Вісник № 02. Хімія, хімічна технологія та екологія

Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/64078

Переглянути

Результати пошуку

Зараз показуємо 1 - 8 з 8
  • Ескіз
    Документ
    Комбінований метод очищення стічних вод пивоварного підприємства малої потужності
    (Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Пироженко, Євгенія Володимирівна
    За допомогою запропонованої схеми включення ЕВП, досліджено метод сумісних вимірювань статичних характеристик магнітної рідини: питомої електричної провідності χt, магнітної сприйнятливості kt і температури t магнітної рідини, яку рекомендується застосовувати задля очищення стічних вод пивоварних підприємств. Розроблено комбінований метод очищення та удосконалено відповідну технологічну схему, котра передбачає разом з використанням механічних пристроїв очищення, застосовування для омагнічування зразків стічної води додатково го фільтру, який включає до себе спеціальну зону для введення попередньо розрахованої магнітної рідини. Таким чином, у процесі очищення стічних вод міні-пивоварні запропонованим комбінованим методом, після застосовування методів попереднього механічного очищення, використовують взаємодію стічної води та магнітної рідини: після інтенсивного перемішування суміші крапельки магнітної рідини розчиняються в забрудненнях та утворюється слабомагнітна рідина, яка надходить на магнітний сепаратор задля подальшого очищення. Знайде но раціональне співвідношення стічна вода: магнітна рідина (СВ:МР), СВ:МР = 8,7‧10¯³: 1. Порівняння даних отриманих за допомогою інформативних методів з даними наведеними у нормативних документах, свідчать про ефективність запропонованого комбінованого мето да очищення пивних стоків стосовно норм водовідведення у міську каналізацію, а саме водневий показник рН зменшується в результаті очищення на 34,6%, ХСК в 7,14 рази, БСК5 в 1,52 рази, зважені речовини в 1,52 рази, катіони кальцію Са₂+ в 1,53 рази, катіони магнію Mg₂+ в 1,51 рази, загальна жорсткість dH в 1,64 рази, карбонатна жорсткість KH в 1,86 рази.
  • Ескіз
    Документ
    Формування композиційних покривів з магнітними властивостями в електромагнітному полі
    (Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Сахненко, Микола Дмитрович; Єрмоленко, Ірина Юріївна; Корогодська, Алла Миколаївна; Каракуркчі, Ганна Володимирівна; Горохівська, Наталя Валентинівна
    У статті представлено та проаналізовано результати дослідження впливу постійного магнітного поля на процеси електроосадження металів родини феруму та їх сплавів. Проведені дослідження вказують на ефект пришвидшення осадження, покращення морфології поверхні і твердості отриманих покривів. Композиційні покриви, нанесені під впливом постійного магнітного поля, можуть мати вищу корозійну тривкість, покращені фотокаталітичні та магнітні властивості, ніж ті, які отримані за його відсутності. Встановлено, що наявність постійного магнітного поля змінює хімічний склад досліджуваного матеріалу. Відбувається збільшення феромагнітної і зменшення діамагнітної складової. Для оцінки магнітних властивостей було обрано зразки покривів Fe-Co-W і Fe-Co-Мо, осаджених уніполярним імпульсним струмом за різної тривалості електролізу, що зумовлено відмінністю товщини і розподілу компонентів. Отримані результати дозволяють зробити припущення, що у нерівноважному процесі електроосадження в тернарних сплавах утворюються кластери з ближнімпорядком, характерним для низки інтерметалевих немагнітних сполук, що зумовлює зниження намагніченості насичення сплаву. Покриви Fe-Co-W характеризуються більш високими значеннями коерцитивної сили порівняно з аморфними сплавами, в яких немагнітним компонентом виступають елементи P, B, Si. Вірогідно, для сплаву Fe-Co-W великі кластери, що мають композиційний порядок, подібний до розташування атомів у парамагнітній інтерметалевій фазі з вольфрамом, поряд з шорсткістю поверхні і вільним об’ємом, відіграють помітну роль у перемагнічуванні. Отримані результати дозволяють віднести одержані гальванічні сплави Fe-Co-W до магнітотвердих, а Fe Co-Mo – до магнітом’яких матеріалів, що у поєднанні з високою мікротвердістю відкриває перспективи для використання таких систем у виробництві магнітних елементів для запису і відтворення інформації та мікроелектромеханічних систем відповідно. За допомогою належним чином спроєктованих структур поля можуть бути створені нові магнітні наноструктури та новий рівень контролю за промисловими каталітичними та гальванічними процесами.
