Тритиевый индикатор эффективности термомодификации адсорбционных свойств клиноптилолита

УДК 549.67 : 54-116 : 54.027

И.М. Руденко (1), А.В. Пушкарев (1), В.Вик. Долин (1), А.В. Зубко (1), Е.Е. Гречановская (2)
(1) ГУ "Институт геохимии окружающей среды НАН Украины"
03680, г. Киев142, Украина, пр-т акад. Палладина, 34а
E-mail: Irina_mihalovna@ukr.net
(2) Институт геохимии, минералогии и рудообразования им. Н.П. Семененко НАН Украины
03680, г. Киев-142, Украина, пр-т Акад. Палладина, 34
Язык: украинский
Минералогический журнал 2017, 39 (2): 64-74
Аннотация: Возможность термомодификации адсорбционных свойств клиноптилолита Сокирницкого месторождения (Украина) оценена в результате экспериментальных исследований с использованием тритиевого индикатора. Эксперименты продолжительностью до 10 месяцев выполняли в закрытых стационарных системах с неизмененным естественным клиноптилолитом и аналогичным минералом, но термически обработанным при температуре 110 °С. В этих условиях весь тритий находился в закрытых экспериментальных системах, что обеспечивало возможность получения балансовых оценок распределения трития между жидкой фазой и разными структурными позициями минерала. Показано, что при этом происходит фракционирование изотопов водорода. Определены особенности накопления трития в структуре цеолита. Установлено, что термическая обработка клиноптилолита способствует увеличению накопления трития в поверхностно адсорбированной форме, но несколько уменьшает его вхождение и закрепление в каналах минерала. канальная и поверхностно адсорбированная формы нахождения составляют главную часть трития, поглощенного минералом. На адсорбционную емкость структурно связанной формы нахождения термическая обработка практически не влияет.
Ключевые слова: клиноптилолит, термомодификация, адсорбция, тритий, фракционирование, изотопы водорода.

Литература:
1. Гречановская Е.Е. Метрика элементарной ячейки и Si/Аl отношение в цеолитах ряда гейландит — клиноптилолит сокирницкого месторождения (Закарпатье, украина) // мінерал. журн. — 2010. — 32, № 4. — с. 12—22.
2. Гречановская Е.Е., Мельников В.С. Микрогетерогенность гейландита-клиноптилолита и ее проявление при дегидратации // минералогические музеи. — сПб. : с.Петербург. гос. унт, 2005. — с. 243—244.
3. Дир У.А., Хауи Р.А., Зусманн Дж. Породообразующие минералы. — м. : мир, 1966. — т. 3. — 317 с.
4. Долін В.В., Пушкарьов О.В., Шраменко І.Ф., Бобков В.М., Іщук О.О, Орлов О.О., Дікарєв О.О., Ковалюх М.М., Скрипкін В.В., Главацька О.В., Приймаченко В.М., Долін В.В. (мол.), Стеценко Д.О., Тютюник С.Ю., Коротких Д.І., Шевченко О.Л., Яковлєв Є.О. тритій в біосфері. — к. : наук. думка, 2012. — 224 с.
5. Кукушкин Ю.Н. Лиганды координационных соединений. — л. : изд-во ленинград. технолог. инта им. ленсовета, 1981. — 74 с.
6. Мак-Бен Дж. Сорбция газов и паров твердыми телами. — м.л. : госхимиздат, 1934. — 397 с.
7. Несмеянов Ан.Н. Радиохимия. — м. : химия, 1972. — 591 с.
8. Поспелов Г.Л. Парадоксы, геологофизическая сущность и механизмы метасоматоза. — новосибирск : наука, 1973. — 355 с.
9. Пушкарьов О.В., Приймаченко В.М. взаємодія тритієвої води з глинистими мінералами // Зб. наук. пр. Ін-ту геохімії навколиш. середовища. — 2010. — вип. 18. — с. 149—161.
10. Тарасевич Ю.И. строение и химия поверхности слоистых силикатов. — киев : наук. думка, 1988. — 248 с.
11. Цицишвили Г.В., Андроникашвили Т.Г., Киров Г.Н., Филизова Л.Д. Природные цеолиты. — м. : химия, 1985. — 224 с.
12. Ali A.A., El-Bishtawi R. removal of lead and nickel ions using zeolite tuff // J. chem. technol. and Biotechnol. — 1997. — 69. — р. 27—34.
13. Ambruster T. dehydration mechanism of clinoptilolite and heulandite : Singlecrystal Xray study of napoor, ca, k, Mgrich clinoptilolite at 100 k // amer. Miner. — 1993. — 78. — P. 260—264.
14. Armbruster T., Gunter M.E. crystal structures of natural zeolites // revs Mineral. and Geochem. — Vol. 45. — natural Zeolites: occurrence, properties, applications / eds. d.l. Bish, d.W. Ming. — Mineralogical Society of america, 2001. — P. 1—61.
15. Ataman G. formation of zeolites in Western anatolia // yerbilimleri (turkich). — 1997. — 3. — р. 85—94.
16. Breck D.W. Zeolite, molecular sieves. Structure, chemistry, and use. — n. y., london, Sydney, toronto, 1974. — 781 p.
17. Brindley G.W. discussions and recommendations concerning the nomenclature of clay minerals and related phillosilicates // clay and clay minerals: Proc. 14th nat conf. — oxford etc. : Pergamon Press, 1966. — P. 27—34.
18. Gally E., Gottardi G., Mayer H., Preisings A., Passaglia E. the structure of potassium — exchanged heulandite at 293, 373 and 593 k // acta cryst. — 1983. — B 39. — P. 189—197.
19. Goldansky V.I., Trahktenberg L.I., Flerov V.N. tunneling phenomena in chemical Physics. — n.y. : Gordon and Breach Science Publ., 1989. — 328 p.
20. Hammes-Shiffer S. Mixed quantum/classical dynamics of single proton, multiple proton, and protoncoupled electron transfer reaction in the condensed phase // advances in classical trajectory Methods. — 1998. — 3. — P. 73—119.
21. Koyama K., Takeuchi Y. clinoptilolite: the distribution of potassium atoms and its role in thermal stability // Zeitschrift für kristallographie. — 1977. — no 145. — P. 216—239.
22. Melnikov V.S., Grechanovs’ka O. Si/alration in heulanditeclinoptilolite series and genesis of transcarpatian zeolite deposites / carpathianBalkan Geol. assoc., XVI congr. aug. 30thSeptem. 2nd. — Vienna, austria, 1998. — abstracts. — P. 378.
23. Mortier W.G., Pearce J.R. thermal stability of heulanditetype framework: crystal structure of calcium/ammonium form dehydrated at 483 k // amer. Miner. — 1981. — 66. — P. 309—314.
24. Némethy G., Scheraga H.A. Structure of Water and hydrophobic Bonding in Proteins. I. a Model for the thermodynamic Properties of liquid Water // J. chem. Phys. — 1962. — 36. — р. 3382.
25. Yang P., Stolz J., Armbruster T., Gunter M.E. na, k, rb, and cs exchange in heulandite single crystals: diffusion kinetics // amer. Miner. — 1997. — 82. — р. 517—525.
26. Zakn D., Brickmann J. Quantumclassical simulation of proton migration in water // Jsr. J. chem. — 1999. — 39. — no 3—4. — р. 463—482.