Степень адсорбции ионов электролитов частицами различных минералов неодинакова. Минералы, в которых между структурными элементами решеток ... - Большая Энциклопедия Нефти и Газа



Выдержка из книги Кузнецова Т.В. Физическая химия вяжущих материалов


Степень адсорбции ионов электролитов частицами различных минералов неодинакова. Минералы, в которых между структурными элементами решеток действуют преимущественно близкодействующие ковалентные связи ( кварц, глинистые минералы) с небольшой долей ионной составляющей ( определяется степенью замещения кремния алюминием в полимерных каркасах, слоях) и с малой плотностью ее, характеризуются меньшей степенью воздействия на ионы электролитов. Наоборот, решетки, в которых связь между ее элементами преимущественно ионная ( дальнодействующая) и плотность распределения зарядов по поверхности высокая ( Са2 СО32 -, Mg2 C032 - и др.), будут сильнее воздействовать на заряженные частицы электролитов. Таким образом, избирательная способность к ионам солей у известняков ( а также у полевых шпатов, гематита) выше, чем у кварца и глинистых минералов. Кроме того, поскольку катионы обычно состоят из одной частички, имеющей малый размер и большую подвижность, а анионы чаще всего являются радикалами ( С0з2 -, SCV) более крупных размеров и меньшей подвижности, на поверхности твердых тел быстрее адсорбируются катионы, чем анионы. Какая-то часть катионов Na, K, Ca2, Mg2 избирательно адсорбируется ( в порядке MgCaNaK) под действием поверхностной энергии Гиббса в первую очередь на поверхности зерен известняка, полевого шпата, затем кварца, сообщая этим зернам положительный заряд. Под непосредственным воздействием этих ионов на поверхности частиц упорядочиваются молекулы ПАВ и воды, создавая вместе с ионами адсорбционную оболочку вокруг зерен. Наличие положительных зарядов на таких адсорбционных комплексах ( известняк - катионы - ПАВ - вода) приводит к тому, что вокруг них ориентируются отрицательно заряженные глинистые частицы и ионы SO42 -, НСОз -, тоже предварительно адсорбировавшие на себе молекулы ПАВ и воды. Какая-то часть ионов Na, K, Mg2, Ca2 и SO42 -, HCO3 - остается в гидра-тированном виде в жидкой фазе. Таким образом, в суспензии действуют силы электростатического притяжения и отталкивания крупных адсорбционных комплексов ( известняк - катионы - ПАВ - вода), мелких катионов и анионов, дипольные взаимодействия между униполярными комплексами, водородная связь между молекулами воды. Свободная же вода, разделяющая все частицы друг от друга, обеспечивает текучесть суспензии.

(cкачать страницу)

Смотреть книгу на libgen

Степень адсорбции ионов электролитов частицами различных минералов неодинакова. Минералы, в которых между структурными элементами решеток действуют преимущественно близкодействующие ковалентные связи ( кварц, глинистые минералы) с небольшой долей ионной составляющей ( определяется степенью замещения кремния алюминием в полимерных каркасах, слоях) и с малой плотностью ее, характеризуются меньшей степенью воздействия на ионы электролитов. Наоборот, решетки, в которых связь между ее элементами преимущественно ионная ( дальнодействующая) и плотность распределения зарядов по поверхности высокая ( Са2 СО32 -, Mg2 C032 - и др.), будут сильнее воздействовать на заряженные частицы электролитов. Таким образом, избирательная способность к ионам солей у известняков ( а также у полевых шпатов, гематита) выше, чем у кварца и глинистых минералов. Кроме того, поскольку катионы обычно состоят из одной частички, имеющей малый размер и большую подвижность, а анионы чаще всего являются радикалами ( С0з2 -, SCV) более крупных размеров и меньшей подвижности, на поверхности твердых тел быстрее адсорбируются катионы, чем анионы. Какая-то часть катионов Na, K, Ca2, Mg2 избирательно адсорбируется ( в порядке MgCaNaK) под действием поверхностной энергии Гиббса в первую очередь на поверхности зерен известняка, полевого шпата, затем кварца, сообщая этим зернам положительный заряд. Под непосредственным воздействием этих ионов на поверхности частиц упорядочиваются молекулы ПАВ и воды, создавая вместе с ионами адсорбционную оболочку вокруг зерен. Наличие положительных зарядов на таких адсорбционных комплексах ( известняк - катионы - ПАВ - вода) приводит к тому, что вокруг них ориентируются отрицательно заряженные глинистые частицы и ионы SO42 -, НСОз -, тоже предварительно адсорбировавшие на себе молекулы ПАВ и воды. Какая-то часть ионов Na, K, Mg2, Ca2 и SO42 -, HCO3 - остается в гидра-тированном виде в жидкой фазе. Таким образом, в суспензии действуют силы электростатического притяжения и отталкивания крупных адсорбционных комплексов ( известняк - катионы - ПАВ - вода), мелких катионов и анионов, дипольные взаимодействия между униполярными комплексами, водородная связь между молекулами воды. Свободная же вода, разделяющая все частицы друг от друга, обеспечивает текучесть суспензии.