|
47 С5= 449,3 мг/л. Оптимальная продолжительность стадии старения сепарата при 100°С составляет 30-40 мин. Характер зависимости 8т от переменной 1р и форма кривых 8т(1р) и 1п8т((р) значительно изменялись при подкислении водного раствора до рН = 7,0-5,0. Были выполнены измерения скорости поли конденсации орто кремниевой кислоты при температуре 20°С в пробах сепарата Верхне-Мутновской ГеоЭС, которые предварительно подкисляли раствором соляной кислоты НС1. После подкисления при 20°С гидротермальный раствор помещали в термостат и находился при температуре 96-98°С в течение 4 ч для растворения. После этого • / раствор быстро охлаждался до 20°С, и проводились измерения концентрации ортокремниевой кислоты. Таблица 2.3 Результаты измерения скорости иоликондснсации кремнезема в гидротермальном растворе при 20°С после подкислении при пониженном рН. 1Р’ рН = 7,5, С{= 725,0 мг/л рН = 7,0, С,= 725,0 мг/л ч С,, мг/л 8П, мг/л 1п8га С$, мг/л 8т, мг/л 1п$т 0,0 406,25 243,75 5,496 393,75 206,25 5,329 0,5 393,75 231,25 5,443 381,25 193,75 5,266 1.0 375,0 212,5 5,358 381,25 193,75 5,266 • 1.5 368,75 206,25 5,329 378,12 190,6 5,250 2,0 350,0 187,5 5,233 378,12 190,6 5,250 2,5 312,5 150,0 5,010 378,12 190,6 5,250 3,0 290,6 128,1 4,852 365,6 178,1 5,182 3,5 281,25 118,75 4,777 362,5 175,0 5,164 4,0 278,1 115,6 4,750 353,1 165,6 5,109 4,5 256,2 93,7 . 4,540 343,75 156,25 5,051 5,0 253,1 90,6 4,506 343,75 156,25 5,051 5,5 234,4 71,9 4,275 321,87 134,4 4,900 6,0 225,0 62,5 4,135 306,25 118,75 4,777 20,0 175,0 12,5 2,525 204,4 16,9 2,827 24,0 162,5 0,0 187,5 0 В табл. 2.3 представлены экспериментальные данные по скорости поликонденсации при рН 7,0 и 7,5. До подкисления рН гидротермального раствора был равен 9,22. Скорость поликонденсации при рН = 7,5 была ниже, чем в |
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. 98 Результаты измерения скорости полимеризации кремнезема в гидротермальном растворе при 20°С после подкисления при пониженном рН. Таблица 2.3 *р> рН = 7.5, Сс= 725.0 мг/кг рН = 7.0, С< = 725.0 мг/кг ч С5, мг/кг $т, мг/кг 1п5т С5, мг/кг 5т, мг/кг 1п$т 0.0 406.25 243.75 5.496 393.75 206.25 5.329 0.5 393.75 231.25 5.443 381.25 193.75 5.266 1.0 375.0 212.5 5.358 381.25 193.75 5.266 1.5 368.75 206.25 5.329 378.12 190.6 5.250 2.0 350.0 187.5 5.233 378.12 190.6 5.250 2.5 312.5 150.0 5.010 378.12 190.6 5.250 3.0 290.6 128.1 4.852 365.6 178.1 5.182 3.5 281.25 118.75 4.777 362.5 175.0 5.164 4.0 278.1 115.6 4.750 353.1 165.6 5.109 4.5 256.2 93.7 4.540 343.75 156.25 5.051 5.0 253.1 90.6 4.506 343.75 156.25 5.051 5.5 234.4 71.9 4.275 321.87 134.4 4.900 6.0 225.0 62.5 4.135 306.25 118.75 4.777 20.0 175.0 12.5 2.525 204.4 16.9 2.827 24.0 162.5 0.0 — 187.5 0 — В табл. 2.3 представлены экспериментальные данные по скорости полимеризации при рН 7.0 и 7.5. До подкисления рН гидротермального раствора был равен 9.22. Скорость полимеризации при рН = 7.5 была ниже, чем в растворе, который не подкислялся и имел рН = 8.9-9.4. При этом форма кривой $т(1р) при рН = 7.5 осталась близка к той, что была при естественном показателе рН = 8.99.4: кривая $т(1р) при рН = 7.5 была вогнутой. Зависимость логарифма пересыщения 1п5т от продолжительности полимеризации 1р при рН = 7.5 была близка к линейной, что указывало на экспоненциальный характер зависимости 5т(*р). При значении константы Сс=162.5 мг/кг значения констант скорости реакции |