Архив

Квантовая модель ангармонических колебаний двухатомной молекулы с переменной силовой константой и малым значением коэффициента ангармоничности

https://doi.org/10.58224/2619-0575-2024-7-1-22-31
Аннотация
В данной работе рассмотрены колебания двухатомной молекулы в рамках квантовой механики как ангармонического осциллятора с малыми значениями коэффициента ангармоничности. На основе общеизвестных моделей квантовых гармонического и ангармонического осцилляторов создана новая модель с переменным значением силовой константы молекулы , зависящим от колебательного квантового числа n и коэффициента ангармоничности . Математический анализ этой модели подтвердил ее физическую состоятельность. В качестве примера рассчитана энергия колебаний молекулы кислорода в рамках представленной в работе модели.
PDF

Применение термических методов для анализа содержания органического вещества в урбаноземах

https://doi.org/10.58224/2619-0575-2024-7-1-32-40
Аннотация
Цель исследования – определить содержание органического вещества в антропогенноизмененных почвах при помощи термических методов анализа.
Методы. Использованы физико-химические методы анализа проб почвы, определены актуальная кис-лотность, зольность и органическое вещество по ГОСТ 26213-2021 и методом термогравиметрического анализа.
Результаты. Показано, что содержания органических веществ в почвах методом термогравиметрии и по ГОСТ 26213-2021 отличаются не более чем на 15,4%, что, в частности, может быть связано с раз-ложением неорганических веществ при длительной выдержке при температуре 525 ºС по методике ГОСТ. Тем не менее метод термогравиметрии дает информацию о температурах, при которых наблюдается максимальная скорость разложения.
Выводы. Установлено, что методы термогравиметрии и по ГОСТ 26213-2021 дают разные результа-ты содержания органического углерода в почве в связи с разными температурами максимального разло-жения гумусовых кислот. Чем выше температура максимального разложения, тем меньше разлагается органических веществ при исследовании почв методом термогравиметрии.
PDF

Структурные параметры YBa2Cu3-xO6+y

https://doi.org/10.58224/2619-0575-2024-7-1-41-48
Аннотация
Целью работы является исследование структурных параметров фазы 1–2–3 прецизионным рентгенодифракционным методом. Проведено уточнение состава и структурных параметров до фактора расходимости R = 0,008. Состав вещества может быть выражен формулой . Более высокие значения среднеквадратичных амплитуд колебаний атомов и анизотропии колебаний получены для Си1 и О1, находящихся в базисной плоскости z = 0. Сопо-ставление с данными, полученными при низких температурах, позволяет предположить, что высокая по-движность Си1 и О1 связана со статическими смещениями атомов из своих кристаллографических пози-ций. Имеется корреляция между отклонением от стехиометрии по кислороду, периодом решетки с и ве-личиной температуры сверхпроводящего перехода Tc. Увеличение содержания кислорода сопровождается повышением Tc. Построены зависимости изотропных среднеквадратичных амплитуд колебаний атомов-компонент соединений от содержания кислорода. Для атома О1 в тетрагональной фазе наблюдается заметный рост среднеквадратичных амплитуд колебаний с возрастанием кислородного ин-декса, что может быть связано с увеличением неустойчивости структуры. Можно заключить, что ана-лиз прецизионных дифракционных исследований оксидов иттрия-бария-меди позволяет выявить струк-турные особенности, обусловливающие нестабильность этого класса материалов.
PDF

Анализ влияния технологических параметров на обессеривание агломерационных шихт

Аннотация
В данной работе представлен анализ влияния на степень десульфурации (удаления серы) при агломерации железорудного сырья технологических параметров, таких как температура, основность и содержание углерода, который в перспективе поможет обнаруживать и рассчитывать наиболее эффективный режим функционирования обжиговых конвейерных и агломерационных машин при термической обработке и переработке минерального железорудного сырья. Обнаружено, что на десульфурацию офлюсованных сульфатсодержащих шихт наиболее существенным является снижение крупности руды и введение плавких добавок, уменьшающих вязкость шлака. Выявлено, что действие первого фактора огра-ничено возможностями дробильных отделений горно-обогатительных комбинатов и трудностями спека-ния мелкозернистых шихт, а снижение плавкости агломерационной шихты может привести к ухудшению процессов горения и падению технико-экономических показателей агломерационного процесса. Установлено, что проведение дополнительных мероприятий, позволяющих получать малосернистый агломерат из сульфатсодержащих руд, тормозится отсутствием исследований по кинетике основных реакций, определяющих конечное содержание серы в агломерате. Показано, что диссоциация сульфатов кальция и бария, контактирующих с окислами кремния, железа и алюминия, возможна при температурах 1000-1100°C. Установлено, что диссоциация сульфатов протекает со скоростью, обеспечивающей повышение степени десульфурации. Понижение степени десульфурации наблюдается в диапазоне температур1200-1300°C, вследствие жидкофазного контакта с окислами кремния, железа и алюминия. Обнаружено, что для увеличения степени десульфурации сульфатсодержащих офлюсованных агломерационных шихт необходимы, дальнейшие, исследования кинетики термически активируемых реакций высокотемпературной диссоциации барита и сульфата кальция в условиях, приближенных к агломерационным процессам в действующих агрегатах термической обработки железорудного сырья.
PDF

