Исследование термических превращений сапропелей озер Качкульня и Барчин Новосибирской области методами ДТГ-ДСК и РФА

Abstract

The comparative study of thermal decomposition of organic type sapropel (Kachkulnya lake) and organo-mineral type sapropel (Barchin lake) from Novosibirsk region was carried out by DTG-DCK and XRD methods. It was established that the chemical composition of sapropel has the significant influence on their behavior. In argon stream the thermal conversion of organic mass (OM) of organic type sapropel is a one-step process in the temperature range 261- 447 C, with a maximum speed of weight loss 2 wt. % / min. at 346 C. At the same conditions two stages of OM decomposition with a maximum rate of weight loss at 286 and 456 C are observed during the thermal conversion of sapropel of organo mineral type. The process of thermal conversion of sapropels in the air stream is characterized by a number of stages, including thermal decomposition of the OM and the subsequent oxidation of the formed heavy organic products. It was established by XRD method that the mineral part of sapropel from Barchin lake consist of low magnesium calcite (up to 80 wt. %) which dissociates in the temperature range 708-778 C, with a maximum rate of mass loss 2.3 and 3.2 wt. %/min., at 751 and 765 C, respectively.

Проведено сравнительное исследование термических превращений сапропелей Новосибирской области органического (озеро Качкульня) и органоминерального (озеро Барчин) типов методами ДТГ-ДСК и РФА. Установлено, что химический состав сапропелей оказывает существенное влияние на характер его термических превращений. В токе аргона термопревращение органической массы сапропеля (ОМС) органического типа протекает в одну стадию, преимущественно в интервале температур 261-447 °С, с максимальной скоростью потери массы 2 мас. %/мин при температуре 346 °С. В процессе термопревращения сапропеля органоминерального типа в аналогичных условиях можно выделить две стадии деструкции его органической массы с максимальной скоростью потери массы при температурах 286 и 456 °С. Термические превращения сапропелей в токе воздуха характеризуются большим числом стадий, включающих термическое разложение основной части ОМС и последующее окисление образующихся конденсированных продуктов. Методом рентгенофазового анализа (РФА) установлено, что минеральная часть сапропеля озера Барчин почти на 80 мас. % состоит из низкомагниевого кальцита, разложение которого происходит в интервале температур 708-778 °С с максимальной скоростью потери массы 2,3 3,2 мас. %/мин, при температуре 751 и 765 °С.