Вісник № 01. Хімія, хімічна технологія та екологія

Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/63455

Переглянути

Результати пошуку

Зараз показуємо 1 - 10 з 10

Експериментальне вивчення процесу зворотного просочення при падінні тиску в покладі
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Повєрєнний, Сергій Федорович; Фик, Ілля Михайлович; Варавіна, Олена Павлівна; Бурова, Марина Яківна; Яцкевич, Олена Олександрівна
В міру відбору газу в ході розробки покладів падає пластовий тиск і починається підйом води, тобто відбувається просочення колектора підошовною водою. Якщо процес витіснення води з колекторувивчений досить добре, то процес поглинання води або вуглеводневого флюїду колектором вивчений досить слабо. Слабо розроблена і методична база для таких досліджень. Значною мірою це обумовлено великою тривалістю необхідних експериментів, що становила в нашому випадку до 6 місяців. У даній роботі розроблялася методика донасичення зразка вуглеводневим флюїдом при зниженні пластового тиску з метою моделювання процесів, які відбуваються в покладі, що розроблюють. В результаті роботи, на основі методу напівпроникної мембрани, що застосовується в режимі "дренування-просочення", на зразках порід-колекторів продуктивного горизонту Г-7-10 Більського родовища доведено фактичне існування зворотного просочення зразка вуглеводнями з падінням тиску витіснення, вирішені методичні питання, пов'язані з особливостями просочення саме вуглеводневим флюїдом, виявлені основні особливості процесу і встановлені його основні закономірності. З метою зменшення тривалості часу дослідження рекомендована заміна на етапі дренування, методу напівпроникної мембрани на метод центрифугування. Наведено вихідні теоретичні уявлення, коротко описана методика досліджень та використаний керновий матеріал, наведено графіки, що ілюструють протікання процесів дренування і просочення в часі, зв'язок поточної водонасиченості зразка з тиском витіснення і поровою характеристикою зразка, коротко сформульовані висновки. Результати проведеної роботи знайдуть застосування при вивченні процесів витіснення газу нафтою з нафтових облямівок, витіснення нафти чи газу водою, витіснення нафтогазової суміші при сайклінг-процесі та ін.
Перспективи пошуків та проблематика розробки газу ущільнених колекторів Дніпровсько-Донецької западини
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Лазєбна, Юлія Віталіївна; Зезекало, Іван Гаврилович; Дмитренко, Вікторія Іванівна
У статті розглянуто актуальну проблему вуглеводневої бази України. Проаналізовано матеріали, які можуть бути передумовами розвідки та в подальшому розробки газу ущільнених колекторів на території Дніпровсько-Донецького авлакогену. Розглянуто основні параметри, які вказують на наявність газу в ущільнених колекторах. Дані містять інформацію про особливості осадового розрізу палеозойського комплексу, а саме, геологічну будову перспективних територій, ступінь катагенезу газовміщуючих гірських порід, вміст органічного вуглецю в материнських породах, колекторські властивості, а також глибини залягання газоперспективних інтервалів. Перераховані відомості, взяті із результатів буріння численних свердловин та різноманітних літературних джерел, свідчать про високу імовірність успішних пошуково-розвідувальних робіт на центрально-басейновий газ у межах приосьової зони Дніпровсько-Донецької западини. Оскільки такі поклади є важковидобувними, за рахунок складної геологічної будови перспективних територій, широкого діапазону глибин залягання та, в першу чергу, низьких колекторських властивостей гірської породи, що вміщує газ, розробка цих покладів неможлива без застосування методів інтенсифікації. Існують різноманітні хімічні, теплові, механічні технології виклику припливу флюїду, серед яких великого поширення набув гідравлічний розрив пласта. Сучасні методи інтенсифікації досить результативні, але залишаються все ж недосконалими та зумовлюють певні ускладнення при розробці. Для виклику припливу вуглеводнів із ущільнених колекторів зазначено пінний розрив пласта, застосування якого на думку авторів є доцільним для розробки покладів такого типу. У статті також наведено переваги використання пінної системи порівняно зі звичайним гідророзривом пласта та необхідність покращення деяких показників пінної системи з метою подальшого її використання для ущільнених теригенних колекторів Дніпровсько-Донецького авлакогену.
