Дослідження ефективності плазмохімічного одержання нанодисперсій срібла порівняно з традиційними способами

The application of plasma discharges of different methods of generation is an innovative, environmentally safe and promising method of synthesizing silver nanodispersions. The efficiency of using the contact nonequilibrium low-temperature plasma in comparison with the conventional method of chemical reduction in solutions and photochemical deposition is investigated. Plasma-chemical synthesis of silver nanodispersions from water AgNO3 solutions without the use of additional reducing reagents and in the presence of sodium alginate stabilizing reagent is carried out. It is found that the yield of silver nanoparticles in the plasma-chemical synthesis is 95.10–97.17 %. The obtained data are obtained by the chemical reduction method in solutions (93.9 %) and photochemical deposition (20.0 %). It is found that in the plasma-chemical synthesis of silver nanodispersions, the introduction of sodium alginate into the reaction mixture increases the yield of silver nanoparticles and allows synthesizing stable colloidal silver solutions. It is shown that the formation of silver nanodispersions under plasma discharge is characterized by the presence of the peak λmax=400–420 nm. The formation of silver nanoparticles was confirmed by the X-ray diffraction analysis. Microscopic examination (SEM) indicates that the size of the formed silver particles is up to 100 nm. The mechanism of synthesizing silver nanoparticles in the sodium alginate solution under plasma discharge is proposed. The obtained data testify to the promising application of the nonequilibrium plasma for the controlled synthesis of silver nanodispersions and the need for further research in this directionИсследована эффективность использования контактной неравновесной низкотемпературной плазмы для получения нанодисперсий серебра. Разряд плазмы используют как инструмент получения нуль-валентного аргентума из водных растворов ионов соли без использования химических реагентов-восстановителей. Выход наночастиц при плазмохимическом получении оценены по сравнению с показателями при традиционных методах химического восстановления в растворах и фотохимического осаждения. Установлены размерные характеристики плазмохимически полученных наночастиц серебраДосліджено ефективність використання контактної нерівноважної низькотемпературної плазми для одержання нанодисперсій срібла. Розряд плазми використовують як інструмент отримання нуль-валентного арґентуму з водних розчинів іонів солі без використання хімічних реагентів-відновників. Вихід наночасток при плазмохімічному одержані оцінено порівняно з показниками при традиційних методах хімічного відновлення в розчинах та фотохімічного осадження. Встановлено розмірні характеристики плазмохімічно одержаних наночасток срібл

Вплив мономерної форми ортокремнієвої кислоти на стабільність полі-алюмокремнієвих коагулянтів та їх ефективність у водопідготовці питної води

The object of the study was polymeric alumino-silicon coagulants modified with the monomeric form of orthosilicate acid. The methods and precursors for obtaining stable solutions of composite alumino-silicon coagulants, as well as the effectiveness of coagulation treatment of a surface source of drinking water, were considered. The samples were obtained in two ways: 1) partial hydrolysis of medium-basic aluminum polyhydroxychloride together with sodium silicate solution (PolyAKKg); 2) mixing highly basic aluminum polyhydroxychloride together with a ready solution of orthosilicic acid with a high (above 50 %) monomer content (PolyAKKz). In the course of research, the problem of the short shelf life of composite alumino-silicon coagulants was solved, which had prevented their industrial implementation in drinking water preparation processes. It was established that the resulting composite coagulants had the following parameters: Al2O3, 8.075–8.725 %; SiO2, 0.058–0.725 %; Al/Si ratio, 20–250; basicity, 41.4–80.7 %. The effectiveness of the obtained composite coagulant and commercial coagulant was tested under laboratory conditions at a surface source of drinking water by reducing turbidity and by the concentration of residual aluminum in the water after coagulation. The results showed that composite coagulants of the PolyAKKz type with the addition of orthosilicic acid with a high monomer content (above 50 %) obtained using methanesulfonic acid hydrolysis as a precursor have higher solution stability compared to other precursors or coagulants of the PolyAKKg type. The study results could be used to design new composite coagulants for the preparation of drinking water from surface sources with high turbidityОб’єктом дослідження були полімерні алюмокремнієві коагулянти модифіковані мономерною формою ортосилікатної кислоти. Розглянуті методи та прекурсори для отримання стабільних розчинів композитних алюмокремнієвих коагулянтів, а також ефективність коагуляційної обробки поверхневого джерела питної води. Зразки були отримані двома шляхами: 1) частковий гідроліз середньоосновного полігідроксихлориду алюмінію разом з розчином силікату натрію (ПоліАККг); 2) змішування високоосновного полігідроксихлориду алюмінію разом з готовим розчином ортокремнієвої кислоти з високим (вище 50 %) вмістом мономеру (ПоліАККз). В ході досліджень була вирішена проблема короткого терміну зберігання композитних алюмокремнієвих коагулянтів, що заважало їх промисловому впровадженню в процеси підготовки питної води. Встановлено, що отримані композитні коагулянти мали наступні параметри: Al2O3 – 8,075–8,725 %, SiO2 – 0,058–0,725 %, Al/Si співвідношення 20–250, основність 41,4–80,7 %. Ефективність отриманого композитного коагулянту та комерційного коагулянту перевірялась в лабораторних умовах на поверхневому джерелі питної води за зменшенням каламутності та за концентрацією залишкового алюмінію у воді після коагуляції. Отримані результати показали що композитні коагулянти типу ПоліАККз з додаванням ортокремнієвої кислоти з високим вмістом мономеру (вище 50 %) отриманної з використанням в якості прекурсору гідролізу метансульфонової кислоти, мають вищу стабільність розчинів порівняно з іншими прекурсорами чи коагулянтами типу ПоліАККг. Отримані результати можуть бути використанні при розробці нових композитних коагулянтів для підготовки питної води з поверхневих джерел з високою каламутніст

Intensification of Sulfuric Acid Leaching of Altered Ilmenite via Adding Fluoride Activator

A new method of altered ilmenite processing has been studied. In this method, sulfuric acid is used as the reaction medium of the process, and fluoride ions are activators of the dissolving process of the rutile part of the ore raw material. The regression model of the sulfate–fluoride leaching process was developed and analyzed by using the response surface method of 23 matrix. The obtained model is adequate and well describes the studied process. The influence of Ti:F molar ratio, temperature, and sulfuric acid concentration on the leaching process are investigated in this work in order to optimize the studied process. It is experimentally proved that leaching at temperatures above 100 °C, at a molar ratio of Ti:F of more than 1:2, and the use of solutions of sulfuric acid with concentrations of more than 85 wt.% is not optimal because the extraction degree of titanium is reduced. The intensification of the process of sulfuric acid leaching by dividing the main stage of chemical dissolution of ilmenite into two stages was proposed. This method allows to leach up to 95.9% of titanium, which is 1.6–1.9 times higher in comparison with the classical technology of leaching altered ilmenite