У роботі теоретично показано та експериментально підтверджено, що оксихлорид алюмінію марки «Алюмофлок» за рН 7.5 краще взаємодіє з мономерною формою ортосилікатної кислоти. Визначення ортосилікатної кислоти проводилось методом молекулярної спектрофотометрії з фторосилікату натрію. З використанням квантово-хімічних методів дослідження була показана енергетика взаємодії оксихлориду алюмінію з ортосилікатними кислотами та встановлено особливості будови утворюваних комплексів  загального складу [Al(H2O)5–L]2+ та [Al(OH)(H2O)4–L]+, де L – мономерна, димерна (піросилікатна) та тримерна форма ортосилікатної кислоти, а також показана енергетика зв’язків між центральним атомом та лігандами у досліджуваних комплексах. Були запропоновані механізми утворення таких комплексів як [Al(H2O)5–OSi(OH)3]2+, [Al(H2O)5–OSi2O(OH)5]2+ та [Al(H2O)5–OSi3O2(OH)7]2+ та розрахована їх енергетика утворення. Також було зазначено, що структура ОСК не впливає на міжатомну відстань Al–O та енергію зв’язування між ними  у комплексах НОХА-ОСК.

The object of the study was polymeric alumino-silicon coagulants modified with the monomeric form of orthosilicate acid. The methods and precursors for obtaining stable solutions of composite alumino-silicon coagulants, as well as the effectiveness of coagulation treatment of a surface source of drinking water, were considered. The samples were obtained in two ways: 1) partial hydrolysis of medium-basic aluminum polyhydroxychloride together with sodium silicate solution (PolyAKKg); 2) mixing highly basic aluminum polyhydroxychloride together with a ready solution of orthosilicic acid with a high (above 50 %) monomer content (PolyAKKz). In the course of research, the problem of the short shelf life of composite alumino-silicon coagulants was solved, which had prevented their industrial implementation in drinking water preparation processes. It was established that the resulting composite coagulants had the following parameters: Al2O3, 8.075–8.725 %; SiO2, 0.058–0.725 %; Al/Si ratio, 20–250; basicity, 41.4–80.7 %. The effectiveness of the obtained composite coagulant and commercial coagulant was tested under laboratory conditions at a surface source of drinking water by reducing turbidity and by the concentration of residual aluminum in the water after coagulation. The results showed that composite coagulants of the PolyAKKz type with the addition of orthosilicic acid with a high monomer content (above 50 %) obtained using methanesulfonic acid hydrolysis as a precursor have higher solution stability compared to other precursors or coagulants of the PolyAKKg type. The study results could be used to design new composite coagulants for the preparation of drinking water from surface sources with high turbidity

У роботі проводилось теоретичне дослідження на рівні DFT, де було показано енергетичні параметри водневих зв’язків для кластерів складу H4SiO4 · L, де L – H2O, CH3SO3H, CH3SO3−, H3PO4, H2PO4−, HPO42−, PO43−, HSO4−, SO42−, та їх реакції приєднання, обміну з відповідними константами рівноваги. Було показано, що стабільність молекули H4SiO4 підвищується в ряду HSO4−< CH3SO3− < H2PO4− < SO42−< PO43−< HPO43−. Встановлено, що найбільша стійкість молекули H4SiO4 спостерігається в присутності аніону HPO43−, в якості ліганду. Аналіз розрахунків показав, що з підвищенням ступеня дисоціації лігандів спостерігається нелінійна тенденція зміни енергії зв’язування водневих зв’язків в залежності від природи самого ліганду. Показано, що всі досліджувані кислоти утворюють по два водневі зв’язки з OH-групами ортокремнієвої кислоти. Показані залежності вільної енергії Гіббса від сумарного заряду ортофосфатної кислоти та сумарної енергії зв’язування міжмолекулярних водневих зв’язків від вільної енергії Гіббса реакції утворення кластерів з аніонами ортофосфатної кислоти. Показано особливості зв’язування центру Бренстеда на прикладі кластеру [H5SiO4+ · CH3SO3−].