Регулювання фізико-хімічних та адсорбційних властивостей українських сапонітів
Встановлено принципову можливiсть використання сапонiтового мiнералу Ташкiвського родовища як iмпортозамiнну сировину для виробництва адсорбентiв та iонообмiнних матерiалiв. Дослiджено фiзико-хiмiчнi та структурно-адсорбцiйнi характеристики сапонiту, а також їх змiну пiд впливом кислотного, термiчно...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Доповіді НАН України |
|---|---|
| Datum: | 2012 |
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2012
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/84630 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Регулювання фізико-хімічних та адсорбційних властивостей українських сапонітів / В.В. Спiвак, I.М. Астрелiн, Н.М. Толстопалова, I.В. Атаманюк // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2012. — № 10. — С. 142-148. — Бібліогр.: 8 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859688367795470336 |
|---|---|
| author | Співак, В.В. Астрелін, І.М. Толстопалова, Н.М. Атаманюк, І.В. |
| author_facet | Співак, В.В. Астрелін, І.М. Толстопалова, Н.М. Атаманюк, І.В. |
| citation_txt | Регулювання фізико-хімічних та адсорбційних властивостей українських сапонітів / В.В. Спiвак, I.М. Астрелiн, Н.М. Толстопалова, I.В. Атаманюк // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2012. — № 10. — С. 142-148. — Бібліогр.: 8 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Доповіді НАН України |
| description | Встановлено принципову можливiсть використання сапонiтового мiнералу Ташкiвського родовища як iмпортозамiнну сировину для виробництва адсорбентiв та iонообмiнних матерiалiв. Дослiджено фiзико-хiмiчнi та структурно-адсорбцiйнi характеристики сапонiту, а також їх змiну пiд впливом кислотного, термiчного й ультразвукового активування. Вивчено механiзм впливу стабiлiзуючих агентiв на стiйкiсть колоїдної системи сапонiт–вода та доцiльнiсть їх використання для пiдвищення ефективностi сорбцiйного вилучення полютантiв рiзного генезису з водного середовища. Експериментально доведено технологiчну ефективнiсть застосування сапонiту для отримання сорбентiв
багатогалузевого призначення.
Установлена принципиальная возможность использования сапонитового минерала Ташковского месторождения в качестве импортозамещающего сырья в производстве адсорбентов и ионообменных материалов. Исследовано физико-химические и структурно-адсорбционные характеристики сапонита, а также их изменение под влиянием кислотной, термической и ультразвуковой активации. Изучен механизм влияния стабилизирующих агентов на стойкость коллоидных систем сапонит–вода и целесообразность их использования для повышения эффективности сорбционного извлечения полютантов разного генезиса из водной среды. Экспериментально доказана эффективность использования сапонита для получения сорбентов многоотраслевого назначения.
The possibility of using a saponite mineral from the Tashkivske clay-field as an import substitution
of raw materials for the production of adsorbents and ion-exchange materials is established. The
physico-chemical, structural, and adsorption characteristics of saponite and their changes under the
influence of acid, thermal, and ultrasonic activations are investigated. The stabilization mechanism
for the colloidal saponit–water system under the influence of stabilizing agents is studied, and the
reasonability of their use in order to increase the efficiency of water purification from different
pollutants by absorption is established. Moreover, the efficiency of saponite’s multipurpose use is
proved by experiments.
|
| first_indexed | 2025-11-30T22:59:35Z |
| format | Article |
| fulltext |
УДК 628.356.64:66.16
© 2012
В.В. Спiвак, I.М. Астрелiн, Н.М. Толстопалова, I. В. Атаманюк
Регулювання фiзико-хiмiчних та адсорбцiйних
властивостей українських сапонiтiв
(Представлено академiком НАН України М.Т. Картелем)
Встановлено принципову можливiсть використання сапонiтового мiнералу Ташкiвсько-
го родовища як iмпортозамiнну сировину для виробництва адсорбентiв та iонообмiнних
матерiалiв. Дослiджено фiзико-хiмiчнi та структурно-адсорбцiйнi характеристики са-
понiту, а також їх змiну пiд впливом кислотного, термiчного й ультразвукового акти-
вування. Вивчено механiзм впливу стабiлiзуючих агентiв на стiйкiсть колоїдної систе-
ми сапонiт–вода та доцiльнiсть їх використання для пiдвищення ефективностi сорбцiй-
ного вилучення полютантiв рiзного генезису з водного середовища. Експериментально
доведено технологiчну ефективнiсть застосування сапонiту для отримання сорбентiв
багатогалузевого призначення.
