Технологія отримання високочистих сполук магнію із застосуванням гідролітичних процесів осадоутворення

Автор(и)

  • Михайло Іванович Сичов Державний університет інтелектуальних технологій і зв’язку , Україна https://orcid.org/0000-0002-4283-7955
  • Костянтин Федорович Боряк Державний університет інтелектуальних технологій і зв’язку, Україна https://orcid.org/0000-0003-4226-0102
  • Леонід Володимирович Коломієць Державний університет інтелектуальних технологій і зв’язку , Україна https://orcid.org/0000-0003-2341-3345

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.253544

Ключові слова:

сполуки магнію, лужний гідроліз хлориду магнію, гідроксид магнію, сорбція метал-іонів

Анотація

У природі сполуки магнію мають поширення у вигляді мінералів доломіт, магнезит, серпентиніт, брусит і у вигляді розчинів – морські і океанічні води, солоні озера, бішофіт. Основними затребуваними сполуками магнію є його хлорид, гідроксид та оксид. Найпоширеніша технологія отримання гідроксиду магнію базується на дії лужних реагентів на розчини, магнію. Однак технологія має суттєві недоліки. Основна проблема полягає в тому, що гідроксид магнію не можна отримати вільним від домішкових метал-іонів, а сам осад має вкрай низьку швидкість фільтрації від розчину, в якому він утворюється.

Гідроксид магнію є відмінний сорбент-колектор для іонів більшості металів, тому застосувати цю властивість абсорбції гідроксиду магнію для отримання інших високочистих сполук, для медицини та фармакопеї. В роботі досліджені процеси лужного гідролізу хлориду магнію та утворення осаду гідроксиду магнію, кінетика процесів, властивості осадів. Визначені емпіричні формули для параметрів одержання осаду з високим коефіцієнтом фільтрації, який перевищує відомі значення в 1·106. Зроблені дослідження відкривають можливість отримувати відносно простим способом високочисті хлорид, гідроксид та оксид магнію, хлориди натрію, калію, кальцію, в яких вміст домішкових 3-d металів не перевищує значення у відсотках (1–4)·10-7. Завдяки властивості високочистих сполук магнію до сорбції метал-іонів можливо створювати для потреб метрології еталонні зразки хімічних елементів. Наприклад, для створення МР-фантомів для верифікації вимірювань та перевірки роботи магнітно-резонансних томографів (МРТ) у медичних установах. Особливо чистий гідроксид магнію може знайти застосування для інструментальних методів аналітичної хімії ‑ (рентген-флуоресцентний, нейтронно-активаційний методи) при створенні хімічних еталонів для випробувальних лабораторій

Спонсор дослідження

  • Автори висловлюють щиру подяку доктору хімічних наук, професору Антоновичу Валерію Павловичу за його привертання уваги щодо актуальності проведених досліджень та дружні поради, а також викладачу, магістру Сичову Вячеславу Михайловичу, який прийняв активну участь у оформлені рисунків статті згідно вимог редакції.

Біографії авторів

Михайло Іванович Сичов, Державний університет інтелектуальних технологій і зв’язку

Кандидат хімічних наук, доцент

Кафедра метрології та інформаційно-вимірювальної техніки

Костянтин Федорович Боряк, Державний університет інтелектуальних технологій і зв’язку

Доктор технічних наук, професор

Кафедра метрології та інформаційно-вимірювальної техніки

Леонід Володимирович Коломієць, Державний університет інтелектуальних технологій і зв’язку

