ДОСЛІДЖЕННЯ АКТИВУВАННЯ ПРИРОДНОГО КЛИНОПТИЛОЛІТУ НАДВИСОКОЧАСТОТНИМИ ЕЛЕКТРОМАГНІТНИМИ ВИПРОМІНЮВАННЯМИ

1
Національний університет “Львівська політехніка”
2
Національний університет „Львівська політехніка”
3
Національний університет “Львівська політехніка”

РЕФЕРАТ

Природний клиноптилоліт застосовують у найрізноманітніших технологічних процессах, зокрема як сорбенти. Для досягнення високих технологічних і техніко-економічних показників процесів, у яких застосовують цеоліт, необхідно забезпечити їх якомога вищу сорбційну здатність. Цього досягають активуванням природних цеолітів фізичними, фізико-хімічними та хімічними методами. Одним з перспективних методів активації природних цеолітів є їх оброблення у полі надвисокочастотних електромагнітних випромінювань.

Активування клиноптилоліту шляхом його дегідратації здійснювали під впливом НВЧ-випромінювань з частотою 2,45 ГГц.

Встановлено, що процес дегідратації клиноптилоліту в електромагнітному полі характеризується певним пороговим значенням миттєвої енергії, яка випромінюється, і майже не залежить від інтегрального значення енергії, яка була генерована впродовж певного часу. Так, в інтервалі значень потужності 20…250 Вт втрата маси не перевищує 0,21 %. За потужності 360 і 525 Вт виділення вологи розпочинається зразу після генерування НВЧ-енергії; початкові швидкості дегідратації дорівнювали 0,019 і 0,025 (г Н2О)/(100 г цеоліту×с) відповідно.

Диференціальним аналізом залежності втрат маси цеоліту, а також інтегрального ступеня його дегідратації встановлено, що значення порогової потужності НВЧ-випромінювання, за якої відбувається виражена дегідратація, дорівнює 300…310 Вт. З’ясовано, що в діапазоні зміни потужності НВЧ-випромінювання виділення кристалогідратної води практично не відбувається. Селективність дії НВЧ-випромінювання щодо води підтверджується тим, що температура мінералу під час активування збільшується всього на 2…3 градуси. 

Статична сорбційна здатність активованого у НВЧ-полі клиноптилоліту щодо формальдегіду є вдвічі більшою, ніж для неактивованого, і практично дорівнює сорбційній здатності активованого термічним методом. Однак енерговитрати на здійснення електромагнітної активації є меншими у 8-10 разів, ніж у разі термічної.

Збільшення сорбційної здатності клиноптилоліту щодо SO2  досягається зі збільшенням потужності НВЧ-випромінювання та тривалості оброблення цеоліту. Повна статична ємність клиноптилоліту, активованому за потужності НВЧ-випромінювання 525 Вт впродовж 20 хв., досягається через 40 хв. і дорівнює 3,6 г SO2 на 100 г цеоліту, що у 6 разів більше, ніж у разі активування цеоліту впродовж 5…10 хв. 

Перспективним є комбіноване активування клиноптилоліту послідовним обробленням розчинами хімічних агентів та в електромагнітному полі.

1. Знак З. О. Кондиціювання природної води щодо вмісту іонів Флюору клиноптилолітом,
активованим термічним та електромагнітним методами / З. О. Знак, Г. Ф. Винявська // Вісник
Нац. ун-ту “Львівська політехніка”. Хімія, технологія речовин та їх застосування. – 2013. –
№ 761. – С. 6–11. 2. Знак З. О. Дослідження процесу вилучення іонів Флюору із природної води
клиноптилолітом Закарпатського родовища / З. О. Знак, Г. Ф. Винявська // Вісник Нац. ун-ту
“Львівська політехніка”. Хімія, технологія речовин та їх застосування. – 2012. – №726. – С. 15–19.
3. Анисимов М. В. Использование электромагнитной активации природного клиноптилолита при
очистке сточных вод мебельных предприятий от формальдегида и тяжелых металлов /
М. В. Анисимов // Лесотехнический журнал. – 2016. – №1. – С. 146–159. – Режим доступу:
https://www.argo-shop.com.ua/article-9136.html. 4. Arcoya A. Physicochemical and catalytic properties of
modified natural clinoptilolite / A. Arcoya, J. A. Gonzalez, N. Travieso and X.L. Seoane // Clay Minerals. –
1994. – № 29. – P. 123–131. 5. Kowalczyk P. Porous structure of natural and modified clinoptilolites /
P. Kowalczyk, M. Sprynskyy, A. Terzyk et al. // Journal of Colloid and Interface Science. – 2006. –
P. 77–85. 6. Зеленцов В. И. Электрообработка природных сорбентов / В. И. Зеленцов, Т. Я. Дацко //
Электронная обработка материалов. – 2006. – № 3. – С. 128–137. 7. Гасанов М. А. Электро-
разрядная обработка цеолитов для очистки сточных вод полимерных предприятий / М. А. Гаса-
нов // Электронная обработка материалов. – 2007. – № 5. – С. 109–113.