Способность адсорбции воды глинами III

Основным свойством как глинистых, так и родственных им минералов служит их кристаллохимический характер типичных сетчатых или слоистых структур (см. А. I, 70 и ниже ). Их суспензоиды в воде (или, реже, в других жидких средах) характеризуются взаимодействием больших активных поверхностей частиц с водой вследствие их коллоидных размеров (см. А. III, 180 и ниже). Если содержится небольшое количество воды, то результирующая механически однородная система будет обладать пластичностью, способностью деформироваться и легкой обрабатываемостью, на чем основано использование глин при керамической формовке. С другой стороны, если смесь содержит избыток жидкой воды, то образующаяся в результате жидкая текучая смесь будет характеризоваться удельной текучестью и кажущейся вязкостью, что и определяет методы керамического литья. Электролиты, добавляемые к таким системам, сильно влияют на все эти различные свойства поэтому изучение катионных адсорбций, реакций обмена основаниями и т. д. развивается все шире. Те же реакции определяют также характер почвы и образование глинистых осадков в геологических образованиях. Имея в виду все эти основные факты, в данной работе желательно рассмотреть физико-химический характер систем глина — вода с более обшей точки зрения, независимо от свойств силикагелей и других силикатов коллоидного типа. [c.312]

Глинистые минералы составляют группу слоистых и слоисто-ленточных силикатов и состоят в основном из двух структурных элементов - кремнекислородного тетраэдра и алюмокислородного октаэдра. Они характеризуются гидрофильной поверхностью, способностью к сорбции и ионному обмену [1,2]. Из-за изоморфного замещения атомов кремния и алюминия на катионы более низкой валентности плоские грани кристаллической решетки глинистых минералов приобретают отрицательный заряд. Его компенсация происходит за счет адсорбции ионов Mg Са, Ре", К и На" . Эти катионы представляют ионообменный комплекс глин. Сила взаимодействия катионов ионообменного комплекса с кристаллической решеткой глин обусловливает их физико-химические и механические свойства, в частности, набухаемость. При контакте глин с водой молекулы воды проникают в межплоскостное пространство структурных [c.199]

Исследованиями адсорбции электролитов удалось показать, что к обмену ионами способны многие природные и искусственно полученные вещества, например, глауконит, пермутиты, бентониты, глины, силикагель, озерные и морские ялы, стекла, цеолиты и др. С. А. Щукарев с сотрудниками показали, что процесс образования содовых и глауберовых озер и источников и в целом химический состав природных вод и вод минеральных источников обусловливается не только растворением солей близлежащих горных пород, но и в сильной степени зависит от процесса обмена ионов. Обмен ионов имеет существенное значение при образовании лечебных грязей. [c.290]

Коллоидно-химические свойства минеральных загрязнений зависят не только от их структуры и химического состава, но и от свойств поверхностных слоев. Часть катионов из числа тех, которыми почвы обогащают воду, адсорбируется на частицах загрязнений. Катионы Са +, Н+, К+, Ка+, и др. полностью занимают адсорбционные участки частиц, и всякая дальнейшая адсорбция носит катионообменный характер. По Гриму [21, стр. 49], способность глин к катионному обмену объясняется тремя обстоятельствами [c.49]

Одним из наиболее перспективных методов обработки ПЗП является обработка мицеллярными растворами (МР). Эффективность применения последних обусловливается их высокой нефтевытесняющей способностью за счет значительного снижения межфазного натяжения и высокой растворяющей способности органических соединений. Высокая температура пласта и повышение минерализации пластовых вод (особенно содержание ионов Са и Мд) приводят к изменению свойств МР и даже к их разрушению. Ограничено применение МР в карбонатных коллекторах и коллекторах, содержащих значительное количество глин, из-за высокой адсорбции ПАВ на этих породах и как следствие — изменение свойств МР. [c.94]

