Применение диатомита

Введение

На сегодняшний день такие природные минеральные образования как диатомиты находят широкое практическое применение в различных отраслях промышленности благодаря высокой поглотительной способности, пористости, термостойкости и кислотоустойчивости. Что касается сельского хозяйства, то У. Г. Дистановым [25, 304] было предложено два возможных направления использования этих природных материалов:

в качестве носителей и наполнителей пестицидов и для получения пролонгированных удобрений,

как массы, предотвращающей слёживание тех же удобрений и ядохимикатов.

Кроме того, в ряде публикаций упоминается об инсектицидном действии дустов кремнезёма [3; 44]. Проведённые за последние десятилетия исследования, посвящённые роли кремния и его соединений в почвенных процессах, резко расширили круг возможных областей применения природных кремнезёмов в этой отрасли. Минералы кремния рассматривают как источник растворимого кремнезёма, который играет важную роль в формировании плодородия почв, повышении продуктивности растений и их устойчивости к болезням и вредителям [3; 16; 19]. В. М. Дьяков и его коллеги ссылаются на опыт использования в качестве удобрений диатомитов, внесение которых в почву увеличивает её буферность и адсорбционные свойства, а также “способствует снижению железной и алюминиевой интоксикации растений” [19, 5], что особенно актуально для кислых почв. Однако механизм действия диатомитов и их участия в почвенных процессах ещё недостаточно изучен.

На территории Ульяновской области разведаны и эксплуатируются в промышленных масштабах крупные месторождения этих кремнистых пород. В этом свете становится особенно интересной перспектива использования для мелиорации почв местных диатомитов, по запасам которых наш регион занимает одно из первых мест в СНГ и России.

Диатомит представляет собой не чистый силицит: помимо опалового кремнезёма в нём содержится глинистый и обломочный материал. Глинистые минералы, содержание которых в породе может достигать 20% и более, в определённом диапазоне значений рН среды могут стать дополнительным источником подвижных форм алюминия и железа и таким образом усугубить негативные явления, связанные с истощением буферной ёмкости почв. По содержанию в породе кислород, кремний, алюминий и железо занимают те же места, что и в почве. Общеизвестно, что реакция среды является одним из основных факторов, определяющим поведение алюминия и железа в почвах. Поэтому возникла идея создания простейшей модельной системы, позволяющей спрогнозировать поведение диатомита в целом, его отдельных компонентов в реальных почвах с различной кислотностью. Целью нашего исследования было выбрано изучение особенностей поведения алюминия и железа, входящих в состав диатомита, в системе твердая фаза–раствор. Для её достижения были поставлены следующие задачи:

установить минералогический и химический состав исследуемого диатомита;

экспериментально определить возможный выход алюминия и железа из диатомита при различных значениях pH раствора извлечения,

исследовать способность к адсорбции катионов из раствора и связанную с ней кислотно-основную буферность породы в условиях модельной системы.

Для решения этих задач в качестве объекта исследования был выбран диатомит Инзенского месторождения Ульяновской области – самого крупного и наиболее интенсивно эксплуатируемого. Исследования проводились с использованием общепризнанных методов: потенциометрии, фотоколориметрии, рентгеноспектрального анализа.

Соколовой Т.А. и её коллегами [36] проводились модельные эксперименты с целью выяснить влияние глинистых минералов на поведение алюминия в системе твёрдая фаза – раствор. Исследования Ульриха и Швертмана были посвящены роли отдельных минералов почвы в создании её кислотно-основной буферности [39, 48]. Но в известной нам литературе механизм действия диатомита как смеси минералов в почве не освещался.

Практическая значимость работы определяется серьёзной угрозой, которую представляет закисление почв интенсивно эксплуатируемых пахотных угодий, потеря ими плодородия, и непродуманное использование минеральных удобрений.

Экспериментальная часть

2.1 Введение в эксперимент

Рассматривая возможность применения диатомита для мелиорации и реанимации антропогенно нарушенных почв, необходимо принимать во внимание, что глинистые минералы являются постоянным компонентом породы. По данным многочисленных исследований алюмосиликатная составляющая почвенного поглотительного комплекса (ППК) и минералы гидроокислов железа при кислой реакции среды становятся источником подвижных форм алюминия и железа, которые оказывают прямое токсичное воздействие на растения и способствуют дальнейшему снижению  pH почвенного раствора.

Высокая пористость диатомита и хорошие адсорбционные характеристики предполагают его участие в процессах поглощения катионов из раствора, а значит и создания кислотно-основной буферности почв. Именно поэтому мы поставили перед собой задачи:

экспериментально определить возможный выход алюминия и железа из диатомита при различных значениях pH раствора извлечения,

исследовать способность к адсорбции катионов из раствора и связанное с ней буферное действие породы.

Для расчёта относительного выхода исследуемых элементов в раствор необходимы данные об их валовом содержании в породе, и в начале был определён химический состав исследуемых образцов диатомита.

