Badania spektralne (FTIR, UV-Vis) montmorylonitu modyfikowanego ultradźwiękami i kationami potasu

W pracy przedstawiono wyniki badań spektralnych (FTIR, UV-Vis) przeprowadzonych dla próbek nieaktywowanego bentonitu (wapniowego) posiadającego w swym składzie główny składnik mineralny montmorylonit (MMT). MMT, jako składnik bentonitu zawierający jony wapnia (Ca-MMT), poddano modyfikacji na drodze fizycznej i chemicznej. Proces aktywacji fizycznej zainicjowano działaniem pola ultradźwięków (40 kHz). Modyfikację chemiczną Ca-MMT, poprzez wymianę jonową kationów wapnia na kationy potasu, przeprowadzono z udziałem modyfikatora w postaci węglanu potasu, przy czasie aktywacji równym 1 h. W celu określenia efektywności przeprowadzonej modyfikacji dla zmodyfikowanych fizycznie i chemicznie próbek montmorylonitu (K-MMT) w bentonicie przeprowadzono cykl badań analitycznych, w tym strukturalnych (FTIR) oraz spektrofotometrycznych (UV-Vis). Stwierdzono, że rodzaj i sposób prowadzenia modyfikacji, w tym zmiana czasu działania czynnika fizycznego na nieaktywowany bentonit, wpływa na zdolność do wymiany jonowej montmorylonitu (CEC). Zarówno zmodyfikowany fizycznie (ultradźwięki), jak i chemicznie (kationy potasu) MMT w bentonicie wapniowym wykazuje CEC na nieco niższym poziomie od CEC wyznaczonego dla stosowanego w technologii mas formierskich bentonitu sodowego. Zmodyfikowany MMT może więc stanowić alternatywny materiał wiążący do zastosowania w masach klasycznych.

This paper presented the spectral study (FTIR, UV-Vis) for samples of non-activated bentonite (calcium) which has in its composition a main mineral resource, montmorillonite (MMT). MMT, as a component which contains calcium ions (Ca-MMT, was modified physically and chemically. The process of physical activations was initiated by an ultrasound field (40 kHz) with the use of a modificator in the form of potassium carbonate with an activation time of 1 h. To measure the efficiency of the modification for modified physically and chemically samples of montmorillonite (K-MMT) in bentonite there was performed a cycle of test including structural (FITR) and spectrofotometric (UV-Vis) analysis. It was stated that the type and method of making the modification including change of time in which physical factors are influencing the non-activated bentonite influences on the change of ion exchange of montmorillonite (CEC). Both modified physically (ultrasound) and chemically (potassium cations) MMT in calcium bentonite exhibits CEC on a slightly lower level than CEC used in the moulding sand technology of sodium bentonite. Modified MMT can be therefore used as an alternative material for green sand.