Однiєю з актуальних проблем подальшого розвитку промисловостi України є розширення
мiнерально-сировинної бази з максимально можливим переведенням виробництв на вiт-
чизняну сировину. Зокрема, вiдкрито багато родовищ такої мiнеральної сировини, як бен-
тонiти, каолiни, цеолiти тощо [1]. Проте значна їх частина з рiзних причин не знайшла
промислового застосування через недостатнi для промислової розробки запаси, складнiсть
гiрничо-технiчних умов залягання, порiвняно невисокий вмiст основної породи або низьку
якiсть, обумовлену пiдвищеним вмiстом вiльного кварцу та карбонатних включень. Однiєю
з основних причин затримки використання цих глинистих мiнералiв України є недостат-
нiсть повноцiнних фундаментальних дослiджень фiзико-хiмiчних характеристик останнiх
i, головним чином, методiв покращення їх якостi та, як наслiдок, розширення дiапазону їх
промислового застосування.
Авторами даного повiдомлення було дослiджено поклади бентонiтових глин Ташкiвсь-
кого родовища Хмельницької областi, основним компонентом яких є трiоктаедричний смек-
тит — сапонiт. На сьогоднi iснує ряд методiв хiмiчного i геометричного модифiкування
поверхнi та регулювання пористостi мiнеральних сорбентiв. Незважаючи на те що деякi
з цих методiв застосовуються до глин вже давно та отримали широке визнання серед тех-
нологiв, однак у наукових джерелах недостатньо вiдомостей, якi б описували змiни, що
вiдбуваються на поверхнi та в об’ємi мiжпакетного й внутрiшньопорового простору глинис-
тих мiнералiв сапонiтового типу пiд час процесу активацiї рiзними способами.
Методика дослiдження. Для того щоб визначити ефективнiсть методiв активацiї та
встановити оптимальнi технологiчнi умови їх реалiзацiї, було дослiджено хiмiчну активацiю
сапонiтової глини Ташкiвського родовища кислотами та лугами. Для цього змiнювали па-
раметри процесiв активацiї: час кислотної активацiї (вiд 1 до 4 год), концентрацiю кислоти
(10 й 20%) та комбiнацiї реагентiв-активаторiв. Масове спiввiдношення твердої та рiдкої фаз
пiдтримували на рiвнi 1 : 3. Активацiю проводили в тефлоновому реакторi при температурi
кипiння реакцiйної сумiшi та постiйному перемiшуваннi.
Отриманий активований сорбент вiддiляли на лiйцi Бюхнера, промивали дистильованою
водою, потiм висушували при 105 ◦С впродовж трьох годин. Отриманий висушений по-
142 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2012, №10
рошкоподiбний сорбент пiддавали також обробцi розчинами лугiв та основ (NH4OH, KOH,
NaOH, LiOH) при постiйному перемiшуваннi у шейкерi 1 год при кiмнатнiй температурi.
Пiсля цього адсорбент вiдфiльтровували, промивали i висушували.
У серiї дослiдних зразкiв мiнерального адсорбенту визначали фiзико-хiмiчнi та адсорб-
цiйнi характеристики.
Рентгенофазовий аналiз зразкiв здiйснювали на рентгенiвському дифрактометрi
ДРОН-УМ1 з двома щiлинами Соллера з фiльтрованим СоKа — випромiнюванням при
швидкостi зйомки 1 град/хв. Точнiсть визначення кiлькiсного складу фаз становила ±5%.
Мiнеральний склад iдентифiкували, згiдно з картотекою ASTM. Термогравiметричний про-
цес вiдбувався в температурному iнтервалi вiд 25 до 850 ◦С зi швидкiстю нагрiвання
10 град/хв. IЧ спектроскопiчнi дослiдження зразкiв проводили на спектрометрi Spekord
M80 в областi частот 4000–450 см−1 з часом iнтегрування 2 с та кроком 10 см−1. Зразки
для аналiзу готували методом таблетування з бромiдом калiю у спiввiдношеннi 1 : 100.