В ходе экспериментов были получены данные, отражающие взаимодействие различных компонентов диатомита (твёрдой фазы) с катионами раствора извлечения. Отслеживались следующие параметры: pH раствора извлечения, pH соляной вытяжки (фильтрата), концентрации ионов Al3+и Fe3+. На основе полученных экспериментальных данных рассчитывались показатели относительного выхода алюминия и железа в раствор.

2.2. Материал и методы исследования

Материалом для исследования послужил диатомит, добываемый на первом участке Инзенского месторождения Ульяновской области (его светлая разность).

Химический состав исследуемого диатомита был определён методом рентгеноспектрального анализа, используемый для определения макрокомпонентов. Он основан на измерении флуоресцентного излучения определяемых элементов в пробе, приготовленной сплавлением с тетраборатом лития при t=1150°.

В ходе экспериментов проводилось фотоколориметрическое определение ионов Al3+и Fe3+ в исследуемых растворах. В основе метода лежит образование окрашенных комплексных соединений солями алюминия и трёхвалентного железа с веществами-красителями. Интенсивность окрашивания измеряется оптической плотностью D, которая в свою очередь определяется содержанием исследуемых веществ в растворах. Для измерения оптической плотности был задействован фотоэлектроколориметр КФК-2. Определение концентраций алюминия и железа осуществлялось методом построения градуировочных графиков. Он предполагает приготовление шкалы растворов сравнения с известными концентрациями этих элементов, определение их оптической плотности и построение на основе полученных данных калибровочных кривых. Они дают возможность, зная величину D, установить значение CAl3+ или CFe3+.

Фотоколориметрия является одним из наиболее чувствительных и широко используемых методов определения металлов в природных водах и почвенных растворах. Содержание Al3+определялось по стандартной методике с ксиленоловым оранжевым [32, 231], Fe3+ – сульфосалициловым методом.[34, 96].

Измерение рН исследуемых растворов проводилось потенциометрическим методом. Для этого использовали лабораторный рН-метр ЛПУ-01 с хлорсеребряным и стеклянным электродами соответственно в качестве электрода сравнения и измерительного электрода.

Оборудование и реактивы

Эксперименты проводились с использованием следующего лабораторного оборудования:

Аквадистиллятор ДЭ-4-2;

Аппарат для встряхивавния АВУ-6с;

Весы аналитические;

Весы лабораторные равноплечие 2 класса ВЛР-200;

Весы торсионные ВТ-500;

Колориметр фотоэлектрический концентрированный КФК-2;

Кюветы с толщиной просвечивающего слоя 1 см;

Лабораторный рН-метр ЛПУ-01;

Шкаф вытяжной;

Шкаф сушильно-стерилизационнный ШСС-80п;

Штатив лабораторный ШЛ-02;

Электропечь сопротивления, камерная лабораторная СНОЛ-1,6.2,5 111ИЗ; и реактивов:

Алюминий металлический х.ч. (по ГОСТ 13736-68)

Аммиак водный ч.д.а.

Железоаммонийные квасцы ч.

Калий фосфорнокислый однозамещённый ч.

Калий хлористый х.ч.

Калий щавелекислый ч.

Кислота аскорбиновая х.ч.

Кислота серная ч.д.а. (ρ=1,83)

Кислота соляная ч.д.а. (ρ=1,19)

Кислота сульфосалициловая х.ч.

Кислота уксусная, ледяная х.ч.

Ксиленоловый оранжевый ч.д.а.

Натрий фосфорнокислый двузамещённый ч.

Натрий тетраборнокислый ч.

2.3 Методики проведения экспериментов

1. Нами была разработана методика определения выхода алюминия и железа из диатомита в зависимости от рН раствора извлечения.

Д. С. Орловым было показано, что при трансформации поверхностных слоёв кристаллической решётки алюмосиликатов и растворении минералов гидроксида железа в растворе появляются вместе с простыми ионами Al3+и Fe3+ гидроксокомплексы переменной основности [36, 28]. Концентрация и формы соединений алюминия и железа регулируются главным образом степенью кислотности или щёлочности раствора [28, 126]. Их состав и роль в почвенно-химических процессах ещё недостаточно изучены, поэтому мы сочли нужным определять выход алюминия и железа из диатомита по концентрации простых ионов, для которых разработан ряд стандартных методик.

Чтобы подавить реакции гидролиза этих элементов в качестве раствора извлечения был взят 1 М раствор KCl – нейтральной соли, полностью диссоциирующей на ионы в растворе и не оказывающей влияние на его реакцию. Нужные значения рН раствора устанавливались с помощью сильноразбавленных растворов соляной кислоты и аммиака.

