WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 11 | 12 || 14 | 15 |   ...   | 39 |

«СОЕДИНЕНИЯ ЖЕЛЕЗА И ИХ РОЛЬ В ОХРАНЕ ПОЧВ Москва 2010 0 РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК ПОЧВЕННЫЙ ИНСТИТУТ имени В.В. ДОКУЧАЕВА Ю. Н. ВОДЯНИЦКИЙ СОЕДИНЕНИЯ ...»

-- [ Страница 13 ] --

Влияние соотношения реактив : (гидр)оксиды железа. Вернемся снова к реакции восстановления в редакции Джепсона. Как видно, для восстановления 1 моля гематита необходим 1 моль дитионита. В отечественных пособиях для схемы Мера–Джексона советуют использовать высокое массовое отношение дитионит : почва. С.В. Зонн (1982) рекомендует его в интервале от 0.5 до 0.25, Л.А. Воробьева (1998) – от 1 до 0.25. Исходя из этих величин, можно предположить, что с минералами железа реагирует явно избыточное количество дитионита: более, чем двухкратное, даже при содержании Fe2О3 = 30%.

Тем не менее, остаются сомнения в достаточной восстановительной способности реактива по отношению к минералам железа в прописи Мера–Джексона. В связи с этим С.В. Зонн (1982) и Л.А. Воробьева (1998) рекомендуют навеску почвы уменьшить, т.е. увеличить отношение реактив : почва для почв с высоким содержанием минералов железа. При этом уменьшается отношение Fe2+ : L, что должно положительно влиять на поддержание железа в растворенном состоянии. Значит, существенное влияние на результаты восстановления минералов железа должна иметь кратность обработки, что и подтверждается лабораторной практикой.

Второй вывод состоит в том, что эффективность обработки должна зависеть от содержания железистых минералов в почве, снижаясь при возрастании их количества. Это явление количественно почти не изучено. Попытаемся его оценить.

Будем «дитионитовую» растворимость минералов S дит оценивать по величине отношения:

В дальнейшем будем анализировать зависимость растворимости дитионитом от свойств минерала и его концентрации в образце.

Действие реактива Мера–Джексона. В табл. 14 сведены данные о дитионитовой растворимости эталонных минералов. Эти результаты получены при одинаковых времени воздействия (30 мин) и температуре 80–85С, но величины рН и ЕН среды не контролировали, что снижает сопоставимость аналитических данных.

Таблица 14. Растворимость S дит минералов железа при 100% их содержании в образце реактивом Мера– Джексона Примечание: М – среднее арифметическое, n – число образцов.

Гидроксиды железа – лепидокрокит и фероксигит – сильно растворимы ДЦБ, S дит = 84– %. Напротив, Fe(II)-минералы растворимы слабо: у магнетита S дит = 2–4 %, также слабо растворимы и другие минералы, образующиеся в восстановительной обстановке: сидерит, пирит.

Есть значительное расхождение в величинах растворимости дитионитом минералов ряда: гетита и гематита. По данным Зонна (1982), эти минералы растворяются ДЦБ очень сильно: S дит = 88–91 %. Но по данным МакКига и Дея (McKeague, Day, 1966), растворимость частиц гематита и гетита ниже. Она составляла 28% у более крупных частиц гетита 152 мкм и увеличивалась до S дит = 46% у мелких частиц гематита 53 мкм. Растворимость частиц гематита составляла 41% у крупных частиц и 56% у мелких. У изученного нами образца тонкодисперсного гематита S дит = 90%. Очевидно, что растворимость реактивом Мера– Джексона гематита, гетита (как и у других минералов) существенно зависит от крупности частиц, степени упорядоченности структуры, состава изоморфных замещений.

Действие реактива Тейлора–Швертмана. В качестве реактива используется смесь дитионита с кислым оксалатом аммония с рН 5.5, обработка ведется при температуре 75С в течение 30 мин (Тауlоr, Schwertmann, 1974). Эффективность этой обработки сравнивали с действием ДЦБ с рН 9 при температуре 75С.

Анализировали железистые конкреции из желтоцветных и красноцветных почв, образовавшихся на базальте (Австралия). Конкреции содержали гематит и дефектный, частично окисленный магнетит. Отношение гематит : магнетит в конкрециях варьировало от 1.7 до 7.9. Валовое содержание железа в конкрециях очень высокое Fe вал = 51–61%.

Как видно из табл. 15, для всех образцов конкреций выход железа в раствор увеличился после обработки дитионит-оксалатом (ДО) по сравнению с обработкой ДЦБ, увеличение составило 14–25 %.