Результати та їх обговорення. В процесi кислотної активацiї фiксувалася втрата
маси вихiдного твердого мiнералу. Втрати маси, що зумовленi кислотним розчиненням мi-
нералу, залежать значною мiрою вiд активуючого агента та вiд часу активацiї. Перший
етап активування (1–2 год) пов’язаний, головним чином, з розчиненням вiльних оксидiв
залiза, алюмiнiю, лужноземельних металiв та замiщенням периферiйних обмiнних катiонiв
кальцiю, магнiю, калiю в кристалiчнiй гратцi сапонiту на iон гiдрогену кислоти.
Друга година активування характеризується незначними змiнами маси зразкiв, оскiль-
ки незв’язанi компоненти вже розчинились, а руйнування кристалiчної гратки ще не по-
чалось. Наступний етап супроводжується вимиванням алюмiнiю з октаедрiв кристалiчної
структури i може тривати до зменшення маси зразка майже до маси оксиду силiцiю (IV).
У результатi не виключається можливiсть утворення аморфного кремнегелю.
Другий етап активацiї (3–4 год) супроводжується глибокими кристалохiмiчними пере-
твореннями, пов’язаними з деалюмiнуванням кристалiчної гратки мiнералу, iнодi до пов-
ного її руйнування.
Отже, можна зробити висновок що, найефективнiшим активатором бентонiтових глин
є хлороводнева кислота, яка володiє високою селективнiстю як до Fe2O3, так i до Al2O3.
Сульфатна i щавлева кислоти менш вибiрковi до компонентiв глин, тому спiввiдношен-
ня Al2O3/Fe2O3 з часом активацiї змiнюється мало. Беручи до уваги розчиннiсть оксидiв
феруму, ефективнiсть кислот спадає в рядi HCl−H2C2O4−H2SO4, у той час як у випадку
з алюмiнiєм ситуацiя дещо змiнюється: HCl−H2SO4−H2C2O4 [2]. Перший етап активування
сапонiту супроводжується розчиненням в основному оксидiв залiза i алюмiнiю, присутнiх
у складi мiнералу у вiльнiй формi, що призводить до найбiльшої втрати питомої ваги мi-
нералу на першiй годинi процесу.
Поведiнка сапонiту при нагрiваннi залежить вiд багатьох факторiв. При температу-
рi 850 ◦С вiдбувається перехiд у енстатит. Температура плавлення мiнералу тим ниж-
ча, чим вищий в ньому вмiст залiза. Термогравiметричнi дослiдження нативних та акти-
вованих зразкiв показали, що найбiльш низькотемпературний ендотермiчний ефект при
120–200 ◦С викликаний видаленням адсорбцiйної води (рис. 1). Другий ендотермiчний
ефект при 250–300 ◦С пов’язаний з обмiнними катiонами (з їх переходом в октаедричнi
позицiї або втратою ними гiдратної води). Високотемпературний ендотермiчний пiк при
760–850 ◦С зумовлений видаленням конституцiйної води. Проявлення на термограмi цього
процесу ускладнюється дуже вузькими екзотермiчними ефектами, викликаними кристалi-
зацiєю енстатиту.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2012, №10 143
Рис. 1. Дериватограма природного сапонiту (а) та зразка мiнералу, активованого хлороводневою кисло-
тою (б )
Рис. 2. IЧ-спектри нативного (1 ) та активованого хлороводневою кислотою (2 ) сапонiту
За результатами рентгенофазового аналiзу нативнi зразки сапонiту мають однаковий
якiсний склад — кварц, анатаз, кальцит, гематит та глинистi мiнерали — сапонiт з ря-
дом базальних рефлексiв 001 (1,487 нм), 002 (0,732 нм), 003 (0,483 нм), 004 (0,363 нм), 005
(0,292 нм) та смугами двовимiрної дифракцiї, характерними для турбостратних структур:
0,458 нм; 0,258 нм; 0,153 нм. Крiм триоктоедричного смектиту (власне сапонiту), у мiнералi
виявлено також дiоктоедричний смектит (монтморилонiт). Кислотне активування спри-
чинює часткове (у випадку використання сульфатної та щавлевої кислот) або повне (при
використаннi хлороводневої кислоти) руйнування глиняної фракцiї.
