АНАЛИЗ ИОННОГО СОСТАВА ВОДНОЙ ФАЗЫ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СУСПЕНЗИЯХ И ПРИРОДНЫХ ВОДАХ

Авторы
Резюме
Файлы
Ключевые слова

Гунич С.В. Янчуковская Е.В. Исследовано формирование ионного состава водной фазы в системах «твердое — жидкое» применительно к технологическим суспензиям (пульпам) флотации, а также к природным водам (поверхностным водным объектам) при взаимодействии с силикатными Fe-содержащими минералами. Выявлены прострaнcтвенно-временные зависимости содержания распространенных ионов щелочных (Na+, K+) щелочно-земельных (Ca2+, Mg2+) и тяжелых (Feобщ, Сu2+) металлов, которые представляют ценность в моделировании и прогнозировании процессов миграции, химических превращений загрязнителей водных объектов. Статья в формате PDF 192 KB количественный анализтяжелые металлысиликатные минералыquantify ***isysheavy metalssilicate minerals Цель исследований. Изучение содержания, процессов миграции и трaнcформации химических соединений в водных геосистемах является актуальной проблемой взаимодействия в системе «человек прострaнcтво окружающая среда», которые в последнее время становятся предметом исследований в различных разделах экологии и естествознания. Многочисленными исследованиями было показано, что загрязняющие вещества (ЗВ), в особенности металлы и органические вещества, при попадании в окружающую среду превращаются в более токсичные формы по сравнению с исходными [1]. В связи с этим представляет интерес анализ формирования ионного состава водной среды как в технологических процессах, так и в условиях природного гидрогеохимического режима.

Объектами исследований являются водные суспензии кварца и амфибола (паргасита), относящихся к классу широко распространенных в земной коре силикатных минералов. Первым этапом исследований, представленных в данной статье, является извлечение катионов с поверхности минерала в водную фазу, называемое выщелачиванием. Выщелачивание катионов связано непосредственно с растворимостью минералов, поэтому для исследований был взят паргасит, который более растворим в воде, чем кварц. На втором этапе анализа проводилась статистическая обработка многолетних данных и собственные определения по содержанию тяжелых металлов в поверхностном водном объекте - реке Ия (Иркутская область).

Методология исследований. Было изучено выщелачивание катионов калия, кальция, магния, железа, алюминия, кремния, являющихся основными составными компонентами минерала, в зависимости от времени при рН = 6, 8, 10. Для этого 5 г паргасита растворяли в 100 мл деминерализованной воды, для регулирования рН использован 0,5 М водный раствор NaOH. После 24 часов жидкая фаза была отфильтрована и направлена на атомно-абсорбционный химический анализ. Оставшаяся твердая фаза после фильтрации была снова растворена в 100 мл деминерализованной воды при рН = 6, 8, 10. Через 15 суток и через 30 суток жидкая фаза была также отфильтрована и направлена на атомноабсорбционный анализ.

Рис. 1. Относительное выщелачивание катионов из 1 г минерала

Обсуждение результатов. Результаты определения концентраций катионного состава K^+, Ca ^2+, Mg ²⁺ , Fe, Al ³⁺ , Si ⁴⁺ представлены на рис. 1. Обнаружено, что извлечение катионов происходит разнообразно и связано с неоднородностью контакта межфазной поверхности. Главными катионами минерала, имеющими наибольшее воздействие на ионный состав водной фазы, являются калий, кальций и особенно в щелочных условиях кремний. Ионы алюминия выщелачивались относительно слабо. В условиях, близких к нейтральным, наблюдалось повышенное извлечение щелочно-земельных металлов и железа общего.

Нами также систематизированы и с помощью программного обеспечения «Microsoft Excel 2003» статистически обработаны многолетние гидрохимические данные (2003 - 2008 годы) по ходу водоразборной сети реки Ия. Пробоотбор осуществлялся в 6 пунктах водозаборных сооружений. Определение суммарных содержаний Cu, Fе_общ проводились с помощью фотоколориметрического метода, значения рН определялись потенциометрическим методом [5].

Диаграмма (рис. 2) демонстрирует существенное понижение содержания общего железа в поверхностной воде после очистки на фильтрационной установке и в пункте «Резервуар подъема» с 0,27 до 0,05 мг/м3. Это позволяет сделать вывод о том, что железо в воде до этих пунктов находилось в виде нерастворимых осадков (FeO3) и затем было удалено в процессе фильтрации. Было выявлено, что в пунктах «Водозабор вокзала», «Башня»,

«Котельная» средние концентрации ионов Fe пропорциональны величине рН (рис. 3), за исключением водозаборных сооружений, в которых осуществляются процессы фильтрации, обезжелезивания и обеззараживания воды [5].

