CC BY
14
№ 7 (112)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
июль, 2023 г.
DOI - 10.32743/UniTech.2023.112.7.15766
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ БЕНТОНИТА КАРАКАЛПАКСТАНА МУЙНАКСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЕ
Муфтуллаева Марзия Бегдуллаевна
докторант Навоийского отделения Академии Наук Республики Узбекистан, Республика Узбекистан, г. Навои E-mail: muftullaeva. [email protected]
Реймов Ахмед Мамбеткаримович
д-р. техн. наук, профессор, Каракалпакский государственный университет, Республика Каракалпакстан, г. Нукус
Сабиров Бахтиёр Тохтаевич
д-р. техн. наук, начальник отдела, «Неруда и texnogen полезные ископаемые», Навоийское отделение Республики Узбекистан, Республика Узбекистан, г. Навои
CHEMICAL COMPOSITION OF BENTONITE OF KARAKALPAKSTAN MUYNAK DEPOSIT
Marziya Muftullaeva
Doctoral student of the Navoi department Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan, Republic of Uzbekistan, Navoi
Akhmed Reymov
Dr. Tech. Sciences, Prof. Karakalpak State University, Republic of Karakalpakstan, Nukus
Bakhtiyor Sabirov
dr. tech. sciences, Head of Department: "Neruda and texnogen minerals " Navoi branch of the Republic of Uzbekistan, Republic of Uzbekistan, Navoi
АННОТАЦИЯ
В данной статье приведены результаты исследования физико-химических свойств бентонитовых глин Каракалпакстана. При этом проведены отборы образцов, проводились эксперименты по определению химического состава.
ABSTRACT
This article presents the results of a study of the physicochemical properties of bentonite clays of Karakalpakstan. At the same time, samples were taken, experiments were carried out to determine the chemical composition.
Ключевые слова: бентонит, химический состав, структура, гидроксил, электронный луч, сетка, решетка, кристалл, твердый, порошок, чешуйчатая форма, спектрограмма.
Keywords: bentonite, chemical composition, structure, hydroxyl, electron beam, grid, lattice, crystal, solid, powder, scaly form, spectrogram.
Введение. В последние годы значительное внима- и простоты эксплуатации [1]. В Республике прово-
ние уделялось глинистым минералам из-за их эколо- дятся научно-исследовательские работы по изучению
гичности, низкой стоимости, высокой селективности физико-химических свойств минеральных ресурсов
для применения в производстве.
Библиографическое описание: Муфтуллаева М.Б., Реймов А.М., Сабиров Б.Т. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ БЕНТОНИТА КАРАКАЛПАКСТАНА МУЙНАКСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЕ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2023. 7(112). URL: https://7universum. com/ru/tech/archive/item/15766
№ 7 (112)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
июль, 2023 г.
Установлено, что бентонитовые глины в недрах Каракалпакстана пользуются очень широким распространением с юга на север и с востока на запад. Химический состав и кристаллическая структура бентонита обусловили его уникальные нанострук-турные свойства, такие как адсорбционные, реологические, вяжущие, моющие, модифицирующие, отличающихся своей природой и структурой. Поэтому он широко используется в нефтедобыче, литейном производстве, строительстве, для управления свойствами полимеров, катализаторы, пищевой и фармацевтической промышленности. Это недорого и в изобилии глина, состоящая в основном из монтмориллонита. Исходя из этого, проводятся научно-исследовательские работы по изучению и использованию бентонитовых глин по всей территории Каракалпакстана для создания новых технологий производства.
Целью данной работы является исследование химического состава бентонита Каракалпакстан месторождение Муйнак (Уч Сай), определяющих его качество и изучение возможности его применения.
Объекты и методы исследование. Объектом исследования является бентонит Каракалпакстана Муйнакского месторождение. Исследована проводилось физико-химическими методами исследовании свойств минеральных наполнителей, та^е как электронная микроскопия. Химический состав бентонита исследован энергодисперсионном рентгено-флуоресцентном спектрометре NEX DE, остальные характеристики определены в соответствии с требованиями стандартов. Это настольный высокопроизводительный энергодисперсионный рентгеновский флуоресцентный спектрометр от компании Rigaku, с интегрированной системой микроанализа с программным обеспечением Quant EZ и высокопроизводительным полупроводниковым детектором (SDD). Используется для быстрого и неразрушающего определения химических элементов в самых различных типах образца (твердый, порошок, жидкие образцы).
Основная часть. На основе полученных результатов многочисленных исследований установлено [1, 2], что бентонитовая глина Каракалпакстана относится и приурочена к верхнеглянцевым отложениям, рН водной суспензии 7-9.
Отбор образцов бентонитовой глины на месторождении производился на площади около одного
гектара. На этой территории выкапывали ямы глубиной 1м, которые служили основным источником для отбора образцов. Образцы отбирались также в местах, где находились оползни, обнажающие большие массивы бентонитовой глины. В естественной залежи она состоит из разноцветных слоев, толщиной от миллиметров до 5-7 см, которые, как правило, имеют зеленоватый оттенок, но встречаются также слои ярко выраженного цвета серого, желтого и красного. Отбирались из различных вскрытий около 100 кг образцов, которые отражали бы средний состав месторождения. Кроме этого, отдельно собирали образцы цветных слоев.
Бентонит доводят до порошкообразного состояния. Затем пропускалась через сито с размерами ячеек 75 мкм. Далее её засыпали в емкость в качестве образцов бентонита.
В наших предыдущих работах представлены результаты анализа химического состава бентонита из 6 месторождений, и в том числе Муйнакское месторождение. Мы брали пробу от ямы глубиной 5060 см, которые служили основным источником для отбора образцов почвы, поэтому может быть разница в химическом составе. При этом и его составляющие -оксиды кремния, алюминия и железа, приводимые различными источниками в процентах от общей массы, находятся в интервале 50,50- 64,96; 12,70- 17,00 и 1,26-3,56 соответственно. Месторождения отличаются не только концентрацией химических элементов, но и количеством компонентов, содержащихся в бентоните.
В работе [4, с. 307-309] показано, что при исследовании на энергодисперсионном рентгенофлуорес-центном спектрометре химического состава необходимо тарировкой определять ускоряющие напряжения электронного луча, так как рекомендуемые в литературе [5, 6] значения порога ионизации справедливы для химически чистых образцов и представлены без учета потерь энергии характеристического излучения при его прохождении через среды образца, детектора и атмосферу камеры.
При испытании оксида порошков приведенный в таб.1 с заданными их весовыми соотношениями SiO2 -72.9%, Al2Oз-15.8 % и СаО - 0.591 %, Fe2Oз-5.75 %, и данной работе получены спектрограммы и табличные значения химического состава, аналогичные представленным на рисунке.
Таблица 1.
Химический состав бентонитовой глины Муйнакского месторождения «Уч Сай»
AI2O3
S1O2
CaO
SO.3
P2O5
K2O
Cl
Fe2O.3
T1O2
CO2
SO.3
H2O
15 8
72 9
0 591
0.591
0 231
2.78
0 374
5 75
0.817
1 60
0.591
4 09
Изучение структуры бентонита электронно -микроскопическими исследованиями показало, что оно состоит из частиц чешуйчатой формы, преимущественно плотных и имеющих расплывчатые
очертания: местами встречаются также волокнистые складки, образованные, по-видимому, в результате скручивания пластинчатых частиц.
№ 7 (112)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
июль, 2023 г.
Рисунок 1. Химический состав бентонита энергодисперсионном рентгенофлуоресцентном спектрометре.
Следовательно, в кристаллической решетке глины имеются как свободные, так и взаимосвязанные гидроксильные группы; состояние этих
групп обычно выявляется с помощью ИК-спектров поглощения.
Рисунок 2. ИК спектры Муйнакского бентонита «Уч Сай»
Следовательно, в кристаллической решетке глины имеются как свободные, так и взаимосвязанные гидроксильные группы; состояние этих групп обычно выявляется с помощью ИК-спектров поглощения.
Плоскость (0,001) бентонита покрыта сеткой ионов гидроксила, которые обнаруживают сильный поляризующий эффект по отношению к полярным молекулам. Известно, что эти гидроксилы участвуют в образовании, как внутримолекулярных водородных связей, так и межмолекулярных водородных связей.
На картинке показаны инфракрасные спектры камня. Зона отражения смеси между 545 см-1 Al- O, 780 см-1 растяжение Fe-O, 992 см-1 растяжение Si-OH, 1036 см-1 симметричное растяжение Si-O-Si, 1062 см-1 асимметричное растяжение Si-O-Si, 1127 см-1 растяжение Si=O, 1638 см-1 растяжение 2900-3650 см-1 растяжение O-H, связанное с симметричной и асимметричной вибрацией растяжения.
№ 7 (112)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
июль, 2023 г.
Список литературы:
1. Ахмедов К.С. Бентониты Узбекистана. - Ташкент .-1974.-273 с.
2. Bentonite modification with pillarization method using metal stannum- Модификация бентонита методом пилля-ризации металлическим оловом Роберт Р. Виджая , Ариадна Л. Джувоно и Нино РинальдиОбразец цитирования: Материалы конференции AIP 1904 , 020010 (2017); Посмотреть онлайн: https://doi.org/10.1063/1.5011867.
3. Курбаниязов К.К., Закиров М.З. Бентониты Каракалпакстана // Фан. 1979. - 173 с.
4. Эльмурзаев М.Б., Межидов В.Х., Муртазаев С.-А.Ю. Особенности микроанализа химического состава нано-структурных многокомпонентных систем дисперсионноэнергетическим спектрометром (ДЭС) растрового электронного микроскопа // Материалы XI Междунар. науч.конф. «Химия твердого тела. Наноматериалы, нанотехнологии». Ставрополь, 2012. С. 307 - 309.
5. Нан Яо, Чжун Лин Ван. Справочник по микроскопии для нанотехнологии. М., 2011. 711 с.
6. Бранден Д., Каплан У. Микроструктура материалов. Методы исследования и контроля. М., 2006. 377 с.