На IЧ-спектрах вихiдних зразкiв спостерiгаються основнi характеристичнi смуги погли-
нання бентонiтової породи: валентнi (υОН при 3625 см−1) та деформацiйнi (δAlAlОН при
915 см−1 та δAlMgОН при 850 см−1) коливання структурних ОН-груп сапонiту. Iнтенсивна
смуга поглинання в областi 1035 см−1 пов’язана з Si−O валентними коливаннями в тетраед-
ричному положеннi, а в областi 525 см−1 — з вiдповiдними деформацiйними коливаннями.
Поглинання випромiнювання (1630 см−1) вiдноситься до деформацiйних коливань молекул
кристалiзацiйної води в мiжшаровому просторi сапонiту. Кислотне активування призводить
до зниження iнтенсивностi даної смуги поглинання, що пiдтверджує результати термогра-
вiметричного аналiзу i може свiдчити про зближення октаедричних й тетраедричних шарiв
мiнералу. Зниження iнтенсивностi смуги (1035 см−1) для активованих зразкiв свiдчить про
144 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2012, №10
Рис. 3. Змiна площi питомої поверхнi сапонiту в результатi кислотного активування: 1. . . 4 — тривалiсть
активування, год
часткове руйнування тетраедрiв, проте коливання Si−O присутнє, оскiльки в зразках за-
лишається багато кварцу та аморфного кремнегелю. Затухання коливання (3400 см−1) дає
пiдстави припустити, що внаслiдок кислотного активування на поверхнi мiнералу змен-
шується кiлькiсть гiдроксидних груп, а бiльш чiтке вираження пiку деформацiйних коли-
вань δAlMgОН при 850 см−1 на спектрах кислотноактивованих зразкiв свiдчить про збiль-
шення гiдроксидних груп в алюмомагнiєвих октаедрах.
Кислотна активацiя впливає також на фiзичнi та фiзико-хiмiчнi властивостi глин, зокре-
ма на величину питомої поверхнi, пористiсть, теплоту змочування, гiдрофiльнiсть, електро-
кiнетичнi властивостi колоїду отриманого сорбенту тощо.
Використовуючи рiзнi кислоти як активатори, можна збiльшити питому поверхню са-
понiтового мiнералу в середньому в 4–6 разiв (для нативного зразка Sпит ≈ 60 м2/г). При
цьому також спостерiгається збiльшення середнього радiуса пор (рис. 3). У природному
мiнералi переважають пори радiусом 2,9–3,0 нм, при активацiї хлороводневою кислотою
їх величина збiльшується до 6,2–6,5 нм. При використаннi сульфатної та щавлевої кислот
збiльшення ефективного радiуса пор не таке значне, в середньому в 1,2–1,5 раза.
Електрокiнетичнi явища, що проходять на межi твердої та рiдкої фаз (глина–вода), зу-
мовленi наявнiстю заряду на поверхнi сапонiту. Частинки природного мiнералу зарядженi
негативно i є так званими макроанiонами. Розподiл iонiв на поверхнi таких частинок обумов-
лює наявнiсть електрокiнетичного потенцiалу, вiдповiдного до товщини дифузного шару.
Електрокiнетичний потенцiал ζ у грубому наближеннi характеризує товщину гiдратної обо-
лонки. Тому можна припустити, що мiж величинами ζ-потенцiалу i кiлькiстю адсорбцiйно
зв’язаної води iснує певна залежнiсть. Для встановлення цiєї залежностi дослiдженню пiд-
лягали зразки як природної, так i активованої сапонiтової глини. Використання розчину
гiдроксиду лiтiю як стабiлiзатора збiльшує значення електрокiнетичного потенцiалу в по-
рiвняннi з нативними зразками в 7 разiв, гiдроксиду натрiю в 2,6.
