Введение
ГЛАВА 1. Литературный обзор 7
1.1 Общие сведения о глауконитах 7
1.2 Морфология глауконита и его распространение в природе 8
1.3 Структура глауконита 9
1.4 Коллоидно-химические свойства глауконита 13
1.4.1 Окисление 14
1.4.2 Изменение свойств глауконита при термической обработке 16
1.5 Сорбционные свойства 17
1.5.1 Зависимость ионообменных свойств от набухания глинистых минералов 20
1.5.2 Природа сорбционной активности 21
1.5.3 Катионный обмен. 22
1.5.4 Анионный обмен 25
1.6 Методы модификации сорбента 25
1.6.1 Гидратированная двуокись марганца 26
1.6.2 Кислотная активация поверхности силикатов 27
1.7 Автоволновая гипотеза полимеризации оксигидратных гелей тяжелых металлов 29
1.8 Расчетные методы изучения строения веществ 31
1.8.1 Основные положения квантовой механики 31
1.8.2 Общая характеристика моделей Denson и Мега 32
1.8.3 Прогнозирование термодинамических параметров веществ в рамках моделей Denson и Мега. 34
1.9 Практическое использование глауконита 36
1.10 Постановка задач исследования 38
ГЛАВА 2. Методики экспериментов 39
2.1 Методика обогащения глауконита 39
2.1.1 Методика предварительной обработки глауконита 39
2.2 Комплексонометрические методы исследований 39
2.2.1 Определение ионов меди, магния, кальция, иттрия, гадолиния, лантана в растворе трилонометрическим способом 40
2.3 Калориметрические методы исследований. 40
2.3.1 Определение железа(З) с салициловой кислотой 40
2.3.2 Определение аммонийного азота с реактивом Несслера 41
2.3.3 Определение нитритного азота с реактивом Грисса 41
2.4 Вычисление статистических и метрологических характерисик 42
2.5 Определение содержания цезия-137 и стронция-90в растворах 42
2.5.1 Исследование сорбции стронция-90 и цезия-137 из растворов на глауконите в статическом режиме 44
2.5.2 Исследование сорбции радионуклидов из почв в статическом режиме 44
2.5.3 Исследование сорбции радионуклидов в динамическом режиме 45
2.6 Методика модификации глауконита оксигидратом марганца 45
2.7 Методика модификации глауконита оксигидратами иттрия, лантана, гадолиния 46
ГЛАВА 3. Структурно - морфологические особенности глауконита карийского месторождения 47
3.1 Минералогическое описание составляющих проб 48
3.2 Обогащение глауконитового сырья 49
3.3 Рентгеноструктурный, ренгенофазовый анализы 50
3.4 Термический анализ 53
3.5 Определение технологических параметров глауконита 56
3.5.1 Определение плотности и пористости глауконита 56
3.5.2 Определение механической прочности и химической стойкости глауконита.57
3.6 Изменение рН растворов после контакта с глауконитом 59
3.7 Выводы по главе 60
ГЛАВА 4. Сорбционные исследования 61
4.1 Выбор оптимальной ионной формы глауконита для сорбционных экспериментов 61
4.2 Сорбция глауконитом кислоты и щелочи 62
4.3 Сорбция тяжелых металлов, ионов жесткости глауконитом в Na- форме 63
4.3.1 Сорбция ионов меди глауконитом в Na- форме 64
4.3.2 Сорбция ионов цинка глауконитом в Na- форме 65
4.3.3 Сорбция ионов магния глауконитом в Na- форме 66
4.3.4 Сорбция ионов кальция глауконитом в Na- форме 67
4.3.5 Сорбция ионов железа глауконитом в Na - форме 68
4.3.6 Сорбция ионов железа глауконитом в динамическом режиме 70
4.4 Сорбция ионов аммония глауконитом в Na- форме 71
4.5 Сорбция стронция-90 и цезия-137 на глауконите в динамическом режиме 74
4.5.1 Изучение влияния массы внесённого глауконита в почву на подвижность стронция-90 и цезия-137 79
4.6 Сорбция органических веществ 82
4.6.1 Исследование влияния добавок глауконита на коагуляцию примесей воды .83
4.7 Модификация глауконита 86
4.7.1 Модификация глауконита оксигидратом марганца 87
4.7.1.1 Сорбция ионов аммония глауконитом, модифицированным оксигидратом марганца 87
4.7.1.2 Сорбция ионов железа (III) на модифицированном глауконите в динамическом режиме 92
4.7.2 Модификация глауконита оксигидратами редкоземельных элементов 94
4.7.2.1 Кинетика сорбции ионов иттрия глауконитом 99
4.7.3 Термическая обработка глауконита 103
4.7.4 Обработка глауконита растворами кислоты, щелочи 108
4.8 Использование глауконита при биологической очистке сточных вод 111
4.8.1 Общая характеристика активного ила Челябинских городских очистных сооружений канализации (ОСК) 113
4.8.2 Описание экспериментальной установки 113
4.8.3 Влияние добавки глауконита в лабораторный реактор на удаление аммонийного азота 115
4.9 Выводы по главе 122
ГЛАВА 5. Молекулярное моделирование 125
5.1 Молекулярное моделирование сорбционных процессов на
глауконите в рамках программы DENSON/MERA for Solutions 125
5.2 Выводы по главе 134
Общие выводы 135
Список использованных источников