Визначення фізико-хімічних характеристик магнітної рідини при реалізації методу на основі електромагнітного перетворювача
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Пироженко, Євгенія Володимирівна; Себко, Вадим Вадимович; Здоренко, Валерій Георгійович; Бабенко, Володимир Миколайович; Забіяка, Наталія Анатоліївна
Запропоновано безконтактний трипараметровий електромагнітний метод сумісного визначення магнітної сприйнятливості κ, питомої електричної провідності χ та температури t зразка магнітної рідини. Розглянуто теоретичні положення роботи індуктивного параметричного електромагнітного перетворювача (ІПЕП) з пробою магнітної рідини. В результаті дослідження універсальних функцій перетворення ІПЕП з пробою магнітної рідини, отримали подальший розвиток теоретичні положення роботи ІПЕП стосовно можливості оцінювання статичних параметрів магнітних рідин. Оскільки урахування впливу вихрових струмів призводить до необхідності визначення трьох параметрів магнітних рідин тільки одним ІПЕП, доведена необхідність використання схеми включення індуктивного ІПЕП з пробою магнітної рідини, яка передбачає компенсацію заважаючої зовнішньої індуктивності L₁ за допомогою компенсуючої ємності Р567 задля підвищення точності вимірювань фізико-хімічних параметрів магнітних рідин. Роботу схеми, засновано на тому, що вихрова ЕРС збуджує магнітний потік у зразку досліджуваної магнітної рідини, котрий складається геометрично зі збуджуючим магнітним потоком від зовнішнього джерела, створюючи результуючий магнітний потік Ф₂ₜ у досліджуваному зразку магнітної рідини, при цьому результуючий магнітний потік зменшується за величиною і зсувається за фазовим кутом по відношенню до збуджуючого магнітного потоку, а все це в свою чергу, призводить до змінення компонентів сигналів ІПЕП, а саме: індуктивності Lit та опору Ω₂ₜ, які пов’язані з фізико-хімічними параметрами κ, χ і t зразка магнітної рідини. У подальших дослідженнях, задля підвищення ефективності очищення стічних вод міні-пивоварні, рекомендується застосування магнітної рідини у комплексних методах очищення, які передбачають застосування магнітних рідин у фільтрах доочищення стічних вод харчових виробництв кислого та лужного складу.
Development of universal high-strength magnesium aluminosilicate glass-ceramic materials for armor protection
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Savvova, Oksana Viktorivna; Tymofieiev, Vadym Dmytrovych; Voronov, Hennadii Kostiantynovych; Fesenko, Oleksii Igorovych
The necessity of creating innovative protective structures for armoring machinery and equipment is analyzed. A comparative analysis of high-strength materials used for local and individual body armor has been carried out. The relevance of the development of domestic universal armored materials that combine high strength properties and radio transparency based on lightweight technological magnesium aluminosilicate glass-ceramic materials with high performance properties at the level of world analogues has been determined. Were formulated the purpose and tasks of the work, which consist in: analysis of the current state of development of glass-ceramic materials for armor protection; development of magnesium-aluminosilicate glass-ceramic materials with high armor resistance, impact resistance and radio transparency; investigation of the operational properties of the developed glass-ceramic materials and their armor resistance; assessment of the competitiveness of the developed glass-ceramic materials. A set of requirements for a glass matrix for obtaining protective glass-ceramic materials has been formulated. Compositions and technological parameters for the production of glass-ceramic materials under the conditions of two-stage low-temperature heat treatment have been developed. The study of the electrical properties of experimental glass-ceramic materials made it possible to establish the possibility of effective functioning of on-board wireless communication systems when using the developed materials as elements of armor protection. It was found that the developed glass-ceramic materials are characterized by high operational properties (KCU = 5.8 kJ/m²; HV = 10.4 GPa; K1C = 8.5 MPa∙m⅟ ²) and armor resistance STANAG 4569 (level 2). The competitiveness of the developed glass-ceramic materials based on mullite is analyzed. It has been established that a significant increase in fracture toughness and a decrease in the density of the developed material when comparing properties with a similar armor element (corundum based plate) will significantly reduce the weight of the armor elements by ≈1.4 times and its cost by five times, while maintaining its protective properties.
