является смектит (глинистый минерал). Поэтому основное внимание уделяется минералогическому анализу смектитов. Смектитовые минералы делятся на две подгруппы: диоктаэдрические и триоктаэдрические (Рис. 3)
В диоктаэдрических смектитах катионами заполнены только 2/3 всех октаэдрических пустот, а в центре октаэдров преимущественно находятся катионы Al3+. В триоктаэдрических смектитах все октаэдрические позиции заполнены катионами, причём в центре октаэдров преимущественно находятся катионы Mg2+.
К диоктаэдрическим смектитам относятся:
- монтмориллонит Mx/nn+[Al4-xMgx](Si8)O20(OH)4,
- бейделлит Mx/nn+[Al4-x](Si8-xAlx)O20(OH)4.
К триоктаэдрическим:
- гекторит Mx/nn+[Mg6-xLix](Si8)O20(OH,F)4,
- сапонит Mx/nn+[Mg6](Si8-xAlx)O20(OH)4,
(в квадратных скобках – катионы в составе октаэдрической сетки, в круглых скобках – катионы, вхо