Естественнонаучные проблемы Арктического региона : восьмая региональная научная студенческая конференция, Мурманск, 15-16 мая 2007г. : тезисы конференции. Мурманск, 2007.

Геология, Геофизика, География ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССОВ, ПРОТЕКАЮЩИХ ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ ТИТАНАТА, ЦИРКОНАТА И ГАФНАТА КАЛЬЦИЯ С УГЛЕКИСЛЫМ ГАЗОМ ПРИ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ Дмитриева О.А.1, Калинкин А.М.2 1Мурманский государственный технический университет, Апатитский филиал, кафедра химических технологий 2Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. ИВ. Тананаева КНЦ РАН e-mail: Kalinkin@chemy. kolasc. net. ru В результате тонкого диспергирования или целенаправленной механохимической активации (МА) веществ, проводимой в энергонапряженных мельницах, интенсифицируются многие химические процессы. Структурно-химические изменения твердых тел в большой степени зависят от условий механической обработки - ее продолжительности, типа измельчения и состава среды [1, 2]. В наших работах мы проводим сопоставительный анализ влияния воздушной среды и атмосферы углекислого газа на изменение поверхностных и объемных свойств минералов при измельчении. Использование в качестве зонда диоксида углерода обусловлено тем фактом, что ранее была обнаружена необычная способность Са и Mg содержащих силикатных минералов селективно поглощать при интенсивных механических воздействиях углекислый газ из окружающей атмосферы в количествах, достигающих десятков процентов [3]. Углекислый газ гомогенно «растворяется» на молекулярном уровне в виде карбонатных ионов в аморфизированной силикатной матрице, не образуя индивидуальных кристаллических карбонатных фаз. В данной работе был использован метод структурно-химического моделирования. В качестве объектов исследования выбраны соединения с близкой структурой, но с различным химическим составом - СаМ0 3 (М - Ti, Zr, Hf). Представляет интерес сравнить, как скажется на характере механически индуцированного взаимодействия с С 0 2 замена М-катиона, образующего матрицу в указанном ряду изоструктурных соединений, в пределах одной группы Периодической системы. Минерал перовскит СаТі0 3 - перспективный сырьевой источник диоксида титана в Кольском горнопромышленном регионе. Он является трудноразложимым в кислотах, поэтому актуальным является повышение его реакционной способности в результате МА. Цирконат (гафнат) кальция является промежуточным продуктом при переработке циркониевого сырья, в частности, бадделеита. Влияние МА на взаимодействие CaZr(Hf)0 3 с кислотой ранее не исследовалось. Приведены данные по степени карбонизации изученных соединений, по изменению их удельной поверхности в ходе МА. Структурно-химические изменения образцов охарактеризованы методами рентгенофазового анализа и ИК-спектроскопии. Показано, что процессы взаимодействия с диоксидом углерода для исследуемых соединений существенно отличаются. Поглощение С 0 2 титанатом кальция аналогично механосорбции газа изученными ранее силикатами кальция и магния. Молекулы углекислого газа в результате механических воздействий внедряются в структурно разупорядоченную титанатную матрицу с образованием СОз2' групп. При МА CaZr0 3 в атмосфере углекислого газа продолжительностью 10 мин и более образуется соединение Cao. 15 Zro. 85 O 1 . 85 - Аналогичное соединение образуется при МА СаНЮз. Обсуждены возможные причины различного механохимического взаимодействия исследованных соединений с СО 2 , а также влияния МА на их реакционную способность в отношении кислоты. Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант № 06-03-32198), гранта «Ведущие научные школы» №НШ-4383.2006.3 и регионального ЦКП «Материаловедение и диагностика в передовых технологиях». Литература 1. Хайнике Г. Трибохимия. М.: Мир, 1987. 2. Болдырев В.В. // Успехи химии. 2006. Т. 75. № 3. С. 203. 3. Калинкин А.М., Политов А.А., Болдырев В.В. и др. // Неорг. матер. 2002. Т.38. №2. С. 215. 28