Nanomagnetit-bentonit vizes közegű diszperz rendszereinek zeta-potenciáljának vizsgálata

Abstract

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