Русский Русский

Архив

Исследование сорбционных свойств диоксида кремния на основе вскрышных пород для извлечения красителей из сточных вод

https://doi.org/10.58224/2619-0575-2024-7-2-26-42
 26-42 стр.
Аннотация
Статья представляет результаты исследования сорбционных свойств диоксида кремния, полученного из вскрышных пород, для применения при удалении метиленового синего – органического катионового тизианового красителя – из водных растворов. Целью исследования было оценить сорбционные свойства диоксида кремния и его эффективность при извлечении метиленового синего из водных растворов. Экспериментальные данные показали, что эффективность сорбции зависит от температуры, pH и скорости перемешивания. Установлено, что повышение pH и скорости перемешивания способствует уве-личению сорбции, в то время как повышение температуры снижает эффективность сорбции. Кроме то-го, исследована возможность регенерации диоксида кремния после сорбции и показано, что его сорбцион-ные свойства практически не изменяются после нескольких циклов использования. Максимальная сорбци-онная емкость составила 515,9 мкмоль/г. В ранее опубликованной статье при стандартных условиях мак-симум сорбционной емкости составил 438,22 мкмоль/г. Полученные результаты подчеркивают потенциал диоксида кремния как эффективного и устойчивого сорбента для удаления органических красителей из сточных вод. Таким образом, диоксид кремния может быть рекомендован для многократного использова-ния в процессах очистки сточных вод благодаря его высокой термической стабильности и долговечности.
PDF

Оптимизация типового процесса конденсации на примере синтеза изофорона в микроканале

https://doi.org/10.58224/2619-0575-2024-7-2-43-52
, , ,
 43-52 стр.
Аннотация
Работа посвящена способу получения изофорона в микроканале. Проведена численная и экспериментальная оптимизация процесса получения изофорона в микроканале. Изофорон – ненасыщен-ный циклический кетон, широко использующийся в промышленности в качестве растворителя нитроцел-люлозных красок, а также в качестве промежуточного вещества для синтеза других соединений. Синтез проводили в микроканалах. Микроканалы представляют из себя каналы диаметром меньше 1 мм. Их ос-новная особенность – возможность проведения различных типов реакций, требующих высокие давления и температуры. За счёт небольшого внутреннего объёма, все процессы, протекающие в них, легко интен-сифицируются, можно достигать высокой точности и эффективности эксперимента. Варьировались такие параметры, как температура реакции и расход реагентов. Использовался новый подход к проведе-нию эксперимента, основанный на минимизации используемых параметров регулирования и правильному их комбинированию. Такой подход требует высокой точности и воспроизводимости результатов, поэтому лучшим выбором для таких задач являются микроканалы, используемые в данной работе. Разработана математическая модель реакции, основанная на системах уравнений разной сложности. Построены трехмерные и двухмерные контурные диаграммы, позволяющие визуализировать математическую модель процесса. Установлены наилучшие технологические параметры процесса.
PDF

Композиционные материалы на основе природных хризотиловых волокон

https://doi.org/10.58224/2619-0575-2024-7-1-4-21
 4-21 стр.
Аннотация
Рассматривается технология производства, проблемы развития хризотиловой и хризотилцементной отраслей в странах СНГ. В статье приводятся сведения о составе и свойствах природных хризотиловых волокон, данные по качеству сырьевых материалов цемента и хризотиловых волокон, поставляемых на хризотилцементные предприятия, характеристики суспензии, полуфабриката и свойства затвердевших хризотилцементных изделий.
Цель исследований – изучение влияния внешних и внутренних факторов, рисков на развитие хризотил-асбестовую отрасль, на рынок сбыта. Выявление зависимости влияния параметров хризотилового волок-на и цемента на качество готовых хризотилцементных изделий.
Анализ научной литературы, анализ действующего производства, идентификация и мониторинг каче-ства сырья и готовой продукции, сравнительный анализ рынков производства и потребления.
PDF

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
,
 22-31 стр.
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
, ,
 32-40 стр.
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
,
 41-48 стр.
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

, , ,
 5-17 стр.
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

 18-26 стр.
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

,
 27-42 стр.
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

, , , ,
 43-53 стр.
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