  • Ескіз
    Документ
    Вплив матеріалу аноду на перебіг суміщених процесів при регенерації сульфатно-кислотних розчинів
    (Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Кравченко, Кристина Миколаївна; Тульський, Геннадій Георгійович
    Існуючі методи регенерації сульфо-кислотних розчинів, які містять заліза сульфат, що утворився після технологічних операцій із підготовки та травлення металевих деталей на підприємствах металообробки не є ефективними і тому не застосовуються на підприємствах України. Вони або направлені на осадження шламу важкорозчинних сполук заліза після нейтралізації непрореагованої сульфатної кислоти або на розбавлення утворених відпрацьованих сульфо-кислотних розчинів. Електрохімічний метод регенерації таких відпрацьованих сульфо-кислотних розчинів не є належно дослідженим. Особливістю розробки технології та устаткування для регенерації є катодне осадження заліза та зростання концентрації сульфатної кислоти в процесі регенерації. Процес електрохімічної регенерації відпрацьованих розчинів травлення сталі характеризується суттєвою зміною складу травильного розчину та температурою проведення процесу травлення. На початку роботи вихідний розчин сульфатної кислоти досягає концентрації 2,0 мольꞏдм¯³ та не містить заліза (ІІ) сульфату. В процесі травлення концентрація сульфатної кислоти зменшується до 0,5 мольꞏдм¯³, а концентрація заліза (ІІ) сульфату відповідно зростає. Тому перебіг анодного процесу досліджували для наступних складів розчину: 0,5 мольꞏдм¯³; 1,0 мольꞏдм¯³та 1,5 мольꞏдм¯³H₂SO₄. За умов зниження концентрації сульфатної кислоти знижується і її хімічна активність при взаємодії із оксидами та гідроксидами заліза. Для збільшення реакційної активності травильних розчинів застосовується збільшення температури всього процесу. Основним процесом на платиновому аноді є виділення кисню в широкому діапазоні густин струму при значній перенапрузі анодного процесу. Зважаючи на одержані вольтамперні залежності, видно, що підйом струму відбувається при досягнені потенціалів, що значно перевищують стандартний потенціал одержання кисню з води. Перевагою платинового анода є незначний вплив концентрації сульфатної кислоти на кінетику анодного процесу. Одержані результати були використані для порівняння з іншими альтернативними анодними матеріалами. Діоксид марганцю був одержаний методом піролізу покривного розчину із однокислого марганцю нанесеного на струмопідвод із титану, що може бути представлено реакцією (5) розкладання азотнокислого марганцю на титановій основі. За рахунок розвиненої поверхні реальна густина струму більш ніж на порядок була нижча на ТДМА ніж на платиновому аноді із такими же геометричними розмірами. Більш низька густина струму сприяла зниженню стаціонарних потенціалів виділення кисню. Щільність струму можна збільшити на порядок, якщо додати до робочого розчину ПАР. Порівняння вольтамперних залежностей на платині та ТДМА вказує, що застосування ТДМА дає більш значний виграш у енергетичних витратах при проведені процесу регенерації. Зважаючи, що для катодного процесу за результатами дослідження було визначено діапазон густин струму 4-5 А/дм², різниця у знижені поляризації аноду на ТДМА, у порівняні з платиною, складає більше 400 мВ, що дозволить суттєво знизити витрати при роботі блоку. Використання ТДМА доцільно в гальваностатичному режимі роботи електродного блоку для процесу електрохімічної регенерації відпрацьованих сульфо-кислотних розчинів травлення сталі.