Рис. 2. Динамика распределения концентраций Fe (мг/дм3) по створам наблюдений р. Ия за 5-летний период

Рис. 3. Прострaнcтвенная динамика содержания ионов Fe и значений рН (2008 г.)

Рис. 4. Прострaнcтвенная динамика содержания ионов Cu и величины рН (2008 г.)

Выводы. В результате проведенного эксперимента по извлечению катионов с поверхности силикатных минералов и адсорбции додециламмония ацетата было определено:

главными катионами, способными к выщелачиванию с поверхности амфибола, являются щелочные, щелочно-земельные металлы и кремний;
при значениях рН, близких к нейтральным, увеличивается извлечение двухвалентных катионов кальция, магния и железа;
влияние рН на ионный состав природной воды хорошо согласуется с данными, полученными для технологических суспензий минералов;
на основе проведенных опытов возможно составление математической модели и определение корреляционных зависимостей ионного состава, при этом значимость модели состоит в прогнозировании процессов миграции и трaнcформации наиболее распространенных химических соединений в водной среде (в частности, ионов тяжелых металлов).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

Гунич С.В. Извлечение катионов с поверхности силикатных минералов и адсорбция додециламмония ацетата. - Отчет о научно-исследовательской работе «Синергетические эффекты между гетерополярными и неионогенными адсорбентами на границе раздела «твердое - жидкое» применительно к флотации руд», ARCUS (Россия - Франция). www.arcus.msisa.ru.
Кравец Е.А. Структурирование и обработка информации для целей комплексного анализа загрязнения окружающей среды // Геоинформатика, 2006. - № 2. - с. 23-28
Королева Г.П. Геохимический мониторинг загрязнения металлами-экотоксикантами / Г.П. Королева // Инженерная экология, 2005. - № 3. - с. 22-36
Молчанова Л.П. Гидрохимические показатели состояния окружающей среды. -М.: Форум, 2007. 190 с.
Сарапулова Г.И. Изучение поведения загрязнителей на примере поверхностного водоема р. Ия / Г.И. Сарапулова, С.В. Гунич // Материалы докладов научно-пpaктической конференции «Перспективы развития технологии, экологии и автоматизации химических, пищевых и металлургических производств». - Иркутск: ИрГТУ. - с. 249 - 252.
Demir C. Flotation separation of Nafeldspar from K-feldspar by monovalent salts. / C. Demir, A.A. Abramov, M. S. Celik // Minerals Engineering 14-I (2001), 733-740.
Kongolo Mukendi. The comparison between amine thioacetate and amyl xanthate collector performances for pyrite flotation and its application to tailings desulphurization. / Kongolo Mukendi, Benzaazoua Mostafa, Donato Philippe, Drouet Benoit, Barr Odile // Minerals Engineering 17 (2004) 505 -515.
Vidyadhar A. Mechanisms of amine-quartz interaction in the absence and presence of alcohols studied by spectroscopic methods / A. Vidyadhar, Rao K. Hanumantha, I. V. Chernyshova, Pradip, K. S. E. Forssberg // Journal of Colloid and Interface Science 256 (2002) 59-72.

ФИЗИЧЕСКАЯ ПРИРОДА ЭФФЕКТА ГЕРБЕРТА ПРИ ОМАГНИЧИВАНИИ ТЕРМИЧЕСКИ ОБРАБОТАННЫХ БЫСТРОРЕЖУЩИХ СТАЛЕЙ

Статья в формате PDF 146 KB...

18 04 2024 6:30:37

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ – ОСНОВА ПРОГРЕССА 21 ВЕКА

Статья в формате PDF 120 KB...

17 04 2024 1:17:53

КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТЬ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ УЧРЕЖДЕНИЙ: КЛЮЧЕВЫЕ ФАКТОРЫ УСПЕХА

Статья в формате PDF 111 KB...

16 04 2024 14:20:41

ЗАДАЧИ И МЕТОДЫ СИСТЕМЫ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ УПРАВЛЕНЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ В СФЕРЕ СОЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ РЕГИОНА

Статья в формате PDF 133 KB...

15 04 2024 1:50:20

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА УРОЖАЙНОСТЬ ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР

В работе представлены результаты исследования влияния высокоинтенсивных физических факторов электрического поля коронного разряда (ЭПКР), создаваемого установкой «Экран», и некогерентных световых импульсов (НСИ), создаваемых установкой «Стимул» [1, 2], на семена овощных культур, с целью повышения урожайности. По результатам исследования выявлено, что все использованные в эксперименте режимы высокоинтенсивного физического воздействия на семена овощных культур оказывают стимулирующий биологический эффект при оценке урожайности. Определено, что наиболее эффективными режимами ЭПКР для повышения урожайности овощных культур являются режимы с напряженностью электрического поля 3,5 кВ/см и 5 кВ/см. Выявлено, что наиболее эффективными режимами НСИ для повышения урожайности овощных культур является режим с запасенной суммарной электрической энергией импульсного источника энерго-питания 80 кДж. Показано, что при воздействии на посадочный материал картофеля НСИ с запасенной суммарной электрической энергией 40 кДж наблюдается стимулирование роста, развития, повышение всхожести и сокращение вегетационного периода картофеля. Кроме того, данное физическое воздействие вызывает повышение качества урожая картофеля, т.к. вес и количество крупных и средних клубней в опытной группе значительно больше, чем в контрольной. ...

14 04 2024 13:32:48

ТРАНСФОРМАЦИЯ ЭКОНОМИЧЕСКОГО СОЗНАНИЯ НАСЕЛЕНИЯ

Статья в формате PDF 120 KB...

13 04 2024 2:29:36

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ СУЩНОСТЬ РЕЦЕССИИ: ПРОБЛЕМЫ СУБЪЕКТИВИЗМА

Статья в формате PDF 288 KB...

12 04 2024 18:52:30

THE MEDICAL STATISTICS. STATISTICAL METHODS IN HEALTH EVALUATION AND DATA PROCESSING IN MEDICO-SOCIAL RESEARCH (FOR THE STUDENTS OF GENERAL MEDICINE OF THE ENGLISH-SPEAKING MEDIUM)

Статья в формате PDF 111 KB...

11 04 2024 3:10:20

ДИЕТИЧЕСКИЕ ПРОДУКТЫ ПИТАНИЯ – ОСНОВА ЗДОРОВЬЯ

Статья в формате PDF 284 KB...

10 04 2024 20:32:12

ДИНАМИКА ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НЕЙТРОФИЛОВ И МОНОЦИТОВ КРОВИ ЧЕЛОВЕКА ЧЕРЕЗ РАЗНЫЕ СРОКИ КРИОАНАБИОЗА (-20°С)

Статья в формате PDF 111 KB...

09 04 2024 22:54:15

К ОЦЕНКЕ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ ВЫСАДКИ СТЕРЖНЕВЫХ КРЕПЕЖНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Статья в формате PDF 121 KB...

08 04 2024 14:21:16

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ КУЛЬТУРА НАСЕЛЕНИЯ – ОСНОВА БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТРАНСПОРТА. АВТОМОБИЛЬ ‒ НЕ РОСКОШЬ

Противоречия между природой и человеком могут быть преодолены лишь повышением экологической грамотности специалистов и экологической культуры населения до такого уровня, когда и производственная деятельность специалистов и поведение в быту человека будут способствовать рациональному природопользованию и гармоничному развитию человеческой цивилизации и окружающей природной среды. ...

07 04 2024 4:12:24

Эпителиоциты желудка, иммунопозитивные к эндотелину-1, при хроническом холецистите

Статья в формате PDF 118 KB...

06 04 2024 9:57:53

ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ В СОВРЕМЕННОМ КНИГОРАСПРОСТРАНЕНИИ. ОСНОВЫ SQL И ВОПРОСЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ БАЗ ДАННЫХ (электронное учебное пособие)

Статья в формате PDF 121 KB...

05 04 2024 12:36:20

О НАХОЖДЕНИИ ФОРМЫ УДАРНОГО ИМПУЛЬСА В ВОЛНОВОДЕ ПРИ УДАРЕ ПО НЕМУ ЦИЛИНДРОКОНИЧЕСКИМ БОЙКОМ

Статья в формате PDF 320 KB...

04 04 2024 19:23:23

ДОСТУПНОСТЬ АНТИРЕТРОВИРУСНОЙ ТЕРАПИИ ДЛЯ ВИЧ-ПОЗИТИВНЫХ ПАЦИЕНТОВ

Статья в формате PDF 99 KB...

03 04 2024 9:51:26

Звягинцева Татьяна Владимировна

Статья в формате PDF 69 KB...

02 04 2024 18:42:25

ТРУБНИКОВ ГЕРМАН АЛЕКСАНДРОВИЧ

Статья в формате PDF 83 KB...

01 04 2024 4:15:51

РАЗРАБОТКА НОВЫХ МЕТОДОВ КОРРЕКЦИИ НЕДОСТАТОЧНОСТИ ТРИКУСПИДАЛЬНОГО КЛАПАНА У ПАЦИЕНТОВ С ПРИОБРЕТЕННЫМИ КЛАПАННЫМИ ПОРОКАМИ ЛЕВЫХ ОТДЕЛОВ СЕРДЦА

Статья в формате PDF 113 KB...

31 03 2024 10:58:48

Информация о проведении выездной сессии и научных конференций Российской Академии Естествознания в г. Иркутск 25-29 июля 2005 г.

Статья в формате PDF 103 KB...

30 03 2024 13:18:53

ВЛИЯНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ПОВАРЕННОЙ СОЛИ НА УСТОЙЧИВОСТЬ ПРОПИОНОВОКИСЛЫХ БАКТЕРИЙ В МЯСНОЙ СРЕДЕ

Статья в формате PDF 124 KB...

29 03 2024 18:16:58

Мероприятия, снижающие вредное воздействие отвалов на окружающую среду

В статье рассмотрено негативное воздействие отвалов на окружающую среду. Описаны основные явления, возникающие с появлением отвала и их вредное воздействие. Предложены пути предотвращения эрозионных процессов. Описаны мероприятия для сбора и отвода поверхностного стока вод с отвалов. Рассмотрено самовозгорание отвалов и предложена селективная отсыпка их горизонтальными слоями. ...

28 03 2024 6:31:21

ФОРМИРОВАНИЕ ОТКРЫТОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО КОНТЕНТА С ПОМОЩЬЮ WEB 2.0

Статья в формате PDF 102 KB...

27 03 2024 16:26:54

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЙ ПРОИЗВОДСТВА МУЧНЫХ КОНДИТЕРСКИХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПЕСОЧНОГО ТЕСТА НА РЖАНОЙ МУКЕ С УЧЕТОМ РЕОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОЛУФАБРИКАТОВ

Статья в формате PDF 214 KB...

26 03 2024 11:38:46

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭКСЕРГЕТИЧЕСКОГО МЕТОДА ПРИ СИСТЕМНОМ АНАЛИЗЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СТАДИЙ СОВМЕСТНОГО ПРОИЗВОДСТВА ФЕНОЛА И АЦЕТОНА

Статья в формате PDF 105 KB...

25 03 2024 19:54:19

ДИФФЕРЕНЦИРОВАННЫЙ ПОДХОД В ДИАГНОСТИКЕ И ЛЕЧЕНИИ АНАЛЬНЫХ ТРЕЩИН

Статья в формате PDF 120 KB...

24 03 2024 1:47:27

Изомерия и гомеостаз популяций

Статья в формате PDF 102 KB...

23 03 2024 0:49:58

К вопросу о структурных основах гомеостаза при инфекционном процессе

Статья в формате PDF 113 KB...

22 03 2024 0:27:24

ОХРАНА ЗДОРОВЬЯ ДЕТЕЙ В УСЛОВИЯХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ. КАК ФАКТОР СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ УЛЬЯНОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Статья в формате PDF 125 KB...

21 03 2024 16:31:42

КОМПЬЮТЕРНАЯ ТОМОГРАФИЯ В КОМПЛЕКСНОЙ ДИАГНОСТИКЕ ГИПОКСИЧЕСКИ-ИШЕМИЧЕСКИХ ПОРАЖЕНИЙ ГОЛОВНОГО МОЗГА И ИХ ПОСЛЕДСТВИЙ У НОВОРОЖДЕННЫХ ДЕТЕЙ

В работе проведены клинические наблюдения и исследования КТ головного мозга у 79 детей с ПЭП. Таким образом, основным морфологическим субстратом перинатального поражения мозга в остром периоде заболевания, по данным КТ, является отек мозга, нередко в сочетании с кровоизлиянием различной степени тяжести. Основным морфологическим субстратом восстановительного периода был дилатационный синдром и атрофический процесс коры головного мозга, преимущественно на уровне лобных долей. ...