Значення електрокiнетичного потенцiалу та данi седиментацiйного аналiзу показують,
що використання розчинiв електролiтiв як стабiлiзуючих агентiв призводить до пептизацiї,
потовщення подвiйних електричних шарiв та утворення сольватних оболонок навколо ко-
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2012, №10 145
лоїдних частинок сапонiту. Як наслiдок, вiдбувається самочинне диспергування дисперсної
фази в дисперсiйному середовищi, колоїдна система набуває агрегативної та седимента-
цiйної стiйкостi, а також за рахунок адсорбцiї молекул електролiту на поверхнi сапонiту
зростає вплив структурно-механiчного фактора, який за Ребiндером, є найбiльш сильним
стабiлiзуючим фактором i зберiгає свою дiю протягом тривалого часу.
За даними експериментальних дослiджень, ефект, що аналогiчний дiї розчинiв електро-
лiтiв, на суспензiю сапонiту має ультразвукове диспергування. За Iоффе, утворення поверх-
невих мiкротрiщин є головною причиною рiзкого зниження мiцностi твердих тiл. Усi твердi
тiла мають дефекти структури, а мiкротрiщини утворюються саме в слабких мiсцях крис-
талiчної гратки. Через те що процес УЗ-активування проводився в розчинi, тому утворенi
мiкротрiщини вiдразу заповнювалися молекулами розчинника, що, в свою чергу, викликає
дiю розклинювального тиску та сприяє диспергуванню. Одночасно з механiчним диспер-
гуванням проходить сольватацiя новоутворених частинок, якi в подальшому протистоять
силам адгезiї, адже за Дерягiним, сольватнi оболонки захищають частинки вiд злипання
завдяки розклинювальному тиску, що виникає мiж ними.
Пiсля дослiдження основних фiзико-хiмiчних властивостей нативного та модифiковано-
го сапонiтового мiнералу були проведенi експерименти для встановлення принципової мо-
жливостi використання останнього як сорбенту для видалення рiзних класiв полютантiв iз
забруднених водних систем. Серед полютантiв дослiджувалися iони важких та перехiдних
металiв, органiчнi барвники, низькомолекулярна токсична органiка (фенольнi речовини),
високомолекулярна органiка лiпiдної та протеїнової природи. Адсорбцiйне очищення про-
водили в статичному режимi. Доза адсорбенту в середньому становила (4,5±0,5) г на 1 дм3
забрудненої води. Як показали результати наших попереднiх дослiджень [3, 4], значення pH
у системi для ефективного проведення процесу необхiдно пiдтримувати на рiвнi 7±1. Три-
валiсть процесу очищення в середньому становила 90 хв. Результати експериментального
встановлення сорбцiйної ефективностi природного та модифiкованого сапонiту пiдтверди-
ли прогнозованi залежностi.
Так, наприклад, для використання сапонiту в технологiї виробництва вина на стадiї
освiтлення виноградного сусла слiд провести кислотне активування природного мiнералу
хлороводневою кислотою впродовж 1,5 год, промивку та сушку порошкоподiбного сорбенту
з подальшим вiддiлення фази кварцу. Суспензiю рекомендовано готувати, змiшуючи сапо-
нiтовий порошок з виноматерiалом, та пiддавати УЗ-диспергацiї впродовж 10 хв на частотi
випромiнювання 44 кГц. Отриманий таким чином адсорбент є гiдною альтернативою закор-
донним адсорбентам, що використовують на даний час бiльшiсть виноробних господарств
України.
Для очистки стiчних вод м’ясопереробних комбiнатiв та маслосирзаводiв, якi характе-
ризуються високими показниками хiмiчного та бiологiчного споживання кисню (ХСК та
БСК), значним вмiстом нерозчинних жирiв i речовин бiлкової природи, рекомендуємо ви-
користовувати сапонiтовий мiнерал, що активований сульфатною кислотою впродовж 2 год
та стабiлiзований електролiтом (хлоридом або гiдроксидом натрiю). При дозi такого адсор-
бенту 5 г на 1 дм3 очищуваної води та дворазовому очищеннi можливо досягнути 90–95%-й
ступiнь очистки стокiв.
