Антиплагиат (1215497), страница 9
Текст из файла (страница 9)
В последнем случае атом оказывается в возбуждённом состоянии. Избыток энергии сбрасывается в видекванта флуоресцентного (характеристического) излучения ([24]рисунок 3.1).Рисунок 3.1 Возбуж дение флуоресц ентного излученияВакансия, возникшая в одной из оболочек, может быть заполнена электронами различных[23]э нергетических уровней атома (рисунок 3.2).Рисунок 3.2 Заполнение э нергетических уровнейатомаВсе линии спектра, появляющиеся при таких переходах, образуют одну серию линий, обозначаемую так же, как иоболочка начального состояния (K, L, M, N, O, P). Линии K-серии – наиболее коротковолновые, далее в порядкевозрастания длин волн расположены L, M, N-серии. В пределах одной серии отдельные линии обозначаютсягреческими буквами и цифровыми индексами. Самые интенсивные линии серии – α, затем в порядке убывания β и у.[23]При э том атомы каж дого химического э лемента излучают кванты со строго определенной э нергией, которая фактическине зависит от химического строения вещ ества.
По э той причине вторичное флуоресц ентное излучение атома, такж еназывают характеристическим излучением.Вторичное излучение, соответствующ ее некоторой длине волны, выделяется различными, в зависимости от конструкц ииспектрометра, способами и регистрируется датчиком прибора. Скорость счёта э лектрических импульсов датчика (имп/с)пропорц иональна потоку квантов (квант/с) рентгеновского излучения, попадающ его на датчик, и является аналитическимсигналом спектрометра (рисунок 3.3).Рисунок 3.3 Вторичное излучениеОднозначное соответствие меж ду э нергией характеристического излучения иатомным номером элемента, позволяют определять перечень элементов, составляющих исследуемую пробу, т.е.[57]проводить качественный анализ.
Наличие зависимости меж ду интенсивностью (количеством квантов) характеристическогоизлучения и содерж анием в пробе э лемента, которому э то излучение принадлеж ит, позволяет определять содерж аниеэ лементов в анализируемой пробе, т.е. проводить количественный анализ.Рентгенофлуоресц ентный метод обладает рядом сущ ественных преимущ еств посравнениюс другими методамиопределения э лементного состава.– Первое – э то возмож ность анализа твердых проб без переведения их в раствор, а такж е возмож ность анализа ж идкихпроб без отделения органической составляющ ей.
Ж идкие пробы наливаются в спец иальные кюветы, накрываются пленкойдля РФА и анализируются как есть. Порошковые пробы измельчаются до необходимой крупности частиц и прессуются втаблетки. При анализе сплавов, поверхность образц а затачивается или шлифуется на плоскость. Полученные одним изспособов образц ы, помещ аются в прибор и анализируются.– Второе – э то простота и однозначность рентгеновского спектра. Наличие рентгеновского характеристического спектраK(L)-серии наэ нергиях, предсказываемых законом Мозли в спектреанализируемоговещ ества, является прямымдоказательством присутствия соответствующ его э лемента в нем. Это свойство рентгенофлуоресц ентного методапозволяет просто и быстро проводить качественный анализ образц ов.
Например, для определения загрязняющ их илиядовитых э лементов при проведении различных э кспертиз.– Неразрушающ ий характер возбуж дения аналитического сигнала позволяет анализировать уникальные пробы и пробы,сущ ествующ ие в единичном э кземпляре, например, предметы искусства.– Широкие аналитические возмож ности, обеспечиваемые диапазоном определяемых содерж аний от n 1,0 мг/кг до 100%без конц ентрирования проб и от n 0,01 мг/кг с конц ентрированием.Кроме того, рентгенофлуоресц ентный метод позволяет:– определять общ ее содерж ания аналита вне зависимости от его формы нахож дения в твердых и ж идких пробах;– определять в одном э ксперименте основные и примесные э лементы;– проводить локальный анализ с локальностью от нескольких десятков мкм без вакуумирования образц а;Таким образом, несмотря на невысокую, по современным меркам чувствительность, рентгенофлуоресц ентный методнаходит свое применение в различных отраслях, как э кспрессный, простой и недорогой метод определения э лементногосостава.Поскольку скорость осаж дения металлов на ДЭТАТА-фильтры играет важ ную роль в проц ессе получения достовернойинформац ии о содерж ании э лементов в пробе, появляется необходимость выбрать оптимальные условия для получениярезультатов с наименьшей погрешностью.
