Проверяемый текст
Потапов Вадим Владимирович. Разработка способов извлечения кремнезема из высокотемпературных гидротермальных теплоносителей (Диссертация 2004)
[стр. 46]

46 параметр Дебая, характеризующий толщину ионной атмосферы в растворе около заряженной сферической частицы и зависящий от ионной силы раствора и температуры: $ = е 0 е к в 2 е 2 Ы А (2.7-4) Параметр б при Т = 293 К, 15= 0,0141 моль/кг, в = 81 равен 2,576 нм.
При Аон= 1,238, [5= 0,0106 моль/л, рН = 7,20, А5= 4200 см2/см3 и Т = 25°С величина кр, полученная Флемингом [65], была равна 1,36*10"'1 с’1 = 0,489 ч'1, что близко к значению, полученному нами при 20°С, 18= 0,0142 моль/кг, рН = 8,99,4, А$= 753,4-1076,3 см2/см3.
Согласно уравнению (2.6), отношение величин константы кп> скорости поликонденсации при температуре 100°С = 373,15 К и при 20°С = 293,15 К будет е4,83 = 125,21.
Однако при увеличении температуры от 20 до 100°С, согласно экспериментальным и расчетным данным работы
[65], одновременно снижаются удельная поверхность А* и удельный заряд С5ю коллоидных частиц, так что произведение А5*С§сь падает в 8,408 раза.
Общая константа кр, равная кр =
кп,-А5-Сзо, увеличивается при этом всего в 14,89 раза.
Если экспериментальное значение константы кр при 20°С, полученное нами, равно 0,485 ч'1 и константы тр = 2,06 ч = 123,6 мин, то значение кр при 100°С будет равно 7,221 ч'1, а значение константы тр = 0,138 ч = 8,3 мин.
Расчеты по уравнениям
(2.5-2.7) показали, что при 50°С значение константы тр= 36,01 мин, при 75°С тр= 20,91 мин.
Таким образом, при температуре 100°С снижение пересыщения
8т гидротермального раствора по мономерному кремнезему 8Ю2 в 2,718 раза произойдет за 8,3 мин, что при начальной концентрации ортокремниевой кислоты С, 700 мг/л и растворимости Сс 400 мг/л соответствует снижению С5 до 510,4 мг/л.
В течение 40 мин при 100°С пересыщение уменьшится в 123,8 раза, в течение 30 мин в 37 раз, 20 мин в 22,52 раза, 15 мин в 6,09 раза до
[стр. 96]

96 ан_ ____________________ (П5Н ~ С$10 )_______________ Ко С$ю • (Св • Сзю + (1 + Св 2 • Сзю 2 )0^)2 (2.6-1) где ан активность ионов водорода ЬГ в основной массе раствора на большом расстоянии от поверхности коллоидных частиц кремнезема, при невысоких значениях ионной силы раствора а» совпадает с концентрацией ионов Н+; Ко константа реакции ионизации поверхностных силанольных групп 5ЮН—>§Ю‘ +Н*, равная (5.13 ± 1.59)-10'8, п$н концентрация групп $1-ОН на поверхности частиц, способных ионизоваться с отщеплением протона Н+, п$н — (1 -34 ± 0.24) нм"2; Св константа в приближенном решении уравнения Пуассона-Больцмана для электрического потенциала <р в растворе, имеющем границу раздела с твердой фазой (приближение Дебая-Гюккеля для сферических частиц) [109]: г-еК Св = 2 е0 ■ е к в Т ( \ + зарядность иона, в0электрическая постоянная, в0 = 8.854-10" Кл /м -Н, в диэлектрическая проницаемость раствора, 5 параметр Дебая, характеризующий толщину ионной атмосферы в растворе около заряженной сферической частицы и зависящий от ионной силы раствора и температуры: <5 = •е-кв • Т -10.5 2 е2 • N А • I5 ^ (2.6-4) Параметр 5 при температуре Т = 293 К, 1$= 0.0141 моль/кг, в = 81 равен 2.576 нм.
При А,)Н = 1.238,15 = 0.0106 моль/л, рН = 7.20, А, = 4200 см2/см3 и Т = 25°С величина кр, полученная Флемингом [109], была равна 1.36-10"4 с"1 = 0.489 ч"1,

[стр.,97]

что близко к значению, полученному нами при 20°С, 13= 0.0142 моль/кг, рН = 8.9-9.4, Л5= 753.4-1076.3 см2/см3.
Согласно уравнению (2.5), отношение величин константы кго скорости полимеризации при температуре 100°С = 373.15 К и при 20°С = 293.15 К будет е483 = 125.21.
Однако при увеличении температуры от 20 до 100°С, согласно экспериментальным и расчетным данным работы
[109], одновременно снижаются удельная поверхность А5 и удельный заряд С$ю коллоидных частиц, так что произведение А5 С$ю, падает в 8.408 раза.
Общая константа кр, равная кр =
кц)-А5 С$ю* увеличивается при этом всего в 14.89 раза.
Если экспериментальное значение константы кр при 20°С, полученное нами, равно 0.485 ч'1 и константы тр= 2.06 ч = 123.6 мин, то значение кр при 100°С будет равно 7.221 ч1, а значение константы тр = 0.138 ч = 8.3 мин.
Расчеты по уравнениям
(2.4-2.6) показали, что при 50°С значение константы тр= 36.01 мин, при 75°С тр= 20.91 мин.
Таким образом, при температуре 100°С снижение пересыщения
Зт гидротермального раствора по мономерному кремнезему 8Юг в 2.718 раза произойдет за 8.3 мин, что при начальной концентрации С5 мономерного кремнезема С$ 700 мг/кг и растворимости Сс 400 мг/кг соответствует снижению С5 до 510.4 мг/кг.
В течение 40 мин при 100°С пересыщение уменьшится в 123.8 раза, в течение 30 мин в 37 раз, 20 мин в 22.52 раза, 15 мин в 6.09 раза до
С8 = 449.3 мг/кг.
Оптимальная продолжительность стадии старения сепарата при 100°С составляет 30-40 мин.
Характер зависимости $т от переменной 1Р и форма кривых Зт(1р) и 1пЗт(1р) значительно изменялись при подкислении водного раствора до рН = 7.0-5.0.
Были выполнены измерения скорости полимеризации мономерного кремнезема при температуре 20°С в пробах сепарата Верхне-Мутновской ГеоЭС, которые предварительно подкислялись раствором соляной кислоты НС1.
После подкисления при 20°С гидротермальный раствор помещался в термостат и находился при температуре 96-98°С в течение 4 ч для деполимеризации.
После этого раствор быстро охлаждался до 20°С, и проводились измерения концентрации мономерного кремнезема.

[Back]