Сорбционные свойства глауконита Каринского месторождения

• Автор: Григорьева, Екатерина Алексеевна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 140 с. : ил.

1.1 Общие сведения о глауконитах

1.2 Морфология глауконита и его распространение в природе.

1.3 Структура глауконита

1.4 Коллоиднохимические свойства глауконита.

1.4.1 Окисление

1.4.2 Изменение свойств глауконита при термической обработке.

1.5 Сорбционные свойства.

1.5.1 Зависимость ионообменных свойств от набухания глинистых минералов

1.5.2 Природа сорбционной активности.

1.5.3 Катионный обмен

1.5.4 Анионный обмен.

1.6 Методы модификации сорбента
1.6.1 Гидратированная двуокись марганца
1.6.2 Кислотная активация поверхности силикатов
1.7 Автоволновая гипотеза полимеризации оксигидратных гелей тяжелых металлов.
1.8 Расчетные методы изучения строения веществ.
1.8.1 Основные положения квантовой механики
1.8.2 Общая характеристика моделей и Мега.
1.8.3 Прогнозирование термодинамических параметров веществ в рамках моделей и Мега
1.9 Практическое использование глауконита
1. Постановка задач исследования.
ГЛАВА 2. МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТОВ
2.1 Методика обогащения глауконита.
2.1.1 Методика предварительной обработки глауконита
2.2 Комплексонометричсскис методы исследований.
2.2.1 Определение ионов меди, магния, кальция, иттрия, гадолиния, лантана в растворе трилонометрическим способом.
2.3 Калориметрические методы исследований
2.3.1 Определение железаЗ с салициловой кислотой.
2.3.2 Определение аммонийного азота с реактивом Несслера.
2.3.3 Определение нитритного азота с реактивом Грисса
2.4 Вычисление статистических и метрологических характсрисик.
2.5 Определение содержания цезия7 и стронцияв растворах
2.5.1 Исследование сорбции стронция и цезия7 из растворов на глауконите в статическом режиме.
2.5.2 Исследование сорбции радионуклидов из почв в статическом режиме
2.5.3 Исследование сорбции радионуклидов в динамическом режиме
2.6 Методика модификации глауконита оксигидратом марганца.
2.7 Методика модификации глауконита оксигидратами иттрия, лантана,
гадолиния.
ГЛАВА 3. СТРУКТУРНО МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ГЛАУКОНИТА КАРИНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ.
3.1 Минералогическое описание составляющих проб.
3.2 Обогащение глауконитового сырья.
3.3 Рентгеноструктурный, ренгенофазовый анализы.
3.4 Термический анализ
3.5 Определение технологических параметров глауконита.
3.5.1 Определение плотности и пористости глауконита.
3.5.2 Определение механической прочности и химической стойкости глауконита.
3.6 Изменение растворов после контакта с глауконитом.
3.7 Выводы по главе.
ГЛАВА 4. СОРБЦИОННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.
4.1 Выбор оптимальной ионной формы глауконита для сорбционных экспериментов.
4.2 Сорбция глауконитом кислоты и щелочи
4.3 Сорбция тяжелых металлов, ионов жесткости глауконитом в Ыа форме
4.3.1 Сорбция ионов меди глауконитом в Ыа форме.
4.3.2 Сорбция ионов цинка глауконитом в Ыа форме.
4.3.3 Сорбция ионов магния глауконитом в Ыа форме
4.3.4 Сорбция ионов кальция глауконитом в Ыа форме.
4.3.5 Сорбция ионов железа глауконитом в Ыа форме.
4.3.6 Сорбция ионов железа глауконитом в динамическом режиме
4.4 Сорбция ионов аммония глауконитом в Ка форме.
4.5 Сорбция стронция и цезия7 на глауконите в динамическом режиме
4.5.1 Изучение влияния массы внеснного глауконита в почву на подвижность стронция и цезия7.
4.6 Сорбция органических веществ
4.6.1 Исследование влияния добавок глауконита на коагуляцию примесей воды .
4.7 Модификация глауконита
4.7.1 Модификация глауконита оксигидратом марганца
4.7.1.1 Сорбция ионов аммония глауконитом, модифицированным оксигидратом марганца
4.7.1.2 Сорбция ионов железа III на модифицированном глауконите в динамическом режиме.
4.7.2 Модификация глауконита оксигидратами редкоземельных элементов
4.7.2.1 Кинетика сорбции ионов иттрия глауконитом
4.7.3 Термическая обработка глауконита
4.7.4 Обработка глауконита растворами кислоты, щелочи.
4.8 Использование глауконита при биологической очистке сточных вод.
4.8.1 Общая характеристика активного ила Челябинских городских очистных сооружений канализации ОСК.
4.8.2 Описание экспериментальной установки
4.8.3 Влияние добавки глауконита в лабораторный реактор на удаление аммонийного азота.
