22692 (653140), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

б) рабочего: берут 25 см3 исходного образцового раствора, приливают в мерную колбу на 250 см3, доводят объём до метки 1 М раствором KCl. Концентрация Al3+ в полученном растворе 0,09 мг/см3.

Приготовление шкалы образцовых растворов алюминия.

Рабочую шкалу растворов сравнения готовят в мерных колбах вместимостью 100 см3, отбирая мерной пипеткой следующие объёмы рабочего образцового раствора, указанные в таблице 2.1.

Таблица 2.1

Приготовление шкалы образцовых растворов алюминия

Содержимое колб доводят 1 М раствором KCl до метки и тщательно перемешивают.

Приготовление окрашивающих растворов:

а) запасного: в небольшом количестве дистиллированной воды растворяется 10.9 г уксуснокислого натрия, взвешенного с погрешностью не более 0.1 г. Полученный раствор заливают в колбу на 1000 мл, добавляют 500 мл дистиллированной воды и 58 мл концентрированной уксусной кислоты и перемешивают. Затем добавляют растворенные в воде 0.4 г ксиленолового оранжевого, взвешенного с погрешностью не более 0.01 г и доводят дистиллированной водой до метки.

б) рабочего: он готовится посредством разведения запасного окрашивающего раствора в 5 раз дистиллированной водой.

Рабочий окрашивающий раствор и 0,02% раствор аскорбиновой кислоты готовят непосредственно в день проведения опытов.

Реактивы:

алюминий металлический;

калий хлористый, 1М раствор;

кислота аскорбиновая, 0,02% – ный раствор;

кислота соляная, разбавленный (3:2) раствор;

рабочий образцовый раствор алюминия с CAl3+ 0,01 мэкв/см3;

рабочий окрашивающий раствор с ксиленоловым оранжевым;

Ход определения

К 2 см3 фильтрата прибавляют 15 см3 раствора аскорбиновой кислоты (реактива 3) и содержимое перемешивают. Затем добавляют 15 см3 окрашивающего раствора (реактива 6) и снова перемешивают. Устойчивое окрашивание наступает не ранее чем через 2 часа после его прибавления.

По прошествии этого времени проводят фотометрирование исследуемого раствора в кювете с толщиной просвечивающего слоя 1 см относительно шкалы раствора сравнения №1 при λ=540 нм.

Приготовление и окрашивание, а затем и фотометрирование рабочей шкалы растворов сравнения производится по аналогичной схеме: 2см3 раствора из шкалы образцовых растворов+15 см3 реактива 3+15см3 реактива 6. Полученные значения D наносят на график против соответствующих концентраций алюминия в мг/см3, и на основе этих данных строится калибровочная кривая, по которой и определяется CAl3+ в фильтратах.

Погрешность измерения оптической плотности на КФК-2 составляет 0,5% (±0,005).

Т

Рис. 2.1 Калибровочная кривая для определения концентрации Al³⁺ в исследуемых растворах.

аблица 2.2.

Зависимость оптической плотности растворов сравнения от концентрации ионов Al3+

Определение содержания железа и в исследуемых растворах

Сульфосалициловая кислота образует с солями железа окрашенные комплексные соединения, причём в слабокислой среде она реагирует только с ионами Fe3+ (красное окрашивание). Концентрация железа (III) в фильтратах определяется по интенсивности окрашивания, возникающего при прибавлении к анализируемой пробе раствора этого красителя. Интенсивность окрашивания измеряется оптической плотностью D, которая в свою очередь определяется концентрацией Fe3+ в растворах. Для измерения оптической плотности используют фотоэлектроколориметр КФК-2.

Слабокислая реакция в исследуемой пробе создаётся с помощью разбавленных растворов соляной кислоты и аммиака.

Предварительно готовят и окрашивают рабочую шкалу растворов сравнения для построения калибровочной кривой, отражающей зависимость оптической плотности раствора от содержания в нём железа.

Стандартный раствор железа с СFe3+ 0,1 мг/см3, необходимый для приготовления образцовых растворов, готовят согласно методике определения содержания трёхвалентного железа сульфосалициловым методом [34, 96].

Приготовление стандартных растворов железа:

а) запасного: растворяют 0.8634 г железо-аммонийных квасцов Fe(NH4) (SO4)212 H2O в мерной колбе вместимостью 1 л в небольшом количестве дистиллированной воды, добавляют 10 мл крепкой серной кислоты и доводят объём раствора до метки; 1 мл раствора содержит 0.1 мг Fe.

