КИСЛОТНО-ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА АМОРФНОГО ДИОКСИДА КРЕМНИЯ ИЗ СОЛОМЫ И ШЕЛУХИ РИСА

УДК 633.584.6:661.68

  • Ольга Дмитриевна Арефьева Институт химии Дальневосточного отделения РАН
  • Полина Дмитриевна Пироговская Институт химии Дальневосточного отделения РАН
  • Александр Евгеньевич Панасенко Институт химии Дальневосточного отделения РАН
  • Анна Васильевна Ковехова Институт химии Дальневосточного отделения РАН
  • Людмила Алексеевна Земнухова Институт химии Дальневосточного отделения РАН
Ключевые слова: шелуха риса, солома риса, аморфный диоксид кремния, кислотно-основные свойства

Аннотация

Приведены результаты исследования кислотно-основных свойств методами рН-метрии и Гаммета поверхности аморфного диоксида кремния из рисовой шелухи и соломы, полученного по различным схемам: окислительным обжигом; окислительным обжигом с предварительной обработкой 0.1 М раствором соляной кислоты; осаждением из щелочных растворов. Образцы, полученные термическим способом, содержат примеси щелочных, щелочноземельных металлов, алюминия железа и практически не содержат воду. В составе осажденных образцов присутствует незначительная доля примесей (0.05%) и вода – от 8.2 до 10.2%. Значение рН водной суспензии диоксида кремния имеет нейтральную, щелочную или кислую среду в зависимости от содержания примесей щелочных и щелочноземельных металлов. Распределение кислотно-основных центров на поверхности образцов носит немонотонный и неоднородный характер и проявляется в дискретности с достаточно четкой дифференциацией полос сорбции с максимумами разной интенсивности, отвечающими определенному значению pKa. Кривые распределения центров адсорбции индикаторов на поверхности образцов аморфного диоксида кремния сходны между собой. На их поверхности присутствуют четыре типа активных центров: кислотные льюисовские (pKa +16.80), бренстедовские основные (pKa +7.15 и +9.45) и кислотные (pKa +2.50). Количество активных центров зависит от схемы получения и определяется содержанием в образцах оксидов примесных элементов и воды.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Metrics

Загрузка метрик ...

Биографии авторов

Ольга Дмитриевна Арефьева, Институт химии Дальневосточного отделения РАН

доцент, кандидат педагогических наук

Полина Дмитриевна Пироговская, Институт химии Дальневосточного отделения РАН

инженер

Александр Евгеньевич Панасенко, Институт химии Дальневосточного отделения РАН

заведующий лабораторией редких металлов, кандидат химических наук

Анна Васильевна Ковехова, Институт химии Дальневосточного отделения РАН

доцент, кандидат химических наук

Людмила Алексеевна Земнухова, Институт химии Дальневосточного отделения РАН

главный научный сотрудник, доктор химических наук, профессор

Литература

Patent 2319665 (RU). 2008. (in Russ.).

Drummond C., McCann R., Patwardhan S.V. Chemical Engineering Journal, 2014, vol. 244, no. 15, pp. 483–492. DOI: 10.1016/j.cej.2014.01.071.

Selyayev V.P., Kupriyashkina L.I., Kechutkina Ye.L., Gorenkov A.O. Vestnik povolzhskogo gosudarstvennogo tekhno-logicheskogo universiteta. Seriya: Materialy. Konstruktsii. Tekhnologii, 2018, no. 1, pp. 7–13. (in Russ.).

Demyanova L.P., Rimkevich V.S., Buynovskiy A.S. Journal of Fluorine Chemistry, 2011, vol. 132, no. 12, pp. 1067–1071. DOI: 10.1016/j.jfluchem.2011.06.003.

Zemnukhova L.A., Fedorishcheva G.A., Yegorov A.G., Sergiyenko V.I. Zhurnal prikladnoy khimii, 2005, vol. 78, no. 2, pp. 324–328. (in Russ.).

Zemnukhova L.A., Yegorov A.G., Fedorishcheva G.A., Barinov N.N., Sokol'nitskaya T.A., Botsul A.I. Neorganicheski-ye materialy, 2006, vol. 42, no. 1, pp. 27–32. (in Russ.).

Real C., Alcalá M.D., Criado J.M. Journal of the American Chemical Society, 1996, vol. 79, no. 8, pp. 2012–2016. DOI: 10.1111/j.1151-2916.1996.tb08931.x.

de Souza M.F., Magalhães W.L.E., Persegil M.C. Materials Research, 2002, vol. 5, no. 4, pp. 467–474. DOI: 10.1590/S1516-14392002000400012.

