ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Идентификация цеолитов группы клиноптилолита — гейландита из "Цеолиты - новый тип минерального сырья" В зависимости от специфики химического состава клиноптилолит из разных месторождений несколько отличается по свойствам. Однако эти различия несущественны. [c.52] Гейландит и промежуточный между клиноптилолитом и гейландитом цеолит по ряду свойств резко отличаются от клиноптилолита. Часто из-за трудностей диагностики клиноптилолитовыми месторождениями считают месторождения гейландитоподобных цеолитов. Это может привести к ошибкам при оценке перспектив использования того или иного месторождения и нецелесообразным затратам на проведение технологических испытаний. Поэтому точная идентификация цеолитов ряда гейландит — клиноптилолит имеет важное практическое значение. Трудности диагностического определения указанных цеолитов связаны с близким подобием их рентгенограмм и химического состава. [c.52] Кривые дифференциального термического анализа клиноптилолита из месторождения Дзегви, Ай-Даг, Ноемберян и Сокирница практически не отличаются. Поэтому на рис. 13, а проведена кривая ДТА клиноптилолита Дзегви. При температурах приблизительно от 50 до 450 °С наблюдается эндотермический эффект, связанный с дегидратацией клиноптилолита. Положение точки минимума пика дегидратации исследованных образцов колеблется в пределах 180—210 °С. Кривые потери массы (см. рис. 13, а) свидетельствуют о непрерывном удалении воды из цеолита. При выбранных условиях съемки на дериватографе венгерской фирмы МОМ навеска 0,6—1,0 г, скорость нагревания 8—10° в 1 мин, чувствительность ТГ 200 мг, ДТГ 1/15, ДТА 1/15, не удается обнаружить ступенчатой дегидратации. Различия в положении кривых ТГ обусловлены неодинаковым содержанием молекул Н О в клиноптилолите из разных месторождений и не отражают каких-либо различий в механизме дегидратации. [c.52] Термические кривые цеолита из Ахалкалаки, отобранного на одном из участков Тедзамского месторождения, но не являющегося типичным для него, заметно отличаются от типичных кривых клиноптилолита. На кривой ДТА имеются два эндотермических эффекта с точками минимума 150 и 250 °С соответственно (рис. 13, б). Характер дегидратации этого образца напоминает процесс обезвоживания гейландита (рис. 13, в). Однако температурные ступени дегидратации иные, чем у типичного гейландита. На термограмме менее четко фиксируется второй эндоэффект и положения обоих пиков сдвинуты в низкотемпературную область. [c.52] Следует отметить, что термоаналитические кривые природного Са-клиноптилолита или клиноптилолита, переведенного в Са-форму из поликатионной природной формы, напоминают кривые гейландитоподобных цеолитов. Это затрудняет идентификацию Са-содержащих клиноптилолитов. [c.53] Ионообменное исследование. Результаты изучения ионообменных свойств показали, что цеолиты ряда гейландита — клиноптилолита могут быть идентифицированы исходя из особенностей кинетики ионного обмена. Проведено исследование кинетики сорбции цезия на природных образцах клиноптилолита месторождения Дзегви, гейландита осадочного происхождения (Ленкорань), гейландита гидротермального происхождения (р. Нидым) и цеолита из Ахалкалаки. [c.53] Гидротермальный гейландит образует крупные монокристаллы и по характеру поверхности отличается от гейландита осадочного происхождения из Горного Талыша. Последний, как и цеолиты из месторождения Ноемберян и Ахалкалаки, представляет собой тонкозернистый туф, состоящий из агрегатов микрокристаллов. [c.53] Для исследования кинетики сорбции навеску цеолита фракции 0,25— 0,31 мм перемешивали с 1,0 /И раствором хлорида цезия при Ж Т = 100 1. [c.53] Опыты проводились при температуре 22 и 90 °С. Анализ твердых фаз выполнялся методом пламенной фотометрии. [c.54] Результаты изучения обмена ионов на катионы цеолитов приведены на рис. 14. Отсутствие достаточного количества экспериментальных данных не позволяет полученным кривым произвести расчет кинетических параметров обмена. Однако имеющиеся результаты показывают, что исследуемые образцы заметно отличаются по емкости. При комнатной температуре реализуется лишь незначительная часть ( 13 %) полной обменной емкости гейландита. Замещение катионов в гейландите происходит значительно медленнее, чем в клиноптилолите. После десятичасовой обработки реализуются, по-видимому, не все доступные для иона обменные центры гейландита. В случае клиноптилолита практически полное насыщение емкости ионом Сз достигается уже за первый час обработки. На клиноптилолите из месторождения Дзегви, специально переведенном в Са-форму, полное насыщение цезием происходит за 3 ч. [c.54] Большая разница в емкости между клиноптилолитом и гейландитом показывает, что величина внешней поверхности не есть фактор, определяющий различие ионообменных свойств клиноптилолита и гейландита. Об этом свидетельствует и величина емкости, полученная для осадочного гейландита, имеющего развитую вторичную поверхность. Цеолит из Ахалкалаки при комнатной температуре поглощает больше, чем гейландит, но меньше, чем клиноптилолит. Его емкость по катиону Сз составляет 0,9 мг моль/г, а по катиону Ыа — 1,1 мг моль/г. [c.54] Различия в емкости исследуемых цеолитов при заданном времени ионообменной обработки позволяют легко их идентифицировать. Фазовую принадлежность цеолитов можно определять как в статических, так и в динамических условиях. [c.55] На основе полученных результатов авторами разработана экспрессная методика определения фазового состава цеолитов ряда клиноптилолита — гейландита. [c.55] Количество поглощенного цеолитом аммония определяется по изменению концентрации раствора после контакта с навеской измельченной пробы. Анализ раствора проводится на основе образования окрашенного соединения с реактивом Несслера по реакции МНз -ь 2Кг (Нд1)4 ЗКОН МН Нд О -Н7К1 -ь2Н 0. [c.55] Наиболее воспроизводимые результаты получены при использовании 0,2ЪМ раствора N Н С1 с Т Ж = 1 5 на фракции 0,25 - 0,5 мм. Выбор концентрации раствора и значения Т.Ж осуществлен исходя из необходимости повысить точность анализа раствора нaNH4 (исключив дополнительное разбавление). [c.55] На рис. 16 приведены кинетические кривые сорбции ионаМН цеолитами из разных месторождений. [c.55] Аликвотную часть раствора переносят в мерную колбу на 50 мл. Разбавление проводят таким образом, чтобы обеспечить высокую точность колориметрического анализа. Нижний предел обнаружения NH4 — 0,05 мг в 1 л, верхний — 4 мг в 1 л. В разбавленный раствор добавляют 1 мл 50 %-ного раствора сегнетовой соли для связывания Са и Мд, а в случае повышенного содержания железа — 1 мл 50 %-ного раствора комплек-сона III, Затем прибавляют 1 мл реактива Несслера, перемешивают и по истечении 10 мин колориметрируют на фотометре с фиолетовым светофильтром (Л = 400 — 425 нм) в кюветах толщиной слоя 1—5 см или сравнивают с серией стандартов, приготовленных в цилиндрах Несслера емкостью 50 мл. [c.56] Калибровочный график строится следующим образом. В мерные колбы на 50 мл последовательно прибавляют 0,005 1,0 2,0 4,0 . .. 40 мл стандартного раствора с содержанием NH 1 мкг/мл. [c.56] Определив содержание NH4 в растворе, вычисляют количество сорбированного аммония и определяют обменную емкость цеолита. [c.56] Вернуться к основной статье