Коллоидные частицы, находящиеся в природных водах (песок, глинистые вещества, гуминовые кислоты), в основном приобретают заряд за счет диссоциации поверхностных молекул. Так как эти вещества амфотерны, то вид и степень их диссоциации зависят от значения pH раствора. Значение pH, при котором эти вещества не диссоциируют, называется изоэлектрическим. При изоэлектрическом значении pH значение -потенциала равно нулю. Для примесей природных вод значение изоэлектрических pH находится в кислой области. Так, для глины рН з = 5, для гуминовых веществ pH .3 = 3,5-i-4,5. Так как pH природной воды обычно равен 6,5 ч-8,5, то коллоидные примеси диссоциируют как кислоты с приобретением отрицательного знака -потенциала частиц относительно раствора. Таким образом, в природной воде основная масса коллоидных частиц имеет одинаковый отрицательный заряд. Кроме того, частицы глины и гумуса способны к адсорбции ионов, причем последняя понижает их устойчивость к агрегации. В наибольшей степени понижают устойчивость трехвалентные ионы Ее и Ионы, образующие двойной [c.40]

Самая важная особенность минеральной части почвы - это способность адсорбировать и удерживать ионы и нейтральные молекулы. Частицы, происходящие из пород выветривания - силикаты, алюминаты и др., несут на поверхности отрицательный заряд гидроксиды и оксиды металлов (железа, марганца) имеют положительный заряд при низком pH и отрицательный при высоком pH. Этот электрический заряд способствует связыванию воды на поверхности частиц под действием физико-химических сил и влияет на адсорбцию других заряженных веществ катионов металлов, неорганических анионов органических соединений. Результат такого связывания -низкая проницаемость глин и других почв с высокой долей мелких частиц. [c.128]

Несколько увеличена адсорбционная способность модифицированной глины и по парам воды в области малых и средних давлений. Однако если относительное давление стремится к единице, адсорбция снижена. Петля адсорбционного гистерезиса значительно сужена, и набухание ограничено (рис. 2). [c.49]

Способность адсорбции воды глинами по существу определяется равновесиями адсорбции ионов в этих системах. Натриевые глины наименее проницаемы для воды однако, как показали Грехэм и Салливан , кальциевые и водородные глины обладают гораздо лучшей проницаемостью. Брет измерял максимальное капиллярное давление путем непрерывного определения объема пор, пока мениск жидкости не разрушился в капиллярных каналах. [c.320]

Наиболее распространенным стабилизирующим агентом являются аттапульгитовая и бентонитовая глины. Глины об- -ладают высокоразви ой удельной поверхностью, обусловлен ной сложной пористой структурой минералов и вследствие этого 1фко вщ>аженной способностью к адсорбции и обмену катионов. В воде глина самопроизвольно "распускается" и образует с ней коагуляционные тиксотропные структуры. [c.12]

В состав СМС вводится (иногда до 30%) полифосфат натрия, который содействует стабилизации частиц загрязнений из-за повышения величины потенциала поверхности при адсорбции многозарядного аниона и, вместе с тем, умягчает воду, связывая двухзарядные катионы. Однако, применение полифосфата в настоящее время ограничивается, поскольку имеются сведения о том, что его попадание в водоемы приводит, в частности, к резкому размножению синезеленых водорослей, вызывающих зарастание водоемов. В СМС вводятся также силикат, сульфат и карбонат натрия, а в последнее время и бентонитовые глины, раньше иногда употреблявшиеся как самостоятельные моющие средства (возможно, одни из древнейших на Земле). Силикат и карбонат натрия служат для регулировки pH раствора СМС, влияющего на моющее действие анионного ПАВ, а также на свойства поверхности волокон тканей, в частности на их способность к иабуханию. Оптимальное значение pH при стирке шерстяных тканей составляет 7—8, хлопчатобумажных — 9—10, а при использовании СМС для технических целей — рН 11 и выше. [c.303]

Де Лаппаран объяснил высокую активность монтмориллонитовых глин и родственных отбеливающих земель при адсорбции окрашивающих материалов, предположив, что набухание приводит к некоторым изменениям кристаллической структуры этих минералов в тетраэдрические слои ЗЮЛ вводятся группы гидроксила. В действительности наивысшая отбеливающая способность принадлежит тем глинистым минералам (подобно монтмориллониту и аттапульгиту), в которых эти слои обладают больщой поверхностной активностью, особенно при взаимодействии с водой, вызывающей набухание. Такова точка зрения Гофмана (см. А. I, 138 и ниже). [c.311]