Видалення катiонних барвникiв зi стокiв текстильних пiдприємств найбiльш ефективне
при застосуваннi сапонiту, активованого хлороводневою кислотою та стабiлiзованого хло-
ридом феруму та УЗ-обробкою. За таких умов видалення одного з найпоширенiших про-
мислових барвникiв — активного яскраво-червоного 5СХ — становить 87–90% [5]. При очис-
146 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2012, №10
тцi промислових стiчних вод, забруднених токсичною органiкою, в тому числi фенольними
сполуками, найкращi результати показав нативний зразок сапонiту, водна суспензiя (Т:Р
дорiвнює 1 : 3) якого стабiлiзувалась ультразвуком перед введенням у забруднену воду [6].
Стоки гальванiчних цехiв електрохiмiчних виробництв та iншi стiчнi води, що мiстять
важкi та перехiднi метали (мiдь, нiкель, манган, кобальт, хром, цинк, залiзо), ефективно
очищуються нативним сапонiтовим мiнералом, при цьому ступiнь вилучення полютанту
становить 70–95%. Збiльшення даного показника досягається при використаннi розчину
гiдроксиду натрiю як модифiкуючого та стабiлiзуючого агента [7, 8].
Дослiдження сорбцiйної здатностi сапонiтового адсорбенту проводили як на модельних
розчинах iндивiдуальних полютантiв, так i на реальних стiчних водах гальванiчного цеху,
текстильного виробництва, молокопереробного пiдприємства ЗАТ “Дунаєвецький маслоза-
вод” (Дунаєвцi, Хмельницька область), виноробного пiдприємства ПАТ “Київський завод
шампанських вин “Столичний” (Київ) та на виноматерiалi агропромислової фiрми “Таврiя”
(Каховка, Херсонська область).
Таким чином, результати термогравiметричного та рентгенофазового аналiзiв, IЧ спе-
ктроскопiї, визначення питомої поверхнi та розмiру пор, теплоти змочування та гiдрофiль-
ностi, значення ζ-потенцiалу нативних зразкiв сапонiту та зразкiв, активованих за рiзних
умов i стабiлiзованих розчинами електролiтiв та УЗ-диспергацiєю, дозволяють зробити вис-
новок, що фiзико-хiмiчнi властивостi мiнералу пiддаються регулюванню з наданням йому
технологiчно ефективних адсорбцiйних властивостей.
Експериментальними дослiдженнями структурно-сорбцiйних характеристик сапонiтово-
го мiнералу та його модифiкованих зразкiв доведено, що сапонiтовий природний мiнерал
пiсля активування є технологiчно ефективним, екологiчно безпечним та економiчно доцiль-
ним сорбувальним матерiалом, який рекомендується використовувати для виготовлення
адсорбентiв багатогалузевого призначення як замiну iмпортних реактантiв даного техно-
логiчного класу.
1. Сивий М.Я. Мiнеральнi ресурси Подiлля: конструктивно-географiчний аналiз i синтез. – Тернопiль:
Пiдручники i посiбники, 2004. – 654 с.
2. Марцин И.И. Регулирование адсорбционных свойств дисперсных минералов методом кислотной акти-
вации: Автореф. дис. . . . канд. хим. наук – Киев, 1983. – 20 с.
3. Пат. 64424. Україна, МПК C02F 1/28 (2006.01). Спосiб вилучення органiчних полютантiв iз водних
систем / В.В. Спiвак, I.М. Астрелiн, Н.М. Толстопалова, Н.О. Стельмах. – U 201103753; Заяв. НТУУ
“КПI”; Заявл. 28.03.2011; Опубл. 10.11.2011; Бюл. № 21/2011.
4. Пат. 45002. Україна, МПК C02F 1/28; B01J 20/02. Спосiб вилучення йонiв металiв iз забрудне-
них водних систем / В.В. Спiвак, I.М. Астрелiн, Н.М. Толстопалова. – Заяв. НТУУ “КПI”; Заявл.
30.04.2009; Опубл. 26.10.2009; Бюл. № 10/2009.
