II Методическая часть

1.Выбор объекта и подбор условий

Углерод-минеральные материалы (УММ) получены на основе сапропеля оз. Горчаковское (Омская обл.), имеющего следующие физико-химические показатели, таблица 1.

Таблица 1

Физико-химические показатели исходного сапропеля и состав органической массы (ОМ)

Показатель загрязнения	рН	ρ, г/см3	Wh, % вес	Содержание ОВ, % масс	Ad, % масс	Элементный состав ОМ, % на daf
						С	Н	S	N +O
-7,99	7,55	0,34	85	73,9	26,1	49,80	6,45	1,18	42,57

Выбранный сапропель относится к классу органических сапропелей, с содержанием ОВ 73,9% и является экологически чистым по составу (суммарный показатель загрязнения, рассчитанный для 12 токсикантов, значительно меньше 1).

Таблица 2

Химический состав минеральной части

Содержание, % на сухое вещество						Содержание микроэлементов, мг/ кг СВ
Р2О5	К2О	СаО	Fe2О3	SО3	SiО2	Со	Мn	Cu	Zn	Mo	Ni	Cr	Cd
0,40	0,36	2,40	1,92	4,74	48,8	5,39	873	14,8	57,5	0,78	15,3	13,4	0,53

Выбор объекта обусловлен высоким содержанием органического вещества и наличием каталитически активных микроэлементов (Fe, Co, Ni, Mo).

Карбонизацию сапропеля проводили в диапазоне температур 600-900°С на установке, включающей электропечь трубчатую ПТ-1,2-70 мощностью 3,5кВт. В качестве инертного носителя использовали аргон, cкорость подачи 100-120 мл/мин. Для обеспечения равномерности прогрева капсула с образцом непрерывно вращалась со скоростью 5-8 об/мин. После карбонизации фиксируется потеря массы, Δm₁, %:

где m₀ – масса исходного образца, г;

m_карб – масса образца после карбонизации, г.

2.Методы анализа

2.1.Насыпная плотность

Насыпная плотность (ρ, г/см³) определялась по ГОСТ 16190–70 «Сорбенты. Метод определения насыпной плотности».

Насыпная плотность определяется как общая масса частиц в объеме слоя состоящего из объема материала, объема пор внутри частиц и свободного объема между частицами в слое.

Порядок работы. Поместить образец в предварительно взвешенный с точностью до 0,1 г мерный цилиндр. Цилиндр заполнить до метки 100 мл, считая по верху слоя образца. Затем по цилиндру дополнительно постучать, чтобы убедиться в хорошем уплотнении частиц, и, если нужно, досыпать образец. Взвесить цилиндр на технических весах.

Насыпная плотность рассчитывается по формуле:

где m – масса мерного цилиндра, заполненного образцом, г;

m₀ – масса пустого цилиндра, г.