CC BY
196
Заключение
Анализ биохимических результатов сыворотки крови экспериментальных животных с внутрисуставным переломом бедра показал, что при перрораль-ном введении препарата, обладающего инсулинопо-добными свойствами, активация процессов остеоге-неза идет несколько быстрее, чем при внутриартику-лярном введении. Данное обстоятельство подтверждается тем, что при внутриартикулярном и приперо-ральном введении препарата происходит повышение щелочной фосфатазы, при пероральном введении снижается активность кислой фосфатазы, в отличие от внутриартикулярного введения.
Список литературы
1. Анкин Л.Н., Анкин H.J1. Практика остеосинтеза и эндопро-
тезирование. - Киев, 1996. - 304 с.
2. Буачидзе О.Ш., Оноприенко Г.А., Волошин В.П. и др.
Отдаленные результаты эндопротезирования тазобедренного сустава // VI съезд травматологов и ортопедов России. - Н.Новгород, 1997. - С. 529-533.
3. Зиненко Т.Н. Глюкозамин в физиологической регенерации
суставного хряща / VII Республиканская школа: Биология опорно-двигательного аппарата. Харьков, 810 июня 1994г. // Ортопед, травматол. -1994. - № 4. -С. 76.
4. Мажуга П.М., Черкасов В.В. Оценка функционального
состояния хондроцитов суставного хряща по данным электронной микроскопии, авторадиографии и люми-нисценции // Цитология и генетика. - 1971. - № 5. -С. 452-458.
5. Пашук А.Ю., Мезенцева P.M. Комплексное лечение артро-
зов крупных суставов с применением мукартина и артепарона // Труды института ортопедии и травматологии. - Рига, 1991. - Вып. 21. - С. 57-62.
6. Разработка нового противоартрозного средства на
основе Дглюкозамина /В.А. Колепанцев, И.И. Самокиш,-Ю.К Василенко и др. // Тезисы докл. II Российского национального конгресса «Человек и лекарство». - М.: РЦ «Фармединфо», 1995. - С. 120.
7. Романчиков Ю.М. Факторы роста. Вторичные мессенд-
жеры и онкогены // Успехи совр. биологии. - 1991. -Т.111,- № 1. - С. 19-33.
8. Сергеев C.B., Жмотова Е.А., Киммельфельд И.М. и др.
Эволюция коксартроза в свете экспертизы трудоспособности // Вестник травматол. и ортопед. - 1996. -№2. - С. 3-5.
9. Bllllnghurst RC, Buxton EM, Edwards MG. Use of an
antineoepitope antibody for identification of type-ll collagen degradation in equine articular cartilage. // Am. J. Vet. Res. - 2001. - Vol. 62, N7.-P. 1031-1039.
СЕРИЯ «ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ», ВЫПУСК 5
УДК 541.135; 543.7
Л.В.Мосталыгина, А.Г.Мосталыгин, А.В.Костин, С.Н.Елизарова, Н.АЛбабкова Курганский государственный университет
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОЧКИ НУЛЕВОГО ЗАРЯДА БЕНТОНИТОВОЙ ГЛИНЫ ЗЫРЯНСКОГО
МЕСТОРОЖДЕНИЯ МЕТОДОМ ВЕСОВОГО ТИТРОВАНИЯ
Аннотация
Определена точка нулевого заряда бентонитовой глины Зырянского месторождения методом весового титрования при разных ионных силах и при различном исходном значении рН. Показано, что ионная сила раствора влияет на данный показатель.
Ключевые слова: бентонитовая глина, точка нулевого заряда,титрование.
L.V.Mostalygina, A.V.Kostin, S.N.EIizarova,
N.A.Ababkova
Kurgan State University
IDENTIFYING THE POINT OF ZERO CHARGE OF BENTONITE CLAY ZYRYANSKY DEPOSITS BY WEIGHT TITRATION
Annotation
The point of zero charge ofbentonite clay Zyryansky deposits by weight titration method at different ionic strengths and at different initial pH has been defined. It is shown that the ionic strength of the solution affects the figure.
Keywords: bentonite clay, the point of zero charge, the titration.
Введение
Природные сорбенты исследуют широко по причине их высоких сорбционных свойств, безвредности для окружающей среды, дешевизны. Нами в качестве объекта изучения выбрана бентонитовая глина Зырянского месторождения Курганской области — местное сырье.
Известно, что многие геохимические процессы -удаление загрязнений из подземных вод, формирование пород, изменение почвенного состава - включают процессы адсорбции на границе раздела минерал/вода. Такие процессы, как адсорбция на поверхности минералов протонов, органических веществ, а также катионов металлов влияют на заряд поверхности [1]. Таким образом, для объяснения механизма сорбции веществ различной природы на поверхности данного минерала необходима количественная инфор-
107
мация о характеристиках поверхностного заряда на глине. Глины различных месторождений имеют свои физико-химические особенности, что непосредственно влияет на величину точки нулевого заряда (ТНЗ).
