MINERAL ADSORBENT OF TRITIUM BASED ON SAPONITE AND ZEOLITE
Keywords:
saponite-zeolite composite, tritiated water, membrane, filtration, adsorption.Abstract
The paper is a result of the experimental research which was performed on the potential usage of saponite-zeolite composites as mineral membranes for adsorption of tritium out of tritiated water. It was found that the rate of filtration of the aqueous solution through a saponite-zeolite membrane decreased slightly during the first thirteen days. Afterwards the filtration process stabilized at a rate of 0.5-0.4 cm per day. A decrease of specific radioactivity of tritium in the filtration product by 17% after 41 days of filtration through an 80 mm saponite-zeolite membrane was observed. The filtration process happened in stages. Initially superficially adsorbed H2O moved into the aqueous solution from the membrane and was replaced by HTO, thus reducing specific radioactivity of the solution. Then the molecular exchange between HTO and H2O in the inter-layer space and isotope-hydrogen exchange in the structural position of OH-groups of the clay material came into effect. After 41 days of filtration the saturation of tritium in the composite was not observed. The researched composite can be used to decrease of specific radioactivity of tritium aqueous solutions by filtering it through a saponite-zeolite membrane.
References
Пушкарьов О.В.,.Литовченко А.С, Пушкарьова Р.О., Яковлєв Е.О. Динаміка накопичення тритію в мінеральному середовищі //Мінеральні ресурси України, 2003, № 3, С 42-45
Lytovchenko A.S., Pushkarev A.V., Samodurov V.P. et al. Assessment of the potential ability of phyllosilicates to accumulate and retain tritium in structural OH-groups. //Mineralogical Journal. – 2005. N 2. – P. 59-65.,
Lopez-Galindo A., Fenoll Hach-Ali P., Pushkarev A.V., et al. Tritium redistribution between water and clay minerals //Applied Clay Science, 2008, v.39, p. 151–159.
Пушкарьов О.В., Приймаченко В.М. Взаємодія тритіевої води з глинистими мінералами. //Збірник наукових праць/ Інститут геохімії навколишнього середовища – Київ, 2010. – вип..18. С.–149-156.
Строительные грунты и фундаменты. Справочное пособие. Электронный ресурс, режим доступа http://www.groont.ru/electro/projecting/12.html
Melkior T., Mourzagh D., Yahiaoui S. , et al. Diffusion of an alkaline fluid through clayey barriers and its effect on the diffusion properties of some chemical species //Applied Clay Science , 2004, -26, - P. 99– 107.
Ebina Takeo, Rwaichi J.A. Minja1, et al. Correlation of hydraulic conductivity of clay–sand compacted specimens with clay properties // Applied Clay Science Vol.26, 2004, P.3– 12.
Tien Y.M., Wu P.L, Chuang W.S., Wu L.H. Micromechanical model for compaction characteristics of bentonite–sand mixtures //Applied Clay Science 26 (2004) 489– 498.
Пушкарев А.В., Долин В.В., Приймаченко В.М. и др. Кинетика изотопно-водородного обмена в бентонито-песчаной смеси. //Збірник наукових праць/ Інститут геохімії навколишнього середовища – Київ, 2007. – вип.15. –С. 27-36.
Kaya A. and Durukan S. Utilization of bentonite-embedded zeolite as clay liner. //Applied Clay Science -2004.- 25. Issues 1-2 . P. 83-91.
Пушкарьов О.В., Приймаченко В.М., Золкін І.О. Властивості бентоніто-цеолітових композитів щодо вилучення тритію з тритієвої води. //Збірник наукових праць/ Інститут геохімії навколишнього середовища – Київ, 2012. – вип. 20. С.–98 -108.
Янов В.П. Сапонитоые глины. Фонд «Новотех» Электронный ресурс, режим доступа http://www.novotech.kiev.ua/?page_id=65
Тарасевич Ю. И. Строение и химия поверхности слоистых силикатов. Киев: Наукова думка, 1988. – 248 с.
Кринари Г. А. Литогенез и минералогия нефтеносных осадочных пород. Часть I. Казань: Казанский университет, 2010 – 64с.
Дир У.А., Хауи Р.А., Зусманн Дж. Породообразующие минералы. – М. : Мир, 1966. т.3. – 317 с.
Marcelo J. Avena, Marcelo M. Mariscal, Carlos P. De Pauli. Proton binding at clay surfaces in water // Applied Clay Science, 2003, v.24, p. 3–9. 17. Foldvari Maria. Handbook of thermogravimetric system of minerals and its use in geological practice. Budapest, 2011, -179 p.
Гречановська О.Е. Мінералогія та умови утворення родовищ породоутворюючих цеолітів Закарпаття. Дисертація. Київ. – 2011. – 227 с.
Денисов Н.Я. Инженерная геология и гидрогеология. М.: Госстройтехиздат, 1957. -366 с.
