Труды КНЦ (Естественные и гуманитарные науки вып.2/2022(1))

Судя по приведенной ниже микрофотографии, полученной с помощью электронного сканирующего микроскопа SEM-LEO 420, поверхность индивидуальных частиц ЧСК претерпевает в процессе измельчения заметные морфологические изменения, о чем свидетельствует появление на поверхности частиц «рыхлого» слоя новообразований (рис. 5). Частицы полученного измельченного порошка, посредством компенсации поверхностного электростатического заряда, наведенного измельчением, образуют агрегаты, активность которых сохраняется как внутри агрегата, так и на его поверхности. Этот факт играет важную роль при использовании порошка в качестве адсорбента. Сравнительные данные по эффективности измельчения ЧСК в течение 1-20 часов в мельницах различного типа приведены ниже. Фракционный состав определяли с помощью лазерного дифракционного анализатора размера частиц SHIMADZU SALD-201V (табл. 1). Данные по изменению оптических свойств (определялись с помощью спектрофотометра Х -Rtte SP-62) измельченного ЧСК в зависимости от фракционного состава образцов приведены в табл. 2. У исходного ЧСК размер частиц, как было сказано выше, колеблется от 1,0 до 1,5 мм. Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Естественные и гуманитарные науки. 2022. Т. 1, № 2. С. 41-49. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Natural Sciences and Humanities. 2022. Vol. 1, No. 2. P. 41-49. Таблица 1 Фракционный состав образцов ЧСК в зависимости от продолжительности измельчения (измельчение при массовом соотношении ЧСК:шары, равном 1:5) Тип мельницы Шаровая планетарная, через Шаровая, через Вибрационная, через 1 ч 3 ч 5 ч 10 ч 20 ч 10 ч 20 ч Фракция, мкм 8-30,0 2-20,0 0,3-7,0 0,5-10 0,3-8,5 0,6-17 0,5-15 Таблица 2 Оптические свойства порошков неизмельченного ЧСК (по показателю «белизна») в зависимости от его крупности Тип мельницы Белизна («осветление») различных фракций порошка, % 0,5-10,0 0,3-8,5 0,6-17,0 0,5-15,0 8,0-30,0 2,0-20,0 0,3-7,0 Шаровая 65,1 68,0 - - - - - Вибрационная - - 55,9 59,0 - - - Шаровая планетарная - - - - 43,0 47,0 79,5 Удельную поверхность и общий объем пор определяли методом БЭТ по изотермам сорбции- десорбции азота. Распределение пор по размерам устанавливали на приборе Tristar-300 методом термодесорбции азота (BJH-метод), микропористость структуры определяли по зависимости объема адсорбированного азота от толщины пленки адсорбата (t-plot метод) (табл. 3). Согласно приведенным данным, удельная поверхность частиц ЧСК, полученных методом удара и последующего истирания (шаровая планетарная мельница), имеет самый высокий показатель. Уменьшение значения суммарной поверхности по сравнению с удельной поверхностью обусловлено невысокой поверхностной энергией образца по отношению к N 2 . Благодаря разрыхлению поверхностного слоя, вызванного ионизацией и аморфизацией, микрочастицы ЧСК могут необратимо адсорбировать неорганические и органические вещества, в частности красители, а также катионы, например, токсичных металлов. Механизм сорбции имеет © Герасимова Л. Г., Щукина Е. С., Кузьмич Ю. В., Киселев Ю. Г., 2022 Рис. 5. СЭМ-изображение и элементный состав (мас. %) частицы измельченного ЧСК размером 10 мкм: O — 66,0; Ti — 7,8; Ca — 13,05; Si — 6,33; Al — 1,27; P — 2,31; Fe — 0,71 45