修改版-利用探针显微镜对油酸钾和钙沉淀吸附于磷灰石表面的研究

利用扫描探针显微镜对油酸钾和钙在磷石表面沉淀吸附于磷灰石表面的研究1简介富含Ca2+和Mg2+的半水溶性矿物表面具有吸附作用。（amankonah和·萨马桑达兰等人，1985）。磷块岩中的钙和镁离子在浮选中可发生溶解，被认为是一个主要影响矿物选择性浮选工艺的因素，一些生产企业在生产中重点解决这一问题。值得注意的是在电解工业领域常对Ca2+浓度和Mg2+为500和1000mg/L之间的溶液，分别处理。（giesekke和哈里斯，1994）。在磷灰石对脂肪酸的吸附研究方面，对吸附机制认为有不同的途径，如：化学吸附，沉淀矿物表面化学吸附，吸附可在矿物表面生成一种疏水性的化合物（forssberg，1991和mielczarski等人，1993）。文献报道。化学吸附机制相互作用的结果晶格的捕收剂阴离子和阳离子之间，与后者是从原来的位置进行。所谓表面反应机理表明之间的相互作用集电极和矿物，其中金属阳离子会离开原来的位置在晶格和反应与捕收剂阴离子，在非常近距离的接口，将会有油酸钙盐沉淀。一般来说，这种机制取决于电极浓度，而且pH值也是主要影响因素，有Ca2+和Mg2+的浓度，存在于主体。原子力显微镜（AFM）显示的应用对磷灰石溶解和油酸机制的部分吸附。FA等人。利用原子力显微镜技术，对此作出评价，钙油酸捕收剂胶体的相互作用方解石表面。得到的结果进行了分析扩展的DLVO理论的光（Derjaguin-朗道维尔，Overbeek），确定的吸引力和排斥之间的平衡性力矿物表面和胶体中油酸钙。作者发现，有强大的吸引力之间的校准油酸钙胶体和一个磷石表面，可由于疏水性的吸引力，假设化学吸附的油酸没有试验中发生。另一方面，测量之间的直接相互作用，油酸的胶体和方解石的表面被发现排斥现象。这样的解释，强烈吸引更好的研究行为的磷石相比，方解石与油酸捕收剂胶体。Chennakesavulu等人。（2009）利用原子力显微镜研究了油酸在自然磷石晶体吸附。在这项研究中对磷石观察。在相同的并行单层和双层表面显示正常连接的烃链之前发生的表面完全覆盖与单—层。这表明，油酸对磷石晶体吸附以胶状假设出发，即补丁的双层可看到即使在单层覆盖完成。本研究探讨了离子强度的影响通过原子油酸钾对原位磷灰石表面的吸附力，用显微镜观察（AFM）2实验2.1材料对样品的磷灰石，和平均协调16.7%，P，37.1%Ca，Mg0.04～0.6%，0.08%，如果0.17%，Na，K03%，以及4600ppm的F，是从病理的自然科学公司（美国）。钙酸（纯度98%）用于研究是从vetec公司。所有的无机试剂用于分析。以油酸酯钾解决10KNO是一种方案利用钾氢氧化物激活需要准备时间20分钟使用。硝酸钾（10米）以用于电解质的pH值，与仅仅为8.0。解决方案是准备脱离子的纯净水（18.2MX厘米）。评价相互的作用离子表面在水晶，Ca（NO3）2解决方案是用存在于和缺失中的油酸酯集中逻辑学在平衡。（FA等人，2006年）。所有的实验是携带PH=82.2原子显微镜原子力显微镜用于Nanowizard模型（JPKInstruments，USA）。该设备操作可以进行在接触模式AFM，利用NCR-10或csc11提示制造业由纳米材质。最初，所有的磷灰石晶体用于研究是洗清水，干燥试剂在100℃炉然后成型为玻璃板。首先，AFM图像是为了得到磷灰石晶体沉浸在电解质，有比较。为了这个目的，最好的办法是把我们的磷灰石表面。平衡表面处理40分钟，AFM用于是记忆图像。在另一组实验中，这些解决方案的混合物中，硝酸钙（2_10M）和油酸钾（4_10_3M）平衡的新晶体表面与电解质后进行评价。地形AFM图像将每个实验连同他们的直方图记录。接触AFM模式是为了表明，其期间获得地形图像选择表面和溶液之间联通。表面被选定和外加的相应值，面粗糙度和最大高度被记录，那么，该处理已经完成，而新的值进行比较相同评价区域。它是为了做最小化悬臂相对移动至表面的材料在液体交换。