Влияние экологических проблем на эпидемиологические аспекты и здоровье людей в результате промышленной деятельности человека

Аннотация
Промышленность является одним из основных направлений развития экономики не только Российской Федерации, но и других развитых стран современного мира. Промышленность способствует ускорению научно-технического прогресса и темпов экономического развития, улучшая уровень благосостояния населения. Несмотря на ряд объективных преимуществ, наблюдаемых при интенсивном развитии промышленности, отмечается множество проблем, которые вызываются в результате промышленной деятельности человека. Одной из наиболее актуальных проблем рассматриваемой предметной области является экологическое загрязнение и негативное влияние на эпидемиологию и здоровье человека. Основной целью представленной статьи является выполнение анализа относительно влияния промышленной дея-тельности человека на эпидемиологические аспекты и здоровье людей. В результате работы рассмотре-ны основные факторы, негативно влияющие на экологическую ситуацию, а также актуальность и необ-ходимость снижения данного влияния с целью улучшения эпидемиологической обстановки и здоровья лю-дей. На основе рассматриваемых факторов формируются авторские подходы к обеспечению экологиче-ской безопасности при функционировании промышленных предприятий. Практическая ценность пред-ставленной работы состоит в возможности применения таких подходов при налаживании безопасного с точки зрения экологической обстановки функционирования промышленных предприятий.
PDF

Поверхностно-активные и мицеллообразующие свойства бинарных смесей глицирризина с децилгликозидом и устойчивость пены, стабилизированной такой смесью с добавками ксантана и кератина

Аннотация
Исследованы поверхностные и мицеллообразующие свойства двух поверхностно-активных производных сахаров и их бинарных смесей: глицирризината дикалия, являющегося анионным ПАВ природного происхождения (сапонином) и обладающего биологически-активными свойствами, и неионогенного сахарного ПАВ децилгликозида. Децилгликозид обладает заметно большей поверхностной активностью и заметно меньшим значением ККМ, чем глицирризинат дикалия. По уравнениям Рубина расчитаны состав смешанных мицелл и параметры взаимодействия ПАВ в них. Показано, что в водных растворах бинарных смесей данных ПАВ наблюдается синергический эффект. Благодаря этому глицирризинат дикалия можно использовать совместно с децилгликозидом в качестве основы для пенообразующих растворов для косме-тических, фармацевтических и медицинских пен. С помощью дисперсионного анализа пены во времени ис-следована стабильность пены, стабилизированных смесью глицирризината дикалия и децилгликозида в мольном соотношении 0,2:0,8 и влияние на стабильность пены добавок двух различных биополимеров: по-лисахарида - ксантана (ксантановой камеди) и белка – гидролизата кератина овечей шерсти. На основе дисперсионного анализа микрофотографий пен показано, что оба полимера повышают стойкость пены во времени. Пена, содержащая ксантан разрушается преимущественно за счет Оствальдова созревания, а не коалесценции. Пена с гидролизатом кератина имеет меньшие начальные дисперсность и количество пузырьков, чем пена с гидролизатом кератина. Стабильность обоих пен близка, но несколько выше в слу-чае добавки кератина.
PDF

Способ получения высокочистого углеродного материала из растительных отходов

Аннотация
Углеродные материалы являются широко востребованными, применяемыми во многих отраслях жизнедеятельности человека. За счёт комплекса свойств они незаменимы как в промышленности или сельском хозяйстве, так и в охране окружающей среды. Однако эколого-экономические аспекты их производства: доступность первичного сырья и затраты на получение качественных адсорбентов резко удорожают эту продукцию. С другой стороны, ежегодно образуется множество растительных отходов, оцениваемое по России в несколько млн. тонн. Органические фракции коммунальных отходов представляют потенциальное сырьё для термической переработки в углеродные материалы. Это направление их утилизации позволяет решить сразу две задачи – получить недорогой качественный углеродный материал и снизить количество отходов растительного происхождения. В данной работе объектом исследования служили предварительно высушенные цветы роз, которые подвергались размельчению, термообработке при 450-500 °С в течение 4 ч с последующей многостадийной отмывкой соляной и плавиковой кислотами и водой. Показано, что химическая чистота продукта зависит от последовательности и числа ступеней промывки. Полученный карбонизат характеризовался относительной чистотой (содержание золы 0.9 мас. %. при содержании углерода 84 %) и удовлетворительной пористостью, позволяющей по результатам испытания по тестовым веществам – йоду и метиленовому голубому (адсорбционная способность по которым – 35.5% и 45 мг·г-1, соответственно) считать данный материал перспективным в очистке сточных вод, водоподготовке и других областях. Для сравнения в статье приведены показатели качества активных углей из берёзовой древесины марки БАУ и ряда сельскохозяйственных отходов.
PDF