Точка нулевого заряда (ТНЗ) или рНТНЗ - это значение рН, при котором общий чистый заряд поверхности частицы равен 0. Значение рН точки нулевого заряда является очень важной электрохимической характеристикой минералов. Если значение рН окружающего раствора будет превышать рНТНЗ, то минерал будет способен к поглощению в основном катионов. Если значение рН раствора ниже рНТНЗ, минерал поглощает преимущественно анионы. Наличие в составе твердой фазы почвы минералов с разными значениями рНТНЗ существенно влияет на процессы поглощения и десорбции химических элементов, присутствующих в почвенных растворах в катионной и анионной формах [1; 2].
ТНЗ - это важный параметр, играющий решающую роль во многих химических явлениях, таких, как адсорбция, взаимодействие частиц в коллоидальных суспензиях, коагуляция, растворение минералов гидроксидов, электрохимических явлениях. Для его определения разработано несколько методов. Наиболее часто используются классические методы потен-циометрического титрования, реже - весового титрования. Данные по потенциометрическому определению ТНЗ весьма противоречивы и значения варьируются от 2,6 до 8,8 в зависимости от условий эксперимента [1; 2]. Поэтому на первом этапе стояла задача определения ТНЗ бентонитовой глины Зырянского месторождения весовым методом. Дальнейшие исследования предполагают сопоставление двух методов — весового и потенциометрического.
1. Материалы и методы исследования
1.1. Подготовка глины
Использованный в работе материал — бентонитовая глина Зырянского месторождения - исследован нами ранее. Материал в предшествующих работах охарактеризован нами методами ИК-спектроскопии, рентгенофазового анализа, сканирующей электронной микроскопии и других.
Среднюю пробу бентонитовой глины Зырянского
месторождения грубого помола просушивали до постоянной массы при температуре 105±50 в течение 3 часов, далее просеивали через сито с диаметром отверстий 0,1 мм. Из глины готовили около 50 навесок массой 0,05 г.
2.2. Приготовление раствора хлорида натрия
Для приготовления раствора с концентрацией 0,1М навеску препарата 1,4625г растворяли в 250мл дистиллированной воды. Путем последовательного разбавления получали растворы с концентрациями 0,01М и 0,001 М, которые создавали в растворе ионную силу (I) равную 0,1; 0.01 и 0,01 соответственно.
2.3 Методика определения точки нулевого заряда бентонитовой глины методом весового титрования
Традиционным является метод кислотно-основного титрования. Однако ряд авторов предлагают использовать метод весового титрования [3; 4]. Суть метода — измерение величины предельного значения рН при увеличении весовых фракций бентонитовой глины.
В стакан вместимостью 50 мл наливали 30 мл раствора хлорида натрия с требуемой ионной силой. Измеряли рН исходного раствора. В стакан помещали навеску глины (0,05г) и перемешивали с помощью магнитной мешалки в течение 10 минут до установления равновесного значения рН. После чего добавляли очередную порцию глины. Эксперимент продолжали до неизменного значения рН при добавлении минерала. Таким образом, в этой части исследований меняли значения ионной силы (0,1; 0,01; 0,001). Следующий эксперимент проводился при одной ионной силе (0,01М) и различных исходных значениях рН исследуемой суспензии глины. Начальное значение рН меняли с помощью фиксанальных растворов гид-роксида натрия и соляной кислоты.
2. Результаты и их обсуждение
Данные по исследованию зависимости точки нулевого заряда глины от ионной силы представлены в табл. 1.