Для проведения опытов брались навески порошка нативного диатомита и диатомита, прокалённого в муфельной печи при 850°С в течение 4 часов, массой 10 г. Взвешивание производилось на лабораторных весах ВЛР-200. Навески помещали в 50 мл раствора с измеренным рН. Опытным путём было установлено, что рН суспензии устанавливается приблизительно в течение получаса, эта цифра и была выбрана в качестве времени экспозиции tэкс. Через 0,5 часа постоянного перемешивания с использованием аппарата для встряхивания исследуемую суспензию пропускали через бумажный фильтр, затем определяли рН фильтрата и концентрации ионов Al3+и Fe3+  (С Al3+ и С Fe3+ ).

По данным валового химического состава рассчитывались показатели относительного выхода алюминия и железа из диатомита (в пересчёте  на 100 г породы и в массовых процентах).

2. Кроме того, в серии опытов исследовалось поглощение нативным диатомитом алюминия из раствора AlCl3 и влияние порошка на значение рН раствора. Раствор соли готовился как один из рабочих растворов сравнения по методике определения алюминия с ксиленоловым оранжевым [32, 231]  (с 1 М раствором KCl в качестве растворителя для предотвращения гидролиза). Концентрация Al3+ в нём составила 0,0086 мг/см3. Подкисляя и подщелачивая исходный раствор с помощью сильноразбавленных растворов соляной кислоты и аммиака, мы получили серию растворов извлечения с известными значениями рН и концентрации алюминия.

Соотношение масса порошка/объём раствора и время экспозиции – те же, что при определении выхода алюминия в зависимости от рН раствора извлечения. Пропустив исследуемую суспензию через бумажный фильтр, проводили определение рН фильтрата и концентрации в нём ионов Al3+  (С Al3+).

Определение содержания алюминия в исследуемых растворах

Алюминий в растворе образует комплекс с ксиленоловым оранжевым алого цвета., поэтому CAl3+ определяется по интенсивности окрашивания, возникающего при прибавлении к анализируемой пробе раствора этого красителя. Чтобы устранить мешающее влияние ионов Fe3+, которые также способны реагировать с ксиленоловым оранжевым, перед окрашиванием раствора к нему приливают раствор аскорбиновой кислоты, восстанавливающей железо до трёхвалентного состояния. Интенсивность окрашивания измеряется оптической плотностью D, которая в свою очередь определяется концентрацией Al3+ в растворах. Для измерения оптической плотности используют фотоэлектроколориметр КФК-2.

Предварительно готовят и окрашивают рабочую шкалу растворов сравнения для построения калибровочной кривой, отражающей зависимость оптической плотности раствора от содержания в нём алюминия.

Исходный образцовый раствор алюминия с СAl3+ 0,1 мэкв/см3  (0,9 мг/см3), необходимый для приготовления образцовых растворов, запасной окрашивающий раствор и раствор аскорбиновой кислоты готовят по методике определения алюминия с ксиленоловым оранжевым [32, 231].

Приготовление образцовых растворов алюминия:

а) исходного: 0,450 г металлического алюминия, взвешенного с точностью 0,001 г, помещают в мерную колбу вместимостью 500 см3. Туда же приливают 10 см3 разбавленной соляной кислоты. Колбу закрывают клапаном Бунзена и после прекращения бурного выделения водорода ставят на кипящую водяную баню до полного растворения алюминия. Затем колбу с раствором охлаждают и добавляют 37,5 г хлористого калия. Объём раствора доводят до метки дистиллированной водой и перемешивают. Полученный раствор содержит 0,1 мэкв/см3 (0,9 мг/см3) алюминия в виде иона Al3+ и может храниться в склянке с притёртой крышкой в течение одного месяца.

б) рабочего: берут 25 см3 исходного образцового раствора, приливают в мерную колбу на 250 см3, доводят объём до метки 1 М раствором KCl. Концентрация Al3+ в полученном растворе 0,09 мг/см3.

Приготовление шкалы образцовых растворов алюминия.

Рабочую шкалу растворов сравнения готовят в мерных колбах вместимостью 100 см3, отбирая мерной пипеткой следующие объёмы рабочего образцового раствора, указанные в таблице 2.1.

Таблица 2.1

Приготовление шкалы образцовых  растворов алюминия

№ раствора	1	2	3	4
Объём рабочего р-ра, мл	0	4	12	24
С Al3+, мг/см3	0	0,0036	0,0108	0,0216

Содержимое колб доводят 1 М раствором KCl до метки и тщательно перемешивают.

Приготовление окрашивающих растворов:

а) запасного: в небольшом количестве дистиллированной воды растворяется 10.9 г уксуснокислого натрия, взвешенного с погрешностью не более 0.1 г. Полученный раствор заливают в колбу на 1000 мл, добавляют 500 мл дистиллированной воды и 58 мл концентрированной уксусной кислоты и перемешивают. Затем добавляют растворенные в воде 0.4 г ксиленолового оранжевого, взвешенного с погрешностью не более 0.01 г и доводят дистиллированной водой до метки.

б) рабочего: он готовится посредством разведения запасного окрашивающего раствора в 5 раз дистиллированной водой.