Дослідження антикорозійних властивостей дизельної фракції, що містить 1,3-дифенилтриазен
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Троценко, Олександр Володимирович; Григоров, Андрій Борисович
В статті розглянуто можливість розширення номенклатури хімічних речовин, які проявляють свої високі антикорозійні властивості в вуглеводневому середовищі і можуть використовуватися у якості присадок до моторних палив, за рахунок використання 1,3-дифенилтриазену. Дана речовина відноситься до класу діазосполук а її антикорозійні властивості визначаються адсорбційною здатністю при контакті з металевою поверхнею, що зумовлена наявністю в молекулі азотовмісних активних груп, які утворюють з металевою поверхнею донорно-акцепторний (координаційний) зв’язок. Дослідження антикорозійних властивостей проводилися на металевих пластинах (мідь та сталь, марки 3), що розташовувалися в модельному середовище, яке складалося з прямогонної дизельної фракції (240-350 °С), отриманої з газового конденсату з додаванням 1 % мас. 1,3-дифенилтриазену в яку вводили 0,1 % мас. розчину 97% оцтової кислоти або 0,5 % мас. водного розчину 10% NaCl. Антикорозійні властивості означеного модельного середовища досліджувалися як в статичних (м’яких) умовах при 20 °С, періодичному перемішуванні зі швидкістю 100 об./хв. в продовж 90 діб, так і в динамічних (жорстких) умовах при 50 °С, безперервному перемішуванні зі швидкістю 500 об./хв., аерації 1,5 дм³ /хв. в продовж 120 годин. Встановлено, що в тих пробах де знаходився 1 % мас. 1,3-дифенилтриазен на поверхні металевих пластин утворюваласязахисна плівка, про що свідчить і зміна кольору металевої пластини, і відсутність на поверхні ознак корозії, а також незначний приріст її маси (в межах 0,0002÷0,0003 г). В пробах де був відсутній 1,3-дифенилтриазен швидкість корозії (Кₘ), для м’яких умов дослідження складала 0,94×10⁻⁴÷5,16×10⁻⁴ г/(м²×год), для жорстких умов дослідження – 0,56×10⁻² ÷1,07×10⁻² г/(м²×год). Запропонований авторами підхід, що враховує комплексну дії декількох факторів (температуру, перемішування, аерацію та наявність у середовище корозійно-агресивного агенту), дозволяє адекватно, наближено до умов, які можуть виникати при реальній експлуатації об’єктів, оцінити ефективність застосування тієї, чи іншої хімічної речовини для захисту від корозії металевих поверхонь.
Фізико-хімічне підгрунтя інноваційних технологій в царині фотокаталізу
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Дженюк, Анатолій Володимирович; Сахненко, Микола Дмитрович; Каракуркчі, Ганна Володимирівна; Галак, Олександр Валентинович; Індиков, Сергій Миколайович; Яр-Мухамедова, Гульміра Шарифівна
Проаналізовано фізико-хімічне підгрунтя синтезу фотокаталітичних матеріалів на металевих платформах в термінах перебудови промислового виробництва країни згідно до нової парадигми Індустрії 4.0. Визначено імовірні шляхи підвищення функціональних властивостей таких матеріалів на прикладі діоксиду титану, як найбільш ефективного і доступного матеріала для створення фотокаталізаторів, шляхом допування сполуками неметалів і металів або створення композитів і нестехіометричних оксидів. Запропоновано варіативний шлях створення гетерооксидних композитів шляхом інверсії елементів структуротвірних матриць і зміцнювальної фази. Наведено ґрунтовний аналіз проблем, які виникають при поверхневій обробці високолегованих сплавів вентильних металів за електрохімічними технологіями, та визначено напрямки розв’язання таких проблем за рахунок гомогенізації поверхневих шарів оброблюваних матеріалів. Запропоновано технологічну схему реалізації такої методології за варіативними сценаріями із застосуванням плазмо-електролітного оксидування. Встановлено відмінність електрохімічних характеристик гетерооксидних композитів залежно від природи допувальних елементів, що цілком узгоджується з природою допантів.
