Синтез и исследование адсорбционно-структурных свойств гидрометасиликата кальция на основе диатомита

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Установлены оптимальные условия известковой обработки диатомита Джрадзорского месторождения (Армения), при которых полученный гидрометасиликатный продукт обладает высокой удельной поверхностью, адсорбционной и фильтрационной способностью. Методами дериватографии, ИК-спектроскопии, рентгенографии установлен механизм образования гидрометасиликата кальция C–S–H(I) при известковой обработке диатомита. По изотермам адсорбции паров воды и бензола изучены адсорбционно-структурные свойства гидрометасиликата кальция и на их основе рассчитаны параметры пористой структуры. Показана эффективность применения гидрометасиликата кальция C–S–H(I) в качестве фильтрующего и адсорбирующего материала.

Full Text

Restricted Access

About the authors

А. Г. Манукян

Институт общей и неорганической химии Национальной академии наук Республики Армения

Author for correspondence.
Email: hasmikgmanukyan@gmail.com
Armenia, Ереван

References

  1. Кремнистые породы СССР / Под ред. Дистанова У.Г. Казань: Татар. кн. изд., 1976. 412 с.
  2. Антипина С.А., Верещагин В.И. Фазовый состав и свойства известково-кремнеземистых вяжущих // Строительные материалы. 2008. № 11. С. 48–49.
  3. Serkan Dal, Muchait Sutcu, Mustafa sabri Gok, Osman Gencel. Characteristics of Lightweight Diatomite – Based Insulating firebricks // J. Korean Ceram. Soc. 2020. V. 57. № 3. P. 184–191. https://doi.org/10.1007/s43207 –020 – 00020 – 5
  4. Логанина В.И., Смирнов Е.Е. Повышение эффективности применения диатомита в отделочных составах // Современное промышленное и гражданское строительство. 2012. Т. 8. № 1. С. 45–52.
  5. Иванов С.Э., Беляков А.В. Диатомит и области его применения // Стекло и керамика. 2008. Т. 81. № 2. С. 18–22
  6. Elden H., Morsy G., Bokr M. Diatomite: Characterization, Modifications and Applications // Asian J. Mater. Sci. 2010. V. 2. № 3. P. 121–136. https://doi.org/10.3923/ajmskr.2010.121.136
  7. Taylor Jr., Harold A. Diatomite // Am. Ceram. Soc. Bull. 1995. V. 74. № 6. P. 122–122.
  8. Tsai W.–T., Lai C.–W., Hsien K.–J. Characterization and Adsorption Properties of Diatomaceous Earth Modified by Hydrofluoric acid Etching // J. Colloid Interface Sci. 2006. V. 29. № 2. P. 749–754. https://doi.org/10.1016/j.jcis2005.10.058
  9. Мдивнишвили О.М., Уридия Л.Я. Способ получения фильтрующего материала на основе диатомита: А. с. 1599055 СССР, МКИ B 01 D 39/00, B 01 20/14.
  10. Убаськина Ю.А., Арсентьев И.В., Фетюхина Е.Г., Коростелева Ю.А., Адаев Т.В. Исследование минералогического состава диатомита для его безопасной добычи и применения в промышленности // Вестн. Белгород. гос. технол. ун-та им. В. Г. Шухова. 2016. № 1. С. 128–132.
  11. Gao R., Gu Y., Li G., Sun Q. Study on Preparation and Adsorption Properties of Diatomite – Based Porous Ceramsite // Nature Environ. Pollution Technol. 2016. V. 16. № 4. P. 1283–1286.
  12. Houwaida Nefzi, Latifa Latrous EI Atrache. Application of Diatomite as a Biosorbent Material for the Removal of Chlortoluron and Isoproturon from Water // J. Mater. Environ. Sci. 2018. V. 9. № 5. P. 1614–1621. https://doi.org/10.26872/jmes.2018.9.3.104
  13. Senol Z.M., Senol Arslan D., Simsek S. Preparation and Characterization of a Novel Diatomite – Based Composite and Investigation of its Adsorption Properties for Uranyl Ions // J. Radioanal. Nucl. Chem. 2019. V. 321. P. 791–803. https://doi.org/10.1007/s10967 – 019 – 06662 – y
  14. Мартиросян Г.Г., Манукян А.Г., Овсепян Э.Б., Костанян К.А. Исследование адсорбционно–структурных свойств природных и обработанных диатомитов // Журн. прикл. химии. 2003. Т. 76. № 4. С. 551–555.
  15. Дмитриев П.П. Известковая активация природных минеральных сорбентов для нефтепродуктов. Ташкент: ФАН, 1975. 85 с.
  16. Taylor F.W. The Calcium Silicate Hydrates – The Chemistry of Cements. N. Y. V. 1. 467 p.
  17. Либау Ф. Структурная химия силикатов. М.: Мир, 1988. 410 с.
  18. Грег С., Сингх Н. Адсорбция, удельная поверхность, пористость. М.: Мир, 1970. 408 с.
  19. Дубинин М.М. Адсорбция и пористость. М.: Наука, 1976. 127 С.
  20. Экспериментальные методы адсорбции и молекулярной хроматографии / Под. ред. Киселева А.В. М.: МГУ, 1976. 198 с.
  21. Пономарев А.И. Методы химического анализа силикатных и карбонатных горных пород. М.: АН СССР, 1961. 414 с.
  22. Пашкевич А.А., Броневой В.А., Краус И.П. Термография продуктов глиноземного производства. М.: Металлургия, 1983. 130 с.
  23. Манукян А.Г. Дериватографический метод анализа для исследования механизма известковой обработки диатомитов // Сб. матер. VI междунар. конф. «Химия и химическая технология». Ереван: Изд. ИОНХ НАН РА, 2019. С. 92–94.
  24. De Boer Y.H., Linsen B.G., Osinga Th.J. Studies on Pore Systems in Catalysts: VI. The Universal t Curve // J. Catal. 1965. V. 4. № 6. P. 643-648. https://doi.org/10.1016/0021-9517(65)90263-0
  25. Лазарев А.И. Колебательные спектры и строение силикатов. Л.: Наука, 1968. 163 с.
  26. Справочник по производству строительной керамики / Под. ред. Юшкевича О.М. М.: Госстройиздат, 1961. Т. 1. 464 с.
  27. Конюхова Т.П., Дистанов У.Г., Михайлова О.А., Сенаторова С.З., Чуприна Т Н. Способ получения диатомитовых фильтрующих порошков: А. с. 2237510 C1 RU.
  28. Убаськина Ю.А., Алехина М.Б. Адсорбция хорошо растворимых органических соединений на диатомите // Физикохимия поверхности и защита материалов. 2023. Т. 59. № 2. С. 122–127. https://doi.org/10.31857/S0044 85623700134