  • Ескіз
    Документ
    Уточнення субсолідусної будови чотирикомпонентної системи MgO - CaO - Al₂O₃ - Cr₂O₃ з урахуванням сполуки Сa₆Al₄Cr₂O₁₅
    (Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Корогодська, Алла Миколаївна; Шабанова, Галина Миколаївна; Дев'ятова, Наталя Борисівна; Волобуєв, Максим Миколайович
    Наведені результати теоретичних розрахунків субсолідусної будови чотирикомпонентної системи MgO – CaO – Al₂O₃ – Cr₂O₃ з урахуванням трикомпонентної сполуки Сa₆Al₄Cr₂O₁₅. Для встановлення стабільних конод у зазначеній системі застосовували термодинамічний та геометро-топологічний методи аналізів. При розбитті концентраційного тетраедра MgO – CaO – Al₂O₃ – Cr₂O₃ на елементарні із залученням геометро-топологічного аналізу можна зробити однозначне замикання до елементарного тетраедру граней з інцидентними ребрами (коннодами) через загальну вершину. Застосування цього методу дозволяє мінімізувати кількість необхідних термодинамічних розрахунків. Тетраедрація системи MgO – CaO – Al₂O₃ – Cr₂O₃ з урахуванням стабільних фаз обумовлена наявністю трьох «внутрішніх» конод, що проходять у тривимірному просторі концентраційного тетраедра: Сa₆Al₄Cr₂O₁₅ – MgO; MgCa₃Al₄O₁₀ – CaCr₂O₄, CaCr₂O₄ – MgAl₂O₄, що обумовлюють наявність 14 елементарних тетраедрів у субсолідусній області. Довжини конод та обсяги елементарних тетраедрів розраховані з урахуванням барицентричних координат та елементів евклідової геометрії. Фази, що входять до складу тетраедру з найбільшим відносним обсягом та найменшою асиметрією CaCr₂O₄ – СaAl₂O₄ –MgAl₂O₄ – MgO (185,6 ‰ та 2,55 відповідно) мають найбільшу ймовірність існування в системі, що дозволить розробити стійку технологію створення композиційних матеріалів на основі кальцієвого алюмохромітного цементу, з периклазом як заповнювачем, без спеціальних прийомів дозування вихідних компонентів. При цьому у разі порушення технологічного процесу у складі неформованого матеріалу синтезуватиметься магнійалюмінатна шпинель, що не призведе до погіршення експлуатаційних характеристик композиту, що використовується. Слід зазначити, що елементарні тетраедри з високим ступенем асиметрії, що вимагають відповідної точності дозування при прогнозуванні фазового складу синтезованих композиційних матеріалів, розташовані в областях системи, що не є технологічно вигідними з точки зору отримання неформованих вогнетривів на основі спеціальних в'яжучих матеріалів, і становлять інтерес для матеріалознавців керамічної та вогнетривкої галузей.
  • Ескіз
    Документ
    Технологія очищення стічних вод методом верміфільтрації
    (Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Зінченко, Марія Георгіївна; Гетта, Оксана Сергіївна
    Проблема охорони водних джерел та доступу до питної води є важливим пріоритетом усієї світової спільноти. Скидання неочищених або недостатньо очищених стічних вод у відкриті водоймища призводить до порушення в них екологічної рівноваги, повної загибелі аеробних організмів та розвитку процесів гниття. Тому забезпечення ефективного очищення стічних вод від забруднень є актуальним завданням. Серед застосовуваних нині систем очищення стічних вод чи не найважливіше місце займають біологічні методи. Однак проблемою цих методів є підвищене техногенне навантаження на навколишнє середовище за рахунок досить великих об’ємів надлишкового активного мулу, що веде до необхідності застосування обладнання з його переробки та зберігання і не дозволяє створити замкнутий технологічний цикл очищення стічних вод. Нова технологія біологічного очищення стічних вод за допомогою верміфільтрації, тобто з використанням дощових черв’яків, позбавлена всіх вище зазначених недоліків і може бути використана для очищення побутових і промислових стічних вод. Технологія заснована на здатності дощових черв'яків працювати, як «біофільтри». Вони поглинають органічні та неорганічні полютанти зі стічних вод, перетравлюють їх і виділяють у вигляді своїх екскрементів (копролітів) у навколишнє середовище. При такій переробці відбувається очищення, дезінфекція, детоксикація стічних вод, а також трансформація органічних та неорганічних компонентів в органо-мінеральне добриво - вермикомпост та біомасу дощових черв'яків, яка може служити сировиною для кормової та фармацевтичної промисловості.
  • Ескіз
    Документ
    Оцінка впливу коксу, отриманого за участю об'ємно-модифікуючих присадок, на техніко-економічні показники доменної плавки
    (Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Зеленський, Олег Іванович
    У статті розглянуто вплив показника післяреакційної міцності коксу CSR (Coke Strength after Reaction) на техніко-економічні показники доменного процесу. Показано, що при виробництві металургійного коксу з використанням об'ємно-модифікуючих присадок у кількості0,25% від маси вугільної загрузки покращується його міцність, зокрема показник CSR. Як об'ємно-модифікуючі присадки застосовували електрокорунд α-Al₂O₃ та карборунд α-SiC з крупністю часток <45 мкм і вібромелений карборунд α-SiC крупністю <12 мкм. За рахунок введення тонкоподрібнених порошків електрокорунду та карборунду у вугільну шихту було отримано максимальне збільшення показника післяреакційної міцності коксу (CSR) на 7,6%. Вплив змін окремих показників якості коксу на його витрату та продуктивність доменної печі оцінювали відповідно до керівного документа металургійного дивізіону ТОВ "Метінвест Холдинг". Цей документ містить докладну методику, призначену для використання при аналізі коливань питомої витрати коксу та продуктивності доменних печей під впливом змін технологічних параметрів доменної плавки (пофакторний аналіз). В основі даної методики лежать кількісні залежності між параметрами (факторами), що змінюються, і питомою витратою коксу (продуктивністю доменних печей). Зроблена експертна техніко-економічна оцінка доцільності внесення до шихти 0,25% тонкоподрібнених порошків α-Al₂O₃ та α-SiC з точки зору доменного виробництва з технологією вдування пиловугільного палива. Результати свідчать, що, незважаючи на збільшення вартості коксу при введенні в шихту об'ємно-модифікуючих присадок, може бути досягнуто зниження собівартості чавуну за рахунок очікуваного зниження питомої витрати коксу спричиненого підвищенням його післяреакційної міцності.
