Nanomagnetit-bentonit vizes közegű diszperz rendszereinek zeta-potenciáljának vizsgálata
Fájlok
Dátum
Folyóirat címe
Folyóirat ISSN
Kötet címe (évfolyam száma)
Kiadó
Absztrakt
The stability of different type nanomaterials play an important role among recent scientific and industrial challenges, including the examination of the effect of polymers, surfactants and their mixture on surface and electric surface properties and aggregation extent of dispersed particles, which are of utmost importance. Bentonite and its composite with different nanomaterials are frequently used for instance in environmental protection for wastewater treatment, since due to their great specific surface area they have excellent sorption properties. There are several publications in the literature for the application of bentonite in drilling muds. By using them the fluid loss can be decreased during the drilling process, the filtration of the fluid can be increased, it also improves the rheological properties and the formation damage can also be mitigated. During research the investigation and the analysis of the zeta-potential of nanoparticles and their composites at different pH and salt content can be an interesting topic. During our experiments the electric surface properties of nanomagnetite synthetized in laboratory (NM), cation exchanged bentonite from Mád (Be) and the composite particles of these particles were investigated. Hybrid particles of different compositions (9:1, 7:3, 1:1, 3:7, 1:9) were analyzed at different potassium chloride concentrations (0.1 – 0.0001 M). The surface adsorption on the surface, i.e. the change in the surface charge can be traced well by analyzing the obtained zeta-potential values. The behavior of such systems was observed in the full pH interval, thus, valuable data were obtained regarding the colloidal stability. As for the stability, different requirements may emerge in practice, there are application fields where the colloidally stable system is advantageous, on the other hand, in some cases, ceasing the stabile system is the goal. Our investigations are of high importance in terms of stability and its characterization.
Napjaink tudományos, ipari kihívásai között jelentős szerepet kap a különböző típusú nanoanyagok stabilitásának kérdésköre, melynek kapcsán ezen anyagok és azok elegyeinek diszperz részecskék felületi, elektromos felületi tulajdonságaira és aggregálódásának mértékére gyakorolt hatásának vizsgálata kulcsfontosságú. A bentonitot és különböző nanoanyagokkal képzett kompozitját gyakran alkalmazzák például a környezetvédelemben szennyvíztisztításra, mivel a nagy fajlagos felületük miatt kiváló szorpciós tulajdonságokkal bírnak. A bentonit fúróiszap adalékanyagként történő alkalmazására vonatkozóan számos publikáció fellelhető a szakirodalomban. Használatával csökkenthető a fluidumveszteség a fúrás során, növeli a fluidum filtrációját, javítja a reológiai tulajdonságokat és a formációkárosodás is csökkenthető. A kutatások során célszerű lehet különböző típusú nanorészecskék és azok elegyeinek zeta-potenciáljának vizsgálata és elemzése különböző pH értékeknél és sótartalomnál. Kísérleteink során laboratóriumi eljárás során szintetizált nanomagnetit (NM), kationcserélt mádi bentonit (Be), valamint ezen nanorészecskék elegyeinek elektromos felületi tulajdonságait vizsgálatuk. Vizsgáltunk különböző összetételű elegyeket (9:1, 7:3, 1:1, 3:7, 1:9) különböző töménységű (0.1 M – 0.0001 M) kálium-klorid oldatban. A meghatározott zeta-potenciál értékek segítségével kiválóan jellemezhető a felületen történő részecskemegkötődés, azaz a felületi töltések változása. A fenti rendszerek viselkedését a teljes pH tartományban figyelemmel követtük, amely során a kolloidikai stabilitás szempontjából értékes adatokat nyertünk. A stabilitás kapcsán gyakorlati szempontból többféle kívánalom felmerülhet, vannak olyan alkalmazási területek, ahol a kolloidikai szempontból stabil rendszer előnyös, bizonyos esetekben pedig a stabil rendszer megszüntetése a cél. Az általunk végzett vizsgálatok a stabilitás és annak jellemzése szempontjából kiemelt jelentőséggel bírnak