Культура
Горизонты
почвы, см
Аммон.
фика
Споровые Актиномицеты Грибы Сезоны
года
пшеница
0-15
2700
2300
6500
16
15-30
2300
1500
500
13
хлопчатник 0-15
3100
300
7300
20
15-30
2500
1800
5300
15
Лето
Период цветения
пшеница
0-15
200
23
65
13
15-30
1800
15
50
11
хлопчатник 0-15
2000
30
79
15
15-30
2100
18
53
12
Осень
пшеница
0-15
2500
25
75
16
15-30
200
20
65
14
хлопчатник 0-15
2300
25
86
18
15-30
2200
20
70
16
133
АХМЕТ ЯСАУИ УНИВЕРСИТЕТІНІҢ ХАБАРШЫСЫ, №1, 2013
Определение количества микроскопических грибов показало, что они
составляют незначительную долю в общей численности микробного
поселения, хотя в отдельных почвенных образцах, количество их достигает
15-25 тыс.КОЕ/г почвы. Среди них наиболее широко распространены были
грибы из рода Trichoderma, Fusarium, Aspergillus, Penicillium (рис).
Рисунок Грибы рода Trichoderma, Fusarium, Aspergillus, Penicillium.
Таким образом изучение микрофлоры почв посевных площадей под
пшеницы и хлопчатник показало, что почва обильно поселена
микроорганизмами, число которых достигает 20-30 тыс.КОЕ на грамм почвы,
в летние и осенние периоды.
Основными представителями грибной микрофлоры посевных площадей
пшеницы и хлопчатника являются грибы из рода Trichoderma, Fusarium,
Aspergillus, Penicillium.
ЛИТЕРАТУРА
1.
Бабицкая
В.Г.,
Щерба
В.В.
Деградация
природных
полимеров
мицелиальными грибами - продуцентами биологически активных веществ. // Прикл.
биохим. и микробиол. –1996. –№5 (27). –С. 687-694.
2.
Звенигородский В.И., Кузин А.И., Шагов Е.М. и др. Микробы-антогонисты
(стрептомицеты и бациллы) выделение из почв водных типов. // Почвоведение. –
2004. –№7. –С. 80-83.
3.
Налбандян А.Д. Применение эпифитов-антагонистов для борьбы с
фузариозом пшеницы. В кн.: Применение антибиотиков в растениеводстве. –Ереван,
1961.
4.
Широких И.Г., Зишнова Г.М., Звягинцев Д.Г. Актиномицеты в ризосфере
ячменя на сильнокислой дерново-подзолистой почвы. // Почвоведение. –2002. –Т.71,
4. –С. 533-537.
5.
Кожамуратова С.Ш. Актиномицеты почв Казахстана и их антибиотическая
активность. Дисс. док. биол. наук. – Алматы, 1997. –325 с.
6.
Касимова С.А., Ходжибаева С.М. Биология стрептоцидов-антагонистов
возбудителей хлопчатника. // Узбекский биологический журнал. –2000. –№5.
ТҮЙІНДЕМЕ
Жаздық және күздік бидай және мақта егіндіктерінің микрофлорасын анықтау
барысында,
топырақтағы
микроорганизмдердің
молдығы,
соның
ішінде
негізгі
саңырауқұлақтардың белсенді түрлерінен Trichoderma, Fusarium, Aspergillus және
Penicillium табылды.
(Халмурзаева Б.Х., Ахмедова З.Р., Ділдабаева З.С.
Бидай және мақта егіндіктерінің егісті
аудандарының микрофлорасы)
SUMMARY
Studying of micro flora of soils of cultivated areas under wheat and a cotton during the summer
and autumn periods showed that the soil is plentifully lodged by microorganisms in which, the main
representatives of mushroom micro flora, mushrooms from the sort Trichoderma, Fusarium,
Aspergillums and Penicillium are.
(Halmurzayeva B.A., Ahmedova Z.R., Dildabayeva Z.S.