Визначення механізму взаємодії Cu₂+, Pb₂+ методом ІЧ-спектроскопії у середній області
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Руднєва, Катерина Євгенівна
Об'єктом дослідження є визначення взаємодії іонів міді та свинцю в водних слабокислих розчинах. Як показує аналіз сучасних наукових робіт, останнім часом не достатньо приділяється уваги дослідженню сорбційних властивостей гуматів після регенерації, тому для подальшого використання гумінових кислот як сорбентів у тому числі регенерованих має значення отримання даних про стехіометрічну взаємодію гумінових кислот з різними металами. В даній роботі гумінові кислоти виділялися з комерційного гумату калію виробництва Китай. При проведенні досліджень використовувалися модельні розчини сульфату міді (II) та ацетату свинцю (II). Точний вміст міді та свинцю для кінцевих розчинів, приготовлених з модельних з подальшою регенерацією комплексів гумат-метал визначався методом атомно-емісійної спектроскопії з індуктивно-зв'язаною плазмою (ICP-AES). Регенерація здійснювалась за рахунок зниження кислотності шляхом додавання 1 н нітратної кислоти. Реєстрація спектрів проводилася методом ІЧ-спектроскопії в середній області. Інтерпритація спектрів вихідних гумінових кислот, гуматів калію, а також гуматів міді та свинцю здійснювалася коригуючись літературними даними. Дослідження структури гумінових кислот та гуматів металів таким методом показало активне залучення карбоксильних груп до утворення зв’язків гумат-метал. Гумінові кислоти після регенерації (відновлення) містять карбоксильні групи в димеризованому стані, на відміну від свіжоприготовлених гумінових кислот. В гуматах свинцю повторюється вищенаведений для гуматів міді загальний характер зміни спектральної картини від гумінових кислот до гуматів свинця, що можливо пояснити в рамках загальної теорії ІЧ-спектроскопії збільшенням приведеної маси групи атомів, що приймають участь в коливаннях, за рахунок суттєво більшої атомної маси свинцю, у порівнянні з міддю. Також було встановлено, що сорбція відбувається в результаті стехіометричної реакції, за рахунок якої утворюються хелатні комплекси міді та свинцю шляхом взаємодії з атомами кисню в карбоксильних групах молекул гуматів.
Діелектрометричний контроль ступеня підготовленності нафтової сировини
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Набіль, Абдель Сатер; Григоров, Андрій Борисович
В статті розглянуто можливість змінення сукупності показників якості, які сьогодні використовують для визначення ступеня підготовленості нафтової сировини (нафти або газового конденсату на інтегральний показник відносної діелектричної проникності (ε), що характеризує електричні властивості нафтової сировини та продуктів її переробки. Використання цього показника дозволить здійснювати оперативний контроль за роботою установок підготовки нафтової сировини, які мають ключове значення в ланцюзі технологічних операцій, спрямованих на отримання товарних нафтопродуктів.Експериментально встановлено, що на збільшення величини показника (ε) істотно впливає наявність в нафтовій сировині пластової води, з розчиненими в ній хлористими солями та напівпровідні механічні домішки, що представлені часточками Fe₂O₃ –продуктами корозії технологічного обладнання. І навпаки, наявність в нафтовій сировині діелектричних механічних домішок породи (SiO₂) сприяє зниженню величини показника (ε). А це, у свою чергу, необхідно враховувати під час встановлення сумарного впливу забруднюючих домішок на показник (ε)нафтової сировини. Реалізація запропонованого підходу спирається на використання двохсекційних ємнісних датчиків, які монтуються на трубопроводі з основним матеріальним потоком установки – знесоленою та зневодненою нафтовою сировиною, за допомогою відвідних патрубків та муфтових з’єднань. На підставі проведених лабораторних досліджень з використанням модельних середовищ, було отримано рівняння множинної лінійної регресії, за якими, в залежності від вмісту мінералізованої води та механічних домішок (напівпровідникової та діелектричної природи) в нафті або газовому конденсаті, розраховується величина показника (ε) з середньою похибкою А на рівні 1,39 % і 2,06 %, відповідно.
Порівняння температурних залежностей енергій активації для течії та дифузії у чистій воді
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Малафаєв, Микола Тимофійович; Гапонова, Олена Олександрівна; Школьнікова, Тетяна Василівна
Розглядаються проблеми розрахунків та природи сил міжмолекулярних взаємодій у рідинах, як їхньої енергії активації, у широкому інтервалі температур існування рідкої фази на прикладі чистої води. Головною методичною проблемою у стандартних розрахунках енергії активації є відсутність збереження числа молекул у системі під час зміни температури та тиску. Проблема вирішується записом співвідношення Ареніуса та розрахунком енергії активації через кінематичну в'язкість, для якої число молекул у системі зберігається. При розрахунках енергії активації для процесу дифузії запропоновано альтернативний метод розрахунку за даними про в'язкість даної рідини, яка визначається значно точніше, ніж дифузія. Проведено розрахунки величин енергій активації у чистій воді на лінії насичення для процесів течії та дифузії у області існування її рідкої фази – від точки плавлення до критичної температури. Отримано для них апроксимуючі формули, що містять ступеневі та експонентні вклади. Спостерігається гарна згода апроксимацій з розрахунками длятемператур від 0 °С до 230 °С. Показано, що різниця між енергіями активації процесів обумовлена відмінностями їх фізичних механізмів. Величина енергії активації для процесу дифузії більша за величиною і повільніше зменшується з нагріванням, ніж для процесу течії, оскільки для дифузії всі зв'язки молекул тривимірні та ізотропні у просторі. Процес течії зумовлено зовнішніми силами, що стимулюють розриви міжмолекулярних зв'язків між шарами течії рідини, і ці взаємодії стають квазідвовимірними. В результаті енергія активації для процесу дифузії зменшується у бік критичної температури повільніше, як корінь другого ступеня, тоді як для течії – лінійно. Для обох енергій активації поблизу точки плавлення (0…90 °С) спостерігаються експонентні вклади. Вони зумовлені руйнуванням залишків кристалічної структури льоду у воді у вигляді водних кластерів. Для них і в рідкій фазі води зберігаються сильніші і стійкіші міжмолекулярні зв'язки молекул, що спостерігаються у замкнутих гексагональних кільцях структури води, та які експонентне руйнуються з нагрівом.
Наномедицина у протипухлинній терапії
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Краснопольський, Юрій Михайлович; Пилипенко, Дар'я Михайлівна; Григор'єва, Ганна Савівна
Використання ліпосомальних наночастинок як drug delivery system сьогодні є перспективним напрямком сучасної нано фармакології, зокрема у розробці протипухлинних лікарських препаратів. Ліпосомальні форми протипухлинних активних фармацевтичних інгредієнтів характеризуються зниженням токсичності, забезпеченням стабільності та підвищенням проти пухлинної активності інкапсульваного у наночастинки протипухлинного агенту, пролонгованістю дії препарату. Представлені на ринку ліпосомальні протипухлинні засоби є препаратами із пасивним націлюванням, які накопичуються у клітинах шляхом пасивної дифузії пухлини завдяки EPR-ефекту судинної системи. У даному огляді представлені дані вивчення протипухлинної активності ліпосомальних препаратів, проведених українськими вченими протягом останніх десятиліть. Сьогодні доведена протипухлинна активність ліпосомальних форм терапевтичних агентів різної природи: антрациклінові антибіотики, препарати платини, напівсинтетичні похідні алкалоїдів, природні поліфенольні антиоксиданти, тощо. Так, інкапсуляція доксорубіцину гідрохлориду у ліпосоми дозволило знизити його кардіотоксичність та інші побічні ефекти, забезпечити можливість лікування резистентних до доксорубіцину пухлин. Ліпосомальні форми комплексних сполук плати ни, зокрема цисплатину, у порівнянні із вільними формами цитостатиків показали більшу ефективність при лікуванні резис тентного до цисплатину раку яєчників. Застосування поліфенольних антиоксидантів, кверцетину та куркумін, у комплексній терапії дозволяє не лише посилити протипухлинний ефект, але й виявляю протективний ефект на здорові тканини та органи.