б) рабочего: 50 мл запасного стандартного раствора разбавляют до 1 л дистиллированной водой, каждый раз приготовляют свежий раствор; 1 мл раствора содержит 0.005 мг железа.

Приготовление шкалы стандартных растворов железа.

В мерные колбы емкостью 50 мл отмеривают от 0 до 20 мл рабочего стандартного раствора железа и доводят объемы дистиллированной водой до метки.

Таблица 2.3

Приготовление шкалы стандартных растворов железа

Реактивы:

аммиак, разбавленный (2:3) раствор;

кислота соляная, разбавленный (3:2) раствор;

рабочий стандартный раствор железа с CFe3+ 0,005 мг/см3;

сульфосалициловая кислота, 10 %-ный раствор;

Ход определения

В колбу емкостью 50 мл наливают 20 мл анализируемого раствора, затем прибавляют пипеткой 2 мл раствора сульфосалициловой кислоты и, в зависимости от рН фильтрата, раствор соляной кислоты или аммиака; затем содержимое колбы тщательно перемешивают. Спустя 10 мин оптическую плотность окрашенного раствора измеряют с помощью КФК-2 на длине волны =536—540 нм.

Приготовление и окрашивание, а затем и фотометрирование рабочей шкалы растворов сравнения производится по аналогичной схеме: 20см3 стандартного раствора + раствор сульфосалициловой кислоты и другие реактивы. Полученные значения D наносят на график против соответствующих концентраций железа в мг/л, и на основе этих данных строится калибровочная кривая, по которой определяют содержание трёхвалентного железа в фильтратах. Если значение оптической плотности исследуемого раствора выходит за пределы, обозначенные на графике, пробу следует разбавить и провести повторное фотометрирование.

Погрешность измерения оптической плотности на КФК-2 составляет 0,5% (±0,005).

Рис. 2.2 Калибровочная кривая для определения концентрации Fe³⁺ в исследуемых растворах.

Таблица 2.4

Зависимость оптической плотности растворов сравнения от концентрации ионов Fe3+

Определение значения рН исследуемых растворов

Во всех вышеперечисленных опытах вместе с определением концентраций ионов Al3+ и Fe3+ в исследуемых растворах изучалось влияние порошка диатомита на реакцию раствора. Проводилось измерение значений рН растворов извлечения и фильтратов потенциометрическим методом, и затем вычислялось ΔрН по формуле:

ΔрН=рНисх-рНф, где рНисх – значение рН раствора извлечения,

рНф – значение рН фильтрата.

Замеры рН проводились с использованием лабораторного рН-метра ЛПУ-01 с хлорсеребряным и стеклянным электродами соответственно в качестве электрода сравнения и измерительного электрода.

Нужное значение рН раствора извлечения в диапазоне от 1 до 13 устанавливалось путём прибавления к 1 М раствору хлористого калия разбавленных растворов соляной кислоты или аммиака.

Настройка рН-метра проводилась по буферным растворам с рН 1.68 (0,05 М раствор тетраоксалата калия), 6,86 (0,025 М раствор калия фосфорнокислого однозамещённого и 0,025 М раствор натрия фосфорнокислого двузамещённого) и 9,18 (0,01 М раствор натрия тетраборнокислого).

2.4 Результаты исследований и обсуждение

Валовый химический состав исследуемого диатомита

По данным рентгеноспектрального анализа диатомит Инзенского месторождения, послуживший материалом для наших исследований, имеет химический состав, приведённый в таблице 2.5.

Таблица 2.5

Химический состав диатомита Инзенского месторождения Ульяновской области

По сравнению с цифрами, приведёнными в литературе, эта партия характеризуется повышенным содержанием кремнезёма (90,2% против 88,15% по данным У. Г. Дистанова; см. таблицу 1.1). Содержание полуторных окислов – в пределах среднего.

Опираясь на данные о содержании глинистого материала в породе, приводимые У. Г. Дистановым и другими авторами [25, 27], можно считать эти цифры косвенным подтверждением высокого содержания опалового кремнезёма в породе.

На основе полученных данных было рассчитано, что в 100 г диатомита в среднем содержится 2,83 г Al и 1,127 г Fe.