Microflora of the Soil of Cultivated
Areas Under Wheat and a Cotton)
134
АХМЕТ ЯСАУИ УНИВЕРСИТЕТІНІҢ ХАБАРШЫСЫ, №1, 2013
УДК 669.536
Ш.БАЙЫСБЕКОВ
доктор технических наук,
профессор КазНТУ имени К.И.Сатпаева
Г.Ж.ЖУНУСОВА
кандидат технических наук,
доцент КазНТУ имени К.И.Сатпаева
С.С.ЕДЕНБАЕВ
кандидат технических наук,
профессор КазНТУ имени К.И.Сатпаева
М.Ж.БУЛЕНБАЕВ
докторант КазНТУ имени К.И.Сатпаева
А.Н.ТАЙМАСОВА
магистр КазНТУ имени К.И.Сатпаева
ПОВЕДЕНИЕ CФАЛЕРИТА В СИСТЕМАХ «ZnS –H
2
SO
4
–NaClO»
И «ZnS –H
2
SO
4
–KCІO
3
»
В данной статье приведены результаты расчета диаграмм Пурбэ и
показана возможность образования устойчивых фаз цинка в водной фазе в
системах «ZnS –H
2
SO
4
–NaClO» и «ZnS –H
2
SO
4
–KClO
3
».
Диаграммы Пурбэ показали, что в водной фазе устойчивыми являются
ZnО, [ZnCl]
+
и ZnS.
Обнаруженный сдвиг областей устойчивости соединений цинка,
изменения их редокс-потенциалов растворения обьясняется присутствием
окислителей: NaClO, О
2
и HS
2
O
8.
Ключевые слова: Диаграмма Пурбэ, гипохлорит натрия, хлорат калия,
серная
кислота,
термодинамика,
редокс-потенциал,
окислитель,
выщелачивания, золотосодержащие минералы.
Наиболее информативными для нужд гидрометаллургии являются
диаграммы Пурбэ (Eh-pH), которые наглядно изображают области
устойчивости и границы сосуществования разнообразных форм и соединений
для конкретной системы в зависимости от величин окислительно-
восстановительного потенциала [1] и рН среды при фиксированных
температуре и активности ионов.
При разработке новых экологически чистых технологий получения
золота ранее был проведен термодинамический анализ золотосодержащих
минералов в присутствии серной кислоты и окислителя-пиролюзита [1-3].
В данной работе для проведения термодинамического анализа реакций
135
АХМЕТ ЯСАУИ УНИВЕРСИТЕТІНІҢ ХАБАРШЫСЫ, №1, 2013
окислительного выщелачивания минерала-носителя золота-cфалерита в
серной кислоте в присутствии окислителей: гипохлорита натрия (NaClO) и
хлората калия (KClO
3
) нами был использован метод построения диаграмм
Пурбэ по программе, разработанной фирмой “Outokumpu Ou”.
На рис. 1–4 приведены диаграммы Пурбэ системы «ZnS – H
2
SO
4
– О
2
–
NaClO» при температурах 298, 353, 373 и 403 K.
Поведение ZnS при 298 К. При рассмотрении диаграмм Пурбэ в системе
«ZnS – H
2
SO
4
– О
2
– NaClO» (рисунок 1) видно, что центральную часть при
рН от 0 до 14 занимает область устойчивости фазы ZnS с изменением
редокс-потенциалов от -0,9 до -0,05 В при рН = 0, от -1,5 до -0,65 В при рН =
14, вокруг этой зоны группируются фазовые переходы.
Так при редокс-потенциалах -0,09 до -0,05 В и при рН = 0, потенциалах -
1,5 до -0,65 В при рН = 14 происходит восстановление сульфида цинка до
элементарных цинка и серы. При рН от 0 до 14 отмечается область
устойчивости ZnО с изменением редокс-потенциалов от +1,4 до +2,0 В при
рН = 0 и от -0,65 до +2,0 В при рН = 14, в этой же области рН от 0 до 5,9
происходит окисление цинка до его кислородного соединения. Окисление
цинка до устойчивой фазы катиона [ZnCl
2
]
+
происходит в области рН от 0 до
5,9 при изменении редокс-потенциала с -0,1 до +1,4 В при рН = 0 и с -0,2 до
+1,1 В при рН = 5,9.
Поведение ZnS при 353, 373,и 403 К. При увеличении температуры с 298
до 403 К (рисунки 2-4) происходит сдвиг катионной формы [ZnCl]
+
в кислую
среду до рН = 5,2 при 353 К, до рН = 5,1 при 373 К и рН = 4,9 при 403 К,
изменение редокс-потенциалов растворения соответственно при данных рН
от -0,2 до +1,4 В, от -0,1 до +1,0 В и от -0,25 до +0,9 В. При 353 К и выше в
щелочной среде появляется дополнительный окислитель ZnO
2
–
, область
устойчивости которого постепенно увеличивается: при 353 К с рН = 13,6 до
рН = 14, при 373 К с рН = 13,3 до рН = 14, при 403 К с рН = 13,0 до рН = 14.
