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:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 7 |
-- [ Страница 1 ] --

Федеральное агентство по образованию рФ

томский политехнический университет

химико-технологический Факультет

ТЕЗИСЫ

VII Всероссийской

научно-практической

конференции студентоВ и аспирантоВ

«химия и химическая технология в XXI веке»

11—12 мая 2006 г.

томск

УДК 54

Тезисы VII Всероссийской научно-практической конференции студентов и аспиран-

тов «Химия и химическая технология в XXI веке». Томск: Изд-во ТПУ, 2006. 268 с.

В сборнике представлены VII Всероссийской научно-практической конфе ренции студентов и аспирантов «Химия и химическая технология в XXI веке». В пленарных и секционных докладах обсуждаются проблемы химии и химической технологии органических и неорганических вецеств и материалов. Значительное внимание уделено физико-химическим методам анализа и их применению в ис следовании объектов окружающей среды, а также ресурсосберегающим и безот ходным технологиям, обезвреживанию и утилизации токсичных неорганических иорганических соединений.

Статьи расположены по секциям в алфавитном порядке по фамилии первого автора СЕкцИя I ХИмИя И ХИмИчЕСкая ТЕХнологИя нЕорганИчЕСкИХ вЕщЕСТв И маТЕрИалов Утилизация зол грЭС в технологии керамического кирпича Н. А. Айкина, Е. Ю. Егорова

Научный руководитель — к.т.н., доцент Т. В. Вакалова Томский политехнический университет, г. Томск, пр. Ленина, Создание ресурсосберегающих технологий силикатных и тугоплавких неме таллических материалов в настоящее время основывается на широком использо вании техногенных отходов. Фактически только промышленность строительных материалов способна переработать и использовать в производстве сотни тысяч, а в некоторых регионах миллионы тонн техногенного нерудного сырья.

В работе опробовалось использование золы Томской ГРЭС. Количество золы варьировалось 10–30 % с шагом 10 % в композициях с легкоплавкой глиной Верхового месторождения. Ввиду того, что зола характеризуется относительно низкой плотностью и высокой дисперсностью, ее однородное перемешивание с пластическими материалами во многом определяет технологический процесс получения керамических строительных материалов. Поэтому массы тщательно смешивались в сухом состоянии с последующим увлажнением до состояния фор мовочной влажности. Образцы оформлялись по пластичной технологии.

Полученные данные свидетельствует о том, что зола в композициях с высо кочувствительным к сушке глинистым сырьем проявляет себя как эффективный отощитель.

Высушенные до воздушно-сухого состояния образцы обжигались при темпе ратурах 950, 1000 и 1050 °С с выдержкой в течение 1 ч.

Выявлено, что особенностью характера изменения основных керамических свойств изделий с использованием золы является увеличение пористости струк туры по мере повышения доли зольной составляющей в составе массы, связанное с протеканием физико-химических процессов в системе «глина – зола», а именно с образованием новой кристаллической фазы — анортита, синтез которого проте кает с увеличением молярного объема.

Таким образом, в ходе проведенных исследований установлена принципи альная возможность золы ГРЭС при получении керамического кирпича по плас тичной технологии. Причем, перспективными составами для стенового керами ческого кирпича являются композиции на основе верховой глины с добавкой золы вплоть до 40 %, обеспечивающие получение кирпича маркой не менее М 100 и плотностью 1370–1740 кг / м3.

I.  Синтез и кристаллическая структура индивидуальных фаз в системе Sr–Fe–Co–O Т. В. Аксёнова, Л. Я. Гаврилова, В.А. Черепанов Уральский государственный университет им. А. М. Горького, 620083, г. Екатеринбург, пр. Ленина, Целью данной работы явилось изучение условий получения, об ластей гомогенности и кристаллической структуры твердых растворов в системе Sr–Fe–Co–O при 1100 °С на воздухе.

Образцы для исследования были получены по цитратной и глици рин-нитратной технологиям;

уточнение структурных параметров по ре зультатам рентгеновских исследований проведено методом полнопро фильного анализа Ритвелда в программе “Fullprof 2004”.

В системе Sr–Fe–O известно о существовании следующих бинар ных соединений: SrFeO3–, Sr2FeO4–, Sr3Fe2O7–, Sr4Fe6O13– и SrFe12O19.

Замещение железа на кобальт в SrFeO3– приводит к образованию оксидов SrFe1-xCoxO3– в интервале составов 0 x 0.7. Подобно неза мещенному ферриту стронция SrFeO3–, полученные твердые растворы имеют тетрагональную структуру (пр. гр. P4mm).

Бинарный оксид Sr2FeO4– при 1100 °С на воздухе не образуется, на рентгенограмме образца присутствовали рефлексы относящиеся к фа зам Sr3Fe2O7– и SrO.

Феррит стронция Sr3Fe2O7– имеет тетрагональную структу ру с параметрами элементарной ячейки a = 3.866, c = 20. (пр. гр. I4/mmm). Для определения возможности существования твер дых растворов Sr3Fe2-yCoyO7– при 1100 °С на воздухе были приготов лены образцы с различным содержанием по кобальту (0 y 1.2). По результатам РФА установлено, что оксиды с 0 y 0.4 были однофаз ными, за пределами указанных составов в качестве основной примеси появляется кобальтит стронция Sr3Co2O7–.

Соединение Sr4Fe6O13– кристаллизуются в пространственной груп пе Iba2;

на его основе был получен непрерывный ряд твердых растворов состава Sr4Fe6–zCozO13– c 0 z 1.

Гексаферрит стронция SrFe12O19 имеет гексагональную решетку (пр. гр. P63/mmc) с параметрами ячейки: а = 5.883, с = 23.037.

Работа выполнена при финансовой поддержке грантов: CRDF № EK–005–X1, CRDF № EK–005–X2[REC-005], BRHE 2004 post-doc toral fellowship award Y2-C-05-07, грант РФФИ–Урал 04–03–96136 и РФФИ–БНТС 03–03–20006 БНТС.

VII -  « XXI »

Технология переработки шлифотходов производства постоянных магнитов на основе Nd–Fe–B А. С. Бащук, Д. А. Приходов Томский политехнический университет, 634050, г. Томск, пр. Ленина, Постоянные магниты на основе редкоземельных элементов находят широкое применение в двигателях постоянного тока, в генераторах, се параторах, акустических системах и т. д.

По существующей технологии изготовления магнитов 10–40 % магнитного материала теряется со шлифотходами, содержащими до 22 % Nd.

Целью данной работы является разработка технологии извлечения неодима из шлифотходов, что уменьшит расходы на сырье, импортиру емое из Китая и Японии.

Методами рентгенофлуоресцентного, термического, гравиметри ческого анализа и ИК-спектрометрии изучен усредненный химический состав шлифотходов ОАО «РЕДМЕТ» г. Калуга, представленный в таб лице 1.

Таблица Образивный Элемент Nd Fe B H2O Сож материал Содержание, % 21.6 58.4 1 16.4 1 1. Предлагаемая технология переработки шлифотходов включает в себя следующие основные операции: сушка, магнитная сепарация, растворение отходов в серной кислоте, образование малорастворимой двойной соли KNd(SO4)2 и последующее ее разложение KOH с обра зованием гидроксида неодима, термическое разложение гидроксида до Nd2O3 и восстановление его до металлического неодима. Полученный неодим может быть использован в производстве ВЭПМ.

Определена эффективность разделения Nd и Fe в растворах с помо щью осаждения двойного сульфата неодима. Найдено, что остаточное содержание Fe после разделения составляет не более 0.04 %. Степень обогащения по неодиму более 1600.

Изучена зависимость степени осаждения неодима от условий. Оп ределено, что неодим полностью осаждается из раствора при добавле нии двойного избытка сульфата калия.

I.  Проточно-каталическая установка переработки отходов предприятий яТц О. Б. Бородин, А. Б. Волков, В. А. Митрофанова, В. И. Карпенко Научный руководитель — к.т.н., доцент О. А. Ожерельев Северская государственная технологическая академия, пр. Коммунистический, 65, Северск, Предприятия ядерного цикла Росатома используют в производс твенных процессах различные органические соединения и их смеси — индустриальные, вакуумные и компрессорные масла, органические растворители и эстрагенты, которые постепенно загрязняются радио нуклидами и при выводе из технологического цикла образуют отходы, содержащие радиоактивные материалы и опасные химические соеди нения. В настоящее время данный вид жидких радиоактивных отходов хранится в емкостях и продолжает нести потенциальную угрозу окру жающей среде [1].

Одним из наиболее перспективных способов обезвреживания жид ких органических радиоактивных отходов является их каталитическое окисление до газообразных и твердых соединений.

Цель работы: исследование глубокого каталитического окисления жидких органических радиоактивных отходов предприятия Росатома.

Для решения поставленной задачи была спроектирована и создана проточно-каталитическая установка с хроматографическим анализом исходных веществ и продуктов окисления.. Процесс окисления жидких органических радиоактивных отходов протекает в псевдоожиженном слое промышленного оксидного катализатора, что является отличитель ной особенностью данной установки.

Полученные результаты могут быть использованы для расчета про мышленных каталитических реакторов окисления жидких органичес ких радиоактивных отходов и выбора оптимальных условий.

Список литературы 1. Шушакова М. В., Карпенко В. И., Ожерельев О. А. Разработка технологии переработки жидких радиоактивных органических отходов. Сборник статей отраслевой н / т конференции ТААЭ- СГТИ Северск, 2004, с. 77–85.

2. Карпенко В. И., Шушакова М. В., Ожерельев О. А. Технология переработки органических ЖРО / Известия ТПУ, т. 308, № 3, 2005, 88 с.

VII -  « XXI »

влияние ультразвука на гипохлоритное выщелачивание золота из гравитационного концентрата Г. А. Герасимов, В. А. Гребнев Томский политехнический университет, 634050, г. Томск, пр. Ленина, Кислотное гипохлоритное выщелачивание золотосодержащих руд может рассматриваться как один из альтернативных процессов цианиро ванию. Основные преимущества кислотного гипохлоритного процесса — более высокая скорость растворения золота, высокая окислительная активность, высокое извлечение при малой крупности руды, доступ ность реагентов и низкая их стоимость, меньшее негативное влияние на окружающую среду и возможность отработки упорных золотосодержа щих руд [1].

Ультразвуковые методы воздействия на химически активные вещес тва стимулируют такие процессы, как гидролиз, окисление, перестрой ка молекул, полимеризация, деполимеризация. Подобно катализаторам, ультразвук большой интенсивности, способен ускорять многие физи ческие и физико-химические процессы. При направлении ультразвука с частотой 20–60 кГц и плотностью потока энергии порядка 0.1 Вт / см на среду, в жидкости развивается мощный кавитационный процесс, об разование множества микропузырьков, или каверн, в которых при быс тром схлопывании за доли миллисекунды, высвобождающаяся весьма значительна энергия, вызывая существенные изменения физических и химических свойств среды [2].

Целью исследований, проведенных на кафедре ХТРЭ ФТФ, было определение степени влияние ультразвука на скорость выщелачивания золота из золотосодержащего концентрата.

NaCIO + Аu°+ Н2O NaAuCl4 + NaOH, pH = 13. NaCIO + Аu°+ HCl NaAuCl4 + Н2O, pH = Результаты показывают, что происходит существенное измельчение пульпы и увеличение концентрации Au в растворе порядка 5 %.

Список литературы 1. Козин Л. Ф., Мелехин В. Т. Выщелачивание золота из руд и концентратов с использованием цианидов и альтернативных реагентов. // Журнал прикладной химии, 2004. Т. 77. Вып. 10.

С. 1585–1604.

2. Бергман А. Л. Ультразвук. М. И. Л., 1956. 250 с.

I.  Потенциометрическое изучение состава осадка, полученного электрохимическим синтезом с использованием переменного тока промышленной частоты О. В. Горлушко Научный руководитель — к.т.н., ст. преп. Е. А. Ханова Томский политехнический университет, 634050, г. Томск, пр. Ленина, В настоящее время оксидные системы приобретают широкое рас пространение в промышленности в качестве катализаторов, носителей катализаторов и сорбентов. Актуальным является получение систем с равномерным распределением в них активных компонентов. Одним из способов, позволяющих достичь равномерного распределения компо нентов в системе, по сравнению с методом смешения, является электро химическое получение оксидных систем с использованием переменного тока промышленной частоты.

Цель работы заключалась в потенциометрическом анализе соста ва осадка, полученного электрохимическим синтезом медь- титановых электродов в щелочном растворе.

Потенциометрия относится к электрохимическим методам исследо вания, которые основаны на измерении разности равновесных потенци алов практически в отсутствии тока между индикаторным электродом и электродом сравнения. Потенциал индикаторного электрода зависит от активности потенциалопределяющих ионов.

Для построения градуировочного графика измеряют ЭДС элемен та при нескольких концентрациях определяемого иона и постоянной ионной силе раствора. Затем определяют ЭДС, помещая индикаторный электрод в анализируемый раствор, и по величине ЭДС и градуировоч ному графику находят концентрацию исследуемого иона в анализируе мом растворе.

Методом потенциометрии было определено содержание ионов меди в продукте электрохимического синтеза. Был проведён анализ трёх образцов, отличающихся условиями синтеза (плотность тока). Перевод осадков в растворимую форму осуществлялся добавлением серной кис лоты (0.35 моль / л).

В ходе исследований было определено количественное содержание оксидов в системе: оксиды меди (60–70 %), оксиды титана (40–30 %), что хорошо согласуется с расчетными данными получения медь–тита новой системы.

Список литературы 1. Стромберг А. Г., Семченко Д. П. Физическая химия. М.: Высшая школа, 2001. 527 с.

VII -  « XXI »

Синтез и исследование биядерного комплекса C18H36BiN6FeO6S Е. Г. Гумбрис Кузбасский государственный технический университет, 650026, Кемерово-26, Весенняя, д. Систематическое исследование координационных соединений би ядерного типа представляет интерес в плане расширения представлений о возможностях комплексообразования металлов и взаимного влияния фрагментов в молекулах комплексов, а также в плане возможного прак тического применения.

Продолжая исследования в области синтеза и физико-химическо го исследования гетеробиметаллических комплексов, была разработана методика и осуществлен синтез из раствора комплексного соединения C18H36BiN6FeO6S12. Для синтеза C18H36BiN6FeO6S12 предварительно был получен C6BiN6FeO6S6 по известной методике. Синтез комплексного соединения C18H36BiN6FeO6S12 был произведен сливанием растворов C6BiN6FeO6S6 и содержащего эквимолярное количество диметилсуль фоксида (ДМСО). Комплекс представляет собой мелкокристалличес кий порошок коричневого цвета. Полученное соединение устойчиво на воздухе при стандартных условиях, разрушается при действии кис лот-окислителей, водой при продолжительном контакте.

ИК-спектр поглощения соединения снят на приборе “Perkin-Elmer 2000” с использованием фотоакустического детектора “MTEC Model 200” в матрице KBr. В ИК-спектре обнаружены колеба ния: (CN) = 2064.7 см–1;

(SO) = 955.9 см–1;

(CS) = 756.1 см–1;

(CS) = 707 см ;

(NCS) = 474.1 см. Для не координированного ДМСО –1 – для (SO) и (CS) характерны следующие величины частот валентных колебаний 1055 см–1 и 698 см–1.

Из вышеприведенных данных видно, что произошло понижение частоты (SO) ДМСО в комплексном соединении, что указывает на связь молекул ДМСО с металлами комплексообразователями через кар бонильный кислород.

Комплекс охарактеризован методами элементного, рентгенофазо вого, термического и рентгенофлуоресцентного анализов.

Изучение термических свойств соединения показало наличие тер мохромных свойств в комплексе и возможность создания на его основе термочувствительных материалов.

I. 10 влияние постсинтетической обработки ультрадисперсных алмазов детонационного синтеза на их биологическую активность Н.П. Дубяго, И.В. Шугалей, М.В. Веретенникова, С.Н. Львов,  И.Н. Красногорский, Л.Д. Балашов, А.Г. Васильев, М.Б. Шатурная Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет), 190013, Санкт-Петербург, Московский пр., В ряду синтетических антиоксидантов новыми перспективными препаратами являются ультрадисперсные алмазы детонационного син теза (УДА). Данный материал имеет кластерное строение, включает инертное ядро, представленное sp3-гибридизованными атомами углеро да, и функционализированный поверхностный слой, характеризующий ся наличием на поверхности кластера определенных функциональных групп: –OH, –NH2, –CH2OH, –CO(NH2). Указанные группы обеспечива ют высокую антиоксидантную активность данного материала.

Антирадикальная активность УДА оценивалась по способности наночастиц подавлять перекисное окисление липидов. Такие свойства УДА приписывают наличию на поверхности кластера –ОН групп [1].

Наблюдаемый эффект сравним с таковым, а в отдельных случаях превышает проявляемый классическими –ОН содержащими ингибито рами, такими как кверцетин и флавонол.

Обработка УДА аммиаком увеличивает содержание –NH2 групп на поверхности частицы, что существенно изменяло способность УДА по давлять пероксидацию липидов.

В работе исследовалась противоопухолевая активность УДА. Моде лью служила крысиная лимфосаркома Плисса. При различных способах постсинтетической обработки УДА сохраняли способность тормозить опухолевый рост. В предварительной серии опытов установлено, что введение УДА увеличивает индукционный период до возникновения опухолевого узла и продлевает жизнь животных-опухоленосителей.

Работа выполнена при поддержке Гранта Правительства Санкт-Пе тербурга 41/05.

Список литературы 1. Долматов В.Ю. Ультрадисперные алмазы детонационного синтеза.

Получение, свойства, применение. СПб.: Изд-во СПбГПУ, 2003.

344 с.

VII - « XXI »

Зольная микросфера в сухих строительных смесях для фасадных штукатурок Т. Е. Дизендорф, Н. Б. Ключерева, Н. К. Скрипникова Томский государственный архитектурно-строительный университет, 634003, г. Томск, пл. Соляная, Развитие рыночных отношений в строительном комплексе страны повышает требования к качеству возводимых объектов. Эти требования в существенной мере относятся к обеспечению надежности, долговеч ности и теплозащитных свойств.

Для фасадных работ необходимо использовать цементные сухие строительные смеси с улучшенными физико-механическими свойства ми, т. е. с уменьшенными значениями средней плотности и коэффици ента теплопроводности.

Снижение средней плотности штукатурных растворов произво дится за счет использования в качестве заполнителей высокопористых природных и искусственных заполнителей, таких как пемзы, туфы, ке рамзит, аглопорит, перлит и других материалов. Наибольший интерес вызывают заполнители обладающие закрытой структурой пор.

В полной мере всем этим требованиям отвечает зольная микро сфера. Использование ее в качестве заполнителя штукатурных раствор ных смесей, даже лишь частично заменяя кварцевый песок, позволяет уменьшить среднюю плотность в 2–3 раза и соответственно снизить ко эффициент теплопроводности.

В процессе приготовления растворных смесей отмечается эффект воздухововлечения, что объясняется сферической формой частиц золь ной микросферы. Этот эффект позволяет дополнительно снизить сред нюю плотность.

Изучалось влияние различных модификаторов, улучшающих свойства растворных смесей. Исследовались пластификаторы: гидрат ная известь, суперпластификатор С-3, пластификатор на основе гумата калия, а также природный бентонит.

При использовании в таких растворах в качестве вяжущего белых цементов получены растворные смеси, обладающие наряду с тепло защитными свойствами, достаточно высокими декоративными пока зателями. Введение различных пигментов, а также мраморного песка, вместо традиционного кварцевого, в сочетании с зольной микросферой, позволяет выполнять отделку фасадов зданий на современном уров не с высоким качеством, отвечающим требованиям по теплозащите и декоративности.

I. 12 Уплотнение как способ улучшения технологических свойств стекольных шихт М.Г. Ессе Научный руководитель — к.т.н., доцент О. В. Казьмина Томский политехнический университет, 634050, г. Томск, пр. Ленина, Важным условием получения качественной стекломассы и изделий на ее основе является использование химически однородной стеколь ной шихты. Для этого шихту увлажняют и перемешивают в смесите лях, однако в процессе хранения, транспортировки и загрузки в печь ее однородность нарушается. Одним из путей решения данной проблемы является уплотнение шихты после ее перемешивания. Для этого исполь зуют различные способы, такие как компактирование на валковом прес се, гранулирование на тарельчатом грануляторе.

В случае применения уплотненной шихты достигается не только эффект сохранения ее однородности, но и улучшения тепло-физических свойств шихты, что приводит к снижению энергетических затрат на про цесс варки стекла. Теплопроводность порошкообразной шихты мала, и почти не зависит от состава шихты и составляет 0.1–0.3 Вт / (м К). Для гранулированной шихты этот показатель соответственно составляет 0.430 Вт / (м К), для компактированной — 0.490 Вт / (м К). Очевидно, что тесное расположение компонентов в грануле (плитке) повышает теплопроводность шихты, в то время как в массе гранул этот эффект может частично теряться.

При выборе способа уплотнения и условий его проведения, необхо димо учитывать многие факторы, в том числе состав шихты, влажность и плотность получаемой плитки (гранулы), влияние их размеров на про цессы стекловарения. В данной работе выполнен расчет технологичес ких параметров работы валкового пресса для компактирования стеколь ной шихты тарного стекла и установлены оптимальные характеристики процесса уплотнения.

В процессе лабораторных варок были отобраны пробы стекломас сы и проведен их рентгенофазовый анализ. Результаты показали, что компактирование шихты позволяет повысить ее химическую актив ность на всех стадиях процесса варки. В среднем продолжительность стекловарения, в случае использования уплотненных стекольных шихт, сокращается на 20 %.

Таким образом, установлено положительное влияние полученных брикетов шихты на ее свойства и процесс варки.

VII - « XXI »

Изменение условий стадии отмывки геля гидроксида титана, полученного электрохимическим синтезом С.В. Жабин Томский политехнический университет, 634050, г. Томск, пр. Ленина, В последнее время большое внимание уделяется получению ди оксида титана, который широко применяется в производстве катали заторов, сорбентов, пигментов и керамики. Возрастает необходимость получения диоксида титана с улучшенными структурными характе ристиками. Одним из методов получения является электрохимический синтез на переменном токе. Традиционные методы получения диоксида титана предполагают использование большого количества промывных вод. Настоящая работа посвящена изменению условий стадии отмывки в процессе получения готового продукта.

Получение диоксида титана электрохимическим методом на пере менном токе состоит из нескольких стадий:

1) электролиз на переменном токе в растворе гидроксида натрия;

2) отмывка полученного геля диоксида титана от ионов натрия;

3) сушка полученного продукта.

Стадия отмывки является наиболее трудоемкой в схеме получения диоксида титана. При традиционном способе отмывки от катионов не обходимо на 1 л геля 130 л воды. Для снижения этого показателя были проведены исследования, в результате которых было установлено, что нейтрализация щелочи на первом этапе промывки ведет к образова нию крупных хлопьев и увеличению скорости осаждения. В качестве нейтрализатора щелочи использовали 80 % - ную уксусную кислоту. В результате реакции образуется ацетат натрия, который отмывается зна чительно легче.

За счет увеличения скорости осаждения затраты времени на отмыв ку снижаются на 50 % по сравнению с используемой в настоящее время технологией. При этом на отмывку 1 л геля расходуется до 80 л воды, что в целом уменьшает количество промывных вод на данную техноло гическую операцию на 40 %.

I. 1 окислительно-восстановительные характеристики стекольных шихт для производства электровакуумного стекла О. Ю. Задорожная, А. В. Кирьянова Научный руководитель — к.т.н., доцент О. В. Казьмина Томский политехнический университет, 634050, г. Томск, пр. Ленина, На процесс стекловарения и качество получаемой стекломассы оказывает влияние окислительно-восстановительная характеристика стекольной шихты, которую можно оценивать с помощью такого пока зателя как химическая потребность шихты в кислороде (ХПК). В дан ной работе методом бихроматометрии были определены значения ХПК сырьевых материалов, используемых для приготовления шихты элект ровакуумного стекла. Данная шихта имеет отличительные особенности.

Во-первых, она относится к сульфатсодержащим, в процессе варки ко торых, вследствие плохой растворимости сульфатов в стекломассе, воз можно образование агрессивных по отношению к огнеупорам щелоков.

С целью устранения данного недостатка в шихту дополнительно вво дится восстановитель — кокс. Во-вторых, для улучшения диэлектричес ких свойств электровакуумного стекла, в его состав входят два щелоч ных компонента, в виде оксидов калия и натрия. Для ввода последних в состав стекла можно использовать различные сырьевые материалы, такие как сода, поташ, селитра, сульфат.

Таблица ХПК, состав шихты, % Сырьевые материалы мг О2 / 100 г 1 песок 50 59.11 59. барит 280 2.67 2. доломит 66 14.46 14. поташ 31 1.25 — сода 48 22.49 22. селитра 44 — 1. кокс 632 0.19 0. ХПК шихты — 79.71 79. Установлено, что в случае замены поташа калиевой селитрой, ХПК шихты остается на уровне значений, соответствующих получению бесцветного стекла, что не требует проводить корректировки рецепта шихты.

VII - 1 « XXI »

Хемосорбция ионов золота агар-иммобилизированными сульфидами металлов Д. В. Индык, И. П. Фитерер Томский политехнический университет, 634050, г. Томск, пр. Ленина, Среди разнообразных типов сорбентов наиболее часто для извле чения и концентрирования благородных металлов применяют неорга нические и комплексообразующие сорбенты. Из неорганических сор бентов наибольшее применение для извлечения и концентрирования благородных металлов нашли сульфиды ряда металлов. Сульфидные сорбенты проявляют селективность по отношению к катионам, образую щим нерастворимые сульфиды. Основная реакция обмена представляет собой реакцию замещения катиона сульфида соответствующим ионом из раствора. В водной среде реакция протекает с большой скоростью.

Основной целью данной работы являлось отработка получения сорбентов на основе агара, содержащих сульфиды: кадмия, свинца, цин ка, серебра, кобальта (II), никеля (II), меди (II), железа (II), марганца (II) и сравнение их сорбционной способности по отношению к извлечению микроколичеств золота из водных растворов.

Исследование процесса сорбции ионов золота проводилось в стати ческих условиях из его хлоридных растворов при температуре 20 ± 1 °С.

Концентрация растворов, содержащих золото, составляла 10–4 моль / л.

Массу золота, перешедшего из раствора в агаровую матрицу, находили по разнице количества золота до и после процесса сорбции. Содержание золота определяли методом потенциометрического титрования.

Как показал рентгенофлуоресцентный анализ сорбентов до и после их взаимодействия с разбавленными растворами золота во всех иссле дованных случаях происходит замещение иона металла в агаровой мат рице на ион золота.

Исследование влияния концентраций агара и сульфидов металлов на сорбцию золота из растворов показало, что наилучшими сорбентами являются FeS, CdS и ZnS. Оптимальная концентрация агара для обоих сорбентов составила 60 г / л.

Полученные результаты указывают на перспективность примене ния некоторых металлосульфидов, внедренных в агаровую матрицу, для сорбции ионов золота из разбавленных растворов, сточных вод и отра ботанных технологических растворов.

I. 1 активация вяжущих свойств низинного торфа при производстве торфодревесных теплоизоляционных материалов М. А. Калашникова Томский государственный архитектурно-строительный университет, 634003, г. Томск, пл. Соляная, В связи с возникшей в настоящее время проблемой теплосбере жения требуется разработка и применение новых высокоэффективных теплоизоляционных материалов с максимальным использованием сырь евой базы региона. В Западно-сибирском регионе в качестве сырья для производства композиционных теплоизоляционных материалов воз можно использование торфа. Торф — сложная полидисперсная много компонентная система, имеющая сложный химический состав, который определяется условиями генезиса.

Торф по условиям образования может быть: верховым, переход ным, низинным. Вяжущие свойства верхового и переходного видов тор фа обусловлены содержанием битумов в преобладающей органической составляющей. В составе низинного торфа преобладает минеральная часть. Задачей проведенных исследований являлась оценка возмож ности проявления низинным торфом вяжущих свойств и тем самым использование его в роли связующего компонента в композиционных материалах.

Для этого изучались различные способы активации. Одним из эф фективных способов активации торфа является его тонкий помол сов местно с водой в шаровой мельнице. Диспергирование вызывает изме нения в пористой, надмолекулярной структуре и химическом составе твердых тел, влияет на химическую активность и ход гетерофазных ре акций с их участием.

С целью подтверждения возможности проявления у низинного тор фа вяжущих свойств и для анализа его элементарной структуры было проведено рентгенофазовое исследование. Исследование активирован ного торфа показало, что процесс активации инициировал образование таких веществ как: 2 СаО · SiO2 · H2O, 3 CaO · Fe2O3 · H2O, Ca(OH)2.

Анализ результатов рентгенографического метода исследований пока зывает наличие в низинном торфе химических соединенй входящих в состав веществ обладающих вяжущими свойствами.

Полученное таким образом торфовяжущее совместно с древесным заполнителем пригодно для получения теплоизоляционного материала обладающего хорошими технико-экономическими показателями с це лью применения в строительной индустрии.

VII - 1 « XXI »

Получение теплоизоляционных материалов на основе твердых промышленных отходов М. В. Караваева Научный руководитель — к.т.н, доцент С. В. Эрдман Томский политехнический университет, 634034, г. Томск, пр. Ленина, Являясь одной из ведущих держав мира по производству энергии, Россия значительно уступает экономически развитым странам в вопро сах рационального использования энергоресурсов. Анализ опыта раз личных стран в решении проблемы энергосбережения показывает, что одним из наиболее эффективных путей ее решения является сокраще ние потерь тепла через ограждающие конструкции зданий, сооружений, промышленного оборудования, тепловых сетей. Проблема сохранения тепла, в условиях российского климата, не простая задача. Дополни тельное отопление — это большие затраты денег и энергии, загрязне ние окружающей среды, поэтому использование современных, высоко качественных теплоизоляционных материалов, для сохранения тепла, стало приоритетной задачей при проектировании и строительстве.

Актуальность работы обусловлена необходимостью разработок но вых эффективных теплоизоляционных строительных материалов, отве чающих требованиям введенных в действие измененных нормативов по теплоизоляции отапливаемых зданий и сооружений, предусматриваю щих приближение к нормам Европейских стран. Одним из наиболее эф фективных материалов в этом отношении являются ячеистые бетоны.

Практически, изделия из ячеистого бетона универсальны, что зна чительно повышает конкурентоспособность среди других видов стро ительных материалов аналогичного назначения. Основная проблема в производстве ячеистого бетона заключается в сложности совмещения высоких теплоизоляционных свойств с механической прочностью, что немало важно для строительных материалов.

Кроме того, на современном этапе развития производства весьма актуальна разработка энергосберегающих технологий по рациональной утилизации отходов смежных отраслей промышленности. Так, напри мер, на Кемеровском заводе теплоизоляционных изделий скопилось бо лее 600 тыс. т отходов производства минеральной ваты.

Одним из способов решения данной проблемы может служить раз работка эффективных способов утилизации отходов и использования их в качестве сырья для производства теплоизоляционных материалов.

Кроме того, такой подход позволяет успешно решать вопросы охраны окружающей среды.

I. 1 Задача данной работы состоит в попытке использования корольков для замены песка в составе шихты для производства теплоизоляцион ного материала.

Проведен химический и гранулометрический состав корольков.

Результаты показали, что корольки, представленные главным образом стеклообразующими оксидами, обладают высокой химической актив ностью, поэтому могут быть включены в технологический процесс по лучения теплоизоляционных материалов.

Таблица 1. Химический состав «корольков»

Содержание компонента, % Наименование материала SiO2 СаO Al2O3 MgO MnO Fe2O3 SО3 TiO Отходы производства 37.76 32.42 13.43 13.13 0.9 0.56 1.3 0. минеральной ваты «корольки»

Таким образом, разработка эффективных способов утилизации от ходов позволяет наряду с решением экологической проблемы расши рить базу сырья для производства строительных материалов.

В работе разработаны составы газобетонных смесей, позволяющие получать неавтоклавный газобетон с прочностными показателями, со поставимыми с прочностью автоклавного газобетона.

Определены оптимальные количества добавок, обеспечивающих устойчивость смеси в процессе поризации и способствующих достиже нию повышенной прочности изделий.

Физико-химические аспекты фторидного способа переработки рутиловых концентратов В. А. Карелин, О. В. Каменева, А. С. Завалюев Северская государственная технологическая академия г. Северск, пр. Коммунистический, В настоящее время существуют две схемы переработки титансодер жащих концентратов: сернокислотная и хлоридная. При использовании этих технологий образуются огромные количества газовых, жидких и твердых производственных сбросов [1].

Это является предпосылкой для разработки и создания более перс пективной технологии по переработке титансодержащих концентратов.

В качестве источника титансодержащего сырья возможно использова ние рутилового концентрата Тарского месторождения (Омская область).

VII - 1 « XXI »

Разрабатываемая нами фторидная технология получения титана в виде высокочистого металлического порошка включает следующие стадии [2]: фторирование рутиловых концентратов, выделение образовавшего ся TiF4 из газового потока и электролитическое восстановление титана во фторидном расплаве. В связи с этим, в первую очередь были изучены физико-химические аспекты процесса фторирования диоксида титана и соединений, входящих в состав рутилового концентрата, элементным фтором (F2).

Термодинамическое исследование процесса фторирования ком понентов рутилового концентрата элементным фтором показало, что процесс не имеет ограничений в диапазоне температур 298–500 К. Ис следования кинетики процесса фторирования основного компонента рутилового концентрата — диоксида титана показали, что протекание реакции ограничено диффузионными факторами, а энергия активации составляет 24600 Дж / моль. Кроме того, процесс целесообразно прово дить в газовой взвеси, когда температура частицы практически равна температуре газа и ее перегревания не происходит.

Список литературы 1. Зеликман А. Н., Меерсон Г. А. Металлургия редких металлов. — М.: Металлургия, 1973. 608 с.

2. Карелин В. А., Карелин А. И.. Фторидная технология переработки концентратов редких металлов // Учебное пособие для вузов. — Томск: Изд-во НТЛ, 2004. 184 с.

окрашенная стеклокерамика для стоматологии О. О. Колесникова Томский политехнический университет, 634056, г. Томск, пр. Ленина, В настоящее время в стоматологической практике при зубопроте зировании широко распространено применение металлокерамики. При окончательной доработке зубных протезов одними из главных показате лей успешно выполненной работы является (наряду с удобством и бе зопасностью протеза) его гармоничный внешний вид. Цвет живого зуба может изменяться от молочно-белого до голубоватого или желтоватого оттенка. Кроме того, естественные зубы обладают опалесценцией.

Цвет готовых протезов оказывает большое влияние на психоло гическое состояние пациента. Керамические массы, применяемые для изготовления зубных протезов, обычно имеют белый цвет, и для их то нирования необходимо применять специальные пигменты.

I. 20 Главное требование для используемых в стоматологии керамичес ких пигментов — их химическая устойчивость, безопасность для орга низма и постоянство цвета. Цвета таких пигментов — желтый, коричне вый, серый, бежевый. Кроме того, при введении различных пигментов в керамические массы, необходимо учитывать влияние добавок этих пиг ментов на ТКЛР керамических масс — во избежание преждевременного разрушения готовых изделий.

С развитием керамической технологии пигменты стали произво дить из нескольких оксидов. Оказалось, что окрашенных или способных окрашиваться при реакции с окрашенным оксидом кристаллических ве ществ не так уж много. Это тугоплавкие оксиды (алюминия, циркония), шпинели — т. н. «двойные» оксиды, гранаты — «тройные» оксиды, силикаты. В качестве окрашивающих оксидов, вступающих в соеди нение с основой (силикатом, оксидом и т. д.), применяют в основном соединения переходных металлов — железа, никеля, хрома, кобальта и др., а также соединения редкоземельных элементов (церия, празеодима, неодима, самария и т.д.).

В работе, проделанной на кафедре технологии силикатов Томского политехнического университета, были синтезированы пигменты беже вой, серой и коричневой гаммы с применением оксидов редкоземель ных металлов, а также соединений железа, хрома, марганца для окраши вания стеклокристаллического материала на основе калиевого полевого шпата. Такие окрашенные материалы по своим свойствам подходят для нанесения на титановые сплавы.

Использование маршаллита в производстве жидкого стекла М. И. Кравченко, Н. А. Сеник Научный руководитель — к.т.н., доцент О. В. Казьмина Томский политехнический университет, 634050, г. Томск, пр. Ленина, Жидкое стекло, представляющее собой водный щелочной раствор силикатов, находит широкое применение в разных отраслях народного хозяйства. Традиционным способом его получения является автоклав ное растворение измельченной силикат-глыбы, которую получают пу тем сплавления песка с щелочным компонентом (содой, поташом и др.).

Кремнеземсодержащим компонентом для производства растворимых силикатов натрия и калия является кварцевый песок, который должен соответствовать требованиям ГОСТ 22551-77. В связи с дефицитом кремнеземсодержащего сырья актуальными остаются вопросы привле VII - « XXI »

чения местных сырьевых ресурсов, в частности маршаллита Елбашин ского месторождения.

Результаты химического анализа маршаллита показали относи тельно низкое содержание SiO2 и высокое — Al2O3, что не соответствует требованиям ГОСТ. Необходимо учитывать, что одним из этапов полу чения жидкого стекла является процесс растворения в воде щелочных силикатов, при этом примеси оксида алюминия резко снижают скорость растворения этих силикатов, что требует удаления этих примесей. По этому для получения жидкого стекла использовали обогащенный ме тодом промывки маршаллит, химический состав которого приведен в таблице 1.

Таблица Маршаллит Содержание оксидов, % mnр.

SiO2 Al2O3 CaO MgO Fe2O исходный 90.98 7.14 0.7 0.5 0.4 0. обогащенный 97.43 — 1.4 0.7 0.15 0. Одно из направлений применения жидкого стекла — изготовле ние на его основе силикатных красок, для чего используется калиевый состав. Поэтому в качестве щелочного компонента был выбран поташ.

Полученный силикат калия измельчали и растворяли в воде на песчаной бане. В полученный раствор жидкого стекла (с модулем 3) добавляли суспензию пигментов и наполнителей. В результате проделанной рабо ты получена силикатная краска удовлетворительного качества.

Диагностика оборудования химико-технологического процесса с применением математической статистики С. И. Кривопустов, В. П. Пищулин, В. И. Шамин Северская государственная технологическая академия, 636036, г. Северск-36, Томской обл., пр. Коммунистический, 65, СГТА Диагностика состояния химической технологии и оборудования, применяемая для организации технологического процесса и своевре менной корректировки процесса или дефектовки оборудования, более широко в химических производствах в настоящее время не проводится.

Основной целью разработки метода диагностики является полу чение математического описания процессов в оптимальной области.

Полученные таким способом математические модели могут быть ис пользованы не только для выявления оптимальных режимов, но и как источник информации, необходимой для создания систем оптимального управления процессом.

I. 22 Для выбора пути исследований наиболее приемлемо в начале ори ентироваться на уже имеющиеся устройства, приборы и параметры процессов.

Выявление отклонений от существующего регламента или пара метров текущего процесса, а также работы оборудования.

На первой стадии разработки проведен эксперимент в пределах рабочего режима, в виде статистической обработки априорной инфор мации, где начальной стадией является знакомство с материалами, ар хивными материалами, с мнениями специалистов, а также проведение физико-химических расчетов и т. д.

Обработка этой, априорной, информации дала возможность ориен тировочно оценить количество и роль факторов, влияющих на химико технологический процесс.

Любая система обнаружения неполадок, которая позволит исполь зовать менее дорогое оборудование, увеличит работоспособность уста новки, снизит эксплуатационные расходы.

Контролирование неполадок заключается в снижении возможнос тей внезапных, подрывающих экономику предприятия или опасных ос тановок производства, а также облегчение технического обслуживания оборудования.

Таким образом, обнаружение и диагностика неполадок технологи ческого оборудования имеет определенное экономическое значение во время эксплуатации оборудования.

регулирование свойств композитов в технологии подготовки смесей на основе омагниченной воды С. А. Кугаевская, Н. Н. Кошелева Томский государственный архитектурно-строительный университет, 634003, г. Томск, пл. Соляная, Магнитоактивированную воду в технологиях, связанных со строи тельством и строительными материалами, применяют достаточно давно и небезуспешно.

В настоящей работе исследованы изменения свойств вяжущих как гидравлического, так и воздушного твердения и прочности композитов на их основе при подготовке смесей на омагниченной воде в различных режимах ее обработки. Количество циклов магнитной обработки воды затворения изменялось в диапазоне 0–30 циклов с помощью специаль ного устройства.

VII - « XXI »

Установлены различия изменений начала и конца сроков схватыва ния гидравлических и воздушных вяжущих, затворенных на омагничен ной воде в отмеченном выше диапазоне циклов магнитной обработки.

С ростом количества циклов омагничивания воды затворения начало и конец сроков схватывания строительного гипса резко сокращается в диапазоне до пяти циклов омагничивания и при дальнейшем омагничи вании монотонно уменьшается. Совершенно иная картина имеет место при затворении портландцемента на омагниченной воде. Установлено, что магнитная обработка воды затворения портландцемента приводит к росту начала и конца сроков схватывания. Обращает на себя внима ние установленный волновой характер изменения значений как начала сроков схватывания, так и конца сроков схватывания в зависимости от количества циклов обработки воды затворения. При отсутствии магнит ной активации начало срока схватывания портландцемента составило 70 минут. Применение для затворения омагниченной воды в течении 5, 10 и 15 циклов обработки привело к росту начала сроков схватывания до 95, 152 и 162 минут соответственно, т.е. имеет место пластифициру ющий эффект. Последний столь ощутим, что при 15-тицикловой обра ботке воды затворения начало срока схватывания теста не менее конца срока схватывания цементного теста на обычной воде затворения.

Изменения прочности активированных образцов из портландце мента и строительного гипса, приготовленных на омагниченной воде при различных циклах обработки носят волновой характер и превыша ют прочности контрольных образцов.

графоаналитическая оценка термодинамической активности металлов в системе ме–о–S Е. В. Курган, Е. А. Стахнева, А. В. Харченко, А. В. Кушников Восточно-Казахстанский государственный технический университет им. Д. Серикбаева Авторы данной работы представляют потенциал серы как меру окислительно-восстановительных свойств газовой атмосферы, содер жащей газы: S2, SO2, SO3, O2, H2, H2S, H2O.

Потенциал серы s = R T lnPS2 представляет величину химического потенциала газообразной серы, отсчитываемого от стандартного состо яния и зависящего от температуры и состава газовой фазы.

Для системы Ме–S–MemSn, представленной чистыми конденси рованными фазами металла и его сульфида в атмосфере газообразной серы:

I. 2 2 m / n Me + S2 2 / n MemSn (1) потенциал серы количественно определяет свободную энергию Гиббса образования сульфида металла из расчета на моль газообразной серы.

s = G° (2 /n MemSs) При наличии в газовой фазе компонентов, которые могут реагиро вать с серой, развитие этих реакций необходимо учитывать в аналити ческой формулировке потенциала серы.

В частности:

2 O2 + S2 = 2 SO2 (2) Потенциал серы s = 2 R T ln {P(SO2)/P(O2)} – R T ln Kp, где Кр = Р (SO2) / ((Р(O2))2 Р(S2)).

Учитывая, что GT°(2) = – 714268 + 145.04 Т, Дж в интервале температур 800–3000 K S = – 714268 + T (+ 145.04 – 38.31 lg {Po2 / PSO2}) Анализ различных процессов с участием сульфидов удобно вы полнять с использованием номограммы, отражающей температурную зависимость потенциала cеры в газообразных фазах SO2–SO3;

S2–SO2;

S2–SO3;

H2–H2S, O2–S2. Выполненная авторами номограмма рекомендо вана для металлургических расчетов.

Список литературы 1. Вайсбурд С. Е. Физико-химические свойства и особенности строения сульфидных расплавов. — М.: Металлургия, 1996. — 304 с.

численное моделирование свободной конвекции применительно к аппаратам химической технологии А.Ю. Кушников, Н.С. Шваб Томский политехнический университет, 634050, г. Томск, пр. Ленина, Свободная конвекция имеет большое значение во многих отраслях техники таких как, например, химическая промышленность [1]. Посколь ку экспериментальные исследования процессов теплообмена являются достаточно сложными и дорогостоящими, весьма актуальной пробле мой является численное моделирование гидродинамики и теплообмена в аппаратах химической технологии. В настоящей работе рассматрива ется естественная конвекция около нагретых стенок аппарата, форма которого представляет собой, в первом приближении, прямоугольник.

Вследствие теплопроводности, газ около твёрдой стенки аппарата будет нагреваться и, следовательно, плотность его уменьшается. В результате возникает подъёмная сила Архимеда, которая вызывает движение газа.

VII - 2 « XXI »

Вследствие этого, вокруг аппарата возникает факел из нагретой жидкос ти. Важным вопросом, с инженерной точки зрения, является определе ние локального и среднего коэффициента теплоотдачи на стенках ап парата. Такая физическая постановка задачи описывается уравнениями Навье-Стокса и уравнением переноса тепла. Уравнения Навье-Стокса могут быть представлены в эквивалентном виде уравнений переноса завихрённости и Пуассона для определения функции тока. Уравнения приводятся к безразмерному виду, в результате этого появляются кри терии Грасгофа и Прандтля, которые описывают влияние естественной конвекции. Решение этой полученной системы уравнений проводится численными методами на основе конечных разностей с использовани ем обобщённой двухслойной неявной схемы переменных направлений.

Проведённое численное решение поставленной задачи позволяет опре делить поля вектора скорости и температуры, а также линий тока движе ния частиц газа. Интегрирование локальных коэффициентов теплоотда чи по всей поверхности стенок аппарата даёт возможность определить средний коэффициент теплоотдачи. В работе проведены массовые ис следования по влиянию геометрических параметров, а также критериев Грасгофа и Прандтля на распределения полей температур, скоростей и интегральных характеристик теплоотдачи.

Список литературы 1. Джалурия Й. Естественная конвекция. Тепло- и массообмен. М.:

Мир, 1983. 487с.

Синтез и исследование координационных соединений кобальта (II), никеля (II) и меди (II) с 1,2,4-триазолами Е. В. Лидер1, А. И. Смоленцев Научный руководитель — д.х.н., проф. Л. Г. Лавренова Новосибирский государственный университет, 630090, г. Новосибирск, ул. Пирогова, Институт неорганической химии им. А. В. Николаева СО РАН, 630090, г. Новосибирск, просп. Акад. Лаврентьева, 1,2,4-Триазолы представляют собой перспективный класс лигандов для синтеза комплексных соединений (КС) с нетривиальными свойства ми, в частности, магнитными. Богатые координационные возможности 1,2,4-триазолов обусловлены наличием трех атомов азота в цикле и их взаимным расположением.


Разработаны методики синтеза целого ряда комплексов металлов первого переходного ряда с 4-(3,4-дихлорфенил)- (L1), 4-(1-амино-1 I. 2 этилиден)амино- (L2), 4-(1-фенил-1-этилиден)амино- (L3)-1,2,4-триазола ми, N-(4-Н-1,2,4-триазол-4-ил)бензокарбоксиимидамидом (L4), 4-(2-гид роксифенил)- (L5), 4-(3-гидроксифенил)- (L6), 4-(4-гидроксифенил)- (L7) и 4-(4-нитро-2-гидроксифенил)- (L8)-1,2,4-триазолами. Синтезированы соединения различного состава: трехъядерные [M3(L)n(H2O)m]A6pS (где M = Co, Ni, Cu;

A = NO3–, Cl–, Br–;

n = 6, 8, 10;

m = 2, 4, 6;

p = (0–6);

S = H2O, EtOH), пяти-, шести- и полиядерные КС состава [Cu5(L)16(H2O )2](NO3)10 2H2O [Cu6(6-Cl)(3-OH)2(-L)6Cl9(H2O)3] 3H2O и {Cu(L)mA2}n (m = 1, 2;

A = NO3–, Cl–).

Соединения изучены с помощью метода магнитной восприимчи вости, рентгенофазового и рентгеноструктурного анализов, электрон ной и ИК-спектроскопии.

Координационный полиэдр атомов металла во всех комплексах — искаженный октаэдр. 1,2,4-Триазолы координированы к металлу по бидентатно-мостиковому типу атомами N(1), N(2) гетероцикла. Узел центрального иона металла в трехъядерных КС — MN6, узлы концевых ионов дополняются до октаэдрических атомами азота монодентатно ко ординированных молекул L, атомами кислорода молекул воды и / или этанола.

Шестиядерный комплекс имеет атом µ6-Cl, который находится в необычном тригонально-антипризматическом окружении. Атомы меди образуют 2 треугольника связанных между собой 6-атомом хлора.

Магнитные свойства комплексов изучены в диапазоне 2–300 К. По казано, что в соединениях наблюдаются антиферро- и ферромагнитные обменные взаимодействия между парамагнитными ионами.

Получение кордиеритовых керамических пигментов с использованием метода автоклавирования Н. В. Лисеенко, А. А. Жалнина, М. Б. Седельникова Томский политехнический университет, г. Томск, пр. Ленина, Керамические пигменты с кордиеритовой структурой получают методом твердофазового синтеза из смеси чистых оксидов, при опти мальной температуре 1320 °С. Исследования твердофазового синтеза кордиерита показывают, что для подготовки шихтовых смесей могут быть использованы разные исходные вещества, содержание оксидов в которых обеспечивает стехиометрический состав кордиерита. Чаще всего для получения кордиерита в промышленных условиях использу ют смеси талька, высококачественных огнеупорных глин и техническо го глинозема.

VII - 2 « XXI »

Недостатком использования кристаллических структур природных минералов в качестве основы для керамических пигментов является их ограниченная способность усваивать красящие ионы. Для повы шения ионной «ёмкости» природных минералов необходимо исполь зовать нетрадиционные методы получения керамических пигментов.

Целью данной работы является получение керамических пигментов на основе талька со структурой кордиерита с использованием метода автоклавирования.

В качестве основного сырья использовали обогащённый тальк Онотского месторождения и каолин Просяновского месторождения с содержанием минерала соответственно 98 % и 95 %. Для получения пигментов смешивали тонкомолотые природные минералы тальк и као лин, дошихтовывали оксидом алюминия, смесь обрабатывали раствора ми солей хромофоров в процессе автоклавирования.

Стадию автоклавирования использовали для повышение яркости керамических пигментов, за счёт комплексного воздействия темпе ратуры 170–190 °С и давления 0.8–1.2 МПа. Растворы солей хромо форов готовили из расчёта, чтобы концентрация ионов-хромофоров соответствовала предельной растворимости, что составляет 4.0–15.6 г ион / 100 г раствора, в зависимости от вида соли. Автоклавную обработ ку проводили в течение 1–3 часов, затем жидкость отделяли, а осадок сушили и обжигали при температуре 1050–1200 °С.

В результате проведённых исследований показана возможность синтеза кордиеритовых керамических пигментов с использованием ста дии автоклавирования. Получены пигменты разнообразной окраски, ус тойчивые к действию высоких температур и флюсов.

математическое моделирование процесса получения хромата натрия из хромистых пылей производства ферросплавов А. А. Мажит, Е. В. Жинова, Х. Кузгибекова, С. М. Исабаев Химико-металлургический институт им. Ж. Абишева, Республика Казахстан, 100009, г. Караганда, ул. Ермекова, В промышленности хромат натрия получают методом высокотем пературного окислительного прокаливания шихты, состоящей из хро митовой руды, кальцинированной соды и наполнителя.

В качестве исходного продукта для получения хроматного спека ис пользована пыль производства феррохрома Аксуского завода.

I. 2 Рентгенофазовый анализ пыли показал наличие в ней хромшпине лида состава Fe (CrO2)2 и оксида хрома Cr2O3. Химическим анализом определены следующие компоненты: Fe — 5.5 %, Mn — 1.8 %, Cr(общ) — 20.7 %, Cr2O3 — 30.2 %, Al2O3 — 20 %, CaO — 5 %, MgO — 15 %, СО2 — 20.1 % и др.

Оптимизация параметров окислительного обжига шихты и процес са сатурации полученного хроматного спека с целью получения раство ра хромата натрия проведена с помощью вероятностно-детерминиро ванного метода планирования эксперимента [1].

Алгебраические выражения частных зависимостей извлечения хрома в раствор от условий обжига и сатурации представлены в виде следующих уравнений:

y = 0.0975 x – 46.79;

R = 0.96;

х — температура спекания, °С y = 5.564 x2 – 24.193 x + 50.65;

R = 0.92;

х — продолжительность спекания, час y = 9.2024 x + 8.8964;

R = 0.89;

х — расход соды, г На основе частных зависимостей, имеющих значимые функции, составлено обобщенное уравнение нелинейной множественной корре ляции, которое позволит определить оптимальные параметры получе ния хромата натрия из хромистой пыли:

У = 1.34 10–3(0.0975 Х1 – 46.79) (5.564 Х 2 – 24.193 Х2 + 50.65) (9.2024 Х3 + 8.8964) Использование пыли для получения неорганических соединений хрома способствует решению комплексной переработки вторичных от ходов металлургической отрасли и имеет значение для охраны окружа ющей среды.

Список литературы 1. Малышев В. П. Вероятностно-детерминированное отображение.

Алматы: Наука, 1994. 354 с.

распределение мышьяка в свинцово-цинковой подотрасли Д. А. Максимова Научный руководитель — Е. Ю. Ван (ВКТГУ) Мышьяк является одним из постоянных примесей в сырье тяже лых, цветных и благородных металлов. При переработке руд данных металлов мышьяк концентрируется в тех или иных полупродуктах, не VII - 2 « XXI »

которые из них являются оборотными и служат источником получения ценных компонентов и металлов. В процессах обогащения элемент в зависимости от характера сырья ведет себя различно. Из них он пере ходит в отвальный продукт в значительной степени (75 %), а из других его извлечение может колебаться в пределах 1–10 %. При флотации руд с получением свинцовых и цинковых концентратов мышьяк в виде суль фидных минералов переходит в концентраты и поступает в дальнейшем в свинцово-цинковое производство.

Мышьяк является примесью, значительно усложняющей техно логию металлургического производства по извлечению основных эле ментов, что приводит к потерям цветных и редких металлов. При сло жившейся кооперации по комплексному использованию сырья между свинцовыми и цинковыми заводами мышьяк циркулирует в технологи ческих схемах, накапливаясь в оборотах, вызывает нарушение произ водственных процессов.

Основными мышьяксодержащими полупродуктами цинковых и свинцовых производств являются различного рода пыли, шпейза и не кондиционный арсенат кальция.

Распределения мышьяке по технологическим продуктам представ лено в таблице 1.

Таблица 1. Распределение мышьяка в продуктах металлургических заводов, % Производство Продукты свинца цинка меди олова никеля Загружено Руды концентраты 37.9 52.0 87.3 95.0 98. Оборотные промпродукты 62.1 48.0 12.7 5.0 1. Получено Товарная продукция 1.0 2.7 0.4 17.8 1. Промпродукты 52.3 54.5 9.4 0.5 1. Отвальные и условно 30.4 37.7 47.1 80.1 86. отвальные продукты Выбросы с газами и 0.5 0.4 41.9 1.3 — сточными водами Прочие продукты и 15.9 4.7 1.2 0.3 10. неучтенные потери I. 30 Совершенствование технологии обеззараживания питьевой воды вследствие замены жидкого хлора на электролизный гипохлорит натрия О. Н. Мацишен Научный руководитель — доцент С. В. Эрдман Томский политехнический университет, г. Томск, пр. Ленина, Теория электролиза растворов солей, в основу которой были по ложены работы Фарадея, установила пределы реальных практических результатов по расходу соли и электроэнергии для получения 1 кг ак тивного хлора в гипохлорите. При электролизе раствора хлорида натрия протекает следующая суммарная реакция:

2NaCl+3H 2 O NaClO+NaCl+2H 2 O+H Согласно реакции:

— 1 г хлора в гипохлорите соответствует 2.1 г гипохлорита натрия;

— для получения 1 г хлора требуется 3.3 г поваренной соли;

— хлор, выделяющийся на аноде, расходуется в равных долях на образование хлорноватистой и соляной кислот;

При достижении концентрации насыщения (практически 6–8 г / л) превращение вещества в целевой продукт (в данном случае — гипохло рит) прекращается, сколько бы энергии не затрачивалось. Это обстоя тельство предопределило технологические режимы современного про цесса получения гипохлорита: рабочая концентрация солевого раствора 25–35 г / л NaCI. Если использовать солевой раствор более высокой концентрации, в полученном гипохлорите останется много соли.

Электролизный гипохлорит, получаемый на месте потребления из обычной соли, снимает все проблемы, характерные для использования хлора и концентрированного гипохлорита. Если учесть, что гипохло рит является чистящим, моющим, отбеливающим, дезинфицирующим средством, и в этом качестве востребован населением, ясно, что водока налы с большой прибылью могут использовать избыток электролизного гипохлорита.


Внедрение гипохлорита натрия вместо жидкого хлора позволяет:

— улучшить экологическую ситуацию населенного пункта;

— увеличить экологическую и гигиеническую безопасность производства;

— улучшить стабильность и качество питьевой воды;

— уменьшить коррозию оборудования и трубопроводов;

— увеличить экономичность производства.

VII - « XXI »

Физико-химическое исследование моноэтаноламиновых комплексов кобальта и никеля Ю. А. Михайленко Кузбасский государственный технический университет, 650026, г. Кемерово-26, Весенняя, В настоящее время комплексные соединения с полифункциональ ными лигандами, к которым относится моноэтаноламин (МЭА), вызы вает повышенный интерес. Разработана методика и получены новые комплексные соединения.

К навеске хлорида кобальта (и никеля) (~ 0.005 моль) добав ляли 3 мл (~ 0.05 моль) МЭА и соляную кислоту до pH ~ 6. Полу ченные соединения имеют следующий состав: C12H41Co3N6O4Cl5 (I), C6H12NiN3O3Cl2 (II). Комплексы представляют собой мелкокристалли ческие порошки бардового (I) и зеленого (II) цветов. Синтезированный продукт анализировали на содержание кобальта, никеля и иона хлора.

ИК-спектры соединений сняты на приборе “Perkin-Elmer 2000” с использованием фотоакустического детектора “MTEC Model 200” в мат рице KBr, см–1: I — (OH) = 3450, 3400;

as(NH) = 3200;

s(NH) = 3090;

(NH) = 1600;

(CO) = 1050. II — (OH) = 3360;

as(NH) = 3170;

s(NH) = 3110;

(NH) = 1640;

(CO) = 1060. III (МЭА) — (OH) = 3360;

as(NH) = 3290;

s(NH) = 3200;

(NH) = 1660;

(CO) = 1070. Из сравнения ИК спектров МЭА и его комплексов видно, что полосы поглощения, со ответствующие as(NH) и s(NH) колебаниям в свободном лиганде, сме щаются при его координации в длинноволновую область на 90–120 см–1.

Полосы, отвечающие (NH) смещаются на 20–60 см–1 по сравнению с чистым МЭА. Координация OH группы доказывается данными в облас ти поглощения (OH), (CO), а также появлением полосы (MeO), где Me — Co, Ni. Очевидно, что связь МЭА с комплексообразователем осу ществляется через атомы азота и кислорода.

Фазовый состав веществ определяли рентгенофазовым анализом (РФА), используя дифрактометр “Bruker P4” (MoK-излучение). По лученные штрихрентгенограммы отличаются от штрихрентгенограмм исходных веществ, что указывает на образование нового комплексного соединения.

Комплексы охарактеризованы методами элементного, магнетохи мического и термического анализов.

I. 32 Использование тиосульфата аммония для извлечения золота из сырья Тарданского месторождения П. Б. Молоков, А. С. Буйновский, Ю. Н. Макасеев Северская государственная технологическая академия, 636070, г. Северск, Томской обл., пр. Коммунистический, В данной работе рассматривается использование в качестве выще лачивающего агента золота, альтернативный цианидам растворитель — тиосульфат аммония. В качестве объекта исследования было выбрано сырье Тарданского месторождения, которое характеризуется пироксе но-магнетитовым типом руд. Руда содержит до 0.4 % меди, из которых 34 % растворимы в цианиде, что при осуществлении цианирования вы зывает большой расход реагентов.

Для проведения исследований была собрана установка выщела чивания, состоящая из следующих узлов: а) водяной термостат с точ ностью регулировки ± 1 °С;

б) емкость для выщелачивания, объемом 0.5 дм3;

в) электродвигатель с регулятором вращения и лопастной ме шалкой;

г) пробоотборник.

Для приготовления раствора выщелачивания, за основу были вы браны следующие концентрации [1]:

— тиосульфат натрия (ГОСТ 27068-86) — 0.4 моль / л;

— водный раствор аммиака (ГОСТ 24147-80) — 0.6 моль / л;

— медь (II) (из CuSO4 · 5 H2O по ГОСТ 19347-84) — 10 ммоль / л;

— pH = (11–12).

Соотношение твердой и жидкой фракции (Т : Ж) выбрали 1 : 3. Вы щелачивание проводили без предварительного измельчения, поскольку более 75 % породы имело крупность – 200 мкм.

Анализ на золото проводили с использованием атомно-абсорбци онного и рентгенофлуоресцентного методов.

Исследования показали возможность использования выбранного растворителя для выщелачивания золота. Максимальное извлечение составило 45–50 % при температуре 60 °С и времени выщелачивания 3–4 ч. При изменении температуры 60–80 °С, извлечение золота со вре менем начинает уменьшаться, что связано с температурным разложени ем растворителя.

Поведение основной примеси — меди, в меньшей степени зави сит от температуры выщелачивания. При 40 °С в раствор переходит до 12 % меди, а при 60 °С — до 15 % меди, находящейся в руде.

Список литературы 1. Меретуков М. А. //Цветные металлы. 2005. № 5–6. C. 105–112.

VII - « XXI »

особенности взаимодействия ингредиента потожирового вещества с иодидом висмута Е. Ю. Морозова, О. Н. Тюменцева ГОУ ВПО «Кемеровский государственный университет», г. Кемерово, ул. Красная, В состав потожирового вещества (ПЖВ) входит олеиновая кислота (68 % у новорожденных и 90 % у взрослых людей). В настоящей работе представлены результаты исследований изменения оптических свойств BiI3 до и после контакта с олеиновой кислотой в зависимости от време ни взаимодействия (1–100 мин) и температуры (300–450 К).

Иодид висмута методом термического испарения (ВУП-5М) нано сили на стеклянные пластины. Раствор олеиновой кислоты различной концентрации (0.15–1.6 моль / л) наносили ровным слоем на бумажный носитель, сушили, приводили в контакт с BiI3 и помещали в термостати рующее устройство. До и после тепловой обработки измеряли спектры поглощения BiI3 на спектрофотометре “Shimadzu UV–1700”.

При сопоставлении полученных результатов установлено: 1) опти ческая плотность BiI3 после контакта с олеиновой кислотой меняется, 2) при увеличении времени контакта BiI3 с олеиновой кислотой и концен трации олеиновой кислоты степень превращения BiI3 увеличивается, 3) скорость процесса возрастает по мере увеличения концентрации олеи новой кислоты и температуры.

При тепловой обработке систем иодид висмута — олеиновая кисло та в интервале температур 300–450 К наблюдается уменьшение относи тельной оптической плотности иодида висмута, а при прогреве систем при температурах выше 350 К наблюдается изменение характера вли яния олеиновой кислоты на оптические свойства иодида. Определены эффективные константы скорости термических превращений в иодиде висмута и для систем BiI3–олеиновая кислота.

В результате проведенных исследований разработан термографи ческий метод выявления жировой компоненты потожирового вещества — олеиновой кислоты, термографическим и спектрофотометрическим методами установлено взаимодействие иодида висмута с олеиновой кислотой в интервале температур 300–450 К и временах прогрева 1– 100 мин, а также определены оптимальные условия выявления олеино вой кислоты термографическим материалом.

I. 3 керамика на основе гидроксиапатита для костного протезирования Д. А. Никитина Томский политехнический университет, 634056, г. Томск, пр. Ленина, Керамика на основе гидроксиапатита — Са10(РО4)6(ОН)2 — нашла применение в медицине из-за ее биосовместимости, нетоксичности и резорбируемости (способности кости «врастать» в имплантат). Гид роксиапатит в виде порошка, гранул, покрытий, плотной и пористой керамики используют в ортопедии и травматологии для замещения кос тных дефектов, в стоматологии для изготовления искусственных зубов, а также в качестве средства для доставки лекарственных препаратов.

В зависимости от требований, предъявляемых к несущей способности имплантируемого устройства, применяются как плотноспеченные, так и пористые материалы. Для протекания процесса прорастания импланта та костными клетками предпочтение отдается пористым материалам. В зависимости от метода и условий получения размер пор варьируется от 0.5 до 2000 мкм. Керамические материалы на основе чистого гидрокси апатита не обладают достаточными механическими характеристиками.

Для повышения биоактивности и прочности в гидроксиапатит вводят желатин, коллаген и другие органические соединения. Добавление стек ла, фосфатов щелочных металлов улучшает прочностные характеристи ки материала. Высокой пористости можно достигнуть, используя раз личные выгорающие добавки.

Как показали исследования, проведенные на кафедре технологии силикатов ТПУ, применение в качестве матрицы калиевого полевошпа тового стекла разработанного состава дает возможность получать мате риал с широким диапазоном значений общей пористости, размером пор до 500 мкм и прочностными характеристиками: 4.7–26 МПа при изгибе и 11.8–120 МПа при сжатии. Пористые материалы (размер пор находит ся в пределах 100–500 мкм, общая пористость — 45–60 %) обладают физико-механическими показателями на уровне костных тканей. При этом предел прочности при сжатии составляет 20–24 МПа, предел про чности при изгибе — до 8–10 МПа.

Список литературы 1. Путляев В. И. // Соровский образовательный журнал. 2004. т. 8. № 1.

с. 44–50.

2. Малышева А. Ю., Белецкий Б. И., Власова Е. Б. // Стекло и керамика. 2001. № 2. с. 28–31.

VII - 3 « XXI »

Стеклокерамические покрытия на титановый сплав для медицинского применения Т. В. Никитина Томский политехнический университет, 634056, г. Томск, пр. Ленина, Для восстановления утраченных зубов часто используют метал локерамику. Металлокерамика в стоматологии представляет собой ко ронку, которая состоит из металлического каркаса, придающего конс трукции прочность и стабильность, и из облицовки — специальных керамических масс, которые маскируют этот каркас и имитируют ес тественный зуб. Главные требования, предъявляемые к металлическому каркасу — стабильность: он не должен подвергаться коррозии, окис ляться и выделять вредные вещества;

он должен быть совместим с тка нями и средами полости рта и устойчив к истиранию. Кроме того, он обязан хорошо сочетаться с тем керамическим покрытием, которое на него наносится.