Выход алюминия из диатомита в зависимости от значения рН раствора извлечения

А) В ходе серии экспериментов было установлено, что нативный диатомит становится источником алюминия только при рН раствора извлечения менее 5,72 (±0,04) (интервал значений рНисх 1 – 10), а с уменьшением значения рН выход алюминия в раствор возрастает.

В) Для диатомита, прокалённого при 850°С, появление Al3+ в растворе отмечалось при рН<4,8.

Данные, отражающие зависимость CAl3+ в фильтрате от рН раствора извлечения, приведены в таблицах 2.6 и 2.7 и отражены на графиках, представленных на рисунках 2.1 и 2.2.

Таблица 2.6

Зависимость выхода алюминия от значения рН раствора извлечения для нативного диатомита

Т

Рис. 2.1 Зависимость выхода алюминия от значения рН раствора извлечения для нативного диатомита.

аблица 2.7

Зависимость выхода алюминия от рН раствора извлечения для диатомита, прокалённого при 850°С

В

Рис. 2.2 Зависимость выхода алюминия от значения рН раствора извлечения для диатомита, прокалённого при 850°С.

породе Al2O3 находится в связанном состоянии в составе кристаллической решётки глинистых минералов – гидрослюды и монтмориллонита.

Многочисленные исследования механизма взаимодействия слоистых алюмосиликатов с протонами показывают, что многие из них практически невозможно получить в моноионной Н+-форме, так как они самопроизвольно и немедленно становятся насыщенными Al [36, 98], то есть в них он занимает обменные позиции и способен переходить в раствор.

Д. С. Орлов, Т. А. Соколова и др. объясняют этот факт разрушением кристаллической решётки минералов в ходе реакций протонирования (см. рис. 1.8.). При действии на кристаллиты кислых водных растворов (в природе или лаборатории) катионы оснований Mex+ вытесняются и замещаются на ионы H+. В первую очередь протоны реагируют с гидроксильными группами октаэдрического слоя, находящимися на её боковых сколах. Но, имея достаточно малый радиус, они сравнительно легко мигрируют внутрь кристаллической решётки, а также могут взаимодействовать с ОН-группами, расположенными «на дне» гексагональных пустот тетраэдрической сетки, если глинистый минерал характеризуется подвижной решёткой. В гидрослюде калий с трудом вытесняется из своих обменных позиций, связь между пакетами достаточно прочная, поэтому при слабо- и среднекислом рН раствора взаимодействие с протонами ограничено поверхностными слоями кристаллической решётки.

В результате таких реакций ион Al3+, занимавший центральную позицию в алюмогидроксильном октаэдре, превращается в ион Al(OH)2+ или Al(OH)2+. Структура октаэдра нарушается, и ионы алюминия приобретают способность к обмену. Благодаря избытку ионов H+ и Cl‾ в растворах извлечения весь алюминий переходит в форму простого иона Al3+, и катионы K+ вытесняют его в раствор.

Лабораторные эксперименты и полевые исследования показали, что насыщение почвенного поглотительного комплекса обменным алюминием и развитие процесса подзолообразования связаны с разрушением алюмосиликатов даже при слабокислой реакции почвенного раствора [28, 140]. В результате истощения буферной ёмкости почв и снижения рН до величины менее 4,2 количество подвижного алюминия резко возрастает [4, 23], в том числе и за счёт вышеописанных процессов. Поскольку наши исследования показали значительный рост CAl3+ в фильтратах при 1<рНисх5,72 не отмечалось его выщелачивания из породы, что также согласуется с литературными данными о поведении алюминия в почве.

При прокаливании диатомита происходит частичное разрушение алюмосиликатов и переход Al2O3 в неактивное состояние: он включается в состав силикатной плёнки на поверхности частиц, устойчивой к воздействию протонов [20, 45]. Поэтому выход алюминия из термоактивированного диатомита отмечался при меньшем, чем для нативного диатомита рН.

Выход железа из диатомита в зависимости от значения рН раствора извлечения

А) Выход железа из нативного диатомита также отмечался только при кислой реакции раствора извлечения (1<рНисх<5,72):

рНисх 3,32 – 5,72 – было зафиксировано появление ионов Fe3+ в фильтрате (при рН 4,50 их концентрация максимальна на данном интервале рН);

рНисх 3,32 – выхода железа из диатомита не отмечалось (CFe3+в фильтрате равна 0);

при рНисх <3,32 вновь начался выход железа из диатомита, с уменьшением значения рН он постоянно возрастал.

В) Порошок диатомита, прокалённого при 850°C, становится источником железа при меньших значениях рН раствора извлечения (<3,12). В более щелочной среде присутствие в фильтратах ионов Fe3+ не отмечалось.

Данные, отражающие зависимость CFe3+ в фильтрате от рН раствора извлечения, приведены в таблицах 2. 8 и 2.9 и отражены на графиках, представленных на рисунках 2.3 и 2.4.

Таблица 2.8

Зависимость выхода железа от значения рН раствора извлечения для нативного диатомита

Рис. 2.3 Зависимость выхода железа от значения рН раствора извлечения для нативного диатомита:

Таблица 2.9

Зависимость выхода железа от значения рН раствора извлечения для диатомита, прокалённого при 850°С

Рис. 2.4 Зависимость выхода железа от значения рН раствора извлечения для диатомита, прокалённого при 850°С.

В диатомите железо заключено в кристаллической решётке алюмосиликатов и частично присутствует в виде свободных окислов. Силикатное железо появляется в кислом растворе вследствие разрушения глинистых минералов по вышеописанному механизму. При замещении водородом обменных катионов протоны взаимодействуют с дефектными тетраэдрами, в которых Si4+ замещён на Fe3+, или октаэдрами c Fe3+ вместо Al3+. Связи Fe—O или Fe—OH протонируются, железо занимает обменные позиции и приобретает способность переходить в раствор. Но свободные окислы железа начинают растворяться при более высоком значении рНисх, так как разрушение ионных и ионно-ковалентных связей кристаллической решётки требует большего количества энергии.

Способность ионов Fe3+ гидролизоваться выше, чем у ионов Al3+, поэтому можно предположить, что при 3,32 <рН<5,72 на процесс выхода железа из нативного диатомита накладывался процесс образования Fe3+ гидроксокомплексов Fe(OH)2+, Fe(OH)2+, Fe(OH)°, который не полностью подавлялся присутствием ионов Сl‾ и Н+ в растворе извлечения. В таком виде железо не определяется сульфосалициловым методом. Этим можно объяснить «горб» на графике, представленном на рисунке 2.3.

Ульрихом [48, 709] было показано, что при рН<3,2 в почве начинается растворение минералов гидроокисей и окисей железа, сопровождающееся появлением ионов Fe3+ в почвенном растворе. По данным наших исследований, резкое повышение выщелачивания железа из диатомита отмечалось при рН<3,32 (от нулевого выхода при рН 3,32 до концентрации Fe3+ в фильтрате 11,07 мг/л при рН 1,02), что в общем соответствуют закономерностям перехода железа в подвижное состояние с понижением рН среды, подробно описанными Л. А. Воробьёвой [28, 315].

Оранжевый цвет термоактивированного диатомита объясняется переходом всего содержащегося в нём железа в форму оксида железа (III). Он отчасти включается в состав силикатной плёнки на поверхности частиц, поэтому в фильтратах при рНисх>3.12 не отмечается присутствие ионов Fe3+. Но в сильнокислой среде (рН<3) Fe2O3 хорошо растворим, и на концентрацию Fe3+ в растворе извлечения не влияют сопутствующие реакции образования гидроксокомплексов. Поэтому в данных условиях из диатомита, прокалённого при 850°С, также интенсивно выщелачивается железо.

Относительный выход алюминия и железа из диатомита.

На основе данных о валовом химическом составе и выходе алюминия и железа из диатомита в зависимости от рН раствора извлечения, были рассчитаны показатели относительного выхода этих элементов (в пересчёте на 100 г породы и в массовых процентах) для нативного диатомита и диатомита, прокалённого при 850°С. Результаты приведены в таблицах 2.10, 2.11, 2.12 и 2.13 и на графиках, представленных на рисунках 2.5, 2.6, 2.7 и 2.8.

Таблица 2.10

Относительный выход алюминия из нативного диатомита в зависимости от значения рН раствора извлечения

Рис. 2.5 Относительный выход (в массовых процентах) алюминия из нативного диатомита в зависимости от значения рН раствора извлечения.

Таблица 2.11

Относительный выход алюминия из диатомита, прокалённого при 850°С, в зависимости от значения рН раствора извлечения

Рис. 2.6 Относительный выход (в массовых процентах) алюми
ния из диатомита, прокалённого при 850°С, в зависимости от значения рН раствора извлечения.

Таблица 2. 12

Относительный выход железа из нативного диатомита в зависимости от значения рН раствора извлечения

Т

Рис.2.7 Относительный выход (в массовых процентах) железа из нативного диатомита в зависимости от значения рН раствора извлечения.

аблица 2.13

Относительный выход железа из диатомита, прокалённого при 850°С, в зависимости от значения рН раствора извлечения

Рис. 2.8 Относительный выход (в массовых процентах) железа из диатомита, прокалённого при 850°С, в зависимости от значения рН раствора извлечения.

Буферное действие диатомита в системе твёрдая фаза – раствор

Проведённые эксперименты показали, что порошок диатомита влияет на реакцию раствора извлечения: он повышает значения рН кислых растворов, щелочных же, напротив, понижает. Буферное действие породы гораздо сильнее проявляется в кислой среде, причём нативный диатомит воздействует на величину рН раствора гораздо эффективнее диатомита, прокалённого при 850°С: для него максимальное значение │ΔрН│составило 4,34 при рНисх =2,7. Подвергнутый термообработке диатомит способен изменять рН раствора извлечения максимум на 1,95 единицы рН при рНисх=3,12.

При исследовании влияния порошка нативного диатомита на концентрацию Al3+ в растворах AlCl3 (исходное значение СAl3+ 0,0086 мг/см3) с различными значениями рН были получены данные, особенно ярко демонстрирующие его буферное действие в интервале значений рН 1,4-12,38, особенно в щелочной среде.

Результаты исследований приведены в таблицах 2.14, 2.15 и 2.16 и отражены на графиках, приведённых на рисунках 2.9, 2.10 и 2.11.

Таблица 2.14

Влияние порошка нативного диатомита на величину рН раствора извлечения (1 М раствора KCl c установленным значением рН)

Рис. 2.9. Влияние порошка нативного диатомита на величину рН раствора извлечения (1 М раствора KCl c установленным значением рН).

Таблица 2.15

Влияние порошка нативного диатомита на величину рН раствора извлечения (раствора AlCl3 c установленным значением рН)

Т

Рис. 2.10. Влияние порошка нативного диатомита на величину рН раствора извлечения (раствора AlCl₃ c установленным значением рН).

аблица 2.16

Влияние порошка диатомита, прокалённого при 850°С,

на величину рН раствора извлечения (1 М раствора KCl c установленным значением рН)

Б

Рис. 2.11. Влияние порошка диатомита, прокалённого при 850°С, на величину рН раствора извлечения (1 М раствора KCl c установленным значением рН).

уферное действие диатомита в кислой среде связано:

с адсорбцией протонов на сколах частиц алюмосиликатов и последующим разрушением их кристаллической решётки;

с адсорбцией ионов H+ на гидроксилированной поверхности опалового кремнезёма за счёт сил ионного притяжения вплоть до рН~2, при котором число заряженных центров на поверхности кремнезёма равно нулю (точка нулевого заряда).

Кроме того, Кольтгофом и Стенжером было показано, что сильнокислой среде гидроксилированная поверхность кремнезёма активно адсорбирует ионы Fe3+ и Al3+ с образованием кислотных групп на его поверхности [2, 237]. Реакция сопровождается вытеснением протонов и снижением концентраций исследуемых ионов в растворах. Можно предположить, что именно этим объясняется уменьшение величины ΔрН при рНисх<2,7.

Гидроксилированная поверхность кремнезёма имеет точку нулевого заряда при рН~2 [3, 913]. При более высоких значениях рН она проявляет слабые кислотные свойства, а при рН >~6 степень ионизации возрастает, и водород Si―OH группы легче диссоциирует. Переходя в раствор, протоны уменьшают степень его кислотности. Кроме того, при рН>7 – 8 растворимость кремнезёма начинает заметно расти [3, 66]. Как показано Р. Айлером, реакции гидратации и деполимеризации происходят с участием гидроксил-ионов (см. рис. 1.3), но при рН<8 образовавшийся силикат-ион гидролизуется с образованием молекул растворимого кремнезёма Si(OH)4 и ионов ОН‾ [2, 91], поэтому при рН10,7 кремнезём весь растворяется с образованием силикат-ионов, что приводит к понижению концентрации гидроксил-ионов в растворе извлечения.