Рисунок 1. Диаграмма Пурбэ для системы
«ZnS–H
2
SO
4
–О
2
–NaClO» при 298 К
Рисунок 2. Диаграмма Пурбэ для системы
«ZnS–H
2
SO
4
–О
2
–NaClO» при 353 К
136
АХМЕТ ЯСАУИ УНИВЕРСИТЕТІНІҢ ХАБАРШЫСЫ, №1, 2013
Рисунок 3. Диаграмма Пурбэ для системы
«ZnS–H
2
SO
4
–О
2
–NaClO» при 373 К
Рисунок 4. Диаграмма Пурбэ системы
«ZnS–H
2
SO
4
–О
2
–NaClO» при 403 К
Изменение редокс-потенциала при рН = 14 для данных температур
соответственно с -0,8 до +2,0 В, с -1,0 до +2,0 В, с -2,0 до +2,0 В.
Поведение окислителя – NaClO при 298 К. При данной температуре в
диаграмме Пурбэ (рисунок 1) область существования гидрида натрия
наблюдается в интервале рН = 0-14 с изменением редокс-потенциала натрия
от -2,0 до -1,25 и -1,6 В соответственно при рН, равном 0 и 14.
Диссоциированный ион натрия образуется в результате диссоциации
гипохлорита натрия в водной среде при рН= 0–14 при редокс-потенциалах
натрия от -1,2 до +1,75 В при рН = 0 и от -1,6 до +0,7 В при рН = 14. Ион
натрия вступает во взаимодействие с сульфат-ионом в водной среде, образуя
[NaSO
4
]
-
и Na
2
SO
4
10H
2
O. Устойчивость [NaSO
4
]
-
обнаруживается в данной
диаграмме в интервале рН = 7–14 с изменением потенциала от +0,0 до +0,25
В при рН= 7 и от -0,5 до +0,4 В при рН = 14. Устойчивость Na
2
SO
4
10H
2
O
обнаруживается в данной диаграмме в интервале рН= 6,5–14 с изменением
потенциала от +0,05 до +0,25 В при рН = 6,5 и от +0,4 до +0,43 В при рН = 14.
Область устойчивости образуется за счет диссоциации гипохлорит-иона
на хлорид-ион и атомарный кислород с изменением потенциала от -2,0 до
+1,4 В при рН = 0 и от -2,0 до +0,6 В при рН = 14. [ClO
4
]
-
образуется за счет
координации 4 атомов кислорода вокруг хлорид-иона с изменением
потенциала от +1,2 до +2,0 В при рН = 0 и от +0,6 до +2,0 В при рН = 14.
Поведение окислителя – NaClO при увеличении температуры от 298 до
403 К (рисунки 1-4). При повышении температуры с 298 К до 353 К
отсутствует образование сульфата натрия, а область существования аниона
[NaSO
4
]
-
уменьшается до рН = 10,6-13,7 при изменении редокс-потенциала от
Е= -0,75 до -0,4 В при рН = 13,7. При данной температуре в диаграмме Пурбэ
ион натрия образует NaОН в интервале рН = 12,8-14 с изменением
потенциала от -1,7 В до +0,5 В при рН = 12,8 и от -1,8 В до +0,5 В при рН =
14.
При дальнейшем повышении температуры до 373, 403 К отмечается
137
АХМЕТ ЯСАУИ УНИВЕРСИТЕТІНІҢ ХАБАРШЫСЫ, №1, 2013
увеличение области устойчивости NaОН в кислую среду до рН = 12,5 с
изменением редокс-потенциалов от -1,7 В до +0,6 В при 373 К и рН = 12 с
изменением потенциалов -1,7 В до +0,5 В при 403 К.
С увеличением температуры от 298 до 403 К область устойчивости
хлорид-иона [Сl]
-
и [ClO
4
]
-
остаются в интервале рН = 0-14 с изменением
редокс-потенциала [Сl]
-
от -2,0 В до +1,4 В при рН = 0 и 298 К, а при 403 К
от -2,0 В до +1,35. При рН = 14 и 298 К изменение потенциала от -2,0 В до
+0,6 В, а при рН = 14 и 403 К от -2,0 до +0,25 В.
