ИСТИНА

Водная миграция и дифференциация большинства микроэлементов на 80-95% связана с фракциями коллоидной размерности. В еще большей степени это относится к процессам их седиментационного выведения. Однако, наши теоретические и экспериментальные знания о деталях подобных природных процессов до сих пор недостаточны. Лишь в небольшой степени это обусловлено и традиционно объясняется их термодинамической нестабильностью, фактом эфемерности существования коллоидных частиц. Проект посвящен экспериментальному доказательству того, что мнение о трудности объективного инструментального изучения фракций коллоидной размерности преувеличено. Оно основано главным образом на весьма небольшой воспроизводимости опытных и аналитических результатов при препаративном выделении фракций коллоидной размерности в работах многих исследователей. Первые успехи были достигнуты в этой области при развитии метода каскадной фильтрации, когда последовательные фильтраты подвергались многократному разделению на мембранах с уменьшающимся диаметром пор. При этом мы, вслед за другими экспериментаторами и авторами, опирались на такой параметр как номинальная отсекаемая молекулярная масса (НОММ), обычно декларируемая фирмами – изготовителями по результатам прохождения фракций сферических молекулярных белковых молекул. В нашей практике использование до 7-11 номиналов мембран впервые продемонстрировало весьма высокие корреляции в согласованном изменении концентраций микроэлементов, устойчивость выделенных групп элементов с похожим геохимическим поведением в последовательном ряду размерных фракций. Более того метод каскадного разделения и анализа последовательных фильтратов, оказался мощным способом и объективным критерием доказательства геохимического сходства и степени различия в доминирующих формах переноса родственных элементов в отдельных типах вод. По мере выполнения экспедиционных работ (Северная Осетия, Сев. Карелия, Владимирская Мещера, Камчатка, Байкал, Гвинейская республика, водоемы Тверской области) и лабораторных опытов по выделению из пресных и ультрапресных вод узких коллоидных фракций методом каскадной фильтрации нами был диагностирован в нём существенный и органический недостаток. В отдельных типах вод, особенно богатых ОВ и другими взвешенными и растворенными коллоидами, происходит перманентное забивание и кольматация пор, что принципиально мешает возможности оперативного контроля за меняющимся размером фильтрующихся коллоидных частиц. В этом случае модифицированная осадком, но еще проницаемая мембрана и любой коллективный фильтрат по размеру частиц, прошедших через неё, является лишь интегральным средним. Предлагаемый проект посвящен экспериментальному обоснованию и развитию метода преодоления этого недостатка каскадной фильтрации. В методических работах 2016-2018 гг. мы начали развивать новый способ: способ непрерывной фильтрации, без замены мембраны как разделяющей перегородки, когда в качестве основной разделяющей мембраны с перманентно меняющимся гидравлическим диаметром пор выступает сам формирующийся осадок, позволяющий быстро переходить в режим гель-фильтрации. Результаты реализации нового экспериментального подхода при непрерывном фильтровании через гель-фазу, но всегда химически и адсорбционно равновесную с собственными фракциями уменьшающейся коллоидной размерности, позволили радикально улучшить не только повторяемость результатов экспериментов, но и подойти к созданию количественной коллоидной геохимии природных вод как к направлению с устойчивыми и объективными закономерностями. По теме проекта в период его выполнения коллективом будет опубликовано более 15 статей и начата подготовка к изданию монографии. По этой теме будет защищена одна диссертация и подготовлена к защите аспирантская работа.