ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК КОАГУЛЯНТА-АДСОРБЕНТА ПОЛУЧЕННОГО НА ОСНОВЕ АНГРЕНСКОГО КАОЛИНА И МИРАБИЛИТА

АННОТАЦИЯ

В статье приведены данные по изучению методом ИК-спектроскопии образцы исходного пестроцветного Ангренского каолина, мирабилита месторождения Жаслык Республики Каракалпакстан и полученный на их основе путем термохимической активации при температуре 600°С÷650°С коагулянт-адсорбент.

ABSTRACT

The article presents data on the study by IR spectroscopy of samples of the original variegated Angren kaolin, mirabilite of the Jaslyk deposit of the Republic of Karakalpakstan and the coagulant-adsorbent obtained on their basis by thermochemical activation at a temperature of 600°C ÷ 650°C

Ключевые слова: ангренский пестроцветный каолин, природный мирабилит, коагулянт-адсорбент, термохимическая активация, дифракционный максимум.

Keywords: angren variegated kaolin, natural mirabilite, coagulant adsorbent, thermochemical activation, diffraction maximum.

Введение. В настоящее время актуальным является изучение физико-химических свойств адсорбентов, используемых при очистке промышленных стоков. Важные научные решения об адсорбентах могут быть приняты путем определения химического состава, минералогических свойств, коллоидных параметров выбранного сырья для удовлетворения требований к адсорбенту. Для этого важно изучить их морфологию и особенности строения, а также текстуры адсорбентов. Для достижения этой цели необходимы исследования физико-химических свойств, полученных на основе Ангренских пестроцветных каолиновых глин активированных коагулянтов - адсорбентов для очистки сточных вод текстильного предприятия.

Метод и исследование. С помощью ИК-спектроскопии подтверждают результаты химических анализов и других способов изучения природы поверхности адсорбентов и протекающих на ней превращений. Данные ИК – спектроскопии адсорбентов имеют главным образом научное значение при обосновании видов связей. [1, C.55]

Метод ИК-анализа, выполняемый на полученном термохимически активированном коагулянте-адсорбенте, является одним из методов физико-химического анализа, позволяющим получить информацию об определенных функциональных группах и других фрагментах, образующихся в результате взаимодействия инфракрасного излучения с веществами.

Изучены состав и строение исходного пестроцветного Ангренского каолина, мирабилита месторождения Жаслык Республики Каракалпакстан и полученный на их основе путем термохимической активации при температуре 600°С÷650°С коагулянт-адсорбент, что образцы подтверждено ИК-спектрами;

ИК-спектры снимались на приборе Shimadzu IRTrak-100 и ASAP 2020 V3.00 H.

На рис.1 приведены данные ИК-спектра исходного пестроцветного Ангренского каолина. В ИК-спектре исходного Ангренского каолина - Al₂O₃×2SiO₂×2H₂O имеются широкие полосы поглощения в области 679-907 см^-1 отвечающие за колебание Al-O, 3619 и 3692 см^-1 обусловленное деформационным колебанием Н-О-Н и 3851 см^-1 валентное колебание -ОН. Валентное колебание при 1113 см^-1 отвечает за атомы мостикового кислорода осциллирующих в молекуле Si-O-Si.

Рисунок 1. ИК-спектр исходного пестроцветного Ангренского каолина

Также, присутствуют слабые пики поглощения в области 985 и 1021 см^-1 соответствующие Al₂O₃.

На рис.2. приведен ИК-спектр погашения исходного мирабилита месторождения Жаслык Республики Каракалпакстан.

Рисунок 2. ИК-спектр исходного мирабилита месторождения Жаслык Республики Каракалпакстана

В ИК-спектре мирабилита, который содержит сульфат натрия, присутствуют интенсивные полосы поглощения в области 1089, 636 и 610 см^-1 отвечающие за колебание атомов в сульфат-ионе.

На рис.3 приведены ИК-спектры термически активированного при 600°С±650°С коагулянта-адсорбента на основе каолина и мирабилита.

Рисунок 3. ИК-спектры термически активированного при 600°С÷650°С коагулянта-адсорбента, полученного на основе каолина и мирабилита

В ИК-спектре, термически активированном адсорбенте Al₂O₃×2SiO₂+Na₂SO₄ присутствовала интенсивная полоса поглощения при 1097 см^-1 принадлежащая сульфат иону, 994 см^-1 Al₂O₃, 776 см^-1 валентное асимметрическое колебание атомов кремния и кислорода в мостиковой связи Si-O-Si, 612 см^-1 соответствует частоте валентного колебания Al-O, полоса при 452 см^-1 деформационное колебание Si-O-Si.

Выявлено, что на поверхности адсорбентов находятся кислородсодержащие функциональные группы. Эти поверхностные образования и обуславливают особенности сорбционного и ионообменного поведения адсорбентов. Полученный на основе каолина и мирабилита разработан термохимическим методом активированный адсорбент-коагулянт.

Заключение. Проведенные анализы с помощью ИК-спектрофотометрического метода показали, что на поверхности адсорбентов находятся кислородсодержащие функциональные группы. Эти поверхностные образования и обуславливают особенности сорбционного и ионообменного поведения адсорбентов.

Список литературы:

1. Тарасевич Б.Н. ИК-спектры основных классов органических воединений. Москва 2012. С.55
2. Жуманов Ю.К. Физико-химическое исследование каолинов Зарафшанского региона // Universum: техниче-ские науки: электронный научный журнал. – 2018. – № 10 (55). – С. 49.
3. Керамические материалы на основе Ангренского каолина / Г.Т. Адылов, Г.В. Воронов, Н.А. Кулагина, Э.П. Мансурова [и др.]. – 2008. – С. 29.
4. Коагулянт-адсорбент для очистки воды, способ его получения и способ очистки // RU2006105665A.
5. Аймурзаева Л.Г., Жумаева Д.Ж. Технология получение адсорбента-коагулянта на основе ангренского каолина и мирабилита // Журнал Universum: Химия и биология: электронный научный журнал. - Россия, 2022 г. выпуск №2 (92).
6. Аймурзаева Л.Г., Жумаева Д.Ж., Эшметов И.Д., Фузайлова Ф.Н., Абдурахимов А.Х., Барноева С.Б. Минералогический состав и физико-химические характеристики каолинов Ангренского месторождения // Журнал Universum: Химия и биология: электронный научный журнал. -Россия, 2022 г. выпуск №9 (99).