Поведение сульфат-иона при увеличении температуры от 298 до 403 К
приведены на рисунках 5-8.
Поведение сульфат-иона при 298 К. В данной диаграмме (рисунок 5)
большой интерес представляет образование устойчивых фаз соединений серы
в водной фазе с изменением потенциалов от +0,0 до +1,35 В при рН = 0 и от –
0,75 до +0,4 В при рН = 14. В данной области устойчивыми фазами являются
следующие соединения Н
2
S
4
O
3
, H
2
S
2
O
7
и H
2
S
2
O
8
. Эти соединения являются
очень сильными окислителями и при сдвиге равновесия систем будет
выделяться атомарный кислород, который является дополнительным
окислителем.
Рисунок 5. Диаграмма Пурбэ для системы
«ZnS–H
2
SO
4
–О
2
–NaClO» при 298 К
Рисунок 6. Диаграмма Пурбэ для системы
«ZnS–H
2
SO
4
–О
2
–NaClO» при 353 К
Рисунок 7. Диаграмма Пурбэ для системы
«ZnS–H
2
SO
4
–О
2
–NaClO» при 373 К
Рисунок 8. Диаграмма Пурбэ для системы
«ZnS–H
2
SO
4
–О
2
–NaClO» при 403 К
138
АХМЕТ ЯСАУИ УНИВЕРСИТЕТІНІҢ ХАБАРШЫСЫ, №1, 2013
Поведение сульфат-иона при 298-403 К. В диаграммах (рисунки 5-8)
показаны изменения образования устойчивых фаз соединений серы в водной
фазе с увеличением температуры от 298 до 403 К. При увеличении
температуры в диаграммах Пурбэ видно, что в водной среде происходит
увеличение области устойчивости пироксидисерной кислоты, являющейся
сильным окислителем. При этом область рН не меняется и остается от 0 до
14, а происходит изменение редокс-потенциалов при рН = 0 и 298 К с +0,5 до
+2,0 В, при рН = 0 и 403 К от +0,25 до +2,0 В. В области рН = 14 изменение
потенциала с -0,53 до +2,0 В при 298 К и с -0,95 до +2,0 при 403 К.
Таким образом, сдвиг областей устойчивости соединений цинка,
изменения их редокс-потенциалов растворения мы объясняем присутствием
окислителей: NaClO, О
2
и образуемой в процессе фазовых превращений
сильного растворителя пироксидисерной кислоты.
Построение диаграмм Пурбэ для системы «ZnS–H
2
SO
4
–О
2
–KClO
3
»
При расчете диаграммы Пурбэ для системы «ZnS – H
2
SO
4
– О
2
– KClO
3
»
при температурах 298, 353, 373 и 403 К также была использована
лицензированная программа фирмы «Outokumpu Ou». Результаты расчетов
приведены на рисунках 9-12.
Поведение ZnS при 298-403 К (рисунки 9-12). Также, как и в диаграммах
Пурбэ с окислителем – NaClO, в данной диаграмме Пурбэ устойчивы те же
фазы цинка – ZnS, [ZnCl]
+
, ZnO, [ZnO
2
]
2-
, Zn
2+
.
Поведение окислителя – KClO
3
при 298 К (рисунок 9). При данной
температуре в водной фазе диаграммы Пурбэ устойчивыми фазами являются
К
+
, КОН, K
2
SO
4
, K
2
SO
4
, KClO
4
, KO
3
. Образование К
+
происходит за счет
диссоциации гидрида калия в интервале рН = 0-9,5 с изменением редокс-
потенциалов от Е=-1,3 В до Е=+1,4 В при рН = 0 и от Е=-1,55 В до Е=+0,8 В
при рН = 9,5. Фаза КОН образуется в результате взаимодействия гидрида
калия с водой и она устойчива в интервале рН = 9,5-14. Фаза K
2
SO
4
образуется в результате взаимодействия катиона калия и сульфат-аниона и
устойчива в интервале рН = 6-9,5, второй областью устойчивости сульфата
калия является интервал рН = 9,5-10,2 и в этом промежутке происходит
реакция нейтрализации. Фаза KClO
4
образуется в двух областях рН = 0-9,5 и
рН = 9,5-11,2, при этом в первой области происходит фазовый переход из
катиона калия и хлорат-аниона, во второй области в результате диссоциации
фазы КОН и взаимодействия катиона калия с хлорат-анионом. Фаза KO
3
устойчива в двух областях рН = 0-11,2 и рН = 11,2-14. В первой области
происходит диссоциации хлората калия с образованием KO
3
, во второй
области – диссоциации КОН также с образованием KO
3
.
