Закономерности изменения адсорбционных свойств глин, активированных давлением и ионами железа
Автор: Джугинисов М.А., Андрианов А.В., Шеина К.В., Ашихмин С.Г.
Журнал: Вестник Пермского университета. Геология @geology-vestnik-psu
Рубрика: Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение
Статья в выпуске: 4 т.22, 2023 года.
Бесплатный доступ
Цель работы: рассмотреть закономерности адсорбции водяного пара глинистыми грунтами, которые были обработаны под разными давлениями и насыщены ионами железа, а также изучить процессы адсорбции и десорбции ионов Fe3+ бентонитовой и каолиновой глинами. Изучение изменений адсорбционных свойств глинистых грунтов необходимо для понимания процессов, происходящих в грунтах как в природных, так и в антропогенных условиях, особенно в случае загрязнения грунтов. В результате эксперимента было установлено, что адсорбционная способность глин по отношению к водяному пару возрастает при обработке их давлением. При обработке глин давлением и при последующем насыщении их ионами железа в бентонитовой глине адсорбционная активность снижается в диапазоне 0-150 МПа, при более высоких давлениях изменяется незакономерно. В каолине происходит рост адсорбции при давлениях до 200 МПа, но она уменьшается при давлениях от 200 до 800 МПа.
Адсорбция, сорбция, десорбция, влажность, давление, бентонит, каолинит
Короткий адрес: https://sciup.org/147246265
IDR: 147246265 | DOI: 10.17072/psu.geol.22.4.333
Список литературы Закономерности изменения адсорбционных свойств глин, активированных давлением и ионами железа
- Алванян К.А., Андрианов А.В., Селезнева Ю.Н. Закономерности изменения гранулометрического состава бентонитовой глины Зырянского месторождения, активированной давлением // Вестник Пермского университета. Серия «Геология». 2020. Т. 19. № 4. С. 380-387.
- Болдырев В.В. Механомия и механическая активация твердых веществ // успехи химии. 2006. Т. 75. № 3. С. 203-216. DOI: я 101.1070/RC2006v075n03 ABEH001205.
- Кара-Сал Б.К., Сапелкина Т.В. Повышение адсорбционных свойств глинистых пород Тувы в зависимости от методов активации // Актуальные проблемы современной науки. 2012. № 5. С. 158162.
- Комаров В. С. Адсорбционно-структурные, физико-химические и каталитические свойства глин Белоруссии. Минск, изд-во: Минск «Наука и техника», 1970. 320 с.
- Мосталыгина Л.В., Чернова Е.А., Бухтоя-ров О.И. Кислотная активация бентонитовой глины // Вестник ЮУрГУ. 2012. № 24. С. 57-61.
- Осипов В.И., Соколов В.Н., Румянцева Н.А. Микроструктура глинистых пород. Москва, изд-во «Недра», 1989. 211 с.
- ПНД Ф 14.1:2:4.50-96. Количественный химический анализ вод. методика измерений массовой концентрации общего железа в питьевых, поверхностных и сточных водах фотометрическим методом с сульфосалициловой кислотой. методика допущена для целей государственного экологического контроля. М.: 2011 г.
- Пушкарева Г.И. Влияние температурной обработки брусита на его сорбционные свойства // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2000. № 6. С. 90-93.
- Середин В.В., Алванян К.А., Маковецкий О.А., Ядзинская М.Р. Влияние структуры бентонитовой глины, активированной давлением, на показатель адсорбции // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2022. Т. 333. № 11. С. 81-89.
- Середин В.В., Красильников П.А., Медведева Н.А. Изменение электрокинетического потенциала глинистых коллоидов в водной и углеводородной средах: научное издание // Геоэкология, инженерная геология, гидрогеология, геокриология, 2017, № 1. С. 66-74.
- Середин В.В., Ядзинская М.Р., Андрианов А.В. Классификация форм связанной воды в каолинитовых глинах // Вестник Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2021. Т. 332. № 6. С. 73-81.
- Тарасевич Ю.И., Овчаренко Ф.Д. Адсорбция на глинистых минералах. Киев: Наук. думка, 1975.351 с.
- Chang Z., Chen X., Peng Y. The adsorption behavior of surfactants on mineral surfaces in the presence of electrolytes - a critical review // Minerals Engineering. 2018. V. 121. P. 66-76.