Таблица 15. Удаление железа (%) путем различных химических обработок железистых конкреций, выделенных из австралийских почв (Тауlоr, Schwertmann, 1974) Таблица 16. Содержание железа (%) в илах красноцветных почв, экстагируемое дитионит-цитрат-бикарбонатом и дитионит-оксалатом (Бальеста и др., 1987) Действие реактива Дюшофура–Сушье. Основу рецептуры представляет реактив Тамма – кислый оксалат аммония. В него добавляют дитионит натрия при температуре почвенной суспензии 50С. Суспензию периодически перемешивают в течение 30 мин. Массовое отношение дитионит: почва = 1. Повторность обработки двукратная.

Р.Х. Бальеста с соавт. (1987) сравнивали выход железа под действием ДЦБ по Мера– Джексону (Fe дит) с выходом железа при воздействии ДО по Дюшофуру–Сушье (Fe до) на минералы железа в илистой фракции красноцветных почв Испании. Результаты анализа илов, выделенных из почв, приведены в табл. 16.

Хотя в илах концентрируются тонкие частицы гематита, все же они не полностью растворяются ДЦБ. Об этом говорит, прежде всего, неравенство Fe до Fe дит. Важную информацию дает корреляционный анализ зависимости между экстрагируемым железом и индексом красноцветности RR для 14 илов. Как известно, красный оттенок почве придает гематит, а желтый – гетит. Установлено, что коэффициент корреляции между индексом красноцветности RR илистой фракции и количеством Fe дит, экстрагируемым ДЦБ, был невысоким (r = 0.57) и недостоверным. В то же время коэффициент корреляции между индексом красноцветности RR и количеством Fe до, экстрагируемым ДО, гораздо выше (r = 0.82) и достоверен при вероятности 95 %. Этот корреляционный анализ показывает, что ДО полнее растворяет частицы гематита в красноцветных почвах, чем ДЦБ.



Аналогичный результат получили французские почвоведы (Jeanroy et al., 1986). Методом мессбауэровской спектроскопии они установили, что в образце ферраллитной почвы из иллювиального горизонта ДЦБ растворяет только кристаллиты алюмогетита, хотя и довольно крупные (10–25 нм). Но частицы гематита и магнетита с размером кристаллитов 10 нм ДЦБ не растворяет. Иные данные были получены при использовании ДО, в результате чего растворимость частиц гематита и магнетита достигла 80%.

Таким образом, при анализе гематит- и магнетитсодержащих почв дитионит-оксалатная обработка предпочтительнее. Она показала свое преимущество перед ДЦБ на ферраллитных почвах.

Действие реактивов на железосодержащие алюмосиликаты При воздействии дитионитовых реактивов на Fе-алюмосиликаты наблюдаются два эффекта. В начальной стадии Fе3+ в решетке алюмосиликатов восстанавливается, и структура деформируется. В дальнейшем структура наименее стабильных алюмосиликатов разрушается, и Fе поступает в раствор.

Обработка модельных алюмосиликатов. Глинистые минералы реагируют на ДЦБ в разной степени. Наиболее чувствительны аллофаны. По данным МакКига и Дея (McKeague, Day, 1966), аллофан, содержащий 14.7% железа, в результате обработки ДЦБ потерял 99% Fe.

Чувствительны к обработке ДЦБ смектиты. Главный результат действия ДЦБ на образец монтмориллонита состоит в восстановлении Fe3+ до Fe2+ в октаэдрических позициях (Саrdile et al., 1987). Если у исходного монтмориллонита доля Fe2+ составляла только 5% от валового железа, то после дитионитовой обработки она возросла до 41%. Отмечены серьезные изменения в характере мессбауэровского спектра. На нем увеличилась ширина дублета как для Fe2+, так и для Fe3+, что свидетельствует о снижении упорядоченности минерала (рис. 15).

Дитионитовая обработка нонтранита не повлияла на восстановление железа, но деструктивное действие она все же оказала. У октаэдрического Fe3+ ширина дублета увеличилась, что говорит о разупорядоченности частиц нонтронита. Таким образом, ДЦБ значительно деформирует структуру железосодержащих смектитов (Саrdile et al., 1987).

Заметное воздействие оказала дитионитовая обработка на бентонит из штата Вайоминг, США (Еricsson et al., 1984). По данным мессбауэровской спектроскопии, в бентоните не выявлено каких-либо частиц (гидр)оксидов железа даже при очень сильном охлаждении – до К. В результате дитионит расходовался только на восстановление железа в составе бентонита.

Под влиянием воздействия ДЦБ отношение Fe2+ : Fe3+ в бентоните увеличилось с 0.43 до 1. при однократной обработке.

