Вісники НТУ "ХПІ"
Постійне посилання на розділhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/2494
З 1961 р. у ХПІ видається збірник наукових праць "Вісник Харківського політехнічного інституту".
Згідно до наказу ректора № 158-1 від 07.05.2001 року "Про упорядкування видання вісника НТУ "ХПІ", збірник був перейменований у Вісник Національного Технічного Університету "ХПІ".
Вісник Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут" включено до переліку спеціалізованих видань ВАК України і виходить по серіях, що відображають наукові напрямки діяльності вчених університету та потенційних здобувачів вчених ступенів та звань.
Зараз налічується 30 діючих тематичних редколегій. Вісник друкує статті як співробітників НТУ "ХПІ", так і статті авторів інших наукових закладів України та зарубіжжя, які представлені у даному розділі.
Переглянути
12 результатів
Результати пошуку
Документ Технологічні показники катодного процесу при регенерації відпрацьованих сульфо-кислотних розчинів травлення сталі(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Кравченко, Кристина Миколаївна; Тульський, Геннадій ГеоргійовичПроаналізовано сучасний стан регенерації сульфатних розчинів, встановлено, що існуючі фізико-хімічні методи не вирішують проблеми регенерації сульфатної кислоти, а тільки нейтралізують її, для переведення за нормами ГДК на нейтралізацію та у систему стоків з подальшим захороненням. Підтверджено, що регенерацію доцільно проводити електрохімічним методом із застосуванням трьохкамерного електролізеру, коли розчин подається у середню камеру, концентрація регенерованої сульфатної кислоти зростає до 180-200 г/л, з одночасним осадженням заліза, з виходом за струмом 65-70 %. Такий метод знижує відходи та дозволяє перейти на замкнений цикл по сульфатній кислоті. З’ясовано, що в процесі травлення концентрація сульфатної кислоти зменшується від 2,0 до 0,5 моль·дм-3, а концентрація заліза (ІІ) сульфату відповідно зростає. 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. Була встановлена кінетична закономірність суміщених катодних процесів у модельних розчинах заліза (ІІ) сульфату з сульфатною кислотою. У якості матеріалу катоду використовували платину, мідь та вуглецеву сталь. Вибір матеріалу катоду ґрунтувався на різних електрохімічних властивостях цих обраних металів по відношенню до водневої реакції. Основним процесом на платиновому катоді є виділення водню в широкому діапазоні густин струму. При густинах струму більше 0,1 А/см2 спостерігалось різке зростання потенціалу через вбудову Fe2+ до складу межі розділу катод-електроліт, але потенціали відновлення Fe2+ не були досягненні. При заміні матеріалу катода з платини на вуглецеву сталь спостерігалося значне гальмування виділення водню, що дозволило досягти потенціалів сумісного відновлення водню та заліза, однак максимальний струм прямолінійної ділянки перебігу електрохімічного процесу з електрохімічним контролем скоротився від 10 при 20 0С, до 3 разів при 80 0С. Застосування мідного катоду дозволило виявити вплив водневої реакції на перебіг відновлення Fe2+. Виділення водню на мідному катоді перебігало зі значним гальмуванням розряду іонів водню. При застосування залізного катоду електрохімічна десорбція є лімітуючою стадією, що призводить до існування шарів адсорбованого водню міцно зчепленими із поверхньою залізного катоду. Порівняльний аналіз вольт-амперних залежностей для граничних досліджуваних температур вказує на значний вплив підвищення температури від 20 0С до 80 0С приблизно на 120-150 мВ. Катодний процес при 20 0С перебігає у режимі збільшеної кінетики для обох суміщених процесів. При 80 0С на вольт-амперних залежностях з’являються прямолінійні ділянки електрохімічного контролю катодного процесу, при концентраціях Fe2+ 1,0 та 1,5 моль/дм3. Ці ділянки простягаються від 20 до 60 мА/см2. Концентрація іонів заліза та температура електролізу має суттєвий вплив на процес електрохімічного відновлення Fe2+, що було підтверджено експериментально. Так як цільовим процесом при електрохімічний регенерації відпрацьованих травильних розчинів є регенерація саме сульфатної кислоти, а не видалення з цього розчину Fe2+ то катодний режим роботи електродного блоку був визначений за технологічними показниками перебігу анодного процесу.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 ГеоргійовичІснуючі 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.Документ Вