авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 12 |

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. А.М. ГОРЬКОГО ПРОБЛЕМЫ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ И ...»

-- [ Страница 4 ] --

Целью настоящей работы является разработка методики спектрофотометрического анализа водных рас творов, содержащих ионы меди (II), никеля (II) и свинца (II). Фотометрическое определение проводили с по мощью органического реагента - 4-(2-пиридилазо)резорцина (ПАР):

OH N N N OH Этот реагент связывает ионы Cu2+, Ni2+ и Pb2+ в светопоглощающие комплексы в щелочной области pH.

Максимумы светопоглощения для комплексов ПАР и определяемых ионов в водных растворах приведены в таблице.

Сu2+ Ni2+ Pb2+ Ион 498 494 макс., нм С использованием разработанной методики предпринята попытка анализа реальных объектов: снега с цен тральных улиц города и технологических растворов, полученных при соответствующей обработке руды с Га гарского месторождения благородных металлов Свердловской области. Правильность полученных результатов контролировали анализом стандартных образцов.

Работа выполнена при частичной поддержке гранта Минобразования и CRDF, Annex BF4MO5, EK-005-X2, BRHE 2004 post-doctoral fellowship award Y2-C-05-14;

гранта CRDF № EK-005-X1.

СИНТЕЗ И СОРБЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ПОЛИСИЛОКСАНОВ CОДЕРЖАЩИХ КАРБОКСИЭТИЛАМИНОПРОПИЛЬНЫЕ ГРУППЫ Засухин А.С., Ятлук Ю.Г.

Уральский государственный университет, Екатеринбург Институт органического синтеза УрО РАН, Екатеринбург В течение последнего десятилетия разработан принципиально новый класс сорбентов – сшитые полиси локсановые полимеры, содержащие в своем составе иминоацетатные, тиолацетатные и другие лигандные сис темы.

Настоящая работа посвящена синтезу и исследованию сорбционных свойств соединений в такого типа, со держащих карбоксиэтиламинопропильные группы.

Сорбенты были синтезированы по следующей схеме.

(EtO)3Si(CH2)3NH2 + n CH2=CHR (EtO)3Si(CH2)3NH2-n(CH2CH2R)n I R=COOEt, n=1;

II R=COOEt, n=1;

III R=CONH2, n=2;

IV R=CN, n=2 (I) При этом продукты I и II были очищены перегонкой, продукты III и IV ввиду высоких точек кипения пере гнать не удается, и они были использованы непосредственно.

Далее из полученных соединений золь-гель методом были синтезированы сорбенты, функциональные группы которых были гидролизованы в карбоксильные путем обработки соляной кислотой.

H2O 2SiO2.SiO1,5(CH2)3NH2-n(CH2CH2R)n (EtO)3Si(CH2)3NH2-n(CH2CH2R)n + 2Si(OEt) HCl 2SiO2.SiO1,5(CH2)3NH2-n(CH2CH2R)n 2SiO2.SiO1,5(CH2)3NH2-n(CH2CH2COOH)n (II) Строение мономеров было доказано с помощью ПМР-спектроскопии. Количество функциональных групп в сорбенте определяли на основании данных элементного анализа. Для сравнения был синтезирован сорбент, не содержащий карбоксильных групп (непосредственно из (EtO)3Si(CH2)3NH2 - V). В таблице представлены ре зультаты сорбции металлов образцами I-IV из раствора, содержащего ацетаты Cu(II), Zn(II) и Cd(II) (С=0. моль/л, рН=5, ацетатный буферный раствор).





, моль/г Сорбент М, ммоль/г (%) Cu (II) Zn(II) Cd(II) I 0,019 0 0 0, II 0,073 0 0 0, III 0,396(74) 0,058(11) 0,080(15) 0, IV 0,08 0 0 0, Таким образом, наибольшей сорбционной емкостью обладает сорбент, полученный на основе акриламида, он же имеет достаточно хорошую селективность. Т.к. конечное строение комплексующих групп одинаково, это явление, несомненно, обусловлено их наибольшей доступностью при данном способе синтеза. Сорбент V ме таллы не сорбирует.

ЖЕЛЕЗО(III)-СЕЛЕКТИВНЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ НА ОСНОВЕ ХАЛЬКОГЕНИДОВ ЖЕЛЕЗА Дерябина М.С.1, Кропотина И.Ю.1, Могильникова А.В.1, Тихонова Н.О.1,Великанова Т.В.2, Титов А.Н. Уральский государственный колледж им. И.И.Ползунова, Екатеринбург Уральский государственный университет, Екатеринбург Контроль за содержанием железа в природных, сточных водах и технологических растворах является важ ной аналитической задачей.

Одним из точных и экспрессных методов решения этой задачи является ионометрия, развитие которой требует разработки новых электродноактивных систем. В данном сообщении приведены результаты изучения возможности создания новых железо(III)-селективных электродов (Fe–СЭ) на основе бинарных халькогенидов железа FeS, FeSe, FeTe и диселенидa титана, интеркалированного железом, состава Fe0.25TiSe2. Перечисленные материалы выбраны из условия нарастания ковалентного характера химической связи в ряду FeS – FeSe - FeTe Fe0.25TiSe2.

Исследованы пленочные электроды (инертная матрица–полистирол) с твердым электродным контактом на основе FeS, FeSe, FeTe и Fe0.25TiSe2. Установлено, что электродная функция железо(III)–селективных электро дов на основе всех исследованных материалов линейна в интервале концентраций железа (III) 5*10-4–5*10- моль/л. Рабочий интервал рН для Fe-СЭ на основе дихалькогенида титана составляет 1.5–2.5, на основе бинар ных халькогенидов железа этот интервал уже и равен 1.9–2.5, что связано с различной растворимостью мате риалов. Крутизна электродной функции зависит от анионного состава и рН раствора, превышает теоретическое значение (19 мВ/рС) для трехзарядного иона Fe(III), уменьшается с увеличением рН и составляет соответст венно 30-50 мВ/pC и 100–140 мВ/pC для Fe–СЭ на основе Fe0,25TiSe2 и бинарных халькогенидов железа.

Методом постоянной концентрации мешающего иона определены коэффициенты потенциометрической селективности Fe–СЭ по отношению к ионам Pb2+, Fe2+, Cu2+, Ni2+, Al3+ и K+.

Показана возможность использования электродов для определения железа (III) комплексонометрическим методом с потенциометрической индикацией конечной точки титрования при контроле содержания железа в растворах. Правильность результатов определения железа подтверждена комплексонометрическим методом с использованием фторид-селективного электрода для потенциометрической индикации конечной точки титро вания.





РАЗРАБОТКА ФЛУОРИМЕТРИЧЕСКОЙ МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕДИ В ОБЪЕКТАХ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Кокорина Т.Н., Осинцева Е.В.

Уральский государственный университет, Екатеринбург Разработка селективных и чувствительных методов анализа объектов окружающей среды остается акту альных задачей аналитической химии.

Настоящее исследование посвящено разработке и подготовке к метрологической аттестации люминес центной методики определения меди в объектах окружающей среды с использованием N,N-ди(2 карбоксиэтил)-3,4-ксилидина (I).

Изучены люминесцентные свойства растворов I и его комплекса с ионами меди(II) в диапазоне длин волн от 250 до 400 нм (возбуждения=210 нм). Установлено, что в присутствии ионов меди(II) наблюдается гашение флуоресценции раствора I. Гашение интенсивности флуоресценции I пропорционально концентрации меди(II), что может быть использовано для определения меди(II) флуориметрическим методом.

Установлено, что наибольшая разница интенсивности (I) флуоресценции растворов I и I-Cu2+ наблюдает ся при длине волны регистрации 360 нм;

значение этой длины волны выбрано при построении градуировочной зависимости. Максимальная разница интенсивности флуоресценции растворов I и I-Cu2+ наблюдается в диапа зоне рН от 6,0 до 7,0, оптимальное значение рН определения меди установили 6,0. Изучено влияние различных буферных растворов с рН=6,0 на спектры флуоресценции растворов I и I-Cu2+. Наибольшее значение разница интенсивности флуоресценции (I) растворов I и I-Cu2+ наблюдается при использовании аммиачно-ацетатного буферного раствора. В выбранных условиях диапазон определяемых концентраций меди(II) от 0,3 до 3, мг/дм3. Изучено влияние ионов, не мешающих флуориметрическому определению меди(II).

Разработаны методики определения меди в природных водах, почвах.

Использование I в люминесцентном методе расширяет возможности его применения, смещая диапазон оп ределяемых концентраций меди в сравнении со спектрофотометрическими методиками [1] в более низкую об ласть.

1. Скорик Ю.А., Неудачина Л.К., Коротовских Е.В., Вшивков А.А. // Заводск. лаборатория. 2001. Т. 67. № 3. С. 15.

Работа выполнена при финансовой поддержке грантов РФФИ 04-03-96095, «Ведущие научные школы» НШ 1997.2003.3, научной программы «Университеты России» (проект УР.05.01.038), Уральского научно-образовательного центра «Перспективные материалы», финансируемого МО РФ и Civilian Research & Development Foundation (грант EK 005-X1), BRHE 2004 (грант Y2-C-05-08).

КАРБОКСИМЕТИЛ-, КАРБОКСИЭТИЛАНИЛИНЫ Мурашов А.Н., Ятлук Ю.Г.

Уральский государственный университет, Екатеринбург Институт органического синтеза УрО РАН, Екатеринбург Комплексообразующие свойства карбоксиметиланилинов описаны давно, колмплексообразующие свойст ва карбоксиэтиланилинов интенсивно изучались на кафедре аналитической химии УрГУ. Соединения смешан ного типа неизвестны. Настоящая работа посвящена синтезу этих соединений.

Было использовано два метода синтеза. Карбоксиэтилирование анилинов с последующим карбоксимети лированием (выход до 80%).

NH2 NHCH2CH2COOR' N(CH2COOH)CH2CH2COOH CH2=CHCOOR' NaOH, ClCH2COOH R R R R = H, CH3, OCH3;

R’ =C2H5, C4H И карбоксиметилирование анилинов с последующим карбоксиэтилированием.

NH2 NHCH2COOH N(CH2COOH)CH2CH2COOH CH2=CHCOOH' NaOH, ClCH2COOH R R R R=H Реакцию осуществляли при комнатной температуре, при кипячении с обратным холодильником и при 140оС. В первом случае присоединение протекает не полностью, во-втором случае имеет место частичное де карбоксилирование анилинуксусной кислоты и присоединение акриловой кислоты к образовавшемуся метила нилину, в последнем случае декарбоксилирование протекает полностью и образуется только аддукт с метила нилином.

Таким образом, реальным путем синтеза является первый.

Кроме того в работе синтезированы анилин-, толуидин-, анизидиндиуксусные кислоты. Все продукты бы ли охарактеризованы данными элементного анализа и ПМР. На основе выделенных соединений предполагается получить комплексы меди для сравнения с описанными комплексами анилиндипропионовых кислот.

ПИРИДИЛЭТИЛИРОВАННЫЕ АНИЛИНЫ - НОВЫЕ ХЕЛАТООБРАЗУЮЩИЕ КОМПЛЕКСОНЫ Осипов А.А., Ятлук Ю.Г.

Уральский государственный университет, Екатеринбург Институт органического синтеза УрО РАН, Екатеринбург Пиридилэтилированные анилины - новый сравнительно мало изученный класс хелатообразующих ком плексонов. Настоящая работа посвящена синтезу соединений этого ряда и некоторым их производным. При соединение винилпиридина к анилинам было осуществлено по следующей схеме.

H2C=HC N NH R NH N (I) R= H(выход 58 %), R= СH3(выход 58%), R= OCH3(выход 23 %), катализатор – CF3COOH Дальнейший дизайн хелатирующих агентов предполагал карбоксиэтилирование по схеме:

CH2=CHR' R NH R N N N (II) R' R’= COOH, CN При взаимодействии с акриловой кислотой вместе с ее присоединением имеет место отщепление винилпи ридина, что затрудняет выделение целевого продукта. акрилонитрил присоединяется с выходом 10%.

Была опробована схема с другим порядком трансформаций.

CH2=CHCN II(R=CN) R NH2 R NHCH2CH2CN + (III) H2C=HC N При таком пути синтеза продукты пиридилэтилирования цианэтилированных анилинов образуются для R=H (выход 3%), при R=Сl реакция не идет.

Таким образом, для синтеза хелатирующих агентов смешанного типа реальными являются оба пути синте за, хотя выход целевых продуктов очень невысок.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКОТОКСИКАНТОВ В БИОПРОБАХ СТУДЕНТОВ ГОРОДА ЕКАТЕРИНБУРГА Нохрина Е.С.1, Тарханов А.А.2, Черная Л.В.3, Ковальчук Л.А. Уральский государственный университет, Екатеринбург Уральская государственная медицинская академия, Екатеринбург Институт экологии растений и животных УрО РАН, Екатеринбург Екатеринбург входит в список городов с наиболее высоким уровнем загрязнения атмосферного воздуха, что обусловливает многофакторное, комплексное и перманентное воздействие на население. Оценка качества атмосферного воздуха по суммарному показателю (Ксум) в городе Екатеринбурге соответствует очень высокому (14.7) уровню загрязнения воздушного бассейна, и является причиной дополнительного риска здоровью насе ления.

Элементный состав волос лучше других биоиндикаторных сред отражает воздействие на человека повы шенных концентраций химических элементов и их суммарное поступление из атмосферного воздуха, воды и продуктов питания. В связи с этим, мы и ставили своей задачей определение содержания основных микро- и макроэлементов в волосах жителей крупного промышленного города Екатеринбурга.

В исследованиях участвовали студенты ВУЗ-ов в возрасте 17-20 лет, проживающие в г. Екатеринбурге.

Основная группа состояла из 28 человек, из них 17 девушек и 11 юношей. Забор проб биосубстратов был взят в весенний период 2004 года. Содержание микроэлементов в волосах (экзогенные и эндогенные металлы: Fe, Ca, Mg, Mn, Zn, Cu, Cd, Pb) определяли методом атомно-абсорбционной спектрометрии на спектрофотометре AAS 3 (основная погрешность по оптической плотности не превышает ±5% от диапазона измерения) в пламени про пан-бутан после обработки проб методом “мокрого” озоления.

Анализ спектра химических элементов в волосах юных жителей города Екатеринбурга показал, что досто верно значимых различий по абсолютному содержанию эссенциальных МЭ: Zn, Cu, Fe, Mg и высокотоксичных Cd и Pb в биосубстратах девушек и юношей не выявлено (T1-2 = 0.3-1.9 Tst = 2.06). Юноши и девушки отли чаются по накоплению Ca и Mn (T1-2 = 4.23 Tst = 2.06 и T1-2 = 2.66 Tst = 2.06 соответственно). Содержание кальция у девушек в 3.2 раза, а марганца в 3.9 раза выше, чем у юношей. Анализ микроэлементного состава волос жителей Среднего Урала в сравнении с литературными данными показал повышенное содержание в во лосах Mn и Ca при, одновременно, сниженной концентрации эссенциальных элементов – Mg и Cu. В волосах уральцев отмечено избыточное содержание токсичных свинца и кадмия. Концентрации Mn, Zn, Fe, Pb, Cd пре вышают нормативные показатели в 1.3 – 17.9 раза. Повышенные концентрации тяжёлых металлов в волосах студентов свидетельствуют о выраженной токсической нагрузке.

Для конкретной возрастной группы (студенты) населения г. Екатеринбурга установлены уровни содержа ния МЭ в волосах, которые превышают фоновые;

прослеживается чёткая зависимость элементного состава во лос от характера выбросов основных предприятий.

СОРБЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ХЕЛАТНЫХ СОРБЕНТОВ С ПРИВИТЫМИ ИМИНОДИПРОПИОНАТНЫМИ ГРУППАМИ НА ОСНОВЕ СМЕШАННЫХ ОКСИДОВ КРЕМНИЯ, АЛЮМИНИЯ ИЛИ ЦИРКОНИЯ Пронина Л.Е., Лакиза Н.В., Неудачина Л.K., Ятлук Ю.Г.

Уральский государственный университет, Екатеринбург Кремнеземы приобретают дополнительные свойства при модифицировании их органическими, неоргани ческими или металлокомплексными соединениями. Кроме того, модифицированные кремнеземы обладают хи мическими свойствами привитого соединения и свойствами кремнезема как твердого тела.

Введение ионов алюминия или циркония в структуру кремнезема повышает его гидролитическую устой чивость в щелочной среде, что позволяет использовать его в широком диапазоне рН;

появляются активные цен тры, отвечающие за избирательную адсорбцию.

Целью настоящей работы является изучение сорбционных свойств кремнеземов, модифицированных ими нодипропионатными группами, а также оксидом алюминия (сорбент I) и оксидом циркония (сорбент II). Сор бенты были получены золь-гель методом. На первой стадии были получены аминополисилоксаны, которые в дальнейшем карбоксиэтилировали (2-я стадия). Идентификацию соединений проводили методами элементного анализа и ИК спектроскопии.

Изучение сорбции ионов переходных металлов (Cu2+, Ni2+, Co2+) проводили в статических условиях при периодическом перемешивании. Равновесную концентрацию ионов металлов в водной фазе до и после сорбции определяли спектрофотометрически с 4-(2-пиридилазо)резорцином (ПАР).

Влияние кислотности водной фазы на сорбцию ионов переходных металлов сорбентами I и II изучали в аммиачно-ацетатном буферном растворе. Оптимальные интервалы рН сорбции ионов меди, никеля, кобальта представлены в таблице.

Изучено влияние концентрации ионов Cu2+, Ni2+ на сорбцию. По уравнению Лангмюра рассчитана статиче ская обменная емкость (СОЕ) для ионов меди и никеля и константы равновесия реакций. Основные сорбцион ные характеристики сорбентов представлены в таблице.

Сорбционные характери- Сорбент I Сорбент II Cu2+ Co2+ Ni2+ Cu2+ Co2+ Ni2+ стики Оптимальный интервал рН 6.5 - 7.0 – 6.5 – 7.0 7.0 6.5 – 7.5 7. сорбции 7.5 8. СОЕ, ммоль/г 0.51 0.29 0.49 0. Константа равновесия 239.3 9034.4 836.4 1365. Работа выполнена при финансовой поддержке МО РФ (научная программа “Университет России”, грант УР.05.01.438) и Уральского НОЦ “Перспективные материалы”(грант CRDF REC005, ЕК005Х1).

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ ПОВЕДЕНИЕ ОРТО-ГАЛОГЕНЗАМЕЩЕННЫХ ПРОИЗВОДНЫХ БЕНЗОГИДРОКСАМОВОЙ КИСЛОТЫ Сладкевич С.Г.1, Сурова Т.В.1, Иканина Т.В.1, Докашенко С.И. Уральский государственный университет, Екатеринбург Институт Высокотемпературной Электрохимии УрО РАН Вольтамперометрия с электродами на углеродной основе находит широкое применение как безопасный и простой метод исследования самых разнообразных неорганических и органических систем, обладающий низ кими пределами обнаружения и возможностью одновременного определения нескольких компонентов в слож ных объектах без предварительного разделения. Нетоксичные, дешевые, электрохимически инертные в широ кой области потенциалов углеродные электроды занимают на сегодняшний день главенствующее место и в фи зико-химических исследованиях. Однако их применение ограничено использованием только электрохимически активных соединений и затруднено сложным характером окислительно-восстановительных процессов, проте кающих на их поверхности. Цель данной работы заключается в изучении электрохимического поведения ряда галоген-замещенных гидроксамовых кислот.

Электрохимические исследования проводили на измерительном комплексе IM6 фирмы Zahner Elektrik в трехэлектродной ячейке. В качестве рабочего выбран электрод из стеклоуглерода диаметром 2,5 мм, боковые поверхности которого изолированы трубкой из тефлона. Вспомогательный электрод – пластина из стеклоугле рода с площадью поверхности 5 см2. Электрод сравнения – хлоридсеребряный, марки ЭВЛ-1МЗ.

Циклические вольтамперограммы реагентов: бензогидроксамовой кислоты (БГК), орто фторбензогидроксамовой кислоты (ОФБГК), орто-хлорбензогидроксамовой кислоты (ОХБГК), орто бромбензогидроксамовой кислоты (ОББГК) имеют одну четкую волну окисления в области потенциалов 0,2 0,3 В. При введении галоген-заместителя в орто-положение значение потенциала полуволны реагентов увели чивается по сравнению с БГК, но от природы заместителя зависит незначительно. Наблюдается корреляция значений потенциала полуволны со значениями констант кислотной ионизации этих соединений Данные реагенты являются электрохимически активными соединениями. Они окисляются на электроде предположительно до ароматических карбоновых кислот. Величина предельного тока пропорциональна кон центрации реагента, окисляющегося на электроде. Показана возможность применения метода циклической вольтамперометрии для определения самих гидроксамовых кислот на стеклоуглеродном электроде, а также для косвенного определения электрохимически неактивных соединений (в частности соединений бора), образую щих комплексные соединения с данными реагентами.

СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ЖЕЛЕЗА В ВИДЕ БЕНЗОГИДРОСАМАТНОГО КОМПЛЕКСА В НАПИТКАХ Турова Н.С.1, Сурова Т.В.1., Иканина Т.В. 1, Моложавый Н.Е. Уральский государственный университет, Екатеринбург Испытательная лаборатория «УРАЛТЕСТ», Екатеринбург В последнее время большое внимание уделяется качеству пищевых продуктов. Железо является важней шим микроэлементом и имеет особое значение для живых организмов. Избыток железа изменяет вкусовые ка чества пищевых продуктов и вызывает заболевания печени, а недостаток приводит к заболеваниям кроветвор ной системы, нарушает транспорт кислорода и тканевое дыхание. В связи с этим значительно повышается по требность в современных методах анализа, необходим контроль поступления металлов в организм человека, в частности железа. Одним из возможных направлений решения этой задачи является использование для анализа пищевых продуктов органических реагентов, которые способны образовывать прочные комплексные соедине ния с ионами железа.

Для спектрофотометрического определения железа (III) использована бензогидроксамовая кислота (БГК), как один из лучших по селективности и чувствительности реагентов класса ароматических N-незамещенных гидроксамовых кислот.

Изучено комплексообразование в системе железо (III) – БГК с методом спектрофотометрии на Helios-.

Максимальное светопоглощение бензогидроксаматного комплекса железа (III) наблюдается при max = 510 нм, = 20 мин, в диапазоне pH 3,0 - 4,0. Методами молярных отношений и изомолярных серий установлено, что БГК образует в водном растворе комплексное соединение с ионами железа (III) вишневого цвета в молярном отно шении 1:1 (lgК=4.24±0.08 при постоянной ионной силе µ=0,1M КСl).

Разработана методика анализа напитков на содержание ионов железа (III). В качестве образцов для иссле дования были выбраны виноградные вина и яблочные соки различных заводов производителей. Использовали два варианта пробоподготовки. Во-первых, применяли сухое озоление, включающее в себя упаривание проб напитков досуха на электроплитке и последующую минерализацию в муфельной печи при 450 0С в течение часов. Во-вторых, кипятили пробы с добавлением пероксида водорода. Содержание железа в образцах находи ли спектрофотометрически, массовую концентрацию рассчитывали методом градуировочного графика, постро енного при оптимальных условиях ( max = 510 нм, = 20 мин, рН=3.5, µ=0,1M КСl). Диапазон определяемых концентраций по графику составил 0.1—16.8 мг/дм3. Изучено мешающее влияние меди (II) на определение со держания железа (III) и показано, что не мешает даже стократный избыток меди (II).

Полученные результаты подтверждены анализом напитков с гексацианоферратом калия по ГОСТу 13195 – 73 и статистически обработаны. Концентрация железа в проанализированных напитках соответствует санитар ным нормам по суточному потреблению железа организмом здорового человека.

СЕКЦИЯ КИНЕТИКИ, ТЕХНОЛОГИИ И ЭЛЕКТРОХИМИИ НЕОРГАНИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ ФОТОХИМИЯ КОМПЛЕКСА PtCl62- В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ Знаковская И.В.

Новосибирский государственный университет Соединения Pt(II) с биоорганическими лигандами часто имеют важное медицинское значение и биохими ческое применение. Обычные термические способы приготовления таких комплексов занимают длительное время и во многих случаях малоэффективны. Для быстрого и эффективного синтеза этих соединений представ ляется перспективным использовать фотохимию комплексов платины. Модельным объектом для изучения фо тохимии координационных соединений платины является комплекс PtCl62-.

Несмотря на то, что фотохимия комплекса PtCl62- в водных растворах на протяжении 50 лет периодически привлекала внимание многих исследователей, картина фотолиза далека от полноты. Имеющийся в литературе цепной механизм фотоакватации PtCl62-, во-первых, нехарактерен для фотохимии галогенидных комплексов платиновых металлов, во-вторых, не проработан детально на уровне первичных процессов. Цель данной работы – охарактеризовать методом лазерного импульсного фотолиза (XeCl лазер, 308 нм, длительность импульса нс, энергия в импульсе 20 мДж) интермедиаты, возникающие при фотолизе PtCl62- в водных растворах. Предпо лагалось, что наличие или отсутствие нестабильных соединений платины(III), наряду с данными по квантовому выходу фотолиза, позволит сделать выбор между прямым и цепным механизмом фотоакватации.

Результаты стационарного фотолиза PtCl62- в области 313 нм показали, что фотоакватация является единст венным наблюдаемым на первой стадии процессом. Продукт фотоакватации - комплекс PtCl5(H2O)- (pKa = 3.8) существует в растворе в виде PtCl5(OH)2- ( 90% при концентрации порядка 10-5 М). Квантовый выход фотолиза равен 0.18 и не зависит от концентрации PtCl62- в диапазоне 10-5 – 10-4 М.

В экспериментах по лазерному импульсному фотолизу комплекса PtCl62- обнаружено последовательное образование двух промежуточных частиц с максимумами поглощения соответственно на 450 и 410 нм. Сравне ние с данными по импульсному радиолизу и с теоретическими расчетами позволило идентифицировать наблю даемые интермедиаты как комплексы трехвалентной платины, PtCl4(OH)2- и PtCl4-. Относительный выход ин термедиатов платины(III) составляет не более 10% от количества фотолизованных комплексов PtCl62-. Таким образом, показано, что основным первичным фотопроцессом при фотолизе PtCl62- в области 308 нм является гетеролитический разрыв связи Pt-Cl с прямым образованием продукта фотоакватации PtCl5(OH)2-. Цепной ме ханизм, возможно, играет роль при фотолизе в более коротковолновой области.

Работа поддержана Фондом «Университеты России» (грант UR.05.01.020), РФФИ (гранты 03-03-33134 и 05-03 32474).

ОЧИСТКА ВОДНЫХ РАСТВОРОВ ОТ СУЛЬФАТ-ИОНОВ Тюрикова А.А., Шмелева В.В., Киселева Г.В.

Уральский государственный лесотехнический университет, Екатеринбург Сульфаты металлов широко используются в качестве коагулянтов в системах водоподготовки и очистки воды от механических примесей, входят в составы электролитов для получения металлических защитно декоративных покрытий, присутствуют в технологиях обезвреживания и очистки высокотоксичных стоков и т.п. Все это приводит к высоким содержаниям сульфат-ионов в технологических и сточных растворах. Хорошая растворимость сульфатов щелочных металлов, магния и, частично, кальция и высокая стабильность сульфат ионов затрудняют создание простых и недорогих методов очистки сточных вод от этих анионов.

В настоящей работе изучены реагентный и электрохимическийх методы очистки сточных вод от сульфат ионов путем осаждения их в виде малорастворимого сульфата свинца (II), которая количественно характеризу ется произведением растворимости (ПР):

ПРPbSO4 = Pb2+ SO4 = 1,6 108 (1) Реакция осуществлялась путем обработки сточных вод раствором нитрата свинца (II), а также путем элек трохимического растворения свинцового анода.

При предельно-допустимой концентрации (ПДК) сульфат-иона, равной 0,5 г/л, концентрация катионов свинца из формулы (1), которая обеспечивает это значение, равна:

1,6 108 96 207, = 6, 4 104 г/л, (2) Pb 2+ = 0, где 96 г/моль и 207,2 г/моль – молярные массы сульфат-иона и катиона свинца, соответственно.

Фактическая концентрация соединений свинца в многокомпонентных растворах, характеризующихся вы сокими значениями ионной силы и отвечающих по составу технологическим и сточным водам, выше концен трации (2), вследствие, так называемого, «солевого эффекта». Таким образом, содержание свинца в водных рас творах после проведения реакции (2) оказывается выше, чем установленная предельно-допустимая концентра ция (ПДКPb=1·10-4 г/л).

Для корректировки состава раствора и осаждения малорастворимых карбонатов и гидроксокарбонатов свинца (II) использован водный раствор карбоната натрия, обеспечивающий ПДКPb без дополнительного раз бавления стоков. Раствор соды использован также для регенерации свинец-содержащих осадков путем пере осаждения сульфатов и образования более прочных осадков карбонатов свинца (II). Осадок карбоната свинца (II) после отделения от раствора может термолизом переводиться в нитрат свинца (II), который снова поступает на стадию очистки от сульфат-ионов. Использование электрохимического способа, наряду с реагентным, по зволяет снизить вторичное загрязнение растворов нитрат-ионами.

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ДИСПЕРСНОСТИ СИЛИКАТНЫХ СИСТЕМ НА ПРОЧНОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВЯЖУЩИХ КОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ ЖИДКОГО СТЕКЛА Пузанов С.И., Кетов А.А.

Пермский государственный технический университет В настоящее время в мире проблема вторичного использования ресурсов выдвигается на первый план. Это связано в первую очередь с все возрастающей стоимостью, как добычи, так и переработки сырья. Из-за широ кого распространения стекла в различных отраслях промышленности, возникает проблема, связанная с утили зацией значительного количества стекла.

Одно из перспективных направлений вторичного использования стеклобоя является использование его в виде порошков при создании вяжущих композитов при использовании в качестве связки растворимых силика тов - жидкого стекла.

Цель настоящей работы заключается в исследовании влияния дисперсности порошков силикатных стекол на прочностные характеристики вяжущих композитов.

В работе рассматривались процессы агрегации порошка стекла в различных условиях и агрегирование концентрированных суспензий типа паст на основе порошков стекла и жидкого стекла с образованием моно литных композиций, а также рассматривалось влияние рН на интенсивность протекания агрегации порошка стекла.

В ходе исследования было выяснено, что добавки растворов основного и кислотного типов по-разному влияют на протекание агрегации. Скорость процесса в начальный период времени при внесении в порошок ще лочи не превышает значений, полученных при внесении чистой воды. При внесении добавок растворов кислот ного типа скорость процесса замедляется.

Проводимые исследования прочности бетона показывают, что использование фторида, позволяет умень шить расход по силикату натрия и воды. Увеличение количества фторида благоприятно сказывается на прочно сти образцов. Прочность образцов увеличивается в среднем на 35%. Добавление же извести и гидрооксида на трия, наоборот, снижает прочностные характеристики.

Для исследования влияния возможной дегидратации и спекания на прочность получаемых материалов, бы ла произведена термическая обработка образцов. Граничной температурой является температура плавления стекла. При увеличении температуры обжига образца наблюдается увеличение прочности и уменьшение плот ности.

Проведенные исследования позволят сделать заключение о возможности и перспективности использования стеклобоя для производства материалов, обладающих защитными, прочностными и другими свойствами.

ТЕРМИЧЕСКОЕ ОКИСЛЕНИЕ GaAs ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО ИЗМЕЛЬЧЕННЫХ ОКСИДОВ-АКТИВАТОРОВ (PbO+V2O5) Скороходова С.М., Медведева К.М.

Воронежский государственный университет Ранее нами было установлено влияние размера частиц активаторов на процесс термооксидирования GaAs. В связи с этим возник интерес к изучению влияния температуры на данный процесс под воздействием предваритель но измельченных оксидов-активаторов (PbO+V2O5), что и явилось целью нашей работы.

Исследование было проведено при температурах 500 и 525 оС. Окисление осуществляли в горизонтальном кварцевом реакторе печи с силитовыми нагревателями;

поток кислорода составлял 10 л/ч, временной режим 10 60 мин. Исходные композиции оксидов-активаторов (навески по 1,5000г) механически измельчали и помещали в кварцевый контейнер, крышкой которого служила окисляемая пластина GaAs (на расстоянии 10 мм). Толщи ну оксидных слоёв, выращенных на поверхности GaAs, определяли методом лазерной эллипсометрии (ЛЭФ 3М).

Для анализа полученных в ходе эксперимента данных при 500 и 525 оС были использованы зависимости относительной интегральной толщины от состава композиций активаторов. Из приведённых рисунков следует, что при более высокой температуре (525 оС) нелинейный эффект воздействия оксидов-активаторов (PbO+V2O5) на термическое окисление GaAs выражен более ярко. При температуре 500 оС при малых временах окисления во всём интервале составов оксидов наблюдается отрицательное отклонение от аддитивности. С увеличением времени окисления можно отметить появление положительного нелинейного эффекта совместного воздействия хемостимуляторов на процесс термооксидирования GaAs. При этом величина положительного отклонения от аддитивности при 525 оС существенно больше в сравнении с результатами, полученными при 500 оС. Отрица тельное отклонение в области эквимолярных составов, характерное для 500 и 525 0С, связано с образованием Pb2V2O7 (по данным РФА). Положительное отклонение в области чистых оксидов, особенно в области чистого V2O5, обусловлено протеканием окислительно-восстановительных взаимодействий с образованием PbO2, кото рый является более эффективным хемостимулятором, чем PbO. При этом интенсивность обнаруженных фаз выше при 525 0С.

Таким образом, можно заключить, что с повышением температуры происходит интенсификация взаимо действий в конденсированной фазе, что изменяет процесс испарения активаторов и приводит к усилению нели нейного эффекта воздействия оксидов на процесс термического окисления GaAs.

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЖЕЛЕЗА С РАСПЛАВОМ СУЛЬФАТА НАТРИЯ Русинов Д.Ю., Смирнов С.В.

Уральский государственный лесотехнический университет, Екатеринбург Использование водорастворимых ферратов щелочных металлов с различными степенями окисления в тех нологиях очистки сточных вод является предпочтительным, поскольку продукты реакция являются малоток сичными и не приводят к вторичному загрязнению технологических растворов. Высокая окислительная спо собности ферратов (IV) и (VI) натрия позволяет заменить ими такие токсичные окислители, как соединения хлора и марганца.

В данной работе исследованы условия окисления железного лома кислородом в расплаве сульфата натрия, который в больших количествах образуется в качестве отхода, например в хромовой подотрасли. Сульфат-ион в этой системе также выполняет функции окислителя. В зависимости от условий проведения процесса продук ты реакций представляют многокомпонентный плав, содержащий преимущественно ферраты (III) и (IV) на трия. В результате реакции диспропорционирования феррата (IV) натрия при взаимодействии с водой или ат мосферной влагой образуется феррат (VI) натрия.

Протекающая в расплаве реакция между железом и сульфатом натрия приводит к образованию ферритов натрия различного состава и выделению газообразного оксида серы (IV). Для ускорения этих процессов нами использован электрический ток. Данный способ получения феррата (IV) натрия реализован на практике (патент России № 2149833. Б.И. № 15 от 27.05.2000). При растворении железного анода в расплаве образуются после довательно катионы железа (II) и железа (III), при взаимодействии с сульфат-ионами также образуют ферриты.

Суммарный процесс синтеза ферратов (IV) натрия при электролизе расплава сульфата натрия с железным ано дом выглядит следующим образом: 2Fe + 2Na2SO4 + O2 = 2Na2FeO3 + 2SO Для снижения температуры расплава и облегчения формирования оксоионов железа к сульфату натрия до бавлялось до 15% гидроксида натрия. При этом на поверхности металла происходит образование защитной пленки из малорастворимых оксидов и гидроксидов железа (II) и (III), которая приводит к поляризации анода и тормозит протекание реакций. Для разрушения этой пленки требуются более высокие плотности тока. При вы соких плотностях тока поддержание температуры расплава осуществляется за счет тока электролиза.

Катодный процесс связан преимущественно с восстановлением натрия. Металлический натрий при взаи модействии с кислородом, который барботируется через расплав, образует пероксида натрия, который более интенсивно, по сравнению с кислородом, окисляет соединения железа с образованием ферратов (IV) натрия.

ИЗУЧЕНИЕ КИНЕТИКИ ГИДРОХИМИЧЕСКОГО ОСАЖДЕНИЯ СЕЛЕНИДА СВИНЦА Третьякова Н.А.

Уральский государственный технический университет – УПИ, Екатеринбург Селенид свинца относится к классу сравнительно узкозонных полупроводников (Eg = 0,26 эВ). Благодаря своим свойствам это соединение широко используется в различных фотодетекторах, работающих в ближнем и среднем инфракрасных диапазонах спектра.

Одним из перспективных методов получения фоточувствительных пленок селенида свинца является их осаждение из водных растворов. Этот метод отличается простотой, гибкостью управления процессом, не требу ет применения сложного оборудования и высоких температур, позволяет получать пленки с воспроизводимыми электрофизическими свойствами. В основе метода лежит реакция, протекающая между растворимой солью свинца и халькогенизатором – селеномочевиной – в щелочной среде. Чтобы предотвратить быстрое осаждение селенида свинца в виде осадка и оптимизировать рост пленки, в раствор вводится лиганд, связывающий ионы свинца в прочные комплексы, например, цитратные.

Скорость гидрохимического синтеза пленок селенида свинца определяется условиями его проведения и со ставом реакционной смеси. В связи с этим исследование кинетики осаждения селенида свинца в зависимости от параметров проведения процесса позволит целенаправленно осуществлять подбор условий формирования тон ких пленок PbSe.

Для выявления кинетических закономерностей процесса формирования тонких пленок селенида свинца использовались реакционные смеси, содержащие ацетат свинца, селеномочевину, цитрат натрия, гидроксид аммония. Для предотвращения окисления селеномочевины кислородом воздуха в процессе синтеза пленок в реакционную смесь дополнительно вводился сульфит натрия.

Для получения кинетических кривых процесса образования селенида свинца проводилось определение ос таточного содержания ионов свинца в пробе методом обратного титрования раствором сульфата цинка в при сутствии индикатора эриохрома черного Т. Полученные кривые имеют S-образный вид, характерный для авто каталитических реакций.

Для выявления влияния каждого компонента реакционной смеси на скорость осаждения селенида свинца были проведены серии опытов, в каждой из которых варьировалась концентрация какой-либо составляющей реакционной смеси.

Результаты проведенных исследований показывают, что скорость осаждения селенида свинца увеличива ется при увеличении концентрации селеномочевины. Увеличение концентрации всех остальных компонентов реакционной смеси замедляет реакцию.

Выявление кинетических закономерностей осаждения селенида свинца позволяет рассчитать скорость ре акции при различных концентрациях компонентов и может быть использовано для определения начальных ус ловий формирования пленок PbSe различного состава и морфологии.

СПЕКТРОСКОПИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ХЛОРИРОВАНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО РЕНИЯ В РАСПЛВАХ ХЛОРИДОВ ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ Данилов Д.А., Васин Б.Д., Волкович В.А., Половов И.Б., Медведев Е.О.

Уральский государственный технический университет – УПИ, Екатеринбург Электролитическое осаждение рения из хлоридных расплавов является перспективным методом получения металлического рения высокой чистоты. Для оптимизации методик получения ренийсодержащих электролитов и решения ряда трудностей, связанных с организацией процесса, необходимы данные об устойчивости ком плексных ионов рения и скоростях хлорирования различных соединений рения в расплавах. Однако, до сих пор очень незначительное число работ было посвящено изучению поведения рения в хлоридных расплавах. Целью данной работы являлось исследование кинетики хлорирования металлического рения и диоксида рения хлором и хлороводородом в различных по составу хлоридных расплавах, с применением метода высокотемпературной электронной спектроскопии.

Измерения проводили на автоматизированной высокотемпературной спектроскопической установке, соб ранной на базе волоконно-оптического спектрофотометра Ocean Optics SD2000 и специально созданной высо котемпературной оптической печи с помещаемой внутрь кварцевой ячейкой. Хлор получали электролизом рас плава хлористого свинца;

хлороводород - действием концентрированной серной кислоты на плавленый хлорид натрия или калия.

В результате хлорирования металла образуются ионы ReСl62-. Измеряя спектры поглощения расплавов, было показано, что при 750-800 оС наиболее быстро порошок металлического рения хлорируется расплаве CsCl (скорость - 1,6*10-7 моль/мин), медленнее в CsCl-NaCl (скорость - 1,2*10-7 моль/мин) и ещё медленней в NaCl KCl (скорость - 0,6*10-7 моль/мин), что, по-видимому, связано с уменьшением растворимости хлора.

Определено, что скорость хлорирования зависит от площади поверхности металла. Так, скорость хлориро вания кусочка металлического рения в CsCl-NaCl составила 1,1*10-7 моль/мин и в NaCl-KCl - 0,2*10-7 моль/мин, что меньше скорости хлорирования порошкообразного рения имеющего более развитую поверхность.

Реакция хлорирования порошка ReO2 хлороводородом протекала медленно. Так в расплавах, LiCl-KCl при 500 оС, NaCl-KCl при 750 оС, KCl при 850 оС, CsCl-NaCl при 800 оС концентрация ReСl62- не достигла спектро скопически определяемой величины в течении нескольких часов. В расплаве CsCl-NaCl при 600 оС скорость хлорирования составила 1,0*10-7 моль/мин. Взаимодействие ReO2 с хлором протекало быстрее. Скорость хло рирования в расплавах NaCl-KCl при 750 оС и CsCl-NaCl при 650 оС составила 0,6*10-7 моль/мин и 2,1*10- моль/мин, соответственно.

ПОРТЛАНДИТО-КАРБОНАТКАЛЬЦИЕВЫЕ НЕОРГАНИЧЕСКИЕ ИСКУССТВЕННЫЕ МАТЕРИАЛЫ Сорокина Е.А., Мещерякова Т.В.

Воронежский государственный архитектурно-строительный университет На предприятиях по добыче и переработке мела и известняков, на заводах по производству цемента, ми неральных удобрений, сахара, на сооружениях умягчения воды на ТЭЦ образуются многотоннажные карбонат кальциевые отходы. Проблема использования подобного продукта далеко не решена и с каждым годом обост ряется, поскольку требуется отвод территорий под новые хранилища, затрачиваются средства на организацию и поддержание хранения, усугубляется экологическая обстановка.

Потенциальными потребителями техногенных продуктов, как известно, могут являться предприятия про мышленности строительных материалов и строительство.

На современном этапе развития строительного материаловедения перспективным направлением является разработка технологии получения безобжиговых материалов на основе гидратированной и закристаллизован ной в кристаллы портландита (Са(ОН)2) извести.

Установлено, что в известковых, силикатных и цементных композициях частицы карбонаткальциевого материала способны проявлять физико-химическую роль и служить центрами кристаллизации, «подложкой»

для ориентированной кристаллизации новообразований на поверхности частиц с формированием контактов по механизму эпитаксии.

Технология получения искусственного материала на основе кристаллов портландита и карбонаткальциево го наполнителя предполагает создание высокого внешнего давления порядка 100 МПа.

Возможность образования портландито-карбонатной системы твердения Са(ОН)2-СаСО3 определяется кристаллохимическим сродством параметров элементарных ячеек портландита и кальцита, отличающихся не более, чем на 15 %.

Искусственный камень контактно-конденсационного твердения, в котором на долю техногенного кальцита приходится 30 – 40 % по массе, получаемый при средней влажности формовочной смеси 11 – 12 % и прессо вом давлении 100 МПа, имеет непосредственно после формования прочность 9 – 11 МПа (при условии приме нения кристаллов портландита с теплотой смачивания 55,7 кДж/кг). Портландито-карбонаткальциевый искус ственный камень обладает достаточной водостойкостью, оцениваемой отношением прочности при сжатии в водонасыщенном состоянии к начальной его прочности при сжатии, равным 0,82. Это говорит о том, что проч ность материала определяется возникшими ионными и координационными связями, а не силами капиллярного стяжения.

2. Чернышов Е.М., Потамошнева Н.Д., Кукина О.Б. Портландитовые и портландито-карбонатные бесцементные системы твердения // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века, 2002, ч.1-№ 4, С.12., ч.2 - № 5 - С.8 – 9.

ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ПРОЦЕССА ХИМИЧЕСКОГО ОСАЖДЕНИЯ НИКЕЛЕВЫХ ПОКРЫТИЙ И ИХ КОРРОЗИОННОЙ УСТОЙЧИВОСТИ Фофонов Б.А., Шальнев А.С., Соловьев К.Л.

Воронежский государственный архитектурно-строительный Университет Качество машин и механизмов, их надежность и долговечность определяются в значительной степени эф фективностью защитных покрытий деталей и конструкций. Весьма перспективным является химический спо соб нанесения металлопокрытий, который обеспечивает получение плотных слоев металла одинаковой толщи ны независимо от профиля детали [1]. Настоящая работа посвящена исследованию закономерностей процесса химического никелирования из уксуснокислого электролита. В основе метода лежит реакция восстановления ионов никеля до металла с помощью восстановителя, процесс осуществляется без наложения электрического тока. При использовании в качестве восстановителя гипофосфита натрия покрытие содержит 6-10 % фосфора, что придает ему большую коррозионную стойкость. Цель настоящей работы заключалась в исследовании ско рости процесса химического никелирования, толщины и коррозионной устойчивости осажденных никель фосфорных покрытий в зависимости от природы покрываемого металла, температуры и времени осаждения.

Скорость осаждения и толщину покрытий определяли гравиметрически. Пористость покрытия оценивали с помощью метода погружения. Ускоренные коррозионные испытания проводились при полном погружении образцов в раствор, имитирующий морскую воду. Скорость коррозии определяли гравиметрически.

В ходе проведенных исследований установлено, что в интервале температур 60-90 0С скорость химическо го осаждения никель-фосфорного покрытия прямо пропорциональна температуре. Оптимальной температурой, при которой не происходит разложения электролита, и наиболее высока скорость осаждения покрытия на стальной поверхности, является температура 90 0С. С наибольшей скоростью процесс осаждения никель фосфорного покрытия протекает на поверхности медных образцов по сравнению со стальными. Покрытия на меди получаются более гладкими и блестящими.

Никель-фосфорное покрытие на стали является катодным покрытием. При его дефектах или высокой по ристости в результате возникновения и работы коррозионных гальванических элементов (гальванопар) разру шается покрываемый металл – сталь. Пористость покрытия закономерно уменьшается с увеличением толщины покрытия, приводя к заметному снижению скорости коррозии. Согласно коррозионным испытаниям, о защит ных свойствах покрытий на стали можно судить по их толщине и пористости. При количестве пор Nср 0,5 на см2 поверхности скорость коррозионного разрушения стали с никель-фосфорным покрытием превышает ско рость ее коррозии в отсутствии покрытия.

3. Химическое осаждение металлов из водных растворов / Под ред. Свиридова В.В. – Минск: Изд–во Минского гос. ун– та, 1987. – 270 с.

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОСВЯЗИ СВОЙСТВ ПЛЕНОК СЕЛЕНИДА СВИНЦА И УСЛОВИЙ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ ПРИ ГИДРОХИМИЧЕСКОМ ОСАЖДЕНИИ Третьякова Н.А.

Уральский государственный технический университет–УПИ, Екатеринбург Существенное влияние на электрофизические свойства полупроводниковых пленок оказывают их структу ра и состав. Вследствие этого большое значение для осуществления целенаправленного гидрохимического син теза пленок селенида свинца с заданными свойствами имеет выбор реакционной смеси и начальных условий синтеза. Так, изменяя состав раствора, температуру процесса, можно варьировать условия образования заро дышей твердой фазы и скорость их дальнейшего роста, изменяя морфологию и микроструктуру пленки. Однако до настоящего времени здесь преобладает рецептурно-эмпирический подход. Так, несмотря на широкое ис пользование при гидрохимическом получении пленок PbSe селеномочевины, недостаточно исследовано влия ние условий получения слоев с ее использованием на их состав, структуру и электрофизические характеристи ки. В связи с этим, целью настоящей работы являлось установление взаимосвязи структуры и свойств пленок PbSe и условий их синтеза.

Осаждение пленок проводилось на предварительно обработанные ситалловые подложки из растворов, со держащих ацетат свинца, селеномочевину, цитрат натрия, гидроксид аммония и сульфит натрия, который при менялся в качестве антиоксиданта для селеномочевины.

Для определения влияния состава реакционной смеси на свойства пленок селенида свинца были проведены серии опытов, в каждой из которых менялась концентрация какого-либо компонента. В результате проведен ных опытов были получены зеркальные пленки серого цвета, обладающие хорошей адгезией к подложке.

Толщина полученных пленок селенида свинца варьируется в пределах 0,17–0,66 мкм. С ростом начальной концентрации ацетата свинца в реакционной смеси конечная толщина пленки увеличивается. В то же время на зависимости толщины пленки от начальной концентрации селеномочевины имеется максимум.

По данным рентгеноструктурных исследований была определена постоянная кристаллической решетки PbSe. Полученное значение периода в зависимости от условий синтеза изменяется в пределах 0,6116–0,6137 нм.

Полученные зависимости проводимости пленок PbSe от температуры имеют вид, типичный для полупро водниковых соединений. Темновые сопротивления пленок в зависимости от температуры и условий синтеза изменяются в интервале 1,8 – 18 кОм/.Ширина запрещенной зоны синтезированных пленок также зависит от исходного состава реакционной смеси.

АВТОМАТИЗАЦИЯ ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ ТВЕРДЫХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ ПОСТОЯННОТОКОВЫМ ЧЕТЫРЕХЗОНДОВЫМ МЕТОДОМ Чебыкин Вас.Вит., Чебыкин Вит.Вас.

Институт высокотемпературной электрохимии УрО РАН, Екатеринбург Электропроводность является одним из основных физико-химических свойств твердых электролитов, по зволяющих сделать обоснованные выводы о природе проводимости и их структуре. Без знания электропровод ности невозможно создание каких-либо устройств на основе твердых электролитов для научных исследований и практических применений. Несмотря на это, доступных высокопроизводительных автоматизированных уста новок для измерения электропроводности твердых электролитов нет. Поэтому, нами, по заказам институтов высокотемпературной электрохимии и электрофизики УрО РАН, были созданы два варианта таких установок (подобрано оборудование и студентом-дипломником Чебыкиным Василием Витальевичем – первый автор – написано программное обеспечение в среде Borland Delphi 7).

В данном докладе кратко описывается использованное оборудование, программное обеспечение и техни ческие характеристики указанных автоматизированных высокопроизводительных установок измерения элек тропроводности четырехзондовым методом на постоянном токе.

В первом случае (ИВТЭ) были использованы выносной модуль АЦП E-440 (USB, фирма L-Card, Москва), плата дискретного ввода-вывода с релейными выходами PCI-1762 (фирма Advantech, Тайвань) и специально изготовленный блок эталонных сопротивлений, подключаемых последовательно с близким по величине сопро тивления исследуемым образцом. Количество исследуемых образцов в одной установке до пяти штук. Одно временно с измерение сопротивления контролируется температура образцов (термопара типа S) и кислородный потенциал атмосферы с помощью потенциометрического кислородного датчика.

Во втором случае (ИЭФ) использовано оборудование промышленной автоматизации фирмы Advantech:

контроллер ADAM-5000/485, с модулями АЦП ADAM-5018, токовый ЦАП ADAM-5024, 16-ти канальный модуль дискретного вывода ADAM-5056 и четырнадцать плат 16-ти канального релейного мультиплексора PCLD-788. В отличие от первого случая реализовано автоматическое управление температурами до 16-ти измерительных ячеек терморегуляторами МИНИТЕРМ 300.31 завода МЗТА, Москва (в связи с отсутствием на заводе-изготовителе 32 разрядного программного обеспечения терморегулятора, последнее было полностью создано). Количество исследуемых образцов возросло до 80 шт. в 16-ти ячейках-печах. Как видно, на рисунке информационных потоков, обеспечена возможность удаленного контроля через локальную сеть и Internet.

СОРБЦИОННОЕ ИЗВЛЕЧЕНИЕ ТАЛЛИЯ НА ЙОДИДНЫХ ФОРМАХ АНИОНИТОВ Бутаков Р.В., Смирнов А.Л.

Уральский государственный технический университет – УПИ, Екатеринбург В последнее время изотоп таллия, получаемый из стабильного таллия-203, получил большое распростра нение в медицине, в области лечения рака, и как следствие увеличился интерес к получению изотопа таллия 203 высокой чистоты (не менее 10 ppm). Существующие методы получения и очистки таллия в основном осно ваны на осадительных способах и являются очень длительными (примерно 30 суток) и многостадийными. Вне дрение сорбционных методов очистки позволят сократить временные, трудовые и материальные затраты. Так же сорбционные методы обладают высокой избирательностью, простотой аппаратурного оформления и обслу живания технологии.

Для возможности внедрения сорбционной технологии нами были проведены исследования по сорбцион ному поведению таллия-205 на йодидных формах различных анионитов. Для исследований использовались аниониты отечественных и зарубежных марок гелевой и макропористой структуры;

сильно- и низкоосновные.

Было установлено, что сорбция таллия связана с образованием кристаллического соединения TlI. Нами было отмечено, что сорбция на гелевых и на макропористых анионитах имеет разный механизм. На анионитах гелевой структуры образование TlI наблюдалось не только на поверхности анионита, но и в растворе. На анио нитах макропористой структуры осадок выделялся внутри смолы, а в растворе концентрация таллия снижалась до следовых количеств.

Основной примесью в производственных растворах является медь, её концентрация больше концентрации таллия в несколько раз. Для изучения её поведения были проведены исследования по сорбции меди на йодид ных формах анионитов. Медь сорбируется на слабоосновных анионитах в фазе смолы. Ионы меди могут обра зовывать прочные аминные комплексы. На сильноосновных анионитах медь не сорбируется.

Производственные испытания показали, что из сложных растворов (азотнокислые растворы от выщелачи вания узлов магнитного сепаратора с 205Tl) при сорбции практически весь таллий извлекается анионитом. Со держание таллия в фильтратах ниже 3 мг/л, что допускается для сброса раствора на утилизацию. Динамическая емкость сорбента по таллию составила 40 мг/г. Исследования показали, что десорбцию лучше проводить креп кими растворами азотной кислоты. При этом практически полная десорбция таллия осуществляется небольшим количеством кислоты, остаточная концентрация в смоле составила 0,4 мг/г.

Данный метод позволяет получать таллиевые растворы высокой чистоты, не требующие дополнительной очистки от примесей, пригодные для дальнейшего получения медицинских препаратов на основе радиоактив ных изотопов таллия.

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА LSM-КАТОДОВ, МОДИФИЦИРОВАННЫХ PrO2-x, В НЕРАВНОВЕСНОЙ ГАЗОВОЙ СМЕСИ МЕТАНА И КИСЛОРОДА Кондратюк Р.О., Ярославцев И.Ю., Кузин Б.Л., Бронин Д.И., Богданович Н.М.

Институт высокотемпературной электрохимии УрО РАН, Уральский государственный технический университет - УПИ, Екатеринбург Твердоэлектролитные топливные элементы с неразделенным газовым пространством представляют собой перспективный класс электрохимических устройств, где как на катод, так и на анод поступает смесь топлива с окислителем (воздухом) [1, 2]. Для эффективной работы таких устройств необходимо, чтобы на катоде пре имущественно протекал процесс электрохимического восстановления кислорода, а скорость реакции окисления метана была минимальной.

Традиционным материалом, применяющимся в качестве катодов топливных элементов, является манганит лантана-стронция (LSM), либо композиты на его основе. В данном исследовании изучались электрохимические характеристики La0.8Sr0.2MnO3-Zr0.9Sc0.1O1.95 (1:1 по массе) в неравновесных газовых смесях метан-кислород.

Соотношение скорости потоков СН4:O2 поддерживалось близким к 2. Это вызвано тем, что благоприятными условиями для работы анода топливных элементов с неразделенным газовым пространством является парци альное окисление метана на них по реакции СН4+0,5О2=СО+2Н2. Высокой электрохимической активности ком позиционных катодов в отношении реакции 0,5О2+2е-О2- добивались путем введения в пористую матрицу электрода мелкодисперсного оксида празеодима PrO2-x, обладающего высокой каталитической активностью к обмену с кислородом газовой фазы. В качестве электролита электрохимических ячеек использовались Ce0,8Sm0,2O1,9 и Zr0,9Y0,1O1,95. Применялись методы потенциометрии, импеданса и поляризационных кривых.

Показано, что в температурном диапазоне 500-650°C кислородная реакция на электроде протекает доста точно активно, а к метану и возможным продуктам его окисления кислородом газовой фазы электрод инертен.

При этом плотность тока, протекающего через катод, составляла 0,30-0,45 А/см2 при поляризации менее мВ. Однако при температурах выше 650°C окисление метана на LSM-катоде происходит с заметной скоростью.

Об этом свидетельствует существенное отклонение электродного потенциала катода от значений, соответст вующих рассчитанным по уравнению Нернста, принимая концентрацию кислорода в газе, равной номинальной.

4. I. Riess, P.J. van der Put, J. Schoonman. Solid State Ionics 82 (1995) M.A. Priestnall, V.P. Kotzeva, D.J. Fish, E.M. Nilsson. J. Power Sources 106 (2002) 5.

КИНЕТИКА ХИМИЧЕСКОГО ОСАЖДЕНИЯ PbS В ПРИСУТСТВИИ КАТИОННЫХ ДОБАВОК Петухова Т.А.

Уральский государственный технический университет – УПИ, Екатеринбург Тонкие полупроводниковые пленки сульфида свинца всегда привлекали к себе пристальное внимание.

Сульфид свинца находит широкое применение в качестве солнечных элементов, декоративных покрытий, ИК – детекторов, сенсорных элементов. Наиболее перспективным методом получения тонких пленок PbS является метод гидрохимического синтеза из водных растворов. О достоинствах данного метода говорит то, что покры тия можно наносить на различные по природе подложки, метод достаточно прост в аппаратурном оформлении, позволяет контролировать процесс синтеза пленок PbS с требуемыми характеристиками путем выбора условий осаждения, отмечается хорошая воспроизводимость результатов. Поскольку выявлена взаимосвязь условий осаждения пленок PbS и свойств получаемых слоев, актуальным является вопрос о том, будет ли происходить изменение в процессе осаждения при введении в реакционную смесь различных добавок.

Цель наших экспериментов заключалась исследовании кинетики процесса осаждения тонких пленок суль фида свинца для обнаружения различий в ее поведении при варьировании состава реакционной смеси.

В качестве вводимых добавок в данной работе использовались йодиды щелочных металлов: LiI, NaI, KI, а также йодид аммония. Были поставлены серии экспериментов, где концентрации каждой вводимой добавки варьировались в пределах 0.12 – 0.3 отн. ед. Изучение кинетики проводилось в цитратно-аммиачной системе.

Реакционная смесь содержала уксуснокислый свинец, в качестве комплексующего агента использовался цитрат натрия, а источником халькогенид-ионов служила тиомочевина. Температура синтеза составляла 353 К.

Было установлено, что введение в реакционную смесь катионных добавок различных йодидов оказывает существенное влияние на процесс синтеза тонких пленок сульфида свинца. Одними из показателей, которые могут служить подтверждением данного положения, являются константы скорости реакции, при проведении расчетов которых принимается, что реакция гидрохимического осаждения PbS является реакцией первого по рядка. Установлено, что во всех сериях с увеличением концентрации добавки константа скорости уменьшается.

Также наблюдается снижение константы скорости реакции образования PbS при введении в реакционную смесь йодидов металлов в ряду LiI – NaI – KI – NH4I., что, в свою очередь, сказывается на изменении структуры и морфологии синтезируемых пленок.

Таким образом, можно управлять процессом гидрохимического синтеза PbS при изменении состава реак ционной смеси, т. е. получать слои различные по своим свойствам.

КИНЕТИКА ГАЗОФАЗНОГО СИНТЕЗА НИТРИДА АЛЮМИНИЯ Черный Н.Л.

Уральский государственный технический университет - УПИ, Екатеринбург Широта использования керамики на основе нитрида алюминия обусловлена уникальным комплексом его свойств – термостойкостью, химической стойкостью, низким коэффициентом температурного расширения и высокими диэлектрическими свойствами. Из десятков известных в настоящее время методов синтеза нитрида алюминия одним из самых перспективных является газофазный синтез, позволяющий при низких энергозатра тах получить продукт высокой чистоты и заданного гранулометрического состава.

В рамках большого цикла исследований на кафедре Редких металлов УГТУ – УПИ по созданию техноло гий получения AlN, данная работа посвящена изучению кинетических зависимостей газофазного синтеза нит рида алюминия. Изучено влияние температуры, давления, соотношения исходных реагентов на кинетику про цесса.

Установлено, что повышение температуры в диапазоне 1000-1200С приводит к увеличению скорости ре акции и полноты ее протекания, как следствие повышается выход продукта. Кинетика процесса в целом лими тируется диффузией газообразного аммиака в слое продуктов реакции. При дальнейшем росте температуры целостность слоя продуктов нарушается, что вызывает резкое увеличение скорости реакции, процесс приобре тает неравномерный характер.

Изменение давления в системе в диапазоне 0,1 – 0,8 атм. практически не оказывает влияния на кинетику процесса синтеза. При дальнейшем повышении давления нитрирующего газа вплоть до атмосферного скорость реакции снижается вследствие уменьшения парциального давления трифторида алюминия.

Опытным путем также установлено, что коэффициент повторного использования трифторида алюминия в реакции синтеза порошка нитрида алюминия равен 2,5, что позволяет увеличивать вес Al в 2,5 раза по сравне нию со стехиометрическим.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ ТРАСС ПОТОКОВ ПРИ КОНВЕКЦИИ РАСПЛАВА СТЕКЛА Апакашева Д.Р., Нестругина Н.Г., Захарова М.Ю., Апакашева А.Р.

Уральский государственный горный университет, Екатеринбург Распространенным приемом стекольного производства для улучшения однородности свойств стекломассы и повышения качества получаемого из нее стекла является конвективное или механическое перемешивание.

Для изучения конвекции стекломассы наиболее часто применяется метод пуска индикаторов [1]. Исполь зуя радиоактивные изотопы, получают сведения о скорости распространения в объеме расплава вновь сварен ной стекломассы из повторных добавок шихты и оценивают гомогенизирующую способность печи.

В настоящее время для жидкофазных систем накоплен большой объем информации об основных законо мерностях конвекции. Тем не менее, такие важные детали процесса, как, например, четкое выделение направ ления и границ потоков в объеме расплава, остаются практически неизученными. Кроме этого, использование радиоактивных материалов ограничивает применение распространенного метода пуска индикаторов с точки зрения экологии и техники безопасности проведения экспериментов.

Если прозрачная вязкая жидкость, например, высокотемпературный стеклообразующий расплав, течет, то происходящий процесс переноса вызывает появление в объеме системы локальных областей оптической неод нородности в виде полос скольжения или линий сдвига, напоминающих текстуру деформированного кристалла [2].

В процессе экспериментальных исследований оптической однородности жидкостей, испытавших течение при конвективном или механическом перемешивании, в настоящей работе на базе установки [3] реализована методика визуализации локальных областей оптической неоднородности в виде трасс конвективных потоков.

Разработанная методика визуализации трасс потоков позволяет наблюдать области неоднородности коэф фициента преломления в объеме системы при конвекции стеклообразующего расплава, четко выделяя границы и направление потоков. Важно, что при этом исключаются использование радиоактивных материалов и проце дура отбора проб для определения концентрации индикатора.

6. Панкова Н.А. Особенности конвекции стекломассы по ширине стекловаренных печей листового стекла // Стекло и ке рамика. 2001. № 1. С. 4 – 7.

7. Павлов В.В. О «кризисе» кинетической теории жидкости и затвердевания. – Екатеринбург: УГГГА, 1997. – 392 с.

8. Апакашев Р.А. Установка для контроля оптической однородности расплава стекла. Заводская лаборатория.

Диагностика материалов // 2001. № 10. С. 31 - 32.

ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ КИНЕТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ИОНИЗАЦИИ ВОДОРОДА ИЗ НАВОДОРОЖЕННОГО НИКЕЛЯ Гаврилова Н.В.

Воронежский государственный университет Наводороживание металлов в электролитах - явление, сопровождающее многие технологические процессы и операции в машиностроении и металлообработке. Это различные виды гальванических процессов, операции по очистке поверхности металла от термической окалины, окислов и загрязнений, подготовки изделий под ме таллические и неметаллические покрытия, размерная обработка металлов, процессы коррозии и др.. С момента обнаружения проникновения электролитического водорода через металлическую стенку внутрь сосуда, нахо дящегося в растворе кислоты или щелочи, для изучения закономерностей диффузии было предложено три группы методов. Однако они малодоступны из-за сложности аппаратного обеспечения. Были разработаны вольтамперометрические методы исследования по определению параметров наводороживания металлов. Эти мето ды наиболее рациональны и просты в реализации.

Определение водорода в никеле после катодной поляризации вольтамперометрическими методами являет ся важным аспектом при изучении электрохимического поведения никеля в различных растворах. При катод ной поляризации Ni в водных растворах электролитов могут образовываться твердый раствор внедрения Ni 0,03%атН (-фаза) и гидрид никеля Ni2H (-фаза).

Целью работы было освоение электрохимического метода определения количества водорода, абсорбиро ванного при катодной поляризации и применение его к определению кинетических параметров анодного рас творения водорода из наводороженного никеля в собственной фазе, в интерметаллиде NiZn и в высокодисперс ном состоянии в виде поверхностного катализатора.

Метод анодного растворения предварительно наводороженного никеля при катодной поляризации (-1. В) в деаэрированном 1М NaOH был применен для определения количества водорода и кинетических парамет ров реакции растворения водорода из никеля. Контролирующей стадией этого процесса является нестационар ная диффузия водорода в фазе никеля. Коэффициент диффузии водорода в массивном никеле, полученный вольтамперометрическим методом составил 2*10-8 см2/с, а эффективная толщина наводороженного слоя никеля – 1*10-4см.

Применение вольтамперометрического метода для оценки кинетических параметров растворения водорода из наводороженного никеля, находящегося в фазе NiZn затруднено вследствие растворения цинка в той же об ласти потенциалов, что и водорода. Оценка количества водорода растворяющегося из наводороженного высо кодисперсного никеля проводилась в пересчете на видимую поверхность. Экспериментально установлено, что концентрация растворенного в таком никеле водорода на два порядка превышает его количество в массивном никеле.

ВЛИЯНИЕ ГЛИНОЗЕМА НА ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ НА ОСНОВЕ КРИОЛИТА Калинкин П.Л., Ткачева О.Ю., Зайков Ю.П.

Уральский государственный технический университет – УПИ, Екатеринбург Стабильность работы электролизной ванны для полу 2, чения алюминия во многом определяется физико химическими свойствами электролита, главными из кото 2, Электропроводность, См/см рых являются электропроводность и температура плавле 2, ния. Солевые добавки, вводимые в электролизную ванну 2, для понижения рабочей температуры, по-разному влияют 2, на электропроводность. Известно, что CaF2, MgF2, MgCl снижают электропроводность, KF практически не влияет, а 2,60 добавки LiF – повышают электропроводность. Добавки 2, оксида алюминия в криолит значительно понижают его 2, электропроводность. Для расчета электропроводности мно 0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6, Концентрация Al O, мас.% 2 гокомпонентных систем используют эмпирические уравне ния, полученные на основании экспериментальных зна Рис.1 Зависимость электропроводности исследуемого чений электропроводности бинарных систем. Но для о электролита от содержания глинозема: 1 – 962 С;

2 – электролитов сложного состава наблюдаются расхожде 969оС ния в значениях расчетной и экспериментальной элек тропроводности в пределах 10-30 %. Поэтому для получения точных значений электропроводности многоком понентных электролитов необходимы экспериментальные исследования.

Для измерения электропроводности электролита состава (масс.%) LiF 2,1;

NaF 50,2;

KF 4,7;

MgF2 1,2;

CaF 4,0;

AlF3 37,8 в зависимости от концентрации глинозема и температуры использовали ячейку с параллельными электродами. В расплав погружались два жестко закрепленных параллельных цилиндрических платиновых электрода. Константу ячейки с двумя параллельными платиновыми электродами определяли по значению элек тропроводности исследуемого электролита, полученному в ячейке капиллярного типа. В течение всего экспе римента положение электродов не менялось. Глинозем засыпался в расплавленный электролит в потоке инерт ного газа. После каждой добавки фиксировали изменение сопротивление электролита, которое определяли по диаграммам импеданса в интервале частот переменного тока от 1 Гц до 103 КГц с амплитудой переменного тока 5 мВ/с. Результаты измерений представлены на рис.1.

АНОДНОЕ РАСТВОРЕНИЕ СЕРЕБРА В АРТЕЗИАНСКОЙ ВОДЕ И ЕЕ СПИРТОВОМ РАСТВОРЕ Юдина Е.А., Лисицын Ю.А.

Казанский государственный университет С давних времен употребление алкогольных напитков в разумных количествах расценивается как меро приятие, способствующее лечению и профилактике многих болезней. В небольших дозах алкоголь, например, уплотняет костную ткань, препятствует образованию тромбов, замедляет развитие прогрессирующего атеро склероза, понижает вероятность появления многих других сердечно-сосудистых заболеваний.

Органолептические свойства вин, коньяков и водок улучшаются, как правило, при хранении. Однако про цесс хранения связан с большими или меньшими потерями времени и спирта. В связи с этим в мире проводится поиск способов ускорения старения алкогольных продуктов. Одним из них является обработка напитков иона ми серебра [1].

Цель настоящей работы заключалась в получении водно-спиртового раствора Ag+ электрохимическим рас творением серебра, исключающим введение в раствор других ионов.

Объектами исследования являлись водка “Посольская”, изготовленная из спирта “Люкс” на Бугульмин ском ЛВЗ Республики Татарстан, а также артезианская вода, используемая в процессе производства данной водки. При выборе условий эксперимента принимали во внимание данные, представленные в работе [2]. Элек тролизы проводили в гальваностатических условиях в двухэлектродном режиме. Анодом и катодом служили две серебряные проволоки. С учетом предполагаемой невысокой растворимости ионов серебра в водной и вод но-спиртовой средах максимальное количество электричества (Qм), потребляемое в электрохимическом про цессе, соответствовало созданию теоретической концентрации Ag+ в растворе 10-3 М.

Установлено, что процесс растворения серебра необходимо завершать до помутнения растворов. В артези анской воде начало помутнения наблюдается при пропускании 0.04 Qм, в водке – 0.06 Qм. При потреблении со ответственно 0.02 и 0.03 Qм растворы остаются стабильными в течение 2.5 – 3 месяцев и могут быть использо ваны для получения водки с концентрацией Ag+, не превышающей ПДК [1]. В воде выход ионов серебра по току составляет 95%, в водно-спиртовом растворе – 99%.

Растворы, содержащие Ag+, могут быть получены как в диафрагменном, так и в бездиафрагменном элек тролизерах. Напряжение на бездиафрагменном электролизере, составляющее 2 – 3 В, более чем на порядок ни же, чем в диафрагменном, однако в отсутствие диафрагмы эффективность электрохимического процесса ниже вследствие осаждения части ионов серебра (15 –20%) на катоде.

9. Карагодин Г. М. Книга о водке и виноделии. Челябинск: Урал LTD, 1998. 472 с.

10. Кульский Л. А. Серебряная вода. Киев: Наукова думка. 1987, 136 с.

МОДИФИЦИРОВАННЫЕ АЛЮМОСИЛИКАТНЫЕ СОРБЕНТЫ Чернавина Т.Н., Антонова Е.Л.

Южно-Уральский государственный университет, Челябинск Состояние водоснабжения и качество питьевой воды населения России не отвечает гигиеническим требо ваниям [1]. Для улучшения состояния необходима разработка долгосрочных проектов и программ. Наиболее простым и эффективным методом доочистки воды является использование сорбционных технологий.

Фильтрующий гранулированного материал ФГМ-7, выпускаемый на Кыштымском каолино-керамическом комбинате «КСАНТА», и природный глауконит Багарякского меторождения являются перспективными сорб ционными материалами регионального значения. Их отличает низкие химическая стойкость и механическая прочность, поэтому алюмосиликаты нуждаются в модифицировании. В данной работе каолин и глауконит были модифицированы пленкой из оксидов марганца, после этого были определены их технологические характери стики и показана возможность использования в качестве загрузок для стандартных бытовых фильтров.

Для модификации навеску глауконитового концентрата (90%) выдерживали в 1%-ном растворе НСl в те чение суток для удаления глинистых включений, помещали в ионообменную колонку и пропускали через 0,1 Н раствор НСl до отрицательной реакции на ионы железа, переводили в Na-форму, пропуская через колонку 0,1 Н раствор NaCl до нейтральной реакции, наносили на поверхность зерен глауконита пленку из оксида марганца, для этого через колонку пропускают 1%-ный раствор перманганата калия, а затем 15%-ный раствор хлорида марганца (II). Затем промывают водой до отрицательной реакции на ион марганца. Каолин не требует предва рительной обработки, поэтому его сразу помещали в колонку и наносили модифицирующую пленку.

Были определены основные технологические параметры модифицированных материалов: плотность, ми нимальная и максимальная пористость, истираемость, измельчаемость [2]. Показатели качества водопроводной воды значительно улучшались и соответствовали установленным нормам [3]. Снижались окисляемость воды, концентрация железа и жесткость. Полученные результаты подтвердили возможность использования в фильт рах для доочистки питьевой водой ФГМ-7 и природного глауконита. В дальнейшем нами будут проведены ис следования по установлению сорбционной емкости исследуемых материалов, и будет изучена возможность их регенерации.

11. Протасов В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России.– М.: Финансы и статистика, 2001.–671с.

12. Аюкаев Р.И., Мельцер В.З. Производство и применение фильтрующих материалов для очистки воды. – Л.: Стройиздат, 1985.–89с.

13. СанПиН 2.1.4.1074–01 «Вода питьевая. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьево го водоснабжения. Контроль качества».

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ВИЗУАЛЬНОГО НАБЛЮДЕНИЯ ПРОЦЕССА КРИСТАЛЛИЗАЦИИ И МОРФОЛОГИИ ОБРАЗУЮЩИХСЯ КРИСТАЛЛОВ Скобцов С.Н., Апакашева Д.Р., Апакашева А.Р., Решетников Д.В.

Уральский государственный горный университет, Екатеринбург Исследования фазовых переходов и сопровождающих их явлений представляют значительный интерес в научном и прикладном отношении. Одно из распространенных направлений подобных исследований – изуче ние процесса кристаллизации растворов и морфологических особенностей образующихся кристаллов.

В настоящей работе в процессе изучения оптических свойств жидких систем реализована автоматизиро ванная стационарная установка, позволяющая детально наблюдать как кристаллизацию из прозрачных раство ров, так и морфологию формирующейся твердой фазы.

Установка имеет функциональную блочную конструкцию и состоит из цифрового микроскопа, кюветы для кристаллизации и персонального компьютера с установленным программным обеспечением. Конструкция ис пользуемой кюветы [1] устраняет свободную поверхность, фиксирует толщину слоя раствора и обеспечивает проведение микроскопических наблюдений в процессе роста кристаллов.

Программное обеспечение компьютера и специальная конструкция кюветы позволяют получать в автома тическом режиме цифровые фотографии кристаллизующейся системы в широком диапазоне увеличения (до х200), а также цифровые видеозаписи происходящих процессов. Компьютерные файлы, содержащие соответст вующую информацию, удобны для последующего подробного изучения и создания базы архивных данных.

Методика наблюдений отработана при проведении опытов по кристаллизации сульфата кальция, обра зующего морфологически разнородный материал: монокристаллы, двойники, сферолиты.

14. Мошкин С.В., Нардов А.В., Петров Т.Г. Методика изучения кристаллизации труднорастворимых соединений // Кри сталлография. 1980. Т.25. № 6. С. 1307 – 1310.

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ НОВОГО ЯЧЕИСТОГО ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА Христофоров А.И., Лазарев Е.В., Шаркаев Д.И., Малков Д.В., Ястребова С.А.

Владимирский государственный университет В связи с ростом объемов гражданского и промышленного строительства, а также ужесточением требова ний по тепловому сопротивлению стен и перекрытий зданий, необходимо повышение объёмов производства качественных теплоизоляционных материалов. Это позволит не только более эффективно использовать энерго ресурсы, но также и улучшить микроклимат внутри жилых и производственных помещений.

В связи с этим возникает необходимость научных исследований по синтезу новых или совершенствованию существующих теплоизоляционных материалов.

Наша работа была посвящена получению нового закрытопористого ячеистого теплоизоляционного мате риала на неорганической основе, не уступающего по своим эксплуатационным характеристикам одному из наиболее эффективных теплоизоляционных материалов – пеностеклу, выпускаемому промышленностью.

Недостатком пеностекла является высокая стоимость, что связано с большими удельными затратами тру да, электроэнергии и топлива, чем при производстве других теплоизоляционных материалов.

Особенностью получения пеноалюмосиликата является возможность прямого синтеза силикатов в процес се вспенивания, что позволяет исключить из общего энергетического баланса чрезвычайно энергоёмкую ста дию стекловарения. Применение преимущественно местных сырьевых материалов (трепелов) существенно снижает транспортные расходы.

В основу получения нового материала была положена традиционная технология производства пеностекла [1]. К стеклообразующим компонентам добавлялся газообразователь (технический углерод) и модификатор (роль модификатора сводится к способности стабилизировать образующуюся пену без снижения её кратности) далее смесь подвергается совместному помолу. Для получения блоков, способных удерживать форму при ми нимальном давлении прессования, полученная шихта увлажнялась до установленного экспериментальным пу тем значения. Уплотнение блоков приводит к повышению теплопроводности шихты и, в связи с этим, к умень шению продолжительности процесса вспенивания.

15. Шилл Ф. Пеностекло. (Производство и применение). – М.: Стройиздат, 1965. – 307 с.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НАНОПОРОШКА АЛЮМИНИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРОДА Годымчук А.Ю., Астанкова А.П.

ФГНУ «Научно-исследовательский институт высоких напряжений», Томск Нанопорошки алюминия, полученные с помощью электрического взрыва проводников и затем пассивиро ванные при медленном окислении достаточно устойчивы при хранении и практически не окисляются на возду хе. В то же время при контакте с водой он интенсивно взаимодействует с выделением водорода. Если не при нимать во внимание щелочные металлы (Li, Na) и токсичный Be, то оказывается, что алюминий наиболее выго ден для получения водорода. Согласно химической реакции при взаимодействии 18 г металлического алюми ния с водой получается 1 моль водорода. Промышленные нанопорошки алюминия взаимодействуют с водой медленно при низких температурах и степень их превращения не превышает 30%, поэтому изучение особенно стей взаимодействия алюминия в нанодисперсном состоянии с водой актуально.



Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 12 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.