Рабочий окрашивающий раствор и 0,02% раствор аскорбиновой кислоты готовят непосредственно в день проведения опытов.

Реактивы:

алюминий металлический;

калий хлористый, 1М раствор;

кислота аскорбиновая, 0,02% – ный раствор;

кислота соляная, разбавленный (3:2) раствор;

рабочий образцовый раствор алюминия с CAl3+ 0,01 мэкв/см3;

рабочий окрашивающий раствор с ксиленоловым оранжевым;

Ход определения

К 2 см3 фильтрата прибавляют 15 см3 раствора аскорбиновой кислоты (реактива 3) и содержимое перемешивают. Затем добавляют 15 см3 окрашивающего раствора (реактива 6) и снова перемешивают. Устойчивое окрашивание наступает не ранее чем через 2 часа после его прибавления.

По прошествии этого времени проводят фотометрирование исследуемого раствора в кювете с толщиной просвечивающего слоя 1 см относительно шкалы раствора сравнения №1 при λ=540 нм.

Приготовление и окрашивание, а затем и фотометрирование рабочей шкалы растворов сравнения производится по аналогичной схеме: 2см3 раствора из шкалы образцовых растворов+15 см3 реактива 3+15см3 реактива 6. Полученные значения D наносят на график против соответствующих концентраций алюминия в мг/см3, и на основе этих данных строится калибровочная кривая, по которой и определяется CAl3+ в фильтратах.

Погрешность измерения оптической плотности на КФК-2 составляет 0,5% (±0,005).

 


Таблица 2.2.

Зависимость оптической плотности растворов сравнения от концентрации ионов Al3+

№ раствора	1	2	3	4
С Al3+, мг/см3	0	0,0036	0,0108	0,0216
D	0	0,045	0,125	0,182

Определение содержания железа и в исследуемых растворах

Сульфосалициловая кислота образует с солями железа окрашенные комплексные соединения, причём в слабокислой среде она реагирует только с ионами Fe3+ (красное окрашивание). Концентрация железа (III) в фильтратах определяется по интенсивности окрашивания, возникающего при прибавлении к анализируемой пробе раствора этого красителя. Интенсивность окрашивания измеряется оптической плотностью D, которая в свою очередь определяется концентрацией Fe3+ в растворах. Для измерения оптической плотности используют фотоэлектроколориметр КФК-2.

Слабокислая реакция в исследуемой пробе создаётся с помощью разбавленных растворов соляной кислоты и аммиака.

Предварительно готовят и окрашивают рабочую шкалу растворов сравнения для построения калибровочной кривой, отражающей зависимость оптической плотности раствора от содержания в нём железа.

Стандартный раствор железа с СFe3+ 0,1 мг/см3, необходимый для приготовления образцовых растворов, готовят согласно методике определения содержания трёхвалентного железа сульфосалициловым методом [34, 96].

Приготовление стандартных растворов железа:

а) запасного: растворяют 0.8634 г железо-аммонийных квасцов  Fe(NH4) (SO4)2·12 H2O в мерной колбе вместимостью 1 л в небольшом количестве дистиллированной воды, добавляют 10 мл крепкой серной кислоты и доводят объём раствора до метки; 1 мл раствора содержит  0.1 мг Fe.

б) рабочего: 50 мл запасного стандартного раствора разбавляют до 1 л дистиллированной водой, каждый раз приготовляют свежий раствор; 1 мл раствора содержит 0.005 мг железа.

Приготовление шкалы стандартных растворов железа.

В мерные колбы емкостью 50 мл отмеривают от 0 до 20 мл рабочего стандартного раствора железа и доводят объемы дистиллированной водой до метки.

Таблица 2.3

Приготовление шкалы стандартных  растворов железа

№ раствора	1	2	3	4	5
Объём рабочего р-ра, мл	0	5	10	15	20
С Fe3+, мг/л	0	0,5	1,0	1,5	2,0

Список литературы

Айлер Р. Колллоидная химия кремнезёма и силикатов: Пер. с англ. –  – М.: Госстройиздат, 1959. – 288 с.

Айлер Р. Химия кремнезёма: Пер. с англ. В 2-х частях, ч.1 –  – М.: Мир, 1982. – 416 c.

Айлер Р. Химия кремнезёма: Пер. с англ. В 2-х частях, ч.2 –  – М.: Мир, 1982. – 706 c.

Антонова Н. Б. Международный проект «Химическая бомба замедленного действия» // Проблемы окружающей среды и природных ресурсов. Вып. 2. – М.: ВИНИТИ, 1995. – С. 20 – 32.

Боброва Е. К., Бобров А. А. Минеральные новообразования диоксида кремния в растениях и почве // Минералогия и жизнь: биоминеральные взаимодействия. – Сыктывкар: Ин-т геологии Коми, 1996. – С. 50.

Быков В. Т. структура и адсорбционные свойства природных сорбентов // Природные сорбенты / Отв. ред. В. Т. Быков. – М.: Наука, 1967. – 187 с.

