Ионообменные свойства природного гейландита

• Автор: Шкуренко, Галина Юрьевна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 116 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.

1. Природные цеолиты

1.1. Применение цеолитов в промышленности, сельском хозяйстве и природоохранных процессах.

1.2. Структура цеолитов

1.3. Классификация цеолитовых структур.

1.4. Гейландит и клинолтилолит.

1.4.1. Термостойкость.

1.4.2. Дифференциальнотермический анализ

1.4.3. Рентгенографическое изучение ионообменных форм цеолитов

1.5. Ионообменные свойства природных цеолитов

1.5.1. Ионообменная емкость
1.5.2. Ионообменные равновесия на цеолитах гейландитклиноптилолитового ряда.
2. Характеристика объектов и методов исследования, эксперимент.
2.1. Характеристика объектов исследования.
2.2. Определение динамической ионообменной емкости
2.2.1. Методика определения полной динамической ионообменной емкости.
2.2.2. Метрологическая оценка зависимости полной динамической ионообменной емкости от содержания цеолитов в туфах.
2.2.3. Методика определения динамической ионообменной емкости по катионам тяжелых и переходных металлов Сб, РЬ2, Ь,
Л Л Л Л
2л , Си , И , Мп на природном гейландите.
2.3. Методика исследования селективности сорбции катионов на Псгасском гейландите из бинарных растворов.
2.4. Определение термодинамических функций ионного обмена
на природном гейландите
2.5. Изучение равновесия катионного обмена на природном гейландите
в многокомпонентных системах.
3. Структурное исследование катионзамещенных форм Пегасского гейлаидита
3.1. Дифференциальнотермический анализ.
3.2. Рентгенографический анализ.
4. Сорбция катионов щелочных, переходных и тяжелых металлов природным гейландитом.
4.1.Полная динамическая ионообменная емкость природных цеолитов. .
4.2. Сорбция катионов тяжелых металлов Сб, РЬ2,
4.3. Сорбция катионов переходных металлов 7,п2, Си2, 2, Мп2
5. Исследование селективности сорбции катионов на Пегасском гейландите
5.1. Равновесие катионного обмена на гейландите из бинарных растворов
5.2. Термодинамика катионного обмена на гейландите.
5.3. Равновесие катионного обмена на гейландите
из многокомпонентных водных растворов электролитов.
Выводы
Список литературы


В СНГ обнаружено свыше месторождений и проявлений цеолитов с суммарными прогнозными запасами клиноптилолита, морденита и филлипсита 3,5 млрд. Данные о свойствах и распространенности природных цеолитов позволяют рассматривать цеолитовые породы с содержанием полезного компонента более как новый тип минерального сырья многоцелевого использования. Высокое содержание цеолитов в рудах, практически неисчерпаемые запасы, уникальные ионообменные и адсорбционные свойства определяют широкие возможности использования природных цеолитов в промышленности и сельском хозяйстве. Свойства цеолитизированных туфов определяются кооперативным действием таких факторов как содержание, вид и состав цеолитов и сопутствующих минералов, размер микрокристаллов, а также вторичная пористость. Специфические свойства и низкая себестоимость позволяют значительно шире использовать природные цеолиты, чем синтетические. Области применения природных цеолитов обусловлены их адсорбционными и ионообменными свойствами, а также термической, химической и механической устойчивостью и особенностями состава. Из почти известных цеолитовых минералов большими запасами и необходимыми для практического использования свойствами обладают только шесть из них. За последние годы достигнуты значительные успехи в оценке качества и изучении свойств природных цеолитов, особенно ютиноптилолита . В году в Кемеровской области на реке Пегас было открыто крупное проявление цеолитсодержащих туфов. В работе на основании применения методов рентгеновской дифрактометрии и термографии был сделан вывод о том, что пегасские цеолиты содержат значительное количество гейландита, находящегося в одной структурной группе с клиноптялолитом. Целью данной работы является изучение сорбции катионов щелочных и переходных металлов, катионов аммония и свинца природным гейландитом. В качестве объектов исследования в работе выбраны системы, содержащие природный гейландит цеолитовых туфов ЗападноПегасского участка Пегасского месторождения Кемеровской области и водные растворы щелочных, переходных металлов, свинца и аммония. До пятидесятых годов прошлого столетия исследования цеолитов проводились с образцами из вулканических пород, которые обычно представлены в виде мелких и в редких случаях крупных кристаллов. Эти цеолиты, имеющие молекулярноситовые и другие полезные свойства, очень рассеяны и встречаются в небольших количествах . Ценные свойства этих минералов стимулировали разработку методов получения синтетических цеолитов. В настоящее время известно свыше 0 видов синтетических цеолитов, причем часть из них не имеет аналогов в природе. Синтетические цеолиты, благодаря уникальным адсорбционным, молекулярноситовым, каталитическим, ионообменным и другим свойствам, находят все более широкое использование в промышленности. Интерес к природным цеолитам возрастал по мере открытия новых месторождений. По термо и кислотостойкости, механической прочности и кинетическим параметрам специально подготовленные природные цеолиты превосходят синтетические цеолиты общего назначения 9. Большие запасы и низкая себестоимость цеолитовых туфов с содержанием цеолита до позволяют говорить о больших возможностях использования природных цеолитов. Природные цеолиты цеолитсодержащие породы являются минеральным сырьем многоцелевого использования. Можно выделить три основные области их применения промышленность, сельское хозяйство, охрана окружающей среды. Возможности практического использования природных цеолитов в значительной мере связаны с их физйкохимическими свойствами и эксплуатационными характеристиками. К промышленным адсорбентам, пригодным благодаря хорошо развитой системе пор для разделения смесей газов и паров, относят активные угли и глины, неорганические гели силикагель или активная окись алюминия, а также кристаллические алюмосиликаты цеолиты. Активные угли, активная окись алюминия и силикагель не обладают упорядоченной кристаллической структурой и поэтому характеризуются неоднородной пористостью. Цеолиты имеют однородные поры от 3 до А , размер которых однозначно определяется строением элементарной ячейки кристалла. На рисунке 1. Как видно из рисунка 1. ЫН3.