Применение рентгенофлуоресцентного анализа для изучения процессов сорбции на клиноптилолитах, используемых в качестве геохимических барьеров

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.

1. 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.

2. 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.

3. Лосев Н. Ф. Количественный рентгеноспектральный флуоресцентный анализ. — М.: Наука, 1969. — 336 с.

4. Никашина В. А., Галкина Н. К., Сенявин М. М. Расчет сорбции ионов металлов ионообменными фильтрами. — М.: Изд-во ВИНИТИ, деп. № 3668-77. — 44 с.