Вернадский В. В. Биогеохимическая роль алюминия и кремния в почвах // Труды по биогеохимии и геохимии почв. – М.: Наука, 1992. – 437 с.

Власов В. В., Дистанов У. Г. О составе кремнезёма кремнистых пород палеогена Среднего Поволжья // Доклады АН СССР. Т. 128. – №6. –   – 1959. – С. 114 – 116.

Воронков М. Г. и др. Кремний и жизнь: биохимия, фармакология и токсикология соединений кремния. / М. Г. Воронков, Г. И. Зелчан,  Э. Я. Лукевиц. – Рига: Зинанте, 1978. – 587 с.

Воронков М. Г., Кузнецов И. Г. Земная кремниевая жизнь // Химия и жизнь. – 1984. – №12. – С. 95 – 99.

Воронков М. Г., Кузнецов И. Г. Кремний в живой природе. – Новосибирск: Наука, 1984. – 157 с.

Геология и полезные ископаемые мезо-кайнозойских отложений Ульяновской области / Под ред. А. П. Дедкова. – Казань, 1964. -334 с.

Грег С., Синг К. Адсорбция, удельная поверхность, пористость:  Пер. с англ. – М.: Мир, 1984. – 310 с.

Дистанов У. Г. Геолого-промышленные типы месторождений осадочных кремнистых пород СССР. Критерии их прогноза и поисков // Происхож- дение и практическое использование кремнистых пород:  Сб. ст. АН СССР / Отв. редакторы В. Н. Холодов, В. И. Седнецкий. –  – М.: Наука, 1987. – С. 157 – 167.

Добровольский В. В. Основы биогеохимии: Учеб. пособие для геогр., биол., с-х. спец. вузов. – М.: Высшая школа, 1998. – 413 с.

Ермолаев А. А. Кремний в сельском хозяйстве. – М.: Линф, 1992. – 256 с.

Жузе А. П. Кремнистые осадки в современных озёрах. // Геохимия кремнезёма: Сб. ст. АН СССР / Отв. ред. Н. М. Страхов. –  – М.: Наука, 1966. – С. 301 – 314.

Иванов И. А. Диатомовая земля Ульяновской области // Вестник Среднего Поволжья. – 1925. – № 8 – 9. – С. 137 – 144.

Использование соединений кремния в сельском хозяйстве / В. М. Дьяков,  В. В. Матыченков, В. А. Чернышев, Я. М. Аммосова // Актуальные вопросы химической науки и технологии и охраны окружающей среды. Вып. 7. – М.: НИИТЭХИМ, 1990. – 32 с.

Каглер М., Воборский Я. Фильтрование пива. –   – М.: Агропромиздат, 1986. – 279 с.

Каледа Г. А. Основные черты эволюции кремнистого осадконакопления // Геохимия кремнезёма: Сб. ст. АН СССР / Отв. ред. Н. М. Страхов. –  – М.: Наука, 1966. – С. 369 – 385.

Кельцев Н. В. Основы адсорбционной техники. М.: Химия, 1984. – 512 с.

Кнорре Д. Г., Крылова Л. Ф., Музыкантов В. С. Физическая химия: Учебник для биол. ф-тов университетов и пед. вузов. – 2-е изд., испр. и доп. – М.: Высшая школа, 1990. – 416 с.

Ковда В. А. Биогеохимия почвенного покрова / Отв. ред. О. В. Зонн. –   – М.: Наука, 1985. – 263 с.

Кремнистые породы СССР / Отв. ред. У. Г. Дистанов. – Казань: Татарское книжное издательство, 1976. – 412 с.

Лопаткин А. А. Теоретические основы физической адсорбции. М.: Изд-во МГУ, 1983. – 344 с.

Надольский О. К. Диатомиты, трепелы и опоки Ульяновской области // Краеведческие записки Ульяновского краеведческого музея. Вып 2. –  – 1958. – С. 319 – 329.

Орлов Д. С. Химия почв. – М.: Изд-во МГУ, 1992. – 400 с.

Оспанова Н. К. Нескелетное и скелетное биоминералообразование в истории Земли // Минералогия и жизнь: биоминеральные взаимодействия.. – Сыктывкар: Ин-т геологии Коми, 1996. – С. 58.

Петров В. П. Практическое значение кремнистых горных пород // Проис- хождение и практическое использование кремнистых пород:  Сб. ст. АН СССР / Отв. редакторы В. Н. Холодов, В. И. Седнецкий. –   – М.: Наука, 1987. –168 – 172 с.

Почвоведение / И. С. Кауричев , Н. П. Палос, И. Н. Розов и др.;  Под ред. И. С. Кауричева. – 4-е изд., перер. и доп. –   – М.: Агропромиздат, 1989. – 716 с.

Практикум по агрохимии / Б. А. Ягодин, И. П. Дерюгин, Ю. П. Жуков и др.; Под ред. Б. А. Ягодина. – М.: Агропромиздат, 1977. – 512 с.

