Русский Русский

Ключевые слова: кинетика

Термическое разложение полиэтилена низкой плотности: кинетическое исследование с применением данных TGA и DTG

https://doi.org/10.58224/2619-0575-2025-8-1-1
Аннотация
пиролиз отходов полиэтилена низкой плотности (LDPE) считается высокоэффективным и перспективным методом переработки. Целью данной работы является исследование кинетики пиролиза с применением трех безмодельных методов (Фридмана, Флинна-Уолла-Озавы (FWO) и Киссинджера-Акахиры-Сунозе (KAS)) и двух методов подгонки моделей (Аррениуса и Коутса-Редферна). Термогравиметрические (TGA) и дифференциальные термогравиметрические (DTG) термограммы при 5, 10, 20 и 40 К мин−1 показали линейную кривую, что подразумевает протекающие реакции первого порядка. Значения кинетических параметров (E_A и A) LDPE были рассчитаны при различных конверсиях тремя безмодельными методами, и средние значения полученных энергий активации хорошо согласуются и находятся в диапазоне от 190,23 до 191,89 кДж/моль. Данные кинетические параметры были рассчитаны дополнительно при различных скоростях нагрева с применением методов Аррениуса и Коутса-Редферна.
PDF

Кинетика удаления Cu(II) из водного раствора с использованием нанокомпозита Fe3O4/C

,
 5-12 стр.
Аннотация
В данной работе исследована кинетика сорбции нанокомпозита Fe3O4/C, полученного нагревом на воздухе полиакрилонитрила (ПАН) и FeCl2∙4H2O, методика получения которого описана в предыдущих работах [1, 3]. Основной задачей был расчет сорбционных характеристик и проверка практического применения данного нанокомпозита – возможность очистки из тяжелых металлов из водных источников на примере моделирования сорбции ионов меди из водного раствора шестиводного ацетата меди, в связи с чем в качестве основы исследования интегральных кинетических сорбционных кривых использовались уравнения диффузионной (модель Морриса-Вебера) и химической кинетики (модели псевдо-I порядка Лагергрена, псевдо-II порядка Хо и Маккея), а также модель хемосорбции Еловича. Анализ данных показал, что в общую скорость сорбции вносят вклад и диффузия ионов меди внутрь пор нанокомпозита, и химические взаимодействия между ионами меди и функциональными группами поверхности сорбента, такими как гидроксильными, карбоксильными, карбонильными и т.д., типичными для углеродных сорбентов. Экспериментально емкость данного нанокомпозита при сорбции меди составила 208,4 мг/г, однако при моделировании показано, что данное значение теоретически может быть выше на 37%.
PDF

ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ АНИОНОВ НА СКОРОСТЬ РАСТВОРЕНИЯ СR2O3 И СR(OH)3

,
 95-100 стр.
Аннотация
Cоединения хрома широко используются в промышленности, поэтому актуальны исследования, связанные с изучением процесса растворения оксидов в различных средах, в том числе агрессивных. В настоящее время накоплен огромный экспериментальный материал по растворению оксидов и гидроксидов металлов. Несмотря на это, еще не достаточно хорошо изучено влияние анионов на скорость растворения этих соединений, не разработаны модели и не найдены обобщенные механизмы растворения. В данной статье представлены экспериментальные исследования по влиянию нитрат- и сульфат-ионов на скорость растворения оксида и гидроксида хрома (III). Установлено, что оксид и гидроксид хрома (III) лучше растворяются в серной кислоте в присутствии нитрат – ионов, чем сульфат-ионов. Причём, гидроксид хрома (III) лучше растворяется в кислотах с добавкой анионов, чем оксид хрома (III). На основе полученных данных, применив уравнение цепного механизма (модель Бартона-Странского), нашли функци-ональную зависимость удельной скорости растворения от концентрации анионов в кислой среде. С помо-щью математической компьютерной программы MathCad подобрали модели растворения оксидных фаз хрома. Предложили схему механизма гетерогенного процесса растворения оксида и гидроксида хрома в кислых средах.
PDF

СЕРНОКИСЛОТОМОДИФИЦИРОВАННЫЕ ОПИЛКИ АКАЦИИ УШКОВИДНОЙ (ACACIA AURICULIFORMIS) ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ИОНОВ МЕДИ (II)

, , ,
 12-23 стр.
Аннотация
Получены модифицированные сорбционные материалы на основе опилок акации ушковидной (Acacia Auriculiformis) путем обработки их поверхности низкоконцентрированными растворами серной кислоты с концентрациями 1%, 2% и 3%. По данным ИК-спектров, дифрактограмм, микрофотографий и гистограмм распределения шероховатости поверхности нативных и сернокислотомодифицированных опилок акации установлено, что обработка поверхности опилок растворами кислот приводит к изме-нению структуры сорбционного материала, а именно: вымыванию низкомолекулярных компонентов с со-става древесины акации. Изучены закономерности процессов адсорбции ионов Cu2+ нативными и серно-кислотномодифицированными опилками акации в статических условиях. По полученным значениям начальных и равновесных концентраций ионов меди (II) в растворах рассчитаны сорбционные ёмкости материалов и построены изотермы адсорбции ионов Cu2+ нативными и модифицированными опилками акации. Обработка опилок акации растворами серной кислоты приводит к увеличению сорбционной ёмко-сти по ионам меди, при этом наибольшая сорбционная ёмкость наблюдается в случае опилок акации, об-работанных 3% раствором серной кислоты. Обработкой полученных изотерм сорбции в рамках мономо-лекулярных моделей Ленгмюра, Фрейндлиха, Дубинина-Радушкевича, Темкина, определены уравнения ре-грессии и коэффициенты аппроксимации. Выявлено, что процессы адсорбции ионов Cu2+ нативными и мо-дифицированными опилками акации 3% раствором серной кислоты лучше всего описываются моделью Ленгмюра, а процессы адсорбции ионов меди опилками акации, модифицированными 1% и 2% растворами серной кислоты – моделью Фрейндлиха. Рассчитаны термодинамические константы процессов адсорб-ции, по значениям которых определено, что все исследуемые процессы относятся к процессам физической адсорбции. Обработкой кинетических зависимостей процессов в рамках диффузионной модели адсорбции рассчитаны коэффициенты Био для процессов сорбции ионов Cu2+ нативными и модифицированными опилками акации, по значениям которых определены лимитирующие стадии процессов (смешанная диффузия).
PDF