При термической активации происходит частичная дегидратация силанольной поверхности аморфного кремнезёма и для её регидратации требуется многодневное выдерживание образцов в нейтральном водном растворе [3, 915]. Это значительно ослабляет буферное действие опаловой составляющей диатомита, прокалённого при 850°С. Частичное разрушение алюмосиликатов снижает адсорбцию протонов с их участием и изменяет значение показателей выхода железа и алюминия. В целом диатомит, прокалённый при 850°С, обладает менее выраженным буферным действием по сравнению с нативным.

Влияние порошка нативного диатомита на концентрацию Al3+ в растворе AlCl3 в зависимости от значения рН раствора извлечения

В присутствии порошка нативного диатомита происходило заметное снижение концентрации алюминия в растворе AlCl3 c исходной CAl3+ 0,0086 мг/см3 и установленными значениями рН:

рНисх 1,4-4,9 – отмечалось значительное уменьшение содержания алюминия в фильтрате по сравнению с раствором извлечения вплоть до CAl3+ =0 при рН 4,9;

рНисх 4,9-12,4 – было зафиксировано присутствие ионов Al3+ в исследуемых растворах, с максимальной концентрацией 0,0038 мг/см3 при рН 8,29;

рНисх 12,38 – CAl3+ в фильтрате равна нулю.

Повышение концентрации исследуемого иона в фильтрате по срав- нению с раствором извлечения отмечалось только при рН<~2-2,5.

Данные, отражающие влияние нативного диатомита на значение CAl3+ в фильтрате в зависимости от рН раствора извлечения, приведены в таблице 2.17 и отражены на графике, приведённом на рисунке 2.12.

Таблица 2.17

Влияние нативного диатомита на значение CAl3+ в фильтрате в зависимости от значения рН раствора извлечения:

Рис. 2.12. Влияние нативного диатомита на значение C_Al³⁺ в фильтрате в зависимости от значения рН раствора извлечения.

Резкое уменьшение концентрации исследуемого иона в фильтратах при рНисх<4,9 связано с тем, что его адсорбция на обменных позициях глинистых минералов и поверхности аморфного кремнезёма происходит быстрее, чем трансформация поверхностных слоёв кристаллической решётки алюмосиликатов, так как требует меньших затрат энергии. Адсорбировавшись на поверхности кристаллитов, ионы Al3+ затрудняют проникновение протонов внутрь, защищая решётку от разрушения. В кислой среде происходит наложение процессов поглощения Al3+ диатомитом и выщелачивания алюминия из его глинистой составляющей.

Ульрихом [48, 708] было показано, что при рН 4,2-5,0 вытеснение Al из кристаллических решёток минералов сопровождается образованием полимерных аквагидроксокомплексов алюминия, занимающих их обменные позиции. Можно предположить, что этим объясняется снижение поглощения диатомитом ионов Al3+ из раствора при рНисх 4,90-8,29. К тому же подщелачивание раствора извлечения способствует активизации гидролиза, а образующиеся в растворе катионы Al(OH)x3-x нельзя определить по выбранной нами методике. При более щелочной реакции среды весь алюминий раствора переходит в форму комплексных ионов переменной основности и активно поглощается порошком диатомита.

Выводы

В результате проведённых исследований можно сделать следующие выводы об особенностях поведения алюминия и железа инзенского диатомита в моделируемых условиях внешней среды:

Прокаливание диатомита при 850°С в течение 4 часов приводит к разрушению входящих в его состав слоистых алюмосиликатов и частично иммобилизует полуторные окислы.

В кислой среде порошок диатомита становится источником подвижных форм алюминия и железа, из прокалённого при 850°С диатомита выход исследуемых элементов в раствор происходит при более низком значении его рН.

Диатомит обладает буферным действием в широком диапазоне значений рН (1-12,4), при кислой реакции среды оно более выражено, чем при щелочной.

Нативный диатомит способен поглощать ионы Al3+ из раствора хлористого алюминия, при кислом рН падение концентрации ионов происходит только за счёт адсорбции на отрицательно заряженных поверхностях, в щелочной среде процесс осложняется гидролизом соли и поглощением аквагидроксокомплексов алюминия.

При рН растворах извлечения менее 5,72 нативный диатомит становится источником подвижного алюминия; в сильнокислой реакции среды (рН<4,0-4,5) его выход в раствор резко возрастает; из прокалённого при при 850°С диатомита выход алюминия происходит при более кислой реакции среды (рН<4,8).

Выщелачивание железа из породы имеет место при более низком значении рН (<3,32) не только за счёт глинистых

Список литературы

Айлер Р. Колллоидная химия кремнезёма и силикатов: Пер. с англ. – – М.: Госстройиздат, 1959. – 288 с.