Интенсивно растворяется дитионитом ожелезненный каолинит (Fysh et al., 1983). В исходном состоянии 98% Fe входило в состав каолинита, а оставшиеся 2% Fe – в состав гематита. После обработки ДЦБ суммарная ожелезненность системы снизилась. При этом произошло характерное перераспределение железа между минералами: в каолините доля Fe уменьшилась до 96%, а доля его в составе гематита возросла до 4%. Таким образом, дитионитовая растворимость железосодержащего каолинита выше, чем гематита.

Рис. 15. Мессбауровские спектры исходного (А) и обработанного дитионит-цитрат-бикарбонатом (Б) монтмориллонита при температуре 293 К (Cardile et el., 1987).

Обработка почв. Мессбауэровская спектроскопия показывает, что во многих автоморфных почвах основная часть железа находится в высшей степени окисленности (III).

Доля Fe2+ от валового железа невелика. Так, в коричнеых почвах Алазанской долины доля Fe2+ от валового количества колеблется от 8 до 18%. В дерново-подзолистой почве на красноцветных отложениях Южного Урала доля Fe2+ от валового составляет 5–12% (Бабанин и др., 1995). При этом в илистой фракции доля Fe2+ ниже, чем в нерасчлененной почве. Так, в образце дерново-подзолистой почвы из гор. А1А2 доля Fe2+ составляет 12% от валового железа, но она снижается вдвое в илистой фракции. Очевидно, такое уменьшение доли Fe2+ (подтвержденное многократно на автоморфных почвах) обусловлено тонкими размерами частиц алюмосиликатов в илистой фракции, благодаря чему Fe2+ становится неустойчивым к окислению. В песчано-пылеватой фракции, где частицы алюмосиликатов более крупные, окисление Fe2+ в автоморфной почве затрудняется, в результате чего и доля Fe2+ сохраняется более высокой, чем в илистой фракции.

Воздействие ДЦБ резко увеличивает количество Fe2+. Изучение подзолистой поверхностно-глееватой почвы на моренном суглинке (Ленинградская обл.) дало следующие результаты. Однократная обработка ДЦБ почвы из гор. В1 повысила долю Fe2+ с 14 до 25%.

Еще существеннее был эффект восстановления железа при обработке илистой фракции.

Однократная обработка данным реактивом ила, выделенного из почвы (гор. ВС), увеличила долю Fe2+ от 6 до 22%, а трехкратная обработка – до 31% (Белозерский и др., 1978). Таким образом, обработка дитионитом ведет к особенно сильному восстановлению Fe3+ в решетке силикатов в илистой фракции, где в исходном состоянии доля Fe3+ была высокой.

О высокой растворимости алюмосиликатов в составе песчаных почв говорят данные Толчельникова и Гурова (1985), полученные при анализе торфянистого иллювиальноаллювиально-гумусового глеевого подзола. Обработка почвы реактивом Мера–Джексона привела к удалению небольшого количества железа: (Fe2O3)дит = 0.10–0.47%. Одновременно было извлечено гораздо больше алюминия: (Al2O3)дит = 1.64–5.37%. Величина отношения Fe дит : Al дит в этих почвах низкая (0.03 до 0.40). Алюмосиликаты хорошо растворяются ДЦБ, потому что их мало в песчаной почве.

Итак, заметное восстановление дитионитом железа и связанная с ним деструкция Fe(III)алюмосиликатов происходят не во всех почвах, а только в тех, где соблюдаются следующие условия. Во-первых, когда в почве Fe(III)-алюмосиликаты представлены неустойчивыми минералами, а минералы железа – устойчивыми разновидностями (гематитом, магнетитом).

Во-вторых, необходимо определенное соотношение в содержании минералов разного класса:

когда в почве (гидр)оксидов железа мало, а Fe(III)-алюмосиликтов много. В такой почве на растворение (гидр)оксидов железа расходуется мало дитионита, а весь его остаток участвует в восстановлении железа алюмосиликатов.



Pages:     | 1 |   ...   | 11 | 12 || 14 | 15 |   ...   | 39 |
 



Похожие работы:

«УДК 57.042 : 612.821 ПЕРЕСТРОЙКИ ЦЕРЕБРАЛЬНОГО ЭЛЕКТРОГЕНЕЗА ЧЕЛОВЕКА ПОСЛЕ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОЙ АНТАРКТИЧЕСКОЙ ЭКСПЕДИЦИИ Черный С.В.1, Моисеенко Е.В.2, Павленко В.Б. 1, Семенюк В.П2., Лисинчук В.В2., Коваленко А.А. 1, Мадяр С.-А. И. 2, Ковалевская Е.Э. 2 1 Таврический национальный университет им. В.И. Вернадского, Симферополь, Украина, e-mail: neurolab@mail.ru 2 Национальный антарктический научный центр МОН Украины, г. Киев Проведено исследование особенностей электрической активности головного...»