  • Ескіз
    Документ
    Біфлуорофори на основі похідних нафталевої кислоти в якості біологічно активних речовин
    (Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Дістанов, Віталій Баламірович; Мироненко, Лілія Сергіївна; Кадочкіна, Владислава Віталіївна; Породнов, Андрій Олексійович; Кібенко, Наталія Юріївна
    На сьогоднішній день відома велика кількість органічних сполук, здатних люмінесціювати під дією різних видів випромінювання. Дані речовини називають люмінофорами. Особливості хімічної структури цих сполук зумовлюють їх люмінесцентні властивості і поведінку молекул конкретного люмінофора в тому чи іншому оточенні. Володіючи рядом спектральних властивостей, люмінофори широко застосо вуються в багатьох сферах діяльності людини. Важливе значення відіграє використання їх в біології та медицині. Число нових методик біо логічних досліджень, розроблених на основі люмінесцентних барвників, росте дуже швидко. Це пояснює потребу в синтезі нових люмінес центних барвників. Яскраві і водорозчинні флуоресцентні барвники , наприклад, важливі для чутливого виявлення ДНК флуоресціюючими зондами.. В даний час пошук нових потенційних противірусних агентів випливає з двох основних стратегій. Одна тенденція стосується син тезу нових похідних вже існуючих противірусних препаратів; хімічний синтез таких сполук орієнтований на створення нового, більш ефек тивного препарату. Іншою тенденцією роботи над новими противірусними препаратами є пошук природних сполук, головним чином рос линного походження, з метою отримання потенційних хіміотерапевтичних засобів. Цікавим об’єктом синтезу є формазани – клас органічних речовин з різноманітною біологічною активністю. Біологічне і промислове застосування формазанів починається від використання їх в якос ті аналітичних реагентів та барвників, і закінчується, насамперед цікавим для нас, застосуванням у фармакології. Вони знайшли широке практичне використання як барвники, індикатори окисно-відновних реакцій та інше. У медицині формазани використовуються за рахунок їх антиоксидантних, противірусних, протимікробних, обезболюючих, антигельмінтних та інших властивостей. Багато формазанів використо вується в медицині в якості індикаторів ракових клітин, засобів проти туберкульозу, грипу, грибкових захворювань. Важливою перевагою в синтезі формазанів є достатньо легкі й дешеві способи їх отримання, доступні вихідні речовини й швидкість процесів синтезу. Окрім цього цікавим напрямком пошуку ефективних речовин є синтез формазанів з люмінесцентними властивостями, які значно розширюють області їх застосування. В нашому випадку такими органічними люмінофорами являються формазанонафталіміди і близькі до них за своєю структу рою формазаноаценафтенхінон.
  • Ескіз
    Документ
    Thermodynamics of ion pair conversion in alcohol solutions of hydrogen chloride
    (Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Bulavin, Viktor Ivanovych; V'unik, Ivan Nikolajevych; Kramarenko, Andrii Viktorovych; Rusinov, Alexandr Ivanovych
    The thermodynamic quantities of the dissociation stages of contact ion pairs (CIP) and solvent-separated ion pairs (SSIP) into ions, conversion of CIP into SSIP of the ionization process of HCl in n-alcohols from methyl to n-octyl at 278.15 – 328.15 K, i.e. in non-aqueous solvents that are most frequently used in chemical research and in chemical technology have been calculated. The proton and chloride ion forming HCl are modeled in a comparative study of the solvation process and the molecular mechanism of acid ionization in various solvents, which emphasizes the relevance of this study, in which the influence of the nature of the solvent, hydrogen chloride ions and temperature on the above thermodynamic quantities are considered. The calculation of the dissociation constants of CIP was carried out according to Ebeling’s equation, which takes into account the short range repulsive forces between the ions in the ion pair and the dispersion interactions between the solvent molecules. The dissociation constants and thermodynamic quantities of SSIPs have been calculated by the Schwartz method, which evaluates the physical and chemical parameters of the solvent (besides the dielectric permittivity also the free volume of the solvent molecules, isothermal compressibility, etc.) that significantly affect the properties of ion pairs. The main conclusions drawn from our analysis of the array of thermodynamic data on the ionization stages of HCl in n alcohols from methyl to n-octyl: (a) in methanol the predominant among the ion pairs are SSIPs, in ethanol the concentration of CIPs and SSIPs is approximately the same, and in other alcohols, the CIPs predominate; b) the concentration of CIPs increases with increasing alkyl radical of the alcohol when passing from methanol to n-octanol respectively from 30% to 95%; c) ratio of enthalpic (ΔconvH°) and entropic (–TΔconvS°) factors in methanol and ethanol ensures spontaneous conversion of CIP to SSIP; d) in alcohols from n-propyl to n-octyl values and sign ΔG° for the stages of dissociation of CIP and SSIP into ions and conversion of CIP to SSIP are determined by the entropic term (–ТΔS°), which leads to deconversion of ion pairs, i.e., the conversion of SSIPs into CIPs