Для металлического каркаса могут использоваться никель-хромо вый или кобальтохромовый сплавы, однако они вызывают аллергичес кую реакцию. Для изготовления металлокерамических протезов ис пользуются также сплавы благородных металлов, в основном золотые или платиновые, но они имеют достаточно высокую стоимость.

Новое перспективное направление — титановое литье, в котором основу металлокерамического протеза составляет титан, обладающий высокой биосовместимостью с костной тканью и тканями полости рта.

У пациентов с протезами из такого материала отсутствует металличес кий привкус во рту и аллергические реакции. Титан имеет резистент ность к коррозии, обладает прекрасными механическими свойствами.

Однако при температуре 882 °С титан претерпевает полиморфные пре вращения, которые сопровождаются уменьшением объема в пределах 0.15–0.3 %. Поэтому для покрытия титановых каркасов необходимо ис пользовать низкотемпературную керамику, температура обжига которой должна быть ниже температуры полиморфного превращения титана минимум на 50 °С.

В Томском политехническом университете на кафедре технологии силикатов разработан стекрокристаллический материал на основе ка лиевого полевого шпата для изготовления керамического слоя металло керамической зубной коронки. Температура закрепления такого мате риала на металлической основе составляет 800–830 °С, что полностью удовлетворяет требованиям, предъявляемым к стоматологическим кера микам для титановых сплавов.

I. 3 Сорбция ионов кобальта(II), никеля(II) и меди (II) макросетчатыми карбоксильными катионитами кБ-2Э Т. В. Односторонцева Томский государственный университет, химический факультет, г. Томск, ул. А. Иванова, д. Особый интерес для практики представляют закономерности сорб ции ионов металлов из разбавленных растворов на фоне других ионов, многократно отличающихся по содержанию от целевых компонентов.

Цель данной работы заключалась в исследовании равновесия сорб ции ионов кобальта (II), никеля (II) и меди(II) в области реальных концен траций этих ионов в природной воде макросетчатыми карбоксильными катионитами КБ-2Э различной сшитости и установление закономернос тей равновесия обмена на основе закона действующих масс.

Сорбцию Co2+, Ni2+ и Cu2+ изучали на Na-форме катионитов в ста тических условиях из растворов нитратов с pH ~ 4.5 в диапазоне кон центраций (0.5–2.5) · 10–3 моль / л при постоянной ионной силе (0.1), создаваемой добавкой NaNO3. Концентрацию исследуемых ионов в растворах определяли фотоколориметрически в виде комплексов с ру беановодородной кислотой или комплексонометрически. Для оценки количества поглощенных ионов после сорбции проводили их вытесне ние из ионитов 0.2 М раствором HNO3 с последующим количественным определением в десорбате. По полученным данным построены изотер мы сорбции и рассчитаны равновесные характеристики ионитов — ко эффициенты распределения D.

Характер изотерм сорбции зависит от природы поглощаемого иона.

Так, на обменниках одинаковой сшитости (КБ-2Э-7) изотерма сорбции Cu2+ имеет выпуклую форму, кривые изотерм Ni2+ и Co2+ — ступенча тую. В первом случае можно говорить о высоком сродстве ионита к ионам меди(II). Ступенчатость изотерм во втором случае является при знаком существования в ионите функциональных групп с различной избирательностью к ионам Ni2+ и Co2+. В случае высокоизбирательного поглощения Cu2+ эти различия нивелируются.

Рассчитанные значения D ионов Co2+ в исследованных услови ях достигают величины n · 103, для Ni2+ — n · 104, а для Cu2+ — n · 106.

Отсюда следует, что катиониты КБ-2Э проявляют высокое сродство к исследованным ионам. Общей закономерностью для всех изученных систем является возрастание коэффициентов распределения с уменьше нием концентрации ионов металлов в подвижной фазе.

VII - 3 « XXI »

влияние электролиза на гипохлоритное выщелачивание золота из гравитационных концентратов В. А. Гребнев, Г. Е. Осокин Томский политехнический университет, 634050, г. Томск, пр. Ленина, Схема хлоридного выщелачивания золото-серебросодержащих руд обычно состоит из кислоты (соляной или серной), соли, как правило, хлорсодержащей (хлорид натрия), и окислителя (гипохлорита калия или натрия, перманганата калия, диоксида марганца). Активным нача лом при растворении благородных металлов является образующийся в результате реакции в указанной схеме элементарный хлор.

В кислом гипохлоритном растворе хлорид является комплексооб разователем, хлор и НОС1 — окисляющими агентами.

Образование хлора происходит в несколько стадий. Первоначально гипохлорит натрия переходит в хлорноватистую кислоту:

NaClO + Н2O НСlO + NaOH;

НСlO + Н2O = СlO– + Н3О+.

Когда раствор подкисляется соляной кислотой, хлорноватистая кислота диссоциирует до хлора по уравнению:

Н+ + Сl– + НСlO = Cl2 + Н2O.

Количество хлора, образующееся из раствора гипохлорита, зависит от рН раствора и концентрации хлорида.

Первая стадия реакции между хлором и золотом происходит по уравнению:

2 Аu0 + С12 2 АuСl.

Скорость растворения золота контролируется скоростью, при кото рой удаляется хлорид золота с поверхности частицы по реакции:

AuCl + Cl2 + Сl– 2 AuCl4–.

Целью исследований, проведенных на кафедре ХТРЭ ФТФ, было определение степени влияния электролиза на скорость выщелачива ния золота из золотосодержащего концентрата. Предполагалось, что результатом электролиза будет регенерация хлора в растворе выщела чивания из хлорида натрия, который является продуктом разложения гипохлорита.

Список литературы 1. Лодейщиков В. В. Технология извлечения золота и серебра из упорных руд. В 2-х томах. — Иркутск: ОАО «Иргиредмет», 1999.

2. Пасманик М. И.и др. Производство хлора и каустической соды.

Справочник. — М. «Химия», 1966.

I. 3 Исследование условий образования сложных оксидов на основе ферритов-хромитов цинка В. В. Пак, В. М. Таланов, Н. П. Шабельская Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт), 346400, ЮРГТУ (НПИ), ХТФ, ГСП-1, ул. Просвещения, 132, г. Новочеркасск, Ростовская обл.

Ферриты и хромиты переходных элементов применяются в произ водстве магнитных полупроводниковых материалов (ферриты), катали заторов различных химических процессов (хромиты). Исследованиям условий синтеза ферритов посвящено достаточно много статей, моно графий и пр. Вопросам синтеза хромитов посвящены лишь некоторые статьи. Данная работа посвящена изучению кинетики образования шпи нельных твердых растворов на примере системы сложных оксидов со става ZnFe2-xCrxO4.

Синтез твердых растворов был осуществлен по керамической технологи из оксидов железа(III), хрома(III) и цинка. Синтезировали шпинели при температурах 800–900 °С. Термообработку проводили циклами по 5–10 часов. Полноту синтеза контролировали с помощью рентгенофазового анализа.

В ходе изучения кинетики образования твердых растворов выяв лено, что в процессе термообработки наблюдается образование твердо го раствора оксида железа в оксиде хрома;

в составах, близких к «чис тым» ферриту и хромиту двухвалентных металлов указанный твердый раствор не образуется. Для изученных составов рассчитаны значения энергии активации диффузии Q. На концентрационной зависимости Q выделены две области, которые могут быть связаны с различным меха низмом диффузии. Проведен расчет величины предэкспоненциального множителя в выражении температурной зависимости коэффициента диффузии. Установлено, что кинетика синтеза твердых растворов не подчиняется правилу Вант-Гоффа.

Закономерности изменения оптических свойств систем Cu–WO3 при термообработке Е. О. Парамыгина, Н. В. Борисова, И. В. Титов ГОУ ВПО «Кемеровский государственный университет», г. Кемерово, ул. Красная, Наноразмерные слои оксида вольфрама (VI) и гетерогенные систе мы Cu–WO3 и WO3–Cu (с различной толщиной и последовательностью нанесения слоев Cu и WO3) могут быть использованы в качестве катали VII - 3 « XXI »

заторов, тепло- и светоотражающих покрытий, фото- и электрохромных регистрирующих сред.

Настоящая работа посвящена исследование закономерностей изме нения оптических свойств систем Сu–WO3 и WO3–Cu, а также Cu и WO в результате теплового воздействия при 473 К.

Образцы были получены на установке вакуумный универсальный пост «ВУП-5М». Нагрев образцов производили в атмосферных услови ях в сушильном шкафу «Memmert BE 300» при 473 К в течение 1, 5, 10, 30, 60, 120 минут. Регистрация изменений оптических свойств (погло щение, отражение) в диапазоне длин волн 190–1100 нм осуществлялась на спектрофотометре “Shimadzu UV–1700”.

При нагреве образца WO3 оптическая плотность незначительно уменьшается во всем исследуемом спектральном диапазоне. При на гревании образца WO3–Cu оптическая плотность до изобестической точки возрастает ( = 300–420 нм), после изобестической точки падает ( = 420–1100 нм). При нагревании пленки Cu оптическая плотность возрастает в спектральном диапазоне 300–420 нм, уменьшается при 420–1100 нм. Следует отметить, что резкое уменьшение оптической плотности наблюдается после 5 мин. теплового воздействия. Изобести ческая точка наблюдается при 420 нм, минимум поглощения, проявля ющийся для исходного образца при = 580 нм, в результате термообра ботки исчезает. При нагревании образца Cu–WO3 оптическая плотность увеличивается в интервале = 300–480 нм, а при = 480–1100 нм уменьшается.

По полученным данным (спектры поглощения и отражения) были построены кинетические зависимости и дифференциальным методом определены порядки и константы скорости процесса (табл. 1).



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 7 |
 





 
© 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.