Исследование особенностей эмульсий подсолнечного масла и влияния эмульгатора на эффективность сорбционной очистки

Аннотация
Эмульгирующая способность поверхностно-активных веществ определяется наличием гидрофобных и гидрофильных функциональных групп. Свойства эмульгатора влияют на средний размер дисперсной фазы. Для приготовления эмульсий использовали пищевое рафинированное подсолнечное масло. В составе масел, даже после рафинации, обнаруживаются небольшие количества сопутствующих компонентов, попадающих после разрушения растительных тканей. Это позволяет эмульгировать растительное масло без добавления поверхностно-активных веществ. В статьи исследовались эмульсии без добавления СПАВ и с лаурилсульфатом натрия, как одним из наиболее распространенных на территории Российской Федерации компонентов моющих средств.
Целью исследований было изучение коллоидно-химических особенностей эмульсий растительного масла в воде и влияния их свойств на эффективность сорбционной очистки. Показано, что лаурилсульфат натрия в количестве 0,05 мг/дм3 в системе «подсолнечное масло-вода» приводит к снижению среднего диаметра капель масла, а также к изменению ζ – потенциала масляной мицеллы, из слабоположительной он переходит в слабоотрицательную область с возрастанием заряда по мере увеличения концентрации эмульгатора. В присутствии эмульгатора эффективность извлечения растительных масел из водных сред сорбционным материалом ОСП600 снижается.
PDF

Анализ физико-химических процессов удаления серы при агломерации рудного сырья

Аннотация
В данной работе проводится анализ физико-химических процессов удаления серы при агломерации железорудного минерального сырья, для построения технологически эффективной модели переработки. Рассматриваются термодинамические аспекты образования сульфатов, с учётом особенностей десульфурации окускованных рудных материалов при наличии соединений щелочно-земельных металлов в шихте агломератов, когда сернистый газ ими частично улавливается. Установлено, что добавка известняка к концентрату и чистому пириту не оказывает заметного влияния на удаление серы из шихты в диапазоне температур 600-900°C при кратковременных обжигах из-за слабого поглощения сернистым газом карбоната кальция. Анализ процессов агломерации сернистых железорудных материалов, обнару-жил, что свободная известь хорошо поглощает серу, так как для поглощения известняком необходима промежуточная ступень – диссоциация карбоната кальция. Исследованы факторы, способствующие де-карбонизации, что приводят к более полному удалению сульфидной серы из окускованных железорудных материалов. Проведенный авторами термодинамический анализ, позволил научно обосновать наблюдае-мую экспериментально интенсификацию реакции диссоциации сульфатов с повышением температуры, снижением парциального давления кислорода в печной атмосфере при переработке железорудного агло-мерата. Полученные в исследовании данные показывают, что в окислительных и слабоокислительных условиях сульфаты разлагаются при повышении температуры, если обеспечен их контакт с окислами кремния и железа или алюминия, а образование расплава ускоряет массообмен и способствует обессери-ванию. Выявлено, что при этом интенсифицируется жидкофазное спекание, тормозящее выделение газов. В условиях аглопроцесса в целом атмосфера окислительная, хотя в отдельных микрообъемах вблизи горя-щих частичек кокса возможен восстановительный потенциал газовой фазы. Поэтому имеет смысл рас-смотреть равномерное соотношение между сульфатной и сульфидной серой в различных газовых средах.
PDF

Обзор ПАВ-заводнения в качестве метода увеличения нефтеотдачи и применимости технологии микрокапсулирования для повышения эффективности ПАВ-заводнения

Аннотация
Проблема увеличения степени извлечения нефти из пластов-коллекторов остается актуальной на протяжении нескольких последних десятилетий.
В настоящее время наблюдается стремительный рост интереса к химическим методам увеличения нефтеотдачи для интенсификации добычи нефти, в частности, заводнения поверхностно-активными веществами (ПАВ).
В настоящей статье описываются факторы, влияющие на эффективность ПАВ-заводнения, и эффект адсорбции на экономическую составляющую технологии. Для решения проблемы адсорбции, препятству-ющей масштабному внедрению ПАВ-заводнения, предлагается использование технологии микрокапсулиро-вания ПАВ в твердую оболочку.
PDF