5. Бабчук М.М., Алексєєв О.Ф., Астрелiн I.М. Використання сапонiту для очищення стiчних вод вiд
барвникiв // Схiдно-Європ. журн. передов. технологiй. – 2009. – Вип. 5/5(41). – С. 41–44.
6. Спiвак В. В., Стельмах Н.О. Адсорбцiйне вилучення токсичних полютантiв за допомогою сапонiту
у пiдготовцi стiчної води до бiологiчного очищення // Зб. тез доп. ХIII Мiжнар. наук.-практ. конф.
“Екологiя. Людина. Суспiльство”, 19–23 трав. 2010 p. – Київ: Нац. техн. ун-т України “КПI”, 2010. –
С. 263–264.
7. Спiвак В.В. Очищення промислових стiчних вiд йонiв важких металiв новим сорбентом – сапонiтом:
Зб. тез доп. конф. з екологiї. – Сєверодонецьк: Схiдноукраїнський нац. ун-т iм. В. Даля, 2009. – С. 86.
8. Спiвак В.В., Астрелiн I.М. Адсорбцiя йонiв важких металiв природними та модифiкованими бента-
ноїдами // Вiсн. НТУ “ХПI”. Тематичн. вип. “Хiмiя, хiмiчна технологiя i екологiя”. – Харкiв, 2010. –
Вип. 11. – С. 117–127.
Надiйшло до редакцiї 20.03.2012НТУ України “Київський полiтехнiчний iнститут”
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2012, №10 147
В.В. Спивак, И.М. Астрелин, Н.М. Толстопалова, И. В. Атаманюк
Регулирование физико-химических и адсорбционных свойств
украинских сапонитов
Установлена принципиальная возможность использования сапонитового минерала Таш-
ковского месторождения в качестве импортозамещающего сырья в производстве адсорбен-
тов и ионообменных материалов. Исследовано физико-химические и структурно-адсорбци-
онные характеристики сапонита, а также их изменение под влиянием кислотной, терми-
ческой и ультразвуковой активации. Изучен механизм влияния стабилизирующих агентов
на стойкость коллоидных систем сапонит–вода и целесообразность их использования для
повышения эффективности сорбционного извлечения полютантов разного генезиса из вод-
ной среды. Экспериментально доказана эффективность использования сапонита для полу-
чения сорбентов многоотраслевого назначения.
V.V. Spivak, I.M. Astrelin, N.M. Tolstopalova, I. V. Atamaniuk
Regulation of physico-chemical and adsorption properties of Ukrainian
saponites
The possibility of using a saponite mineral from the Tashkivske clay-field as an import substitution
of raw materials for the production of adsorbents and ion-exchange materials is established. The
physico-chemical, structural, and adsorption characteristics of saponite and their changes under the
influence of acid, thermal, and ultrasonic activations are investigated. The stabilization mechanism
for the colloidal saponit–water system under the influence of stabilizing agents is studied, and the
reasonability of their use in order to increase the efficiency of water purification from different
pollutants by absorption is established. Moreover, the efficiency of saponite’s multipurpose use is
proved by experiments.
148 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2012, №10
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-84630 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1025-6415 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-11-30T22:59:35Z |
| publishDate | 2012 |
| publisher | Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Співак, В.В. Астрелін, І.М. Толстопалова, Н.М. Атаманюк, І.В. 2015-07-11T19:44:10Z 2015-07-11T19:44:10Z 2012 Регулювання фізико-хімічних та адсорбційних властивостей українських сапонітів / В.В. Спiвак, I.М. Астрелiн, Н.М. Толстопалова, I.В. Атаманюк // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2012. — № 10. — С. 142-148. — Бібліогр.: 8 назв. — укр. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/84630 628.356.64:66.16 Встановлено принципову можливiсть використання сапонiтового мiнералу Ташкiвського родовища як iмпортозамiнну сировину для виробництва адсорбентiв та iонообмiнних матерiалiв. Дослiджено фiзико-хiмiчнi та структурно-адсорбцiйнi характеристики сапонiту, а також їх змiну пiд впливом кислотного, термiчного й ультразвукового активування. Вивчено механiзм впливу стабiлiзуючих агентiв на стiйкiсть колоїдної системи сапонiт–вода та доцiльнiсть їх використання для пiдвищення ефективностi сорбцiйного вилучення полютантiв рiзного генезису з водного середовища. Експериментально доведено технологiчну ефективнiсть застосування сапонiту для отримання сорбентiв багатогалузевого призначення. Установлена принципиальная возможность использования сапонитового минерала Ташковского месторождения в качестве импортозамещающего сырья в производстве адсорбентов и ионообменных материалов. Исследовано физико-химические и структурно-адсорбционные характеристики сапонита, а также их изменение под влиянием кислотной, термической и ультразвуковой активации. Изучен механизм влияния стабилизирующих агентов на стойкость коллоидных систем сапонит–вода и целесообразность их использования для повышения эффективности сорбционного извлечения полютантов разного генезиса из водной среды. Экспериментально доказана эффективность использования сапонита для получения сорбентов многоотраслевого назначения. The possibility of using a saponite mineral from the Tashkivske clay-field as an import substitution of raw materials for the production of adsorbents and ion-exchange materials is established. The physico-chemical, structural, and adsorption characteristics of saponite and their changes under the influence of acid, thermal, and ultrasonic activations are investigated. The stabilization mechanism for the colloidal saponit–water system under the influence of stabilizing agents is studied, and the reasonability of their use in order to increase the efficiency of water purification from different pollutants by absorption is established. Moreover, the efficiency of saponite’s multipurpose use is proved by experiments. uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Доповіді НАН України Хімія Регулювання фізико-хімічних та адсорбційних властивостей українських сапонітів Регулирование физико-химических и адсорбционных свойств украинских сапонитов Regulation of physico-chemical and adsorption properties of Ukrainian saponites Article published earlier |
| spellingShingle | Регулювання фізико-хімічних та адсорбційних властивостей українських сапонітів Співак, В.В. Астрелін, І.М. Толстопалова, Н.М. Атаманюк, І.В. Хімія |
| title | Регулювання фізико-хімічних та адсорбційних властивостей українських сапонітів |
| title_alt | Регулирование физико-химических и адсорбционных свойств украинских сапонитов Regulation of physico-chemical and adsorption properties of Ukrainian saponites |
| title_full | Регулювання фізико-хімічних та адсорбційних властивостей українських сапонітів |
| title_fullStr | Регулювання фізико-хімічних та адсорбційних властивостей українських сапонітів |
| title_full_unstemmed | Регулювання фізико-хімічних та адсорбційних властивостей українських сапонітів |
| title_short | Регулювання фізико-хімічних та адсорбційних властивостей українських сапонітів |
| title_sort | регулювання фізико-хімічних та адсорбційних властивостей українських сапонітів |
| topic | Хімія |
| topic_facet | Хімія |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/84630 |
| work_keys_str_mv | AT spívakvv regulûvannâfízikohímíčnihtaadsorbcíinihvlastivosteiukraínsʹkihsaponítív AT astrelíním regulûvannâfízikohímíčnihtaadsorbcíinihvlastivosteiukraínsʹkihsaponítív AT tolstopalovanm regulûvannâfízikohímíčnihtaadsorbcíinihvlastivosteiukraínsʹkihsaponítív AT atamanûkív regulûvannâfízikohímíčnihtaadsorbcíinihvlastivosteiukraínsʹkihsaponítív AT spívakvv regulirovaniefizikohimičeskihiadsorbcionnyhsvoistvukrainskihsaponitov AT astrelíním regulirovaniefizikohimičeskihiadsorbcionnyhsvoistvukrainskihsaponitov AT tolstopalovanm regulirovaniefizikohimičeskihiadsorbcionnyhsvoistvukrainskihsaponitov AT atamanûkív regulirovaniefizikohimičeskihiadsorbcionnyhsvoistvukrainskihsaponitov AT spívakvv regulationofphysicochemicalandadsorptionpropertiesofukrainiansaponites AT astrelíním regulationofphysicochemicalandadsorptionpropertiesofukrainiansaponites AT tolstopalovanm regulationofphysicochemicalandadsorptionpropertiesofukrainiansaponites AT atamanûkív regulationofphysicochemicalandadsorptionpropertiesofukrainiansaponites |