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. DTA curves of initial diatomite (1) and treated samples (2-12) (treatment temperature 95 °C, duration 6 h); molar ratio of CaO : SiO2 in the initial mixture: 2 - 0.05, 3 - 0.1, 4 - 0.2, 5 - 0.3, 6 - 0.4, 7 - 0.5, 8 - 0.6, 9 - 0.7, 10 - 0.8, 11 - 0.9, 12 - 1.15

Download (109KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Adsorption isotherms of benzene vapour adsorption at 20 °C for initial diatomite (8) and treated samples (1-7) (treatment temperature 95 °C, duration 6 h); molar ratio CaO : SiO2 in the initial mixture: 1 - 0.1, 2 - 0.2, 3 - 0.3, 4 - 0.5, 5 - 0.6, 6 - 0.8, 7 - 0.9

Download (69KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Water vapour adsorption isotherms at 20 °C for the initial diatomite (1) and treated samples (2-4) (treatment temperature 95 °C, duration 6 h); molar ratio CaO : SiO2 in the initial mixture: 2 - 0.1, 3 - 0.3, 4 - 0.6

Download (71KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Diffractograms of initial diatomite (1) and treated samples (2-4) (treatment temperature 95 °C, duration 6 h); molar ratio CaO : SiO2 in the initial mixture: 2 - 0.2, 3 - 0.4, 4 - 0.8

Download (71KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. IR spectra of the initial diatomite (1) and treated samples (2-5) (treatment temperature 95 °C, duration 6 h); molar ratio CaO : SiO2 in the initial mixture: 2 - 0.1, 3 - 0.3, 4 - 0.8, 5 - 1.25

Download (105KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».