После суточного отстаивания суспензии сливаются верхние 7 см, содержащие частицы мельче 0, 001 мм, или через 6 ч, если выделяют фракцию < 0, 005 мм. В случае оседания всей суспензии через 24 ч вследствие коагуляции слой воды над осевшей глиной удаляется, снова добавляется чистая вода, суспензия взбалтывается и отстаивается. Взбалтывание и сливание повторяют до просветления суспензий (полного удаления частиц < 1 мкм).

В тех случаях, когда глина коагулирует долго (не удается получить устойчивой суспензии после нескольких удалений слоя воды над осевшей глиной), для получения устойчивой суспензии добавляют аммиак до появления слабого запаха или пирофосфат натрия. Однако достаточно 10–15 дней ежедневных сливов верхнего слоя, чтобы избежать использования химических веществ.

После получения нескольких десятков литров суспензии обычно перед исследователем возникает вопрос о скорейшем высушивании глинистого материала. Используя естественное испарение, которое не должно превышать 30–35 оС, получение тонких фракций может затянуться на неопределенное время. Экспериментальные работы некоторых исследователей [1] показали, что в водный раствор после продолжительного времени сушки из поглощенного комплекса глинистых минералов некоторое количество ионов натрия, кальция, магния поступает в раствор за счет легкорастворимых солей. Это обстоятельство вызывает некоторое изменение дифракционной картины, особенно в случае присутствия в глинистом веществе набухающих минералов. Отсюда следует, что необходимо сокращать время обработки образцов водой и для выделения фракции применять более эффективные методы по сравнению с обычным выпариванием. Другим коллективом исследователей [2] проводились работы по упрощению способа отделения из суспензии твердой части. Так, ими доказано ничтожное растворение алюмосиликатных глинистых минералов соляной кислотой. Глины предварительно обрабатываются электролитом (NaCl) для пептизации суспензии. Обработка производится на фильтре 5% раствором NaCl с последующей промывкой дистиллированной водой при контроле на присутствие иона Cl азотнокислым серебром. Потом суспензия коагулируется 2% HCl, затем фильтруется через бумажный фильтр и вторично промывается раствором NaCl. Более совершенного и простого метода химического выделения глинистой фракции из суспензии в настоящее время не опубликовано.

Высокоэффективные приемы выделения тонкодисперсного материала из водной суспензии

Электрофорез. Электрофоретическое обогащение, предложенное Н. В. Логвиненко и А. А. Лазаренко [3], в настоящее время считается одним из наиболее прогрессивных способов извлечения глинистого материала из суспензии. Суть этого метода заключается в следующем. Диспергированные в воде глинистые частицы представляют собой коллоидные системы и несут на своей поверхности отрицательные электрические заряды. В поле постоянного тока эти частицы перемещаются к аноду, где разряжаются и осаждаются. Используя данный принцип, ученые разработали прибор, позволяющий в течение 5–10 мин выделить на электроде до 5 г глинистого вещества из суспензии [4].

Прибор состоит из стакана емкостью 5 л, на раздвижной крышке которого укреплены два электродных блока (рис. 1). Анодный блок включает в себя верхнюю (2) и нижнюю (9) головки, которые соединены стеклянной трубкой (8). В корпусе верхней головки укреплены электроконтакт (1) и внутренняя трубка (8), в нижний конец которой впаян платиновый электрод (10). В корпусе головки имеются два отверстия (12), служащие для заполнения анодного пространства блока дистиллированной водой и выпуска газов, образующихся И. И. Никулин Рис. 1. Схема прибора для ускоренного осаждения глинистых частиц. Примечание: 1 – электроконтакты; 2 – верхняя головка анодного блока; 3 – катод ный блок; 4 – крышка; 5 – электрод; 6 – целлофановая пленка; 7 – стакан; 8 – стеклянные трубки; 9 – нижняя головка анодного блока; 10 – платиновый электрод; 11 – зажимное кольцо; 12 – отверстия для выпуска газов при электролизе. Нижняя головка анодного блока отделяет анодное пространство от суспензии без разрыва электрической цепи, что достигается с помощью целлофановой пленки (6), укрепленной в корпусе головки при помощи зажимного кольца

(11). В катодном блоке, изготовленном из органического стекла, электродом служит спираль из нихромовой проволоки диаметром 1 мм. Здесь также катодное пространство отделено от суспензии целлофановой пленкой. В верхней части катодного блока имеются отверстия для выхода газов и заполнения катодного пространства дистиллированной водой.

Еще статьи

Типология населенных пунктов городские и сельские поселения, их виды
Термин «расселение» характеризует исторический процесс заселения территории, распределение населения на территории и его пространственную организацию. Расселение следует за более динамично ...

Российская Федерация в ХХІ веке
Росси́я или Росси́йская Федера́ция — государство, расположенное в Восточной Европе и Северной Азии. Является крупнейшим государством мира (17 075 400 км² или 11,46 % площ ...

География США рельеф, климат, раститеьный и животный мир
Соединённые Штаты Америки — государство расположенное в западном полушарии, на континенте Северная Америка. США состоит из 48 граничащих друг с другом штатов в «континентальной части» и 2-х ...