Рохов Ю. Д. Мир кремния: Пер. с англ. – М.: Химия, 1990. – 147с.

Руководство по химическому и технологическому анализу воды. –  – М.: Стройиздат, 1973. – 273 с.

Симонов Г. А. Органо-минеральные комплексы почв – проблемы диагностики // Минералогия и жизнь: биоминеральные взаимодействия. – Сыктывкар: Ин-т геологии Коми, 1996. – С. 62 – 63.

Соколова Т. А. Химические основы мелиорации кислых почв. –  – М.: Изд-во МГУ, 1993. – 180 с.

Соколова Т. А., Дронова Т. Я. Изменение почв под влиянием кислотных выпадений. – М.: Изд-во МГУ, 1993. – 64 с.

Тарасевич Ю. И. Высокодисперсные минеральные адсорбенты // Журнал Всесоюзного химического общества. – 1989. – №2. – С. 61 – 69.

Химические основы буферности почв / Т. А. Соколова, Г. В. Мотузова, Т. Д. Обуховская. – М.: Изд-во МГУ, 1991. – 108 с.

Хмельницкий Р. А. Физическая и коллоидная химия: Учебник для с.-х. cпец. вузов. – М.: Высш. шк., 1988. – 400 с.

Холодов В. Н. Эволюция кремненакопления в истории Земли // Происхождение и практическое использование кремнистых пород:  Сб. ст. АН СССР / Отв. редакторы В. Н. Холодов, В. И. Седнецкий. –  – М.: Наука, 1987. – С. 31 – 49.

Шуменко С. И. Роль биогенного фактора в кремненакоплении // Происхождение и практическое использование кремнистых пород:  Сб. ст. АН СССР / Отв. редакторы В. Н. Холодов, В. И. Седнецкий. –  – М.: Наука, 1987. – С. 61 – 72.

Diatoms // http://silicasecchidisk.conncoll.edu/

Diatoms industrial use: diatomaceous earth as an insecticide // http://hjs.geol.uib.no/diatoms/

Hench L., West J. The sol – gel process // Chem. Rev. – 1990. – V. 90. –  – P. 33 – 72.

 Kemp A., Pearce R., Koizumi I. The role of mat-forming diatoms in the formation of Mediterranean sapropels // Nature. – 1999. – V. 398. –  – P. 57 – 60.

Tracy A. Willareal, Cynthia Pilskan, Mark Brzezinski. Upward transport of oceanic nitrate by migrating diatom mats // Nature. – 1999. – V. 397. –   – P. 423 – 424.

Ulrich B. Natural and anthropogenic components of soil acidification // Leit. Pflanzenern. Bodenkunde. – 1986. – V. 149. – P. 707 – 717.

Приложение

Каталог разведанных месторождений диатомита Ульяновской области.

№

Наименование месторождения (района)

Местоположение месторождения

Геологический индекс

Запасы по категориям, тыс. м3

Мощность продуктивного слоя, м

Мощность вскрыши, м

Краткая качественная характеристика

Области применения

Кем разведано

1

Барышское (Барышский)

Против северного конца  г. Барыш, на правом берегу р. Сыр-Барыш, в 0,5 км от ж.-д. Станции.

Pg1 sz1

А – 1028, В – 825 (Протокол ТКЗ № 22 от 6. VI -61 г.)

От 7 до 25 (средняя 16,3)

От 1,1 до 10,8 (средняя 4,65)

Q от 0,816 до 1,176 (сред. по 5 aн. 0,933); H20 – 3,33 – 6,72 (4,95); SiO2 – 77,64 – 89,24 (80,90);  Al203 – 5.57 – 8,16 (6,92); Fe2Оз – 2,06 – 6,53 (3,94); СаО – 0,06 – 1,3 (0,56); MgO – 0,48 – 1,16 (0,90); SO3 – 0,0 – 1,37 (0,26); п.п.п. – 3,65 – 6,62 (4,87).

Для производства легковесного строительного кирпича марки „75” кл. „А" (ГОСТ 6316-55). Разрабатывается Барышским кирпичным заводом

Л. А. Джиошвили, Куйбышевгеолстромтрест. 1955; Л. В. Мирошникова, КГРЭ, 1960

2

Вырыпаев-ское (“Гель-шерт”) (Инзен-ский)

В 0,8 км востоко-северо-восточнее  с. Малые Озимки, в 2,5 км северо-восточнее ж.-д. ст. Вырыпаевка

Pg1 sz1

А2 – 1190, В – 1900, C1 – 4380

Средняя 19,7

От 0,6 до 11,8 (средняя 4,4)