Доктор технічних наук, професор

Кафедра стандартизації, оцінки відповідності та освітніх вимірювань

Посилання

  1. Pozin, M. E. (1974). Tehnologiya mineral'nyh soley (udobreniy, pesticidov, promyshlennyh solej, okislov i kislot). Ch. 1. Leningrad: Himiya, 792.
  2. Gidroksid magniya v tehnologii XXI veka. Available at: https://polit.ru/article/2015/07/07/nikohim/
  3. Gidroksid magniya: tehnologii i proizvodstvo (2008). Evraziyskiy himicheskiy rynok, 3 (39), 102–119. Available at: http://www.chemmarket.info/files/demo_articles/demo_article_1236357268.pdf
  4. Kovalenko, V., Kotok, V. (2018). Influence of ultrasound and template on the properties of nickel hydroxide as an active substance of supercapacitors. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (12 (93)), 32–39. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.133548
  5. Akchurin, T. K., Savchenko, A. V., Drobin, I. Ju. (2019). Izuchenie processa osazhdenie gidroksida magniya iz bishofita. Sbornik statey mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferencii: aktual'nye problemy i perspektivy razvitiya stroitel'nogo kompleksa. Volgogradskiy gosudarstvennyi tehnicheskiy universitet, 253–257. Available at: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=41745295
  6. PNST 65-2015. Nanostructured magnesium hydroxide. Specifications. Available at: https://docs.cntd.ru/document/1200130786
  7. Matsukevich, I. V., Krutko, N. P., Ovseenko, L. V., Polhovskaja, O. V., Hubitski, D. V., Vashook, V. V. (2018). Effect of preparation method on physicochemical properties of nanostructured MgO powder. Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Chemical Series, 54 (3), 281–288. doi: https://doi.org/10.29235/1561-8331-2018-54-3-281-288
  8. Ruchec, A. N., Besarab, S. V., Macukevich, I. V. Adsorbcionnye svojstva nanostrukturirovannyh poroshkov Mg(OH)2 i MgO. Available at: https://rep.bntu.by/bitstream/handle/data/40450/Adsorbcionnye_svojstva_nanostrukturirovannyh_poroshkov_Mg_OH_2_I_MgO.pdf
  9. Umar, A., Hahn, Y.-B. (2010). Metal Oxide Nanostructures and Their Applications. American Scientific Publishers. Available at: https://www.scirp.org/(S(czeh2tfqw2orz553k1w0r45))/reference/referencespapers.aspx?referenceid=788438
  10. Saoud, K. M., Saeed, S., Al-Soubaihi, R. M., Bertino, M. F. (2014). Microwave Assisted Preparation of Magnesium Hydroxide Nano-sheets. American Journal of Nanomaterials, 2 (2), 21–25. Available at: http://www.sciepub.com/abstract/abstract.aspx?id=AJN&num=3109
  11. Belyaev, S. N., Panteleev, S. V., Ignatov, S. K., Razuvaev, A. G. (2016). Structural, electronic, thermodynamic and spectral properties of Mgn (n=2–31) clusters. A DFT study. Computational and Theoretical Chemistry, 1079, 34–46. doi: https://doi.org/10.1016/j.comptc.2016.01.011
  12. Au, M. (2005). Hydrogen storage properties of magnesium based nanostructured composite materials. Materials Science and Engineering: B, 117 (1), 37–44. doi: https://doi.org/10.1016/j.mseb.2004.10.017
  13. Snehyrov, V. P., Iakovlieva, L. V., Snehyrova, D. V., Almacaeva, L. G. (2017). Magnesium compounds: medicines, their consumption and prospects of a new drug production part 1. 100 magnesium containing medicines of the ukrainian pharma-ceutical market. Vestnik farmacii, 4 (78). Available at: https://vestnik-pharm.vsmu.by/rezyume/vestnik-farmatsii-2017-4-78
  14. Renthenofluorestsentnyi analiz. Available at: https://www.laboratuar.com/uk/testler/kimyasal-testler/x-ray-floresan-analizi/
  15. Kolomiets, L. V., Sychev, М. І., Boriak, K. F. (2016). Method of preparation phantom for calibration of magnetic resonance equipment. Collection of scientific works of the Odesa State Academy of Technical Regulation and Quality, 2 (9), 45–47. doi: https://doi.org/10.32684/2412-5288-2016-2-9-45-47