Айлер Р. Химия кремнезёма: Пер. с англ. В 2-х частях, ч.1 – – М.: Мир, 1982. – 416 c.

Айлер Р. Химия кремнезёма: Пер. с англ. В 2-х частях, ч.2 – – М.: Мир, 1982. – 706 c.

Антонова Н. Б. Международный проект «Химическая бомба замедленного действия» // Проблемы окружающей среды и природных ресурсов. Вып. 2. – М.: ВИНИТИ, 1995. – С. 20 – 32.

Боброва Е. К., Бобров А. А. Минеральные новообразования диоксида кремния в растениях и почве // Минералогия и жизнь: биоминеральные взаимодействия. – Сыктывкар: Ин-т геологии Коми, 1996. – С. 50.

Быков В. Т. структура и адсорбционные свойства природных сорбентов // Природные сорбенты / Отв. ред. В. Т. Быков. – М.: Наука, 1967. – 187 с.

Вернадский В. В. Биогеохимическая роль алюминия и кремния в почвах // Труды по биогеохимии и геохимии почв. – М.: Наука, 1992. – 437 с.

Власов В. В., Дистанов У. Г. О составе кремнезёма кремнистых пород палеогена Среднего Поволжья // Доклады АН СССР. Т. 128. – №6. – – 1959. – С. 114 – 116.

Воронков М. Г. и др. Кремний и жизнь: биохимия, фармакология и токсикология соединений кремния. / М. Г. Воронков, Г. И. Зелчан, Э. Я. Лукевиц. – Рига: Зинанте, 1978. – 587 с.

Воронков М. Г., Кузнецов И. Г. Земная кремниевая жизнь // Химия и жизнь. – 1984. – №12. – С. 95 – 99.

Воронков М. Г., Кузнецов И. Г. Кремний в живой природе. – Новосибирск: Наука, 1984. – 157 с.

Геология и полезные ископаемые мезо-кайнозойских отложений Ульяновской области / Под ред. А. П. Дедкова. – Казань, 1964. -334 с.

Грег С., Синг К. Адсорбция, удельная поверхность, пористость: Пер. с англ. – М.: Мир, 1984. – 310 с.

Дистанов У. Г. Геолого-промышленные типы месторождений осадочных кремнистых пород СССР. Критерии их прогноза и поисков // Происхож- дение и практическое использование кремнистых пород: Сб. ст. АН СССР / Отв. редакторы В. Н. Холодов, В. И. Седнецкий. – – М.: Наука, 1987. – С. 157 – 167.

Добровольский В. В. Основы биогеохимии: Учеб. пособие для геогр., биол., с-х. спец. вузов. – М.: Высшая школа, 1998. – 413 с.

Ермолаев А. А. Кремний в сельском хозяйстве. – М.: Линф, 1992. – 256 с.

Жузе А. П. Кремнистые осадки в современных озёрах. // Геохимия кремнезёма: Сб. ст. АН СССР / Отв. ред. Н. М. Страхов. – – М.: Наука, 1966. – С. 301 – 314.

Иванов И. А. Диатомовая земля Ульяновской области // Вестник Среднего Поволжья. – 1925. – № 8 – 9. – С. 137 – 144.

Использование соединений кремния в сельском хозяйстве / В. М. Дьяков, В. В. Матыченков, В. А. Чернышев, Я. М. Аммосова // Актуальные вопросы химической науки и технологии и охраны окружающей среды. Вып. 7. – М.: НИИТЭХИМ, 1990. – 32 с.

Каглер М., Воборский Я. Фильтрование пива. – – М.: Агропромиздат, 1986. – 279 с.

Каледа Г. А. Основные черты эволюции кремнистого осадконакопления // Геохимия кремнезёма: Сб. ст. АН СССР / Отв. ред. Н. М. Страхов. – – М.: Наука, 1966. – С. 369 – 385.

Кельцев Н. В. Основы адсорбционной техники. М.: Химия, 1984. – 512 с.

Кнорре Д. Г., Крылова Л. Ф., Музыкантов В. С. Физическая химия: Учебник для биол. ф-тов университетов и пед. вузов. – 2-е изд., испр. и доп. – М.: Высшая школа, 1990. – 416 с.

