Адсорбционные изотермы подвижных песков Приаралья и Бухара-Хивинского региона

АННОТАЦИЯ

В статье объясняется, что пустынные районы играют важную роль в усилении подвижных дисперсий песка, при выборе фиксирующих реагентов, их важными параметрами являются минералогические, химические и дисперсионные соединения, кинетические характеристики водопоглощения и изотермы, гидроизоляция, механическая прочность водяного пара в переносных песках и почвы. Поэтому в статье описывается адсорбционные свойства почвогрунтов и песков Аральских засоленных песков Аральского моря и пустынных районов Бухара-Хивинского региона, которые влияют на прочность закрепителей.

ABSTRACT

The article explains that desert regions play an important role in enhancing mobile dispersion sands, when choosing the appropriate reagents, mineral, chemical and dispersion compounds, kinetic characteristics, water tightness and isotherm, waterproofing, mechanical strength of water vapor in portable sands and soil. Therefore, the article describes the adsorption properties of soils and sands of the Aral saline sands of the Aral Sea and the desert regions of the Bukhara-Khiva region, which affect the strength of the fixers.

Ключевые слова: закрепления, почвогрунт, песок, адсорбция, прочность, минералогия, химический состав, закрепитель, объем монослоя, удельная поверхность, насыщения, общий объем пор, средний радиус пор, бензол.

Keywords: fixing, soil, sand, adsorption, strength, mineralogy, chemical composition, fixing agent, monolayer volume, specific surface, saturation, total pore volume, average pore radius, benzene.

При решении задач по закреплению подвижных почвогрунтов и песков необходимо учитывать их адсорбционные свойства, которые влияют на механическую прочность образующихся на их поверхности корок (пленок).

Известно, что с изменением минералогического и химического составов подвижных грунтов и песков соответственно корректируются составы закрепителей с учетом их адсорбционных свойств [1-3].

Следовательно, для эффективного закрепления подвижных почвогрунтов и песков Бухара-Хивинского региона нам необходимо изучить их адсорбционные характеристики.

Традиционно адсорбционными показателями глин и песков является объемы монослоя (a_m), насыщения адсорбции (a_s), удельная поверхность (S), общий объем пор и их средний радиус (r_ср). Эти показатели, чаще определяются по воде и бензолу, что было использовано нами и при анализе подвижных песков при Аралья, Бухары и Хорезма.

В табл. 1 и 2 представлены результаты анализов при использовании воды (табл.1) и бензола (табл.2), соответственно.

Объем монослоя (a_m), насыщения адсорбции (a_s), удельную поверхность (S∙10^-3), общий объем пор и средний радиус (r_ср) определяли согласно методикам [4-6].

Из табл.1 видно, что объем монослоя подвижных песков Бухара-Хивинского региона определенный по воде меньше, чем при Аралья, что также повторяется на показателях насыщения адсорбции (a_s). Удельная поверхность подвижных песков Бухары и Хивы на 5-8 м²/кг меньше чем Приаралья (19,2 м²/кг). И напротив, их средний радиус на 3-3,5 Å больше, чем подвижных песков Приаралья. Общий объем пор подвижных песков Бухара-Хивинского региона меньше на 3-5 м³/кг, чем Приаралья (0,02 м³/кг).

Примерно такие же закономерности изменений объема монослоя подвижных песков, их удельной поверхности, среднего размера радиуса пор и их общего объема наблюдаются при использовании бензола (табл.2). Здесь наблюдается некоторые количественное отличия от данных, представленных в табл.1.

Таблица 1.

Структурно-сорбционные показатели адсорбции подвижных песков Приаралья и Бухара-Хивинского региона по воде

Таблица 2.

Структурно-сорбционные показатели адсорбции подвижных песков Приаралья и Бухара-Хивинского региона по бензолу

На рис.1 и 2 представлены изотермы адсорбции по бензолу (рис.1) и воде (рис.2) для подвижных песков Хорезма (кривая 1), Бухары (кривая 2) и Приаралья (кривая 3).

Рисунок 1. Изотермы адсорбции бензола подвижными песками Приаралья и Бухара-Хивинского региона: 1-Хорезма; 2-Бухары и 3-Приаралья

Рисунок 2. Изотермы адсорбции воды подвижными песками Приаралья и Бухара-Хивинского региона: 1-Хорезма; 2-Бухары и 3-Приаралья

Из рис. 1 и 2 видно, что адсорбция бензола и воды на подвижных песках Приаралья (кривая 3) имеет одинаковый характер и наибольшее значения. При этом подвижный песок Бухары слабо адсорбирует бензол (рис.1, кривая 2) и относительно больше воды рис.2, кривая 2). Песок Хорезма (кривая 1) экспоненциально адсорбирует бензол и воду (рис 1 и 2).

Таким образом, проведенные исследования показывают, что подвижные пески Бухара-Хивинского региона по своим адсорбционным характеристикам уступают пескам Приаралья. Это следует учитывать при подборе состава композиций закрепителей подвижных песков Бухара-Хивинского региона.

Список литературы:

1. Арипов Э.А., Нурыев Б.Н., Аразмурадов М.А. Химическая мелиорация подвижных песков. Под ред. К.С. Ахмедова, А.П. Иванова. – А.: Ылым, 1983. – 264 с.
2. Кулдашева Ш.А., Эшметов И.Д., Салиханова Д.С., Агзамходжаев А.А. Разработка многофункциональных структурантов на основе водорастворимых ПАВ для закрепления подвижных засоленных песков //Монография, -Ташкент, «ЎзР ФА Асосий кутубхонаси», 2018. –С.210.
3. Кулдашева Ш.А. Эшметов И.Д. Изучение адсорбционных и кинетических характеристик почвогрунтов и песков Арала и Сурхандарьи // Узбекский химический журнал. -Ташкент, -2017. - № 6. С.8-13.
4. Макаревич Н.А., Богданович Н.И. Теоретические основы адсорбции: учебное пособие / Сев. (Арктич.) федер. ун-т им. М.В. Ломоносова. - Архангельск: САФУ, 2015. - 362 с.
5. Гаврилова Н. Н., Назаров В. В. Анализ пористой структуры на основе адсорбционных данных: учеб. пособие – М. : РХТУ им. Д. И. Менделеева, 2015. – 132 с.
6. Собин Е.П. Совершенствование системы метрологического обеспечения средств измерений пористости и проницаемости твердых веществ и материалов // Дисс. на соис. д.т.н., по спец. 05.11.15 – Метрология и метрологическое обеспечение, Екатеринбург, 2020. – 411 с.