139
АХМЕТ ЯСАУИ УНИВЕРСИТЕТІНІҢ ХАБАРШЫСЫ, №1, 2013
Рисунок 9. Диаграмма Пурбэ системы Рисунок 10. Диаграмма Пурбэ системы
«ZnS –H
2
SO
4
–О
2
–KClO
3
» при 298 K «ZnS–H
2
SO
4
–О
2
–KClO
3
» при 353 K
Рисунок 11. Диаграмма Пурбэ системы Рисунок 12. Диаграмма Пурбэ системы
«ZnS–H
2
SO
4
–О
2
–KClO
3
» при 373
«ZnS–H
2
SO
4
–О
2
–KClO
3
» при 403 K
Поведение окислителя – KClO
3
с увеличением температуры с 298 до 403К
(рисунки 9-12). В этих диаграммах Пурбэ приведен сдвиг областей
существования К
+
и KClO
4
в область кислых сред, при 403 К фаза KClO
4
отсутствует, а фаза K
2
SO
4
присутствует только при 298 К.
Поведение хлор-ионов и сульфат-анионов в этих диаграммах аналогично
вышерассмотренным.
Диаграммы Пурбэ систем «ZnS – H
2
SO
4
– О
2
– NaClO» и «ZnS – H
2
SO
4
– О
2
– KClO
3
» показали, что в водной фазе устойчивыми являются ZnО (большая
область), [ZnCl]
+
и ZnS (небольшая область), что свидетельствует об
интенсивном окислении сфалерита в присутствии гипохлорита натрия и хлората
калия, кислорода и образуемой в процессе фазовых превращений
пироксидисерной кислоты.
140
АХМЕТ ЯСАУИ УНИВЕРСИТЕТІНІҢ ХАБАРШЫСЫ, №1, 2013
Материалы данной статьи являются результатами НИР по гранту №1826/ГФ
в рамках бюджетной программы 055 «Научная и/или научно-техническая
деятельность», подпрограммы 101 «Грантовое финансирование научных
исследований» на 2012-2014 годы.
ЛИТЕРАТУРА
1.
Латимер В.М. Окислительные состояния элементов и их потенциалы в
водных растворах. – М.: ИЛ, 1964. –402 с.
2.
Жунусова Г.Ж., Байысбеков Ш., Акказина Н.Т. О превращениях в системе
«ZnS – H
2
SO
4
– MnO
2
». // Вестник МКТУ им. Х.А.Ясави. –Туркестан, 2010. –№6 (72).
– С.106-11.
3.
Жунусова Г.Ж. О возможности протекания реакции растворения
алюминидов золота в серной кислоте в присутствии диоксида марганца. //Вестник
МКТУ им. Х.А.Ясави. –2010. –№6 (72). –С. 115-120.
ТҮЙІНДЕМЕ
Берілген мақалада Пурбэ диаграммаларын есептеу нәтижелері келтірілген және «ZnS–
H
2
SO
4
–NaClO» мен «ZnS–H
2
SO
4
–KClO
3
» жүйелерінде су фазасына тұрақты мырыш
фазаларының түзілу мүмкіндігі көрсетілген.
(Байысбеков Ш., Жунусова Г.Ж., Еденбаев С.С., Буленбаев М.Ж., Таймасова А.Н.
«ZnS
–H
2
SO
4
–NaClO» және «ZnS –H
2
SO
4
–KCІO
3
» жүйелерінде сфалериттің құбылысы)
SUMMARY
In this article presents the results of calculations of Purbe’s diagrams and shown the possibility
of formation of stable phases of zinc in the aqueous phase in the systems: «ZnS-H
2
SO
4
-NaClO» and
«ZnS-H
2
SO
4
-KClO
3
».
(Baiusbekov SH., Junusova G.J., Edenbayev S.S., Bulenbayev M.J., Taimasova A.N. Behaviour
of Blende in Systems "ZnS H2SO4NACLO" and "ZnS H2SO4KCІO3")
Достарыңызбен бөлісу: |