Q от 0,68 до 1,14 (сред. 0.84); Н2О – 2.57 – 5,84 (4,64); SiO2, – 78,34 – 84,88 (22,0); Al2O3 – 5.05 – 6:60 (5,9); Fe2O3 – 2,77 – 3,78 (3,13); ТiO2 – О.З6 – 0.54 (0,42);  СаО – 0,3 – 1,3 (0,81); MgO – 0,69 – 1,17 (0,93);  SO3 – 1,01 – 1,17 (0,28); п.п.п. – 3,14 – 8,14 (5,17);  SiO2 раств. – 9,48 – 18,12 (12,35)

Для производства легковесного строительного кирпича, теплоизоляционных изделий. Не разрабатывается

К. Я. Бабич, Средне-Волжский ин-т прикладной минералогии, 1932; А. А. Дьяченко, КГРЭ. 1959

3

Вязовское (Инзенский)

В 2,5 км юго-восточнее с. Вязовка, в 4 – 5 км севернее ж.-д. разъезда Должниково, в 2,5 км от линии ж.д.

Pg1 sz1

В – 4300 (Протокол ТКЗ от 13.V. -32 г.)

14

2,72

Q в порошке 0,447 – 0,560;SiO2 – 80,39 – 82,96; А12O3 – 6,02 – 6,68; Fe2O3 – 2,63 – 3,47;CaO – 0,84 – 0,98; MgO – 0,85 – 1,18; SO3 – 0,27 – 0,33;  п.п.п. – 5,15 – 6,51; SiO2 раств. – 7 – 10

Для производства легковесного строительного кирпича, теплоизоляционных изделий. Не разрабатывается

К. Я. Бабич, Средне-Волжский ин-т прикладной минералогии, 1932

4

Забалуйское (Инзенский)

В 3,5 – 4 км юго-западнее с. Забалуйка, в 2,5 км южнее ж.-д. ст. Свет Инзенского р-на.

Pg1 sz1

А – 3337, В – 1990, C1 – 4532 (Протокол ТКЗ № 63 от 27. XI – 61 г.)

8 – 32 (21)

0,1 – 13 (2,49)

Q 0,817 – 0,627 (0,726); Н2О – 4,76 – 6,76 (6,04); SiO2 – 77,2 – 85,42 (82,9); СаО – 0 – 1,94 (0,68); MgO – 0,29 1,18 (0,62); SO3 – 0,04 – 1,22 (0,05); Fe2O3 – 2,08 – 5,35 (3,12); А12Оз – 4,30 – 8,90 (6,07); ТiO2 – 0,3 – 0,79 (0,5); К2О – 0 – 2,01 (1,23); Na2O – 0 – 0,55 (0,3); SiO2 раств. – 12,11.

Для производства легковесного кирпича марки 100 кл. Б и В, теплоизоляционных изделий марки „700”, фильтровальных порошков. Разрабатывается кирпичным заводом „Свет"

В. Д. Батурина, Куйбышевгеолстромтрест, 1954; Л. В. Ми-рошникова, Средне-Волжское геол. упр., 1961

5

Инзенское (Инзенский)

Первый участок в 2,5 км к югу от ст. Инза (примыкает к заводу № 1)

Pg1 sz1

Участок разведки 1939 г.  А – 5054, В – 583 (Протокол ВКЗ № 1430 от 13. IX-39 г.).  Участок разведки 1942 г.  А – 228, В – 1060, С – 896 (Протокол ВКЗ № 2970 от2б. Х1-43г.)

34 – 60

1,5 – 2

Светлая разность: Q в куске 0,648 – 0,705 (0,684), в порошке 0,224 – 0,333; SiO2 – 74,77 – 88,15; А12O3 – 3,10 – 9,35;Fe2O3 – 2.37 – 5,16; ТiO2 – 0,24 – 0.49; CaO – 0,47 – 0,85; MgO – 0,61 – 1,71; K2O – 1,56; п.п.п. – 2.73 – 5,88; SiO2 раств. – 5,94 – 7,71

Для , производства теплоизоляционных изделий марки ,,500° – „600", вулканитовых плит, асбозурита. Разрабатывается Ин – зенским диатомовым комбинатом

В. И. Скозобов, ВИМС, 1939; А. Кржечковский, Ленгеолнерудтрест, 1943

Второй участок в 1,5 км к юго-западу от ст.Инза (примыкает к заводу № 2)

Pg1 sz1

А – 1705

30,13

3,5

Пятнистая разность: Q в порошке 0,264 – 0,334;  SiO2 – 78,61 – 82.8; А12O3 – 5,41 – 6,01; Fe2O3 – 1,38 – 2,94; TiO2 – 0:31 – 0,36; CaO – 0.42 – 1,12; MgO – 0,81 – 1,43; K2O – 1.46;  п.п.п. – 4,25 – 10,16.

Серая разность:  Q в порошке 0,279 – 0,357; SiO2 – 72,32 – 82,65; Al2О3 – 4.79 – 6,27; Fe2O3 – 2,23 – 3.44; TiO2 – 0,24 – 0,35;  CaO – 0.4 – 6.46;  MgO – 0,88 – 1,24; – K2O – 1,86;  п.п.п. – 5,7 – 10,05.