- Changes of energy potential on clay particle surfaces at high pressures / V.V. Seredin, T.Y. Parshina, A.V. Rastegaev, V.I. Galkin, G.A. Isaeva // Aplied Clay Science. 2018. Vol. 155. P. 8-14. DOI: 10.1016/clay.2017.12.042
- Cui J., Zhang Z., Han F. Effects of pH on the gel properties of montmorillonite, palygorskite and montmorillonite-palygorskite composite clay // Applied Clay Science. 2020. V. 190. 105543.
- Deng L., Yuan P., Liu D., Zhou J., Chen F., Annabi-Bergaya F., Liu Z. Effects of microstructure of clay minerals, montmorillonite, kaolinite and hal-loysite, on their benzene adsorption behaviors. Applied Clay Science, 2017, vol. 143, pp. 184-191.
- Eyyubova E.J., Nagiyev Kh.J., Mammadov S.E., Matin A.A., Chiragov F.M. Adsorption of Fe (III) ions on modified adsorbent: adsorption isotherms // Azerbaijan Chemical Journal. 2022. № 4. C. 33-42.
- Khankhasaeva S.Ts., Badmaeva S.V. Adsorption of methanyl yellow dye on fe-modified bentonite clay // ChemChemTech. 2022. T. 65. № 5. C. 23-29.
- L. Deng, P. Yuan, D. Liu, J. Zhou, F. Chen, F. Annabi-Bergaya, Z. Liu. Effects of microstructure of clay minerals, montmorillonite, kaolinite and hal-loysite, on their benzene adsorption behaviors // Applied Clay Science. 2017. V. 143. P. 184-191.
- Pressure induced disorbet in kaolinite / La Iglesia A. // Clay Minerals. 1993. № 28. P. 311-319. DOI: 10.1180 / claymin. 1993.028.2.11.
- Shahwan T., Erten H.N., Unugur S. A characterization study of some aspects of the adsorption of aqueous CO2+ ions on a natural bentonite clay // Journal of Colloid and Interface Science. 2006. T. 300.№ 2. C. 447-452.
- Sruthi P.L., Reddy P.H.P. Swelling and miner-alogical characteristics of alkali-transformed kao-linitic clays // Applied Clay Science. 2019. Vol. 183. P. 353-362. DOI: 10.1016/j.clay.2019.105353.
- The effect of pressure on order/disorder in kaolinite under wet and dry conditions / Galan E., Aparicio P., Gonzalez A. // Clays and clay Minerals. 2006. Vol. 54, № 2. P. 230-239. DOI: 10.1346/CCMN.2006.0540208.
- The mechanism of adsorption of zinc and cadmium ions onto bentonite clay / Kostin A.V., Mostalygina L.V., Bukhtoyarov O.I. // Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces. 2015. T. 51. № 5. C. 773-778.
- Welch M.D., Montgomery W., Balan E., Lerch P. Insights into the high-pressure behavior of kaolinite from infrared spectroscopy and quantum mechanical calculations. Physics and Chemistry of Minerals, 2012, vol. 39, pp. 143-151.
- Xie Y., Zeng Z., Zhang B., Zhang Y., Tang S. Analysis and modeling of bound water adsorption by mixed clay based on adsorption theory // Arabian Journal of Geosciences. 2021. T. 14. № 12.
- Y. He, Y.Y. Li, T.J. Evans, A.B. Yu, R.Y. Yang. Effects of particle characteristics and consolidation pressure on the compaction of non-spherical particles minerals engineering // Minerals Engineering. -2019. V. 137. P. 241-249.
- Z.-J. Fang, X.-S. Zhai, Z.-L. Li, R.-J. Pan, M. Mo. Pressure dependence of the electronicstructure in kaolinite: a first-principles study // Modern Physics Letters B. 2017. V.31. No. 12. 1750194 (10).
- Zhi Jie Fang, Xiao-Shuai Zhai, Xiao-Shuai Zhai, Zheng-Lin Li, Rong-Jun Pan. Pressure dependence of the electronic structure in kaolinite: a first-principles study // Modern Physics Letters B. 2017. V. 31 (12). DOI: 10.1142/S0217984917501949
- Zhi-Jie Fang, Kai-Yuan Gou, Man Mo, Ji-Shu Zeng, Hao He, Xiang Zhou, Hui Li. First-principle study of electronic structure of montmoril-lonite at high pressure // Modern Physics Letters. 2020. V. 34 (25). DOI: 10.1142/S0217984920502632.
Статья научная
