Яковлева Ариадна Алексеевна, доктор технических наук, профессор, профессор кафедры химии и биотехнологии им. В.В. Тутуриной, Институт высоких технологийг. Иркутск
Ariadna A. Yakovleva, Dr. Sci. (Eng.), Professor, Professor of the Department of Chemistry and Biotechnology named after V.V. Tuturina, School of High Technologies
Irkutsk
Гусева Елена Александровна, кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры материаловедения, сварочных и аддитивных технологийг. Иркутск
Elena A. Guseva, Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor,Associate Professor of the Department of Materials Science, Welding and Additive Technologies, Institute of Aircraft Construction, Mechanical Engineering and Transport
Irkutsk
Константинова Марина Витальевна, кандидат химических наук, доцент, доцент кафедры материаловедения, сварочных и аддитивных технологийг. Иркутск
Marina V. Konstantinova, Cand. Sci. (Chem.), Associate Professor, Associate Professor of the Department of Materials Science, Welding and Additive Technologies,Institute of Aircraft Construction, Mechanical Engineering and Transport
Irkutsk
Целью представленной работы стало детальное определение тепловых свойств песков Байкальского региона (Россия) и установление их зависимости от геолого-минералогических характеристик для оценки возможности использования этого сырья в пищевой отрасли. Объектами исследования служили пробы песков, отобранные на юго-западном побережье озера Байкал, предметом исследования являлся минералогический состав песка, его гранулометрический состав и теплоемкость. Минеральный состав проб песков и их кристаллическая структура исследовались при помощи метода рентгенографического фазового анализа. Для гранулометрической оценки песков использовался стандартный метод ситового анализа. Средняя теплоемкость проб песков определялась методом смешивания. На основании анализа полученных рентгенограмм был определен минералогический состав изучаемых проб. Установлено, что в их составе преобладает минерал кварц – он содержится в пробах в количестве 40–60 %. В разных пробах доля таких минералов, как альбит и анортоклаз, составляла 15–30 %. Менее 5 % в каждой пробе приходилось на долю диккита и индиалита. Антофиллит присутствовал только в одной пробе в количестве около 9 %. Результаты определения гранулометрического состава показали, что в большинстве проб можно выделить фракцию, на долю которой приходится 70–90 %. Только в пробе из города Слюдянки примерно в равных количествах присутствовали фракции разной крупности. Для этой пробы была установлена зависимость теплоемкости от гранулометрического состава. Для прочих проб различие определенных значений теплоемкости хорошо коррелировало с их минералогическим составом. Результаты проведенных исследований и их анализ позволяют сделать вывод, что с точки зрения высокой теплоемкости наиболее привлекательны пески из Слюдянки и Байкальска. Для использования в качестве термоаккумулирующего вещества наиболее подходящим является песок с размером зерен от 0,125 до 0,25 мм. Даная фракция является преобладающей в песке города Байкальска.
The study is aimed at a more detailed determination of the thermal properties of Baikal region sands and establishment of their dependence on geological and mineralogical characteristics in order to assess the possibility of using this raw material in the food industry. The objects of the study are sands sampled on the southwestern coast of Lake Baikal. The subject of the study is the mineralogical composition of sand, its grain size composition and heat capacity. The mineral composition of sand samples and their crystal structure were studied using the method of X-ray phase analysis. A standard sieve analysis method was used for granulometric estimation of sands. The average heat capacity of sand samples was determined by the mixing method. Based on the analysis of the obtained X-ray diffraction patterns, the mineralogical composition of the studied samples was determined. It was found that quartz predominates in their composition since its percentage in samples amounts to 40–60 %. The proportion of such minerals as albite and anorthoclase is 15–30 % in different samples. Less than 5 % in each sample accounts for dickite and indialite. The presence of the mineral of anthophyllite has been found only in one sample in the amount of about 9 %. The results of granulometric composition determination show that a fraction, which accounts for 70–90 %, can be isolated in most samples. The sample from the town of Slyudyanka was the only one where the fractions of different sizes were present in approximately equal amounts. For this sample, the dependence of heat capacity on the grain size was determined. In other samples, the difference in certain heat capacity values correlated well with their mineralogical composition. The results of the conducted studies and their analysis allow to conclude that Slyudyanka and Baikalsk sands are the most attractive sands in terms of high heat capacity. The sand with the grain size from 0.125 to 0.25 mm is found to be the most suitable for the use as a thermal storage medium. This fraction is predominant in the sand of the town of Baikalsk.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.