Liou T.-H., Chang F.-W., Lo J.-J. Industrial and Engineering Chemistry Research, 1997, vol. 36, no. 3, pp. 568–573. DOI: 10.1021/ie9604536.

Zemnukhova L.A., Panasenko A.Ye., Tsoy Ye.A., Fedorishcheva G.A., Shapkin N.P., Artem'yanov A.P., Mayorov V.YU. Neorganicheskiye mater, 2014, vol. 50, no. 1, pp. 82–89. (in Russ.).

Rohatgi K., Prasad S.V., Rohatgi P.K. Journal of Materials Science Letters, 1987, vol. 6, issue 7, pp. 829–831. DOI: 10.1007/BF01729027.

Luyi Sun, Kecheng Gong. Ind. Eng. Chem. Res., 2001, vol. 40, pp. 5861–5877. DOI: 10.1021/ie010284b.

Damodhar G., Prabir G. Journal of Water Process Engineering, 2017, vol. 19, pp. 156–163. DOI: 10.1016/j.jwpe.2017.07.025.

Arefieva O.D., Zemnukhova L.A., Morgun N.P., Rybin V.G., Tsvetnov M.A., Kovshun A.A., Panasenko A.E. Air, Soil and Water Research, 2015, vol. 8, pp. 59–65. DOI: 10.4137/ASWR.S31623.

Sheveleva I.V., Kholomeydik A.N., Voyt A.V., Zemnukhova L.A. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2009, no. 4, pp. 171–176. (in Russ.).

Zemnukhova L., Kharchenko U., Beleneva I. International Journal of Environmental Science and Technology, 2014, no. 12, pp. 1495–1502. DOI: 10.1007/s13762-014-0529-8.

Yekimova I.A., Minakova T.S. Polzunovskiy vestnik, 2013, no. 1, pp. 67–71. (in Russ.).

Tanabe K. Tverdyye kisloty i osnovaniya. [Solid acids and bases]. Moscow, 1973, 184 p. (in Russ.).

Zakharova N.V., Sychev M.M., Korsakov V.G., Myakin S.V. Kondensirovannyye sredy i mezhfaznyye granits, 2011, vol. 13, no. 1, pp. 56–62. (in Russ.).

Minakova T.S. Adsorbtsionnyye protsessy na poverkhnosti tverdykh tel. [Adsorption processes on the surface of solids]. Tomsk, 2007, 283 p. (in Russ.).

Ikonnikova K.V. Teoriya i praktika rN-metricheskogo opredeleniya kislotno-osnovnykh svoystv poverkhnosti tverdykh tel. [Theory and practice of pH-metric determination of acid-base properties of the surface of solids]. Tomsk, 2011, 85 p. (in Russ.).

Certificate of state registration of the database 2019620391 (RU). 2019. (in Russ.).

Chukin G.D. Khimiya poverkhnosti i stroyeniye dispersnogo kremnezoma. [Surface chemistry and structure of dispersed silica]. Moscow, 2008, 172 p. (in Russ.).

Kholomeydik A.N. Polucheniye, sostav i svoystva kremniy- i uglerodsoderzhashchikh produktov pererabotki plodo-vykh obolochek risa : dissertatsiya kandidat khimicheskikh nauk. [Obtaining, composition and properties of silicon- and car-bon-containing products of processing of fruit husks of rice: dissertation candidate of chemical sciences]. Vladivostok, 2016, 136 p. (in Russ.).

Chuyko A.A., Tertykh V.A., Lobanov V.V. Meditsinskaya khimiya i klinicheskoye primeneniye dioksida kremniya. [Medical chemistry and clinical applications of silicon dioxide]. Kiev, 2003, 414 p. (in Russ.).

Pakhnutova Ye.A., Slizhov YU.G. Zhurnal fizicheskoy khimii, 2014, vol. 88, no. 7-8, pp. 1228–1232. DOI: 10.7868/s0044453714080226. (in Russ.).

Antoshkina Ye.G., Smolko V.A. Vestnik Yuzhno-ural'skogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya Matematika, fizika, khimiya, 2008, issue 10, no. 7, pp. 65–68. (in Russ.).

Опубликован
2021-03-16
Как цитировать
1. Арефьева О. Д., Пироговская П. Д., Панасенко А. Е., Ковехова А. В., Земнухова Л. А. КИСЛОТНО-ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА АМОРФНОГО ДИОКСИДА КРЕМНИЯ ИЗ СОЛОМЫ И ШЕЛУХИ РИСА // Химия растительного сырья, 2021. № 1. С. 327-335. URL: http://journal.asu.ru/cw/article/view/7521.
Выпуск
Раздел
Технологии

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)