Page 60 - Zmist-n5-2015

Основною причиною зміни морфології і фазового складу осаду може бути
адсорбція інгібітора на гранях кристалів осаду, що формуються. Попередньо для
визначення адсорбції на поверхні карбонату кальцію отримали залежність по-
верхневого натягу на межі розчин/повітря від концентрації інгібітора (рис. 3а).
Внаслідок адсорбції інгібітора знижувалася його концентрація в розчині і збіль-
шувався поверхневий натяг. Зі значень залишкових концентрацій інгібітора, от-
риманих після адсорбції за формулою (3), розраховані його поверхневі надлишки
і побудована ізотерма адсорбції, яка виявилася лінійною в координатах Ленгмю-
ра (рис. 3b).

Рис. 3. Залежність поверхневого натягу від концентрації інгібітора ОК-2 (а)
2
та ізотерма адсорбції на межі розчин/СаСО 3 (b) (S sp = 0,21 m /g, Т = 290 K).
Fig. 3. Dependence of surface tension on concentration of the OK-2 inhibitor
2
and adsorption isotherms at the boundary solution/СаСО 3 (b) (S sp = 0.21 m /g, Т = 290 K).
На підставі ізотерми отримали граничну адсорбцію інгібітора на поверхні
2
–7
карбонату кальцію (Г ∞ = 2,6×10 mol/m ) і константи адсорбційної рівноваги
3
(В = 54,3 m /mol). Отримані значення вільної енергії Ґіббса –37,0 kJ/mol свідчать
про сильну адсорбцію інгібітора на поверхні карбонату кальцію. Внаслідок того,
що інгібітор ОК-2 створений на основі катіонного поліелектроліту, за його ад-
сорбції на поверхні СаСО 3 можлива зміна зарядів кристалу. Для оцінки цього
явища методом електрофорезу виміряна швидкість руху дисперсної фази карбо-
нату кальцію у водному середовищі і за співвідношенням (4) розраховані значен-
ня електрокінетичного потенціалу частинок (див. таблицю). Виявилося, що за
відсутності інгібітора поверхня кристалів карбонату кальцію має негативний
–
заряд, зумовлений дисоціацією поверхневих сполук з утворенням іонів НСО 3 ;
2– –
CO 3 ; ОН [12]. За присутності інгібітора поверхня осаду перезаряджається через
адсорбцію позитивно зарядженого поліелектроліту, що може викликати злипання
частинок.

Седиментаційні характеристики частинок карбонату кальцію
за присутності інгібітора (С ОК-2 = 10 mg/l)
4
5
Параметр ξ, mV r Н ×10 , m K s ×10 , s
Без інгібітора –18,6 2,3 2,0
З інгібітором 9,9 2,6 2,6

59