4.9 Выводы по главе.
ГЛАВА 5. МОЛЕКУЛЯРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ.
5.1 Молекулярное моделирование сорбционных процессов на глауконите в рамках программы i.
5.2 Выводы по главе.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Последнее, устанавливается на основе анализа положения, профиля и интенсивности базальных рефлексов, зарегистрированных на дифрактограммах от ориентированных препаратов. Повидимому, можно уверенно говорить об отсутствии разбухающих межслосв в структуре образца, если после насыщения препаратов этиленгликолем и глицерином нс будет наблюдаться никаких изменений в дифракционных картинах, по сравнению с дифрактограммой ориентированного препарата в естественном состоянии, содержащей целочисленную серию базальных отражений с с А. Выполнение последнего условия не является обязательным, так как при отсутствии смешанослойности небольшое нарушение целочисленности значения с 1 с 1 может быть связано с малой толщиной областей когерентного рассеяния 6. Дифрактограммы образцов с очень малым содержанием смектитовых слоев, концентрация которых не превышает обычно , после насыщения этиленгликолем испытывают сравнительно небольшие изменения, которые могут состоять в следующем очень небольшом смещении отражения 1 в сторону больших углов, которое не сопровождается заметным изменением его профиля аналогичном смещении первого малоуглового рефлекса, которое сопровождается появлением четко выраженной асимметричности его формы уменьшении интенсивности отражения 1, параллельном его смещению в область больших углов, и появлении хвоста или плеча в малоугловой области. По рентгенограммам от разориентированных препаратов были установлены параметры элементарной ячейки. А, Ь 9,. А, р 0. Вопрос о природе и количестве структурно связанной воды в глауконите является одним из важнейших в кристаллохимии этих минералов. Традиционно для этой цели используется метод термического анализа. Характерной особенностью глауконитов является тот факт, что высокотемпературной воды в них содержится больше, чем можно связать с двумя ОНгруппами, теоретически предполагаемыми в формуле слюды. В литературе термогравиметрические исследования глауконита начинают появляться впервые в х годах. Первоначально были обнаружены следующие результаты. С и 0. С, связанными с удалением соответственно адсорбированной и конституционной воды. Присутствие в глауконитах двух и трехвалентного железа проявляется на термограммах в виде небольших пиков эндотермического около 0С и экзотермического при 0. Термические исследования глауконитов проводились в основном в смешанном диффузионно кинетическом режиме. Однако известно, что в таких неравновесных условиях поведение минерала определяется в первую очередь кинетическими условиями эксперимента скоростью нагрева, размерностью частиц и др. Авторы приводят данные исследований о дегидратации глауконитов в квазиметрических условиях. Для более точного определения количества структурной воды в глауконитах был выбран метод дериватографии, позволяющий изучать процессы нагрева в условиях, близким к равновесным. Этот метод еще не нашел достаточного распространения в минералогии, но широко применяется в химии. По кривым, характеризующим скорости потери массы, для глауконитов можно наметить, по крайней мере, четыре температурных интервала 0. С, в которых выход гидроксилов осуществляется с разной скоростью. Такая многостадийность выхода структурно связанной воды в глауконитах может быть обусловлена либо изменениями кинетических параметров системы в ходе дсгидроксилации. Можно также предположить, что некоторая неоднородность гидроксилов возникает в ходе дсгидроксилации уход части ОН групп приводит к усилению связи остающихся гидроксилов и, следовательно, к повышению температуры их выхода. Вопрос о причинах, приводящих к многостадийности процессов дегидроксилации глауконитов, как и других слоистых силикатов мусковитов, например, как показали М. В. Слонимская с соавторами очень сложен. Термический анализ помогает устанавливать минеральные примеси, которые не удалось диагностировать рентгеновским анализом монтмориллонит и гидроокислы железа. Монтмориллонит дает на кривой ДТА дополнительный эндотермический эффект при Ь 0. С, иногда еще очень, слабый эндотермический эффект при температуре 0С.