图像的分析进行分析，通过使用WSxM5.0，研制Horcas等软件。制定公司形象软件计量。3结果图1示出的微地形在3D（三维）和相应的直方图的磷灰石晶体浸入，在平衡与含有溶液之前电解质油酸钾。如可以观察到的，AFM图像表示未抛光晶体的不平坦表面的图像。显示均匀的表面清楚显示，有磷灰石晶体的表面与之间没有反应电解质。直方图中，将其使用WSxM5.0软件进行和SPIP™5.1.3软件，提供了有关信息，平均高度，平均粗糙度，材料体积和空隙体积，为流体横截面面积计算。图形显示的高度样品中的点和点具有该号码高度。将相应样品直方图侵入（图1）揭示的25.297纳米的平均高度，而对于样品浸入油酸酯（图2）的平均高度为28.854纳米。从6.075纳米的平均粗糙度增加至6.879nm和材料体积从0.409流明上升到0.465流明，在与油酸的相互作用。差异在平均身高（3.557纳米），粗糙度（0.804纳米）和物质体积（0.056）由于油酸吸附在样品上。该油吸附的浓度4_10图。在图中的图像。图3和4示出了微形貌在三维对于沉浸在电解液和接触后的磷灰石样本与CA（NO32）溶液，分别。比较在图中所示的直方图。图3和4的平均之间的差获得约1.91纳米的高度，揭示了沉淀钙。降水也证实了平均粗糙度从爬到表面增加28.390纳米至31.314纳米。另一方面，空隙体积有从2.096流明（图3）减少到1.981流明（图4），表明这些空隙可以通过沉淀被填满。图5示出了微地形在3D（三维）和之前的相应直方图的磷灰石晶体与包含两个硝酸钙的溶液中平衡和油酸钾。当晶体表面被浸入在高浓度的钙的存在下，油酸溶液+离子，它成为由团块覆盖，如图所示在AFM呈现在图像。从6粗糙度平均提高18.146纳米至78.204nm时，油酸钙反应后，当从对比图中的直方图。图5和6，分别为2D图像和相应的高度轮廓（图7）显示结块直径从0.3到1.0，这可能导致从校准-沉淀/吸附油酸对磷灰石表面。附聚物形成在通过油酸钾与Ca2+离子的相互作用原位二油酸形成胶体。4讨论对于磷灰石结晶相应的直方图沉浸在冷漠的电解质透露的平均高度25.297纳米，与油平衡之前。在OLE的存在下部，在平均高度的差是3.557纳米（图2）。什么时候表面进行平衡化包含两个溶液硝酸钙（2_10M）和油酸钾（4_10_3M）在平均高度的差是60.05纳米（图6）。这可能由于被解释为油酸钙的形成。磷灰石晶体的表面上的钙离子析出（示于图1中的柱状图。4）的发生是因为该磷灰石与用于执行该盐溶液表面相互作用在现场试验。换言之，当一个硝酸钙的解决灰（Ga（NO））在2浓度加入10M和在pH=8的钙可能沉淀的表面上，形成的Ca(OH)2和/或碳酸钙（Ananthapadmanabhan和Somasundaran，1984;Somasundaran，1968）。事实上，磷灰石表面相互作用更强烈的钙离子从溶液中，导致形成一个厚厚的一层。与间得到的厚度的增加钙离子的作用是优越期间油酸吸附所观察到的、关于在没有高浓度的钙离子的磷灰石表面。当油酸互动与高IO-磷灰石表面网卡强度，原位AFM图像显示，形成析出物（图6和7）。钙沉淀油酸只会发生在以下条件下，所提出的芬克尔斯坦是钙在溶液中的总浓度，在溶液中的总油酸盐阴离子浓度和KPS是油酸钙的溶度积。对于使用浓度计算的溶度积这里等于3_10·10-15.6•9摩尔/升。由于这KPS值大于摩尔/L时，形成（钙（R-COO）2（S）钙，二油酸应该发生在磷灰石表面。通过原位AFM的使用，这是可能的，以确定该钙（R-COO）2（S）析出晶体表面上的形式结块。由饱和和沉淀反应在磷灰石表面有形成的无机化合物的已经研究了一些作者（安塔尔等人，2007;Chaïrat等人，2007年。安塔尔和杰马尔，2006;Higuchi等，1969;等人，1965）。5结论从AFM图像得到的，以及相应的直方图，它是可能的可视化钾的行为油酸吸附和Ca2+离子的表面上析出的磷灰石晶体。根据使用的实验条件这里，钙二油酸酯的形成和沉淀发生在对磷灰石表面的附聚物的形式。附聚物的存在清楚地作出的磷灰石表面粗糙和不同。异构化学说的物质在表面以及表面粗糙度的关键因素磷灰石的能力它也被认为对磷灰石外加的钙离子析出面起着的相互作用的性质的确定角色补间的集电极与颗粒的界面区域，干涉的选择性和浮选效率。鉴于此断言，可以说，AFM是一种非常有用的工具来检查并在阐明磷灰石表面的行为在浮选阶段。6参考Amankonah，J.，Somasundaran，P.，1985年影响在溶解矿物质方解石和磷灰石的电动行为。胶体和表面15335-353。Ananthapadmanabhan，KP，Somasundaran，P.，溶解矿物质的作用1984年种方解石，磷灰石浮选。矿产和冶金加工1（1）36-42。安塔尔，K.，杰马尔，M.，2006年动力学和FLuorapatite攻击的热力学由硫酸和磷酸在55℃的混合物中。Thermochimica法案452，71-75。安塔尔，K.，卜拉欣，K.，杰马尔，M.，2007年ETUDEcinétique等thermodynamique德L'attaqueD'UNEFLuorapatite比肩德混杂岩德acidesulfurique等phosphorique25摄氏度。Thermochimica法案449，35-41。Chaïrat，C.，Oelkers，EH，索特，J.，拉蒂格，JE，2007年a。表面的氟磷灰石组成的水溶液，从电位，电动推断，和溶解度的测量，和光谱观测。地球化学等Cosmochimica法71，5888-5900。Chaïrat，C.，索特，J.，Oelkers，EH，拉蒂格，JE，Harouya，N.，2007年b。动力学和天然FLuorapatite溶解在25℃和pH为3至12的机制。地球化学等Cosmochimica法71，5901-5912。Chennakesavulu，K.，巴斯卡尔拉朱，G.，普拉巴卡尔，S.，Madhavan先生奈尔，C.，穆尔蒂，KVGK，2009年油吸附在佛罗里达州uorite表面所揭示的原子力显微镜。国际杂志选矿90，101-104。发，K.，阮，AV，米勒，JD，钙油酸收集2006年互动胶体与方解石和FLuorite表面所揭示的AFM力测量和分子动力学模拟。国际杂志选矿81，166-177。芬克尔斯坦，NP，1989年审查相互作用的难溶的浮选钙等矿物质与阴离子收藏家。学会的交易矿冶。C节98，157-178。Fuerstenau，D.W.矿产佛罗里达州1984年原则浮选。在：在沃克研讨会。矿冶，维多利亚，第7-29的澳大利亚研究所。捷，EW，哈里斯，PJ，1994年在磷灰石聚氧乙烯烷基醚的作用浮选在Foskor，帕拉博鲁瓦（南非）。矿物质工程7（11），1345年至1361年，WI，灰色，JA，Hefferren，JJ，帕特尔，PR，1965机制搪瓷溶解在酸性的缓冲区。牙科研究杂志44，330-341。NA，帕特尔，PR，贝克尔，JW，Hefferren，JJ，1969年。定量釉质脱矿机制：关键的检查羟基磷灰石模型牙科研究杂志48，396-409。Horcas，一，戈麦斯-罗德里格斯，JM，Colchero，J，戈麦斯-赫雷罗，J，气压，AM，2007。WSXM：一个软件，用于扫描探针显微术和用于工具纳米技术，科学仪器评论78,013705。Mielczarski，JA，案例，JM，花束，E。，巴雷斯，澳，德龙，JF，1993年自然吸附层上与油酸钠溶液磷灰石接触结构。1。吸附和傅里叶变换红外再挠度研究。朗缪尔9,2370-2382。AO，KH，Forssberg，E.1991年在半浮选相互作用阴离子收藏家可溶性盐类矿物。在北约高级研究所在创新浮选工艺。Somasundaran，P.，Amankonah，JO，Ananthapadmanabhan，KP，1985年矿化解决方案在平衡难溶矿物系统。胶体和表面15，3