Том 335 № 1 (2024)

DOI https://doi.org/10.18799/24131830/2024/1/4238

Закономерности формирования нулевого заряда на поверхности глинистых частиц, подверженных давлению

Актуальность исследования обусловлена необходимостью изучить влияние высокого давления на изменение величины водородного показателя точки нулевого заряда глинистых минералов. Точка нулевого заряда – одна из важнейших характеристик дилюента. Величина заряда во многом контролируется значениями водородного показателя порового раствора. Как известно, глины разного генезиса имеют различные физико-химические свойства, что непосредственно влияет на величину точки нулевого заряда. Цель: выявить закономерности формирования точки нулевого заряда глинистых частиц, подверженных воздействию давления. Объекты: каолиновая глина Нижне-Увельского месторождения Челябинской области и бентонитовая глина Зыряновского месторождения Курганской области. Методика. Потенциометрическое титрование, определение точки нулевого заряда проводилось с помощью построение кривых потенциометрического титрования. Использовано программное обеспечение Microsoft Excel, SigmaPlot, Statistica. Результаты экспериментальных исследований показали, что при обработке глин давлением наблюдается уменьшение содержания ионов алюминия (Al3+) в пакетах каолинита и монтмориллонита, переход ионов Al3+ в диффузный слой глинистой частицы, где ионы алюминия связывают гидроксильные ионы, в то время как освободившиеся ионы водорода повышают кислотность суспензии. Активация давлением каолиновой и бентонитовой глин разнонаправленно влияет на изменение ионообменной емкости глин и, как следствие, на водородный показатель точки нулевого заряда поверхности глинистых частиц. Были разработаны статистические модели, которые позволяют прогнозировать рН точки нулевого заряда по данным давления активации глин. Знание о характеристиках заряда на поверхности глинистых частиц дает возможность объяснения механизма сорбции и других процессов.

Ключевые слова:

бентонит, каолинит, точка нулевого заряда, глина, давление

Авторы:

Валерий Викторович Середин

Ксения Валерьевна Шеина

Ольга Сергеевна Ситева

Скачать pdf