После заполнения стакана суспензией электродные блоки заполняют дистиллированной водой и устанавливают на крышке прибора так, чтобы целлофановая пленка анодного блока расположилась на расстоянии 1, 5 см от дна сосуда, а пленка каждого блока – вблизи зеркала суспензии.

На электроды необходимо подавать напряжение 300–400 В и ток 100 мА. При таких параметрах тока примерная скорость осаждения частиц с размером < 0, 001 мм 3–4 см/ч.

В более простой конструкции (обыкновенный стеклянный стакан емкостью 3–5 л) при постоянном токе 100–120 В, 5 А можно использовать для анода свинец, а для катода – медь. Оптимальное расстояние между ними 15–20 мм. Из соответствующей навески глинистой породы на дистиллированной воде готовится устойчивая суспензия объемом до 1–2 л (в зависимости от величины установки). Через 1 ч 20 мин верхние 10 см суспензии с размером частиц < 0, 005 мм сливаются и используются для электрофореза. Плотность суспензии, измеряемая ареометром, должна быть не менее 1, 005–1, 010 г/см3. Суспензия сливается в ванну, где предварительно установлены электроды. После нескольких минут работы из суспензии извлекают анод и снимают с его поверхности глину. Несколько мазков ее помещают на предметное стекло и просматривают под микроскопом на чистоту выделения.

Проблема использования электрофореза заключена в том, что не каждая лаборатория может себе позволить использовать платиновые электроды. Графитовые электроды отказываются работать в такой системе. И остаются только электроды из цветных металлов (меди или свинца), которые влияют на глинистую суспензию крайне пагубно.

Как выше обозначено, и с этим согласится любой исследователь – чем меньше факторов влияет на результат, тем чище получатся эксперимент. Придерживаясь этого принципа, автор отработал два экспресс-приема выделения фракции мельче 0, 001 мм без применения химических реактивов и повышенных температур, влияющих на кристаллохимические характеристики глинистых минералов: принудительная сушка путем выдува и отжим при помощи центробежной центрифуги.

Принудительная сушка. Сушкой принято называть процесс удаления влаги из материалов за счет испарения. Обычно по литературным источникам под оптимизацией процесса испарения понималось лишь увеличение интенсивности процесса сушки с сохранением кристаллохимических характеристик глинистых минералов. В простых условиях этот процесс осуществляется, если к поверхности подводится тепло и за счет этого парциальное давление паров воды у поверхности больше их парциального давления в окружающей среде. Парциальное давление на поверхности можно создать различными способами: конвекцией от нагретого воздуха, тепловым излучением от нагретых поверхностей, пропусканием через влажное тело переменного электрического тока, кондукцией при непосредственном соприкосновении влажного тела с нагретой поверхностью и другими способами. Так как при сушке для глинистой суспензии приемлем узкий температурный режим (не выше 30–35 оС), то нами использовался последний прием. Вместо температуры на поверхность суспензии предлагается подавать не повышенную температуру, а поток фильтрованного воздуха. Конструкция системы принудительной сушки без использования нагревательных приборов весьма проста (рис. 2).

В центр накопительного стакана сверху подается поток воздуха, который посредством кондукции атмосферного воздуха с поверхностью глинистой суспеси ускорят процесс высушивания емкости. Физико-механические условия эффективности данного приема зависят от процесса влагопереноса – скорости потока и температуры окружающей среды [5]. Дополнительным условием является постоянное проветривание помещения. Данный прием принудительной сушки позволяет сократить время выделения сухой фракции мельче 0, 001 мм из суспензии до 1–2 дней.

Еще более эффективным приемом может оказаться отжим частиц с размером < 0, 001 мм из суспензии с использованием высокоскоростной центрифуги.

Отжим. Одним из распространенных промышленных способов разделения неоднородных жидких систем является центрифугирование, осуществляемое в специальных машинах – центрифугах. В центрифугах происходят процессы отстаивания и фильтрации в поле центробежных сил, поэтому центрифуги – это более эффективные системы для разделения неоднородных суспензий [6]. В настоящее время существует огромное количество различных конструкций центрифуг. Все они подразделяются по следующим признакам: по технологическому назначению, по способу проведения процесса (непрерывные или периодические), по основному конструктивному признаку, а также по способу выгрузки осадка из ротора центрифуги. Главными факторами, определяющими выбор центрифуг и показатели их работы, являются физические свойства разделяемых сред, характерные для каждого отдельного технологического процесса. К этим факторам относятся:

Еще статьи

Физико-географические особенности Крыма
Автономная Республика Крым расположена в границах нескольких физико-географических регионов, включающих около 50 ландшафтов. На севере полуострова лежит Крымская степная провинция, включающа ...

География ЮАР население, рельеф, климат, растительный и животный мир
Общая площадь: 1 219 912 кв. км. В 5 раз крупнее Великобритании, в 2 раза - Франции и равна по территории Германии, Франции и Италии вместе взятым. Протяжённость границы: 4750 км. Граничит ...

Основные достопримечательности Архангельской области
Старая часть города расположена на мысе Пур-Наволок. Именно здесь в 1584 году указом царя Ивана Грозного была возведена мощная крепость, давшая начало Архангельску. Это событие ныне увековечено в п ...