 

Продолжение

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
6	Кивачское (Кузоватовский)	В 0,5 км к западу от ж.-д. Разъезда Кивач, в 4 км от ж.-д. ст. Без -водовка, в верхней части водораздельной возвышенности	Pg1 sz1	A – 3700	Средняя – 9, макс.-14,6	Средняя – 1,0 макс.-1,7	Q в порошке от 0,44 до 0,496 (0,447); Н2О – 9 – 19,9;  SiO2 – 83,2 – 86,6 (84,05);  А12O3, – 4,3 – 6,1 (5,2); Fe2O3  – 3,8 – 4,1 (3,95); CaO – 1,7 – 2,2 (1,92); MgO – 0,2 – 0,7 (0,44); SO3– 0,1 – 0,9 (0,38); п.п.п.– 0,25 – 4,7 (3,04)	Для производства изоляционных изделий, легковесного строительного кирпича. Не разрабатывается	К. Я. Бабач, Средне-Волжский ин-т прикладной минералогии, 1932
7	Сенгилеевское (Сенгилеевский)	Первый участок, Гранное Ухо" – в 3 км к западу от Сенгилеевско-го цемзавода, в 2,5 км (по прямой) от берега Волги	Pg1 sz1	А – 108, С – 215	26 – 35,7	От 0 до 9	Q в куске 0,61 – 0,78, в порошке 0,43 – 0.536 Н2О –  ,68 – 6,92 (4,66); SiO2 – 77, 86 – 86,57 (82,46); А12O3 – 4,22 – 9,60 (6,25);  Fe2O3 – 1,12 – 5,01 (3,23);  CaO – 0,15 – 0,88 (0,53); MgO – 0,53 – 1,52 (0,92); SO3 –  0,17 – 0,91 (0,37); K2O – 1,03 – 1,62 (1,30); п.п.п. – 4,16 – 6,85 (5,50); SiO2 pacтв. – 5,02 – 8,48 (6,88)	Для производства теплоизоляционных изделий марки „500” – „600”, вулканита с объем. весом не более 400 кг/м3 и др. Не разрабатывается	Г. В. Лазаренков, Горнотехтрест, 1936, В. И. Скозобов. ВИМС, 1940; Н. А. Красильников, трест „Мосгеолнеруд", 1955

 

Продолжение

Второй участок „Лысуха" – в 1 км западнее участка „Гранное Ухо”

Pg1 sz1

А – 1232, В – 879, С – 1754,2

26 – 35,7

От 0 до 9

Q в куске 0,691 – 0,878, в порошке 0,493 – 0,546;  SiO2 – 80,92 – 86.4; А12O3, – 5,30 – 7,95; Fe2O3– 1,0 – 3,38;  CaO – 055 – 0,73;  MgO – 0,68 – 1,17; п.п.п.– 3,36 – 5,18

8

Шарловское (Вешкаймский)

В 0,5 км юго-западнее ж.-д ст. Шарлово, на левом берегу  р. Шарловка

Pg1 sz1

А2 – 12210, В – 2546 (протокол ВКЗ от 10.IV – 42 г.)

Средняя 20

Средняя-2

Q от 0,93 до 1,26 (1,07); SiO2 – 73,58 – 83,6 (77,61);  А12O3 – 3,14 – 14,21 (8,03);  Fe2O3 – 0,79 – 5 74 (3,27);  CaO – 024 – 1,90 (0,51); MgO – 4,36 – 2,04 (1,09);  п.п.п. – 3,74 – 8,97 (7,03)

Для производства легковесного строительного кирпича марки “50” и “75”. теплоизоляционных изделий Разрабатывается Шарловским киопичным заводом

П. Ф. Вечканов. Ю. В. Трест стройматериалов, 1940

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

9

Решеткинское (Барышский)

В 0,5 км к юго-востоку от с. Чувашская Решетка,  у линии ж. д.

Pg1 sz1

А – 2000 В – 3697 C1 –8761 С3 –9767

21,4 – 31,4 (25,5)

1 – 7,7 (3,4)

Q в куске – 0,8 – 1,17 (1,0), в порошке 0,6 – 0,81;  Н2О – 2,11 – 3,68 (3,09); SiO2 – 78,74 – 79,92 (79,33);  А12O3 6,32 – 7,69 (7,62); Fe2O3 – 3,0 – 4,93 (3,98);  TiO2– 0,42 – 0,58 (0,52); CaO – 0,2 – 0,9 (0,58); MgO – 0,99 – 1,39 (1,18);  SO3 – 0,14 – 0,32 (0,11); п.п.п. – 4,44 – 6,35 (5,32);  SiO2 актив. – 8,02 – 11,05 (9,69)

Для производства легковесного строительного кирпича марки „100” кл. «B» и пустотелого кирпича марки “75” кл. «А». Не разрабатывается

А. А. Дьяченко, КГРЭ, 1959