Существует веское доказательство того, что адсорбция водорода выполняется не обычным ионом Н+, а ионом гидроксония ОНз+. Гангули и Гупта изучали потери воды водородными глинами и мусковитом при высушивании в печах, при этом они обнаружили лучшее согласие при пересчете количества воды в гид-роксоний, чем в случае допущения водорода на поверхности адсорбента максимальная способность обмена основаниями и водорода достигается обработкой разбавленной соляной кислотой. Таким образом, ион гидроксония ведет себя при обмене основаниями и пос.1едую-щем вытеснении адсорбируемой воды подобно моногидрату Н+. В высшей степени интересно, что синтетические формальдегидорезорциноловые смолы (с высокой способностью обмена снованиями) также адсорбируют водород в форме ионов гидроксония тем же способом, так как материал, высушиваемый в печи, теряет больше воды, чем допустимое количество, рассчитанное по адсорбции одного только Н+. [c.321]

На рисунке представлены полученные В. М. Руденко и др. изотермы адсорбции—десорбции паров гексана на образцах монтмориллонита трех различных месторождений, модифицированных растворами основного хлорида алюминия с молярным отношением ОН/А1 = 1,85 и отношением А1/глина в исходной системе 2,5 моль/г. Наибольшей адсорбционной способностью обладает сорбент, полученный на основе Пыжевского монтмориллонита, что объясняется проработкой гидроксокатионами алюминия практически всех его межслоевых промежутков. На это, в частности, указывает равенство адсорбционных объемов сорбента по воде (и= 0,114 см /г) и гексану (о=0,П5 мVг) при /7// ,= 0,2. Из данных рентгеновского анализа следует, что обсуждаемый сорбент обладает стабильными щелевидными микропорами шириной 0,77 нм. Ширина его вторичных щелевидных пор, определенная по положению уступа на десорбционной ветви изотермы, составляет 1,65 нм. [c.212]

Отбеливающее действие связано в значительной мере с адсорбционными свойствами высокоразвитой внутренней поверхности. Уд. поверхность глин ко-леб.лется в пределах 10—2()0 t/-/, и более. Однако избирательность и необратимость адсорбции, нейтрализующие и каталитич. свойства 3. о. типа глии, показ . вают, что дест, имеет место не только физич. адсорбция. Активность 3. о. связывается и с химич. свойствами поверхности, в частности с наличием на по-ве])хности глин соединепий типа алюмокремпевых к-т, а также о кислыми свой( твами 1 лин. Действительно, многие 1 лины, обладающие хорошей отбеливающей способностью, показывают кислую реакцию. Однако ряд активных 1 лин в естественном виде имеет щелочную реакцию, напр, флоридин (pH 8,6), гумбрия (рИ7,3), нальчикин (pH 8,1). Активность М ин связывается также с наличием у них кристаллич. структуры монтмориллонитового типа. Существенным, для активных глин является наличие в их составе прочно связанной конституционной воды, полное удаление [c.53]

Основные органические красители являются хлористоводородными солями сложных ароматических аминов. Получение красочных лаков на их основе, нерастворимых в воде, состоит в замене аниона хлора более сложным анионом (с использованием таннина или закрепителя Т-катанола) или в адсорбции их на поверхности силикатов — глинах, обладающих повышенной адсорбционной способностью (отбельные глины, зеленая земля, природные пигменты и др.). [c.82]

РЬвестны процессы осушки холодильных масел пропусканием их через отбеливающие глины при температуре до 110° С, фильтровальную бумагу с последующим распылением масла с помощью форсунок в атпаратах-дегицраторах, работающих при пониженном давлении [108]. Существуют и другие способы, применяемые для осушки нефтяных масел, например десорбция воды из масла сухим азотом. В практике успешно применяют осушку нефтяных масел адсорбцией на цеолитах в динамических условиях [35]. Адсорбция на синтетических цеолитах позволяет получать достаточно малые концентрации воды в осушенных маслах и тем самым повышать их диэлектрические свойства. Известны также методы осушки. масел силикагелями и окисью алюминия. Серьезным недостатком указанных адсорбентов, не обладающих молекулярно-ситовым действием, является их способность поглощать из масел стабилизирующие присадки, что существенно оказывается на их стабильности при эксплуатации. [c.71]