Ковда В. А. Биогеохимия почвенного покрова / Отв. ред. О. В. Зонн. – – М.: Наука, 1985. – 263 с.

Кремнистые породы СССР / Отв. ред. У. Г. Дистанов. – Казань: Татарское книжное издательство, 1976. – 412 с.

Лопаткин А. А. Теоретические основы физической адсорбции. М.: Изд-во МГУ, 1983. – 344 с.

Надольский О. К. Диатомиты, трепелы и опоки Ульяновской области // Краеведческие записки Ульяновского краеведческого музея. Вып 2. – – 1958. – С. 319 – 329.

Орлов Д. С. Химия почв. – М.: Изд-во МГУ, 1992. – 400 с.

Оспанова Н. К. Нескелетное и скелетное биоминералообразование в истории Земли // Минералогия и жизнь: биоминеральные взаимодействия.. – Сыктывкар: Ин-т геологии Коми, 1996. – С. 58.

Петров В. П. Практическое значение кремнистых горных пород // Проис- хождение и практическое использование кремнистых пород: Сб. ст. АН СССР / Отв. редакторы В. Н. Холодов, В. И. Седнецкий. – – М.: Наука, 1987. –168 – 172 с.

Почвоведение / И. С. Кауричев , Н. П. Палос, И. Н. Розов и др.; Под ред. И. С. Кауричева. – 4-е изд., перер. и доп. – – М.: Агропромиздат, 1989. – 716 с.

Практикум по агрохимии / Б. А. Ягодин, И. П. Дерюгин, Ю. П. Жуков и др.; Под ред. Б. А. Ягодина. – М.: Агропромиздат, 1977. – 512 с.

Рохов Ю. Д. Мир кремния: Пер. с англ. – М.: Химия, 1990. – 147с.

Руководство по химическому и технологическому анализу воды. – – М.: Стройиздат, 1973. – 273 с.

Симонов Г. А. Органо-минеральные комплексы почв – проблемы диагностики // Минералогия и жизнь: биоминеральные взаимодействия. – Сыктывкар: Ин-т геологии Коми, 1996. – С. 62 – 63.

Соколова Т. А. Химические основы мелиорации кислых почв. – – М.: Изд-во МГУ, 1993. – 180 с.

Соколова Т. А., Дронова Т. Я. Изменение почв под влиянием кислотных выпадений. – М.: Изд-во МГУ, 1993. – 64 с.

Тарасевич Ю. И. Высокодисперсные минеральные адсорбенты // Журнал Всесоюзного химического общества. – 1989. – №2. – С. 61 – 69.

Химические основы буферности почв / Т. А. Соколова, Г. В. Мотузова, Т. Д. Обуховская. – М.: Изд-во МГУ, 1991. – 108 с.

Хмельницкий Р. А. Физическая и коллоидная химия: Учебник для с.-х. cпец. вузов. – М.: Высш. шк., 1988. – 400 с.

Холодов В. Н. Эволюция кремненакопления в истории Земли // Происхождение и практическое использование кремнистых пород: Сб. ст. АН СССР / Отв. редакторы В. Н. Холодов, В. И. Седнецкий. – – М.: Наука, 1987. – С. 31 – 49.

Шуменко С. И. Роль биогенного фактора в кремненакоплении // Происхождение и практическое использование кремнистых пород: Сб. ст. АН СССР / Отв. редакторы В. Н. Холодов, В. И. Седнецкий. – – М.: Наука, 1987. – С. 61 – 72.

Diatoms // http://silicasecchidisk.conncoll.edu/

Diatoms industrial use: diatomaceous earth as an insecticide // http://hjs.geol.uib.no/diatoms/

Hench L., West J. The sol – gel process // Chem. Rev. – 1990. – V. 90. – – P. 33 – 72.

Kemp A., Pearce R., Koizumi I. The role of mat-forming diatoms in the formation of Mediterranean sapropels // Nature. – 1999. – V. 398. – – P. 57 – 60.

Tracy A. Willareal, Cynthia Pilskan, Mark Brzezinski. Upward transport of oceanic nitrate by migrating diatom mats // Nature. – 1999. – V. 397. – – P. 423 – 424.

Ulrich B. Natural and anthropogenic components of soil acidification // Leit. Pflanzenern. Bodenkunde. – 1986. – V. 149. – P. 707 – 717.

Приложение

Каталог разведанных месторождений диатомита Ульяновской области.

Продолжение

Продолжение

Характеристики

Список файлов реферата