  16. Metody koncentrirovaniya veshhestv v analiticheskoy himii (2005). Trudy komisii po analiticheskoy himii. Vol. 25. Moscow: Izd-vo AN RF, 394.
  17. Chursin, V. I., Panfilov, E. V. (2019). Precipitation of chromium-containing tanning solution of suspension magnesium hydroxide. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedenii khimiya khimicheskaya tekhnologiya, 62 (9), 110–116. doi: https://doi.org/10.6060/ivkkt.20196209.5918
  18. Komarov, V. S. (2013). Nauchnye osnovy sinteza adsorbentov. Minsk: Belarus. navuka, 181.
  19. Khazyn, E. F., Konopchuk, T. Y., Horonovskyi, Y. F., Sheka, Y. A. (1980). Nauchni osnovy syntezu sorbentiv. Ukrainskyi khimichnyi zhurnal, 46 (7), 720.
  20. Mirzakulov, K., Bobokulova, O., Tojiev, R. (2017). Research of processes of evaporation and filtrations cleared leaches of lakes Karaumbet and Barsakelmes. Universum: tehnicheskie nauki: elektron. nauchn. zhurn., 8 (41). Available at: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/5059
  21. Husnutdinov, V. A. (2000). Fiziko-himicheskie osnovy tehnologii pererabotki netradicionnogo magnezial'nogo syr'ja na chistyi oksid i drugie soedineniya magniya. Kazan'. Available at: https://www.dissercat.com/content/fiziko-khimicheskie-osnovy-tekhnologii-pererabotki-netraditsionnogo-magnezialnogo-syrya-na-c
  22. Vasserman, I. M. (1980). Himicheskoe osazhdenie iz rastvorov. Leningrad: Himiya, 207.
  23. Kudrjavcev, P. G. (2018). Gomogennoe osazhdenie gidratirovannogo oksida i ego primenenie dlya polucheniya kompozicionnyh materialov. Inzhenerniy vestnik Dona, 3. Available at: http://ivdon.ru/uploads/article/pdf/IVD_267_Kudryavtsev.pdf_9b3d7015de.pdf
  24. Gomogennoe osazhdenie. Spravochnik himika. Vol. 21. Himiya i himicheskaya tehnologiya. Available at: https://www.chem21.info/info/9925/
  25. Vinogradova, E. N. (1951). Vliyanie temperatury i koncentracii soli na rN pri osazhdenii gidroksida magniya. Trudy komisii po analiticheskoy himii. Vol. III (V. I0). Moscow: Izd-vo AN SSSR, 138–145.
  26. Lur'e, Ju. Ju. (1979). Spravochnik po analiticheskoy himii. Moscow: Himiya, 480.
  27. Enander, I., Villadsen, J. V., Sillén, L. G., Sillén, L. G., Zaar, B., Diczfalusy, E. (1958). Experiments with Methyl-fluoro-phosphorylcholine-inhibited Cholinesterase. Acta Chemica Scandinavica, 12, 780–781. doi: https://doi.org/10.3891/acta.chem.scand.12-0780
  28. Juhnevich, G. V. (1973). Infrakrasnaja spektroskopiya vody. Moscow: Nauka, 208.
  29. Vedeneev, V. I., Gurvich, L. V., Kondrat'ev, V. N. i dr. (1962). Energiya razryva himicheskih sviazey. Leningrad: Izd-vo AN SSSR, 215.
  30. Lazareva, A. I., Bulavina, M. O. (Eds.) (1980). Kolebaniya okisnyh reshetok. Moscow: Nauka, 365.
  31. Balicheva, T. G., Lobaneva, O. A. (1983). Jelektronnye i kolebatel'nye spektry neorganicheskih i koordinacionnyh soedineniy. Leningrad: Izd vo LGU, 117.
  32. Kolin'ko, P. A., Kozlov, D. V. (2013). Himicheskaya kinetika v kurse fizicheskoy himii. Novosibirsk, 99. Available at: https://nsu.ru/xmlui/bitstream/handle/nsu/712/Химическая%20кинетика%20в%20курсе%20физической%20химии.pdf?sequence=3&isAllowed=y

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-02-28

Як цитувати

Сичов, М. І., Боряк, К. Ф., & Коломієць, Л. В. (2022). Технологія отримання високочистих сполук магнію із застосуванням гідролітичних процесів осадоутворення. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1(6(115), 43–52. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.253544

Номер

Том 1 № 6(115) (2022): Технології органічних та неорганічних речовин

Розділ

Технології органічних та неорганічних речовин

Ліцензія

Авторське право (c) 2022 Mikhail Sichov, Kostiantyn Boriak, Leonid Kolomiets

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.