Оптимальная скорость конц ентрирования находится в пределах 3,6-4,0 см3/мин.Хотя согласно методике разрешается использовать скорость сорбц ии до 5 см3/мин.3.3 Результаты исследованияПри любом способе выщ елачивания в результате реакц ий окисления и комплексообразования в растворимые формыпереходят кроме благородных металлов (золото и серебро):2Аи + 4NaCN + H2O + 0,5O2 2Na[Au(CN) 2] + 2NaOH(3.1)ещ е и кадмий, кобальт, медь, ж елезо, ртуть, никель, ц инк, свинец и ряд других, как образующ их растворимые комплексы,так и использующ иеся в технологии извлечения золота и серебра из ж идкой фазы.http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.22616364&repNumb=117/2307.06.2016АнтиплагиатСодержание этих металлов в продуктивных растворах по мере выщелачивания руды будет неуклонно возрастать.При значительной концентрации металлов (особенно меди) раствор «стареет», т.е.[20]постепенно утрачивает способность обменивать золото и требует обезвреж ивания и замены.
Таким образом, появляетсяпроблема излишка воды. Причем воды загрязненной тяж елыми металлами (ТМ). Каким-то образом, ее рано или позднопридется утилизировать или сбросить в окруж ающ ую среду.Обезвреж ивание проводится в щ елочной среде гипохлоритом кальц ия:CN– + OCl– CNO– + Cl–(3.2)И если оптимальный диапазон рН-раствора при выщ елачивании составляет 10,5-11,5, то при обезвреж ивании рН долж нобыть больше 11,5.
Только в э тих условиях при небольшом избытке ClО– гарантируется быстрый и полный гидролизхлорц иана:CN– + Cl 2 Cl– + СlCN и далее ClCN + 2OH– NCO– +Cl– +H2O(3.3)Образующ иеся в проц ессе хлорирования малотоксичные ц ианаты могут окисляться гипохлоритом до азота и углекислогогаза:2СNO–+ 3OCl–+ H2O N2+ 2CO2 + 3Cl–+ 2OH–(3.4)В дальнейшем, при сниж ении щ елочности раствора ц ианаты гидролизуются с образованием аммонийных ионов:NCO– + 3H2O NH4++CO2 + OH–(3.5)Цианидные комплексы металлов окисляются в щ елочной среде по следующ ей схеме:Zn(CN)42– + 4OCl– + 2OH– 4CNO– + Zn(OH)2+4Cl–(3.6)2Cu(CN)32– + 7OCl– + 2OH– + H2O 6CNO– + 2Cu(OH)2+7Cl–(3.7)Более устойчивые к окислению гипохлоритом гексацианоферраты (II) переходят в гексацианоферраты (III):2[14]Fe(CN) 64– +OCl–+ H2O 2Fe(CN) 63– +Cl–+ 2OH–(3.8)Ионы Fe(CN) 64– связываются с катионами Си и Zn в малорастворимые соединения ферроцианидного типа инакапливаются вхвостохранилище.
Миграционная способность их снижается, но по сравнению с руднымсостоянием, где элементы входят в кристаллическую решетку, она намного выше, да и трудно представить, чтобыреагенты во всех реакциях находились в эквимолекулярных количествах. А это значит, что какая-то частьостанется в растворенной форме, тем более не все из них и вступают в[14]приведенные реакц ии осаж дения.В результате обезвреж ивания мы получаем раствор, состоящ ий в основном из NaOH (10 n г/л), ионов Са2+, Cl , CONH32– (nг/л). Содерж ание остальных компонентов, которые мож но смело назвать микроэ лементами калия, магния, сульфатов,нитратов, нитритов, фосфатов, тяж елых металлов и т.д., зависит от состава руды, рудоподготовки, особенностейобезвреж ивания и других технологических проц ессов. После отстаивания и разбавления до предельно допустимых норм понатрию или другому лимитирующ ему компоненту э ти растворы вполне пригодны для сброса в гидрологическую сеть.