Хорошо известно стремление ПАВ концентрироваться на поверхности. В процессе третичного извлечения нефти возможны потери ПАВ при контакте мицеллярной жидкости с породами и глинами пласта за счет адсорбции на границе раздела твердое тело - жидкость. Адсорбционные потери следует учитывать при выборе оптимальной загрузки мицелпярной жидкости и оценке ее способности понижать межфазное натяжение на границе раздела нефть - вода. Адсорбция сульфонатов нефти на различных породах хорошо изучена [11, 16, 17, 35, 36, 37]. При определении адсорбционных потерь сульфонатов нефти важны следующие факторы 1) удельная поверхность и электрохимические характеристики поверхности нефтеносного пласта 2) температура 3) состав и концентрация электролитов в солевом растворе нефтеносного пласта 4) эквивалентная масса ПАВ 5) pH солевого и мицеллярного растворов 6) структура и концентрация сорастворителя 7) микроструктура кo шoзиции ПАВ (т.е. сферические, цилиндрические, слоистые структуры) или микроэмульсий [нефть (или вода) - внешняя фаза]- [c.82]

Для определения кислотности в водных растворах были применены самые различные методы вплоть до адсорбции из газовой фазы. Колориметрический метод был применен [126] для определения кислотности в виде функции Н . В гомогенных системах определение кислотности для протонных кислот в каком-либо данном растворителе является более простым, чем для льюисовских кислот. Уоллинг [126 понимает кислотность поверхности как ее способность превращать адсообированное нейтральное основание в соответствующую кислоту. Силу кислоты можно определить по изменению цвета, если незаряженный индикатор адсорбируется на поверхности. Применяя ряд индикаторов, основность которых по отношению к воде известна, Уоллинг классифицировал поверхности по их кислотной силе. Следует отметить, что результаты зависят отчасти от среды, из которой адсорбировался индикатор, т. е. окраска получается различной, если, например, к растворителю — изооктану — добавить ацетон или воду. Полагают, что все изменения цвета являются результатом перехода одного протона, однако в недавно появившейся работе [127] показано, что индикатор я-диметиламиноазобензол имеет вторую область изменения цвета, вызванную присоединением другого протона. В случае окислов кислотность зависит от количества адсорбированной воды, и это понятно, так как вода может образовывать иоликислоты. Указанные результаты полуколичественные нужно учи тывать, что измерения кислотности проводят при комнатной температуре и они зависят от растворителя, а каталитические процессы часто осуществляются при высоких температурах поэтому нельзя ожидать точного соответствия между кислотностью и каталитической активностью. На основании измерений, проведенных при помощи индикаторного метода МзОд—ЗЮа, MgO—5102 и обработанные кислотами глины относят к сильным поверхностным кислотам, а А12О3 и ЗЮа считают менее кислыми. Это согласуется с предположением, что катализаторы крекинга должны быть кислыми. Следует отметить, что сила кислот относительна если углеводороды можно рассматривать как основания в растворах кислот фтористоводородной или 1000/о-ной серной, это не означает, что они будут основаниями в отношении поверхности алюмосиликата, которая обладает кислыми свойствами по отношению к п-диметиламиноазобензолу и другим индикаторам. [c.89]

Амибен адсорбируется компонентами почвы [35, 46—49], но по сравнению с другими гербицидами не так прочно и в меньшей степени [49]. Органическое вещество почвы играет самую важную роль в адсорбции амибена [35, 46]. Так, в одном из экспериментов в контролируемых условиях гумусная почва адсорбировала 29% внесенного амибена, в то время как суглинок адсорбировал только 9% [48]. Глины адсорбируют амибен гораздо хуже, чем органическое вещество почвы [46]. Каолин адсорбирует значительные количества амибена, а бентонит, иллит и вермикулит адсорбируют гербицид слабо [48]. Десорбция амибена с сильно адсорбирующих гумусных почв протекает медленно. Примерно только половина амибена, первоначально адсорбированного на хоктон-ском гумусе, способна десорбироваться в результате четырех последовательных экстракций дистиллированной водой [47]. Сильная адсорбция амибена органическим веществом приводит к тому, что фитотоксичность амибена уменьшается с возрастанием процентного содержания органического вещества в почве [46]. [c.298]