Синтезированы магнитные флокулянты на основе наночастиц магнетита Fe3O4 и ионогенных полиакриламидных флокулянтов. Определены коллоидно-химические характеристики магнетита - диаметр d = 50,8 нм и электрокинетический потенциал ζ = -40,6 мВ. В режиме свободного (нестесненного) оседания проанализировано влияние концентрации и флокулирующих свойств магнитных нанокомпозитов на процесс седиментации суспензии голубой глины количественно по величинам флокулирующего эффекта и флокулирующей активности. Определена концентрационная область, в которой добавки магнитных нанокомпозитов различной природы работают с функцией флокулянта. Седиментация частиц глины связана с участием макромолекул магнитных флокулянтов в образовании мостичных связей, что подтверждается параметром, характеризующим соотношение количества макромолекул магнитных флокулянтов и частиц глины. Проанализировано влияние ионной силы при изменении концентрации магнитных флокулянтов на седиментацию суспензии голубой глины. Установлено, что режим введения магнитных флокулянтов в водно-солевой среде и неидентичность свойств формирующихся флокул связаны с различиями в структуре двойных электрических слоев частиц глины. С ростом концентрации электролита (NaCl) меняется специфика конформационного состояния магнитного флокулянта: переход от развернутой конформации макромолекулярного клубка к более свернутой глобулярной структуре, а значит уменьшается и вероятность участия конкретной макромолекулы в образовании мостичной связи. Отмечено наличие межмолекулярных взаимодействий между композициями из положительно и отрицательно заряженных фрагментов магнитных флокулянтов. Выявленные закономерности и эффекты процесса флокуляции в режиме свободного (нестесненного) оседания могут быть применены для направленного регулирования устойчивости суспензий с участием магнитных нанокомпозитов.
Magnetic flocculants based on Fe3O4 magnetite nanoparticles and ionogenic polyacrylamide flocculants have been synthesized. The magnetite colloidal chemical characteristics are determined - diameter d = 50,8 nm and electrokinetic potential ζ = -40,6 mV. The magnetic nanocomposites concentration and flocculating properties effect on the blue clay suspension sedimentation process was analyzed in the mode of free (unconstrained) sedimentation in flocculating effect and flocculating activity terms. The concentration range in which magnetic nanocomposites additives of various nature operate with the flocculant function has been determined. Clay particles sedimentation is associated with the magnetic flocculants macromolecules participation in the bridging bonds formation, which is confirmed by the parameter characterizing the magnetic flocculants macromolecules and clay particles number ratio. The ionic force effect the upon a change in the magnetic flocculants concentration on the blue clay suspension sedimentation is analyzed. It has been established that the mode of magnetic flocculants administration in an aqueous-salt medium and the non-identical properties of the formed floccules are associated with differences in the clay particles double electric layers structure. With increasing electrolyte (NaCl) concentration, the magnetic flocculant changes conformational state specificity: the transition from the unfolded conformation of the macromolecular tangle to a more folded globular structure, which means that the particular macromolecule participation probability a in the bridging bond formation decreases. The presence of intermolecular interactions between magnetic flocculants positively and negatively charged fragments compositions is noted. The flocculation process revealed patterns and effects in the mode of free (unconstrained) subsidence can be applied to the directional regulation of the suspensions stability involving magnetic nanocomposites.