Тритієвий індикатор ефективності термомодифікації адсорбційних властивостей кліноптилоліту

УДК 549.67 : 54-116 : 54.027

І.М. Руденко (1), О.В. Пушкарьов (1), В.Вік. Долін (1), О.В. Зубко (1), О.Є. Гречановська (2)

(1) ДУ "Інститут геохімії навколишнього середовища НАН України"
03680, м. Київ-142, Україна, пр-т Акад. Палладіна, 34-а
E-mail: Irina_mihalovna@ukr.net
(2) Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П. Семененка НАН України
03680, м. Київ-142, Україна, пр-т Акад. Палладіна, 34
Мова: українська
Мінералогічний журнал 2017, 39 (2): 64-74
Анотація: Можливість термомодифікації адсорбційних властивостей кліноптилоліту Сокирницького родовища (Україна) оцінена в результаті експериментальних досліджень із використанням тритієвого індикатора. Експерименти тривалістю до 10 місяців виконано у закритих стаціонарних системах із незміненим природним кліноптилолітом і аналогічним мінералом, але термічно обробленим за температури 110 °С. За цих умов увесь тритій перебував у закритих експериментальних системах, що забезпечувало можливість отримання балансових оцінок розподілу тритію між рідкою фазою та різними структурними позиціями мінералу. Показано, що при цьому відбувається фракціонування ізотопів водню. Визначено особливості накопичення тритію в структурі цеоліту. Встановлено, що термічна обробка кліноптилоліту сприяє збільшенню накопичення тритію в поверхневоадсорбованій формі, але дещо зменшує його входження і закріплення в каналах мінералу. канальна і поверхневоадсорбована форми знаходження складають головну частину тритію, поглинутого мінералом. На адсорбційну ємність структурно зв’язаної форми знаходження термічна обробка практично не впливає.
Ключові слова: кліноптилоліт, термомодифікація, адсорбція, тритій, фракціонування, ізотопи водню.

Література:
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. Інту 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.

Українська