Октябрь 2017, № 9 (209)

УДК: 544.726.2:666.32 (470.56)Кушнарева О.П., Каныгина О.Н. ИОНООБМЕННЫЕ СВОЙСТВА ПРИРОДНОЙ МОНТМОРИЛЛОНИТСОДЕРЖАЩЕЙ ГЛИНЫ ОРЕНБУРГСКОЙ ОБЛАСТИГлины используют в производстве бумаги, красок, для буровых растворов, очистки нефтепродуктов и во многих других направлениях. Проведено множество исследований, посвященных рассмотрению гидрофильных, сорбционных и ионообменных свойств глинистых материалов. Однако сведений о свойствах глин Оренбургской области крайне мало. Интерес представляет изучение ионообменных процессов, протекающих на поверхности природных необогащенных монтмориллонитсодержащих глин Оренбургской области. Исследовано влияние высокотемпературной обработки на рН и ионообменные свойства водных суспензий, содержащих частицы природной глины Оренбургского месторождения размерами от 160 до 630 мкм. С целью разделения физических и химических процессов, протекающих при высоких температурах в частицах глинистых минералов, была проведена серия последовательных ступенчатых обжигов в диапазоне температур от 300 до 900 °С с выдержкой 2 часа при каждой температуре. Значения рН суспензий глины после такого температурного воздействия изменяются немонотонно — от 8,90 в исходном образце до 12,46 после обжига при 900 °С. По результатам потенциометрического титрования рассчитана ионообменная емкость в зависимости от рН. При переходе рН от 3,5 до 7 наблюдается значительное увеличение ионообменной емкости. Переход в щелочную зону резко ослабляет ионообменные свойства глины. В диапазоне рН от 7 до 9 ионообменная емкость снижается и становится незначительной. Температурная обработка не влияет на сохранение ионообменных свойств глины. Полученные результаты объясняются потерями влаги при нагреве и происходящими фазовыми превращениями, а также особенностями химического состава изучаемой глины. Наличие в глине большого количества ионов железа, меди и кобальта в щелочной среде приводит к образованию в структуре монтмориллонита прочных гидроксокомплексов различного состава, которые затрудняют ионный обмен. Ключевые слова: глина, обжиг, кислотность, ионообменные свойства.

Загрузить

Список использованной литературы:

1. Доклад ЮНЕСКО по науке «На пути к 2030 году». -http://unesdoc.unesco.org/images/0023/002354/235407r.pdf

2. Солодкий, Н. Ф. Минерально-сырьевая база Урала для керамической, огнеупорной и стекольной промышленности. Справочное пособие / Солодкий Н. Ф., Шамриков А. С., Погребенков В. М. / Под ред. проф. Г. Н. Масленниковой. — Томск: Аграф-Пресс, 2009. — 332 с.

3. Каныгина, О. Н. Монтмориллонит содержащая глина как сырье для функциональных материалов / О. Н. Каныгина, И. Н. Анисина, А. Г. Четверикова, Е. В. Сальникова// Вестник Оренбургского государственного университета. — 2013. — № 10, октябрь. — С. 354-356.

4. Каныгина, О.Н. Высокотемпературные фазовые превращения в железосодержащих глинах Оренбуржья / О.Н. Каныгина, А.Г. Четверикова, Д.А. Лазарев [и др.] // Вестник ОГУ. — 2010. — № 6 (112). — С. 113 — 117

5. Иванова, Е.С., Взаимосвязь состава, структуры и сорбционных свойств природных алюмосиликатов/ Ю. Ю. Гавронская, В. М. Стожаров, В. Н. Пак // Журнал общей химии. 2014. Т. 84. № 2. — С. 185-188.

6. Fractal approach to the analysis of ceramic surfaces [Электронный ресурс] / O. N. Kanygina, A. G. Chetverikova, M. M. Filyak, A. A. Ogerchuk // Glass and Ceramics,2016. — Vol. 72, Iss. 11. — pp. 444-448.

7. Во Дай Ту. Изучение физико-химических особенностей процессов, протекающих на поверхности минеральных дисперсий : диссертация ... кандидата химических наук : 02.00.04 / Во Дай Ту; [Место защиты: Иркут. гос. ун-т].— Иркутск, 2012.— 141 с.: ил. РГБОД, 61 12-2/411

8. Bhattacharyya, K. G., Gupta S.S. Adsorption of a few heavy metals on natural and modified kaolinite and montmorillonite: a review // Advances in Colloid and Interface Science // 2008. V. 140. N. — P. 114-131

9. Sandulyak, A.V. Magnetic separation of raw materials for glass and ceramics production. Aspects of ferrous impurities control /Sandulyak A.V., Sandulyak A.A., Ershov D. V., Sandulyak D. A., Ershova V. A. // Glass and Ceramics, 2012. — №6.

10. Schofield, R. K., Calculation of surface area of clays from measurement of negative adsorption, Trans. Ceram. Soc., 48, 207-213, 2014

11. Чулков, А. Н. Особенности оценки ионно-обменных характеристик глин. А.Н. Чулков, В.И. Дейнека, Л.А. Дейнека. Научные ведомости БелГУ. Серия Естественные науки. Химия. 2011.№15 (110) вып.16 — С. 88 — 94.

12. Kanygina, O. N. Microhardness of anodic aluminum oxide for medinan alkaline electrolyte [Электронный ресурс] / O. N. Kanygina, M. M. Filyak // Russian Metallurgy (Metally),2017. — Vol. 2017, Iss. 4. — P. 302-305.

13. Chetverikova, A. G. Colorimetric gradation in RGB-Space as a method for detecting structural changes in ceramic materials [Электронный ресурс] / A. G. Chetverikova, O. N. Kanygina // Measurement Techniques,2016. — Vol. 59, Iss. 6. — pp. 618-622.

14. Evtushenko, E.I. Structural in stability of clay raw materials / E.I. Evtushenko, E.I. Kravtsov, I. Yu Kashcheeva, O.K. Sysa // Glass and Ceramics, 2004. — №5.

15. Downs, R.T. Hall-Wallace, M. The American Mineralogist Crystal Structure Database. American Mineralogist, Volume 88, p. 247-250. — 2003 — . — Режим доступа :http://rruff.geo.arizona.edu/AMS.

О статье

Авторы: Кушнарева О.П., Каныгина О.Н.

Год: 2017

Главный редактор

Сергей Александрович
МИРОШНИКОВ

© Электронное периодическое издание: ВЕСТНИК ОГУ on-line (VESTNIK OSU on-line), ISSN on-line 1814-6465
Зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций
Свидетельство о регистрации СМИ: Эл № ФС77-37678 от 29 сентября 2009 г.
Учредитель: Оренбургский государственный университет (ОГУ)
Главный редактор: С.А. Мирошников
Адрес редакции: 460018, г. Оренбург, проспект Победы, д. 13, к. 2335
Тел./факс: (3532)37-27-78 E-mail: vestnik@mail.osu.ru