«ОТЧЕТ О НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЕ по теме: ПРОВЕДЕНИЕ ПРОБЛЕМНО-ОРИЕНТИРОВАННЫХ ПОИСКОВЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ ТЕХНОЛОГИЙ КОМПЛЕКСНОЙ БЕЗОТХОДНОЙ ТЕРМОХИМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ТОРФА С ПОЛУЧЕНИЕМ ВЫСОКОКАЛОРИЙНОГО ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТОГО ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ТОПЛИВА, КОКСА И АКТИВИРОВАННЫХ УГЛЕЙ. Шифр 2011-1.6-516-045-020 Государственный контракт № 16.516.11.6130 от 20 сентября 2011 г. Этап 4: Обобщение и оценка результатов исследований (заключительный) Руководитель работы В.М. Зайченко...»

«Научное редактирование 5 издания осуществлял А. Л. Пастушенков. Рекомендовано учебно-методической комиссией Медицинского факультета СПбГУ в качестве учебно-методического пособия по курсу Лекарственные растения в клинике внутренних болезней. УДК...»

«1937 1 января. Аспиранту Дистанову Г.К. разрешена командировка в Ленинградский институт прикладной химии сроком до 1 июня 1937 г. с выдачей командировочных из расчета по 200 руб. в месяц и оплатой проезда в оба конца в сумме 150 руб. Архив КГУ, приказы КГУ, 1937. Т. 1, л. 20. 16 января. Учитывая итоги проделанной работы по ликвидации неграмотности в Казанском университете (выпуск 23 малограмотных и перевод 12 неграмотных в группу малограмотных), премирована группа слушателей и преподавателей.1...»

«Согласовано Рассмотрено Утверждаю на заседании методического на заседании методического Директор МБОУ Лицей №2 объединения гуманитарного совета _Т.Р.Фарберова цикла _ _ Протокол №_ Протокол №_ Приказ № _ 2013г. от _ _2013г. от _ _2013г. Рабочая программа по учебному предмету Химия 8 класс 2013 – 2014 учебный год Составитель: Хисамова А.В., учитель биологии и химии Нижневартовск 2013 СОДЕРЖАНИЕ 1) Пояснительная записка. 2) Общая характеристика учебного предмета, курса. 3) Описание места...»

«1. Общие положения. 1.1. Основная профессиональная образовательная программа (ОПОП) послевузовского профессионального образования, реализуемая вузом по специальности физическая химия, представляет собой систему документов, разработанную и утвержденную высшим учебным заведением с учетом требований рынка научных и научно-педагогических кадров на основе Федеральных государственных требований к структуре ОПОП послевузовского профессионального образования. ОПОП регламентирует цели, ожидаемые...»

«Создание технологии История науки, философии и техники. является не только областью знаний, имеющих громадное значение для выяснения истины, ее изучение необходимо и для правильной оценки современного знания и техники, и для создания столь необходимой, особенно у нас, преемственности научного творчества. В.И. Вернадский [1]. Радиохимическая технология выделения плутония из облученного урана является, по признанию специалистов, самой сложной и опасной частью уранового проекта [2, 3]. Об этом...»

«III. НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА 3.1. Штаты научного отдела 3.1.1. Списочный состав сотрудников научного отдела на 31.12.2002 Ф.И.О. Год Должность, Специ- Образование Срок NN рож- научная аль-нос работы в Ученая де-н специализация ть за- степень ия по-ведни ке Корякин Зам. директора по Биолог Ленинградский с 1976 к.б.н 1 1954 Александр научной работе, зоолог университет, Сергеевич Орнитолог 1976 Бианки Ведущий научный Биолог Ленинградский с 1955 д.б.н 2 1926 Виталий сотрудник, зоолог...»

«ПРИНЯТО Ученым советом ИГХ СО РАН Протокол № 7 от _20 июня 2012 Председатель Ученого совета ИГХ СО РАН член-корреспондент РАН В.С. Шацкий _ ОСНОВНАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ПРОГРАММА ПОСЛЕВУЗОВСКОГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ (АСПИРАНТУРА) 25.00.36 Геоэкология (по отраслям) Иркутск 2012 год 1 1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОСЛЕВУЗОВСКОГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ПО ОТРАСЛИ 1.1. Ученая степень, присуждаемая при условии освоения основной профессиональной образовательной программы...»






 
© 2013 www.knigi.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.