Как видно из результатов весового титрования, ионная сила влияет на величину точки нулевого заряда, а значит, и на электрохимические свойства повер-
Таблица 1
Зависимость рН от массы глины при различных ионных силах
0,1М №С1 0,01М ШС1 0,001М ша
Масса глины рН Масса глины рН Масса глины рН
0 6,17 0 6,1 0 6,56
0,05 8,00 0,05 7,65 0,05 8,00
0,10 8,02 0,10 8,20 0,10 8,72
0,15 8,16 0,15 8,36 0,15 8,82
0,20 8,36 0,20 8,53 0,20 8,98
0,25 8,50 0,25 8,62 0,25 9,00
0,30 8,54 0,30 8,63 0,30 9,09
0,35 8,54 0,35 8,63 0,35 9,15
0,40 8,54 0,40 8,70 0,40 9,15
0,45 8,54 0,45 8.76 0,45 9,16
0,50 8,54 0,50 8,76 0,50 9,16
108
ВЕСТНИК КГУ, 2012. №3
хности: понижение ионной силы приводит к увеличению рНТНЗ от 8,54 (1=0,1) до 9,16 (1=0,001). Это говорит о том, что при разных ионных силах рН перезарядки поверхности глины, а соответственно способность ее к катионному или анионному обмену, меняется, что требуется учесть при объяснении механизма сорбции на поверхности глины положительно и отрицательно заряженных частиц. При ионной силе, равной 0,01, в интервале рН от 8,54 до 9,16 поверхность глины остается заряженной отрицательно, в это время из глины «выходят» гидроксид-ионы, что приводит к одновременному понижению заряда поверхности до нуля и повышению их концентрации в растворе, а значит, сдвигу величины рН в щелочную область. Аналогичные результаты для монтмориллонита, иллита и некоторых почв получены в работах Хендершота с сотрудниками [5] и Мадрида с сотрудниками [6]. Кривые зависимости рН суспензии от массы глины при различных концентрациях №С1 не пересекались.
Определение точки нулевого заряда при одной ионной силе (0,01М №С1) и разных значениях рН позволило установить точное значение рНТНЗ (табл. 2, рис. 1). Из рис. 1 видно, что при добавлении твердого минерала глины значение рН суспензии меняется и асимптотически приближается к некоторому постоянному пределу. При этом направление изменения рН определяется начальной его величиной. Значение рН, при котором прибавление глины не вызывает изменения рН системы, можно найти и интерполяцией. Найденное значение рН оказалось равным 8,75 и дает ТНЗ твердой фазы.
Заключение
Результаты исследований показали:
1. Образцы бентонитовой глины Зырянского месторождения в растворах с различной ионной силой (0,1; 0,01; 0,001М) дают кривые сорбции протонов, которые не пересекаются между собой.
2. Ионная сила влияет на величину точки нулевого заряда, а значит, и на электрохимические свойства поверхности: понижение ионной силы приводит к увеличению рНТНЗ от 8,54 (1=0,1) до 9,16 (1=0,001).
3. При одном значении ионной силы исходного раствора (0,01) и различных рН все кривые асимптотически приблизились к постоянной предельной величине, равной 8,75. Ее мы считаем точкой нулевого заряда исследуемого минерала.
m, г
Рис. 1. Зависимость величины рН суспензии глины от ее массы при различных значениях рН исходного раствора (1=0,01)
4. Предполагается в ближайшее время провести сравнительный анализ двух методов определения ТНЗ глины - потенциометрического и весового титрования для установления истинного значения ТНЗ, что позволит лучше понять механизмы сорбции на поверхности глины.
Список литературы
1. Криаа А., Хамди Н, Срасра Э. Химия кислотно-основных
взаимодействий для монтмориллонита и бейделит-монтмориллонитного смектита // Электрохимия. -2007. - Т.43, №2. - С.175-187.
2. Фрини-Срасра Н., Криаа А,Срасра Е. Кислотно-основные
свойства Тунисского палыгорскита в водной среде // Электрохимия.- 2007. - Т.43, №7. - С.834-842.
3. Avena M, De Hauli C.P.//J.Colloid Interface Sci.1998.-V. 202.-
P.195
4. Nov S.J., Schwartz A.J.//J.Colloid Interface Sci.1989.-V. 130.-
P.157
5. Hendershot W.H., Lavkulich L.M. // Soil Sci. Soc. Amer.J.
1983. - V. 47. - P. 1252.
6. Madrid L., Diaz-
Barrientos E. // J. Soil Sci. Soc. 1988.V. - 39. P. - 215.
Таблица 2
Зависимость рН суспензии глины от массы глины при различных значениях рН исходного раствора (1= 0,01)
Масса рН Масса рН Масса рН
0 10,16 0 9,32 0 6,1
0,05 9,30 0,05 8,95 0,05 7,65
0,10 8,39 0,10 8,73 0,10 8,20
0,15 8,27 0,15 8,75 0,15 8,36
0,20 8,29 0,20 8,70 0,20 8,53
0,25 8,36 0,25 8,79 0,25 8,62
0,30 8,38 0,30 8,76 0,30 8,63
0,35 8,42 0,35 8,75 0,35 8,63
0,40 8,47 0,40 8,75 0,40 8,70
0,45 8,55 0,45 8,75 0,45 8.76
0,50 8,58 0,50 8,75 0,50 8,76
0,55 8,60 0,55 8,75 0,55 8,76
0,60 8,75 0,60 8,75 0,60 8,76
СЕРИЯ «ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ», ВЫПУСК 5
109
