Том 334 № 10 (2023)

DOI https://doi.org/10.18799/24131830/2023/10/4095

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДА ДИНАМИЧЕСКОГО РАССЕЯНИЯ СВЕТА ДЛЯ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАЗДЕЛЕНИЯ ВЗВЕШЕННЫХ И КОЛЛОИДНЫХ ЧАСТИЦ РЕЧНЫХ ВОД ФИЛЬТРАЦИЕЙ И ЦЕНТРИФУГИРОВАНИЕМ

Ссылка для цитирования: Шулькин В.М. Использование метода динамического рассеяния света для оценки эффективности разделения взвешенных и коллоидных частиц речных вод фильтрацией и центрифугированием // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2023. – Т. 334. – №10. – С. 88-97.

Актуальность исследования обусловлена необходимостью контроля полноты разделения взвешенных и коллоидных частиц при использовании методов фильтрации и центрифугирования в ходе анализа химического состава речных вод. Цель: проверить и оценить возможность использования метода динамического рассеяния света для контроля эффективности сепарации взвешенных и коллоидных частиц речных вод фильтрацией и центрифугированием. Объекты: воды рек юга Дальнего Востока РФ с различным уровнем антропогенной нагрузки и ландшафтной структурой водосборов, что ведет к заметным вариациям содержания взвеси и концентрации растворенных, коллоидных и взвешенных форм химических элементов в речных водах. Методы: измерение интенсивности (I) динамического рассеяния света, расчет интенсивности на частицах с определенным размером при помощи прибора Photocor COMPACT Z в нефильтрованных пробах речных вод, а также в фильтратах через капсульные и мембранные фильтры с различной степенью кольматирования и в центрифугатах, полученных при различных режимах. Одновременно определяли содержание суммы взвешенных и крупно-коллоидных частиц в исходных пробах речных вод гравиметрически после фильтрации через мембранные фильтры с размером пор 0,45 мкм. Результаты. Величина интенсивности динамического рассеяния света в нефильтрованных речных водах демонстрирует значимую линейную зависимость от содержания взвеси в интервале 5–150 мг/л, определенной гравиметрически. В фильтратах через мембранный или капсульный фильтр 0,45 мкм интенсивность динамическое рассеяние света не зависит от содержания взвеси в исходных пробах. Анализ распределения интенсивности динамического рассеяния света в зависимости от размера частиц её вызывающих в нефильтрованных пробах и в фильтратах подтверждает относительно близкую эффективность удаления частиц крупнее 0,45 мкм как при фильтрации через мембранный или капсульный фильтры, так и при центрифугировании в течение 30` при 4500 об/мин. Метод динамического рассеяния света позволяет охарактеризовать эффективность сепарации взвешенных и крупно-коллоидных частиц в речных водах от тонких коллоидов и растворенных форм при использовании мембранных и капсульных фильтров, а также центрифугирования. Таким образом, появляется возможность контролировать процессы кольматирования фильтров и выбирать оптимальные методы для разделения взвешенных и коллоидных частиц при химическом анализе речных вод.

Ключевые слова:

Динамическое рассеяние света, речные воды, взвешенные и коллоидные частицы, распределение по размерам, фильтрация, центрифугирование

Авторы:

Владимир Маркович Шулькин

Скачать pdf