Вэ том, по-видимому, нет ничего нового, но на практике бывает следующ ее – технический водозабор в проекте есть, асброс обезвреж енных растворов не предусмотрен.Обычно определяют содержание тех компонентов, которые используются в производстве, являются[20]побочными продуктами выщ елачивания и могут образоваться в проц ессе хранения отработанной горнорудной массы.А.П. Неудачин [22] проводил э ксперимент и столкнулся со следующ им списком: рН, CN–, Ca2+,SO42–, Cl–, Clакт,As,взвешенное вещ ество, ТМ (Bi, Pb, Zn, Cu, Ni, Co, Fe, Mn, Cr, V) –[14]для ручьев и скваж ин, NO3–, NO2–, NH4+,нефтепродукты – только для ручьев.Не менее важ но определять химический состав временных водотоков в санитарно-защ итной зоне и непосредственно возленее.Вследствиемалогосвидетельствоватьвременидобеганияэтихводинезначительногоразбавленияонможетоперативно[20]как о неблагополучии в районе промзоны, так и помочь объяснить те или иные природные аномалии в составе грунтовыхвод.Какие сомнения возникают, глядя на перечень контролируемых параметров? В нем нет натрия.
Это тем более странно,потому что он, как компонент, содерж ание которого в технических растворах максимально, мож ет служ ить критериемвыхода э тих растворов в окруж ающ ую среду. Даж е если корректировка рН раствора производится Са(ОН)2, изучениеповедения натрия не теряет своей актуальности. Он все равно попадает в водную фазу, во-первых, после растворенияNaСN и, во-вторых, из руд и пород в результате реакц ий ионного обмена.Почему соединения азота изучаются только в удаленных от санитарно-промышленной зоны ручьях, где к тому ж е великоразбавление? Возмож ность появления в гидросфере ионов аммония показана выше.
Проводился э ксперимент по изучениюповедения нитрит-ионов в условиях, приближ енных к промышленным (таблиц а 3.1).Таблиц а 3.1Содерж ание нитрит-ионов в условиях э ксперимента, мг/дм3Наличие NaCNhttp://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.22616364&repNumb=118/2307.06.2016Антиплагиат+++++++–––Наличие руды––––++++++Перемешивание++––++–++–Контакт с воздухом+–+–+––+––Конц ентрац ия NO2–0,040,010,040,010,180,070,070,130,050,05Примечание: масса руды – 50 г, объем ж идкой фазы – 100 см3, продолж ительность э ксперимента – 2 недели, (+) – наличиефактора, (–) – отсутствие фактора.Таким образом, максимальное содерж ание нитритов наблюдается в варианте, который применяется на практике.
Вц ианидных растворах, содерж ащ их кислород, они становятся термодинамически устойчивыми. По результатамэ ксперимента прослеж ивается два источника поступления нитритов. Во-первых, они появляются как продукты«полураспада» CN– –ионов, другая часть «приходит» с рудой. Для ее добычи применяются аммониты – бризантныесмесевые взрывчатые вещ ества, содерж ащ ие в качестве окислителя NH4NO3 и, возмож но, азоторганические соединения(тринитротолуол, динитронафталин и др.). Внесенные с горнорудной массой в выщ елачивающ ий проц есс различныеформы азота попадают в уж е известные термодинамические условия.
В связи с э тим определение неорганического азота вгрунтовых водах контрольных скваж ин, окруж ающ их промплощ адку и зону спец хранения, но мой взгляд являетсяактуальным. Они могут служ ить «маяками», свидетельствующ ими об имевшем место выходе технологических растворов запределы выщ елачивающ его комплекса.Рассмотрим конкретный пример. Если производительность фабрики по горнорудной массе 1300 т/сут.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
