zldmЗаводская лаборатория. Диагностика материаловIndustrial laboratory. Diagnostics of materials1028-68612588-0187ООО «Издательство «ТЕСТ-ЗЛ»10.26896/1028-6861-2018-84-8-15-19zldm-784Research ArticleАНАЛИЗ ВЕЩЕСТВАSUBSTANCES ANALYSISПрименение рентгенофлуоресцентного анализа для изучения процессов сорбции на клиноптилолитах, используемых в качестве геохимических барьеровX-ray analysis in the study of sorption processes on clinoptilolites used as geochemical barriersКузьминаТ. Г.KuzminaT. G.

Татьяна Георгиевна Кузьмина

Москва

Tat’yana G. Kuzmina 

Moscow

kuzminatg@inbox.ruНикашинаВ. А.NikashinaV. A.

Валентина Алексеевна Никашина

Москва

Valentina A. Nikashina 

Moscow

РомашоваТ. В.RomashovaT. V.

Татьяна Владимировна Ромашова

Москва

Tat’yana V. Romashova 

Moscow

Институт геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского Российской академии наукРоссияV. I. Vernadsy Institute of geochemistry and analitical chemistry, Russian Academy of SciencesRussian Federation2018050920188481519Copyright © Кузьмина Т.Г., Никашина В.А., Ромашова Т.В., 20182018Кузьмина Т.Г., Никашина В.А., Ромашова Т.В.Kuzmina T.G., Nikashina V.A., Romashova T.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.zldm.ru/jour/article/view/784

Детально исследована кинетика процессов сорбции Sr2+ из Москворецкой питьевой воды на клиноптилолитовых туфах (КЛПТ) различных месторождений: Хонгуруу (Якутия), Холинское (Забайкалье) и Белый Пласт (Болгария). Разработана методика рентгенофлуоресцентного анализа (РФА) для определения химического состава КЛПТ из малой навески пробы (0,05 – 0,1 г). Излучатели готовили путем прессования в таблетки диаметром 10 мм исходного материала с добавлением полистирола в качестве связующего вещества в массовом соотношении 5:1. Для градуировки использовали стандартные образцы состава (СОС) горных пород, близких по своему химическому составу к КЛПТ. С использованием классической эмпирической модели α-коррекции получены уравнения для расчета содержания макрокомпонентов пробы в «насыщенных» слоях. Получены поправочные уравнения для расчета содержания стронция в «промежуточных» слоях для КЛПТ различных месторождений. Показано, что поправочное уравнение может быть единым для всех использованных в данном эксперименте КЛПТ. Установлено, что кинетика сорбции Sr2+ на КЛПТ включает в себя три стадии: внутридиффузионный процесс, описываемый коэффициентом внутренней диффузии; замедление процесса сорбции, описываемое соответствующим кинетическим коэффициентом; вторичное увеличение сорбции Sr2+, которое заканчивается после достижения равновесия. Результаты могут быть использованы для построения математической модели, описывающей динамику ионообменного процесса на КЛПТ в NH4-форме из разбавленных растворов.

Kinetics of Sr2+ sorption from potable water on clinoptilolite tuffs (CLPT) of different deposits (Honguruu (Yakutia), Holinskoe (Transbaikalia) and white Plast (Bulgaria)) is studied in detail. A technique of X-ray fluorescence analysis (XRF) is developed to determine the chemical composition of CLPT from a small sample (0.05 – 0.1 g). The emitters are prepared by pressing 10-mm tablets from the initial material added with polystyrene as a binder in a weight ratio 5:1. Reference standards (reference standards of composition) of rocks close in chemical composition to the CLPT are used for calibration. Using the empirical model of α-correction, the equations are derived to calculate the content of macro components of the sample in the «saturated» layers. To calculate the strontium content in the «intermediate» layers for the CLPT from different deposits the correction equations are derived. It is shown that the correction equation can be the same for all the CLPT used in the experiment. Kinetics of Sr2+ sorption on CLPT consists of 3 stages: (a) the intra-diffusion process, described by the coefficient of internal diffusion, (b) deceleration of the sorption process, described by the corresponding kinetic coefficient, and c) secondary increase in Sr2+ sorption which terminates when the equilibrium is reached. The results can be used to develop a mathematical model describing the dynamics of the ion-exchange process on CLPT in NH4 form from dilute solutions.

рентгенофлуоресцентный анализ«промежуточные» слоикинетика сорбции стронцияклиноптилолитовые туфыXRF analysis«intermediate» layersSr2+ sorption kineticsclinoptilolite tuffsReferencesPark J., Lee S., Lee C. Lab scale experiments for permeable reactive barriers against contaminated groundwater with ammonium and heavy metals using clinoptilolite / J. Hazard. Mater. 2002. Vol. 95. P. 65 – 79.Park J., Lee S., Lee C. Lab scale experiments for permeable reactive barriers against contaminated groundwater with ammonium and heavy metals using clinoptilolite / J. Hazard. Mater. 2002. Vol. 95. P. 65 – 79.Boyd G. E., Adomson A. W., Meyers L. S. Ion exchange adsorption of ions from aqueous solutions by organic zeolites / J. Amer. Chem. Soc. 1947. Vol. 67. P. 2836 – 2848.Boyd G. E., Adomson A. W., Meyers L. S. Ion exchange adsorption of ions from aqueous solutions by organic zeolites / J. Amer. Chem. Soc. 1947. Vol. 67. P. 2836 – 2848.Лосев Н. Ф. Количественный рентгеноспектральный флуоресцентный анализ. — М.: Наука, 1969. — 336 с.Losev N. F. Quantitative X-Ray Fluorescence analysis. — Moscow: Nauka, 1969. — 336 p. [in Russian].Никашина В. А., Галкина Н. К., Сенявин М. М. Расчет сорбции ионов металлов ионообменными фильтрами. — М.: Изд-во ВИНИТИ, деп. № 3668-77. — 44 с.Nikashina V. A., Galkina N. K., Senyavin M. M. Calculation of metal ions sorption by ion-exchange filters. — Moscow: Izd. VINITI, dep. N 3668-77. — 44 p. [in Russian].

The authors declare that there are no conflicts of interest present.