АНАЛИЗ ИОННОГО СОСТАВА ВОДНОЙ ФАЗЫ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СУСПЕНЗИЯХ И ПРИРОДНЫХ ВОДАХ
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, Fеобщ 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.
Статья в формате PDF
126 KB...
02 05 2026 6:42:42
В работе освещены современные представления о питании беременных женщин. Описаны возможные осложнения при нарушении пищевого статуса перед вступлением в бpaк. Показаны пути коррекции питания беременных женщин в первые периоды беременности, которые используются в России и в развитых западных странах.
...
29 04 2026 2:18:49
Статья в формате PDF
263 KB...
28 04 2026 8:20:27
Статья в формате PDF
109 KB...
27 04 2026 3:21:35
Статья в формате PDF
113 KB...
26 04 2026 6:39:22
Статья в формате PDF
106 KB...
24 04 2026 13:33:43
Статья в формате PDF
133 KB...
22 04 2026 12:50:36
В статье описана и исследована методами математической статистики хронологическая аномалия космонавтики. Обоснован биномиальный закон распределения числа хронологических совпадений. Показано, что вероятность случайного появления рассматриваемых совпадений весьма мала. Метод исследования, применяемый в работе, преимущественно основан на статистическом анализе хронологии при помощи параметризации дат событий и проверки соответствующего критериального свойства. Используются параметры: условные номера дней с начала летоисчисления N, с начала года n и год Г. Основными информативными параметрами являются интервалы времени между событиями.Обоснован биномиальный закон распределения числа хронологических совпадений. Показано, что вероятность случайного появления рассматриваемых совпадений весьма мала.
...
21 04 2026 20:22:24
Статья в формате PDF
267 KB...
20 04 2026 23:50:29
Статья в формате PDF
268 KB...
18 04 2026 20:33:38
Статья в формате PDF
95 KB...
17 04 2026 11:46:23
Статья в формате PDF
154 KB...
15 04 2026 10:54:39
Статья в формате PDF
146 KB...
14 04 2026 17:23:43
Статья в формате PDF
115 KB...
13 04 2026 1:37:16
Статья в формате PDF
84 KB...
10 04 2026 23:58:59
Статья в формате PDF
194 KB...
09 04 2026 13:15:10
Статья в формате PDF
114 KB...
08 04 2026 0:45:48
Статья в формате PDF
209 KB...
07 04 2026 5:13:56
Статья в формате PDF
100 KB...
06 04 2026 0:32:38
Статья в формате PDF
207 KB...
04 04 2026 3:32:20
Статья в формате PDF
111 KB...
03 04 2026 23:36:11
Статья в формате PDF
121 KB...
02 04 2026 1:56:49
Статья в формате PDF
211 KB...
01 04 2026 14:54:32
Статья в формате PDF
109 KB...
31 03 2026 6:29:35
Статья в формате PDF
101 KB...
30 03 2026 15:56:25
Статья в формате PDF
107 KB...
29 03 2026 11:34:56
Задачу формирования интеллекта учащихся призвана решать современная школа и, в первую очередь, учебные заведения с названиями «лицей» и «гимназия». В представленной работе излагаются сведения об основных этапах по подготовке и проведению школьной научно-пpaктической конференции «В науку первые шаги», которая ежегодно проводится в Лицее № 37 г. Саратова. В рамках конференции каждый учащийся 11 класса защищает выпускную работу по профильному предмету (математике, физике, информатике, химии, биологии и др.). Подготовка к защите выпускной или творческой работы по химии способствует личностно-ориентированному обучению и воспитанию школьников, развитию активности и самостоятельности, учит работать с библиографической и информационно-справочной литературой, пользоваться электронными каталогами через систему Internet, знакомит с историей науки, развивает экспериментальные навыки, обучает целенаправленным наблюдениям.
...
27 03 2026 16:23:37
Статья в формате PDF
110 KB...
26 03 2026 14:40:48
Вовлечение серой лесной почвы в сельскохозяйственное производство в течение 26 лет приводит к формированию специфических свойств, которые обусловлены преобразованием микроагрегированности почв. Активность этого процесса зависит от типа агрогенной нагрузки. Так механическое воздействие на серую лесную почву в результате ежегодной отвальной вспашки на 20–22 см вызывает изменение коэффициента полидисперсности и фактора дисперсности в слое 30–40 см. Применение ежегодной безотвальной обработки на глубину 6–8 см не оказывает существенного влияние на микроагрегированность почвы, что не приводит к формированию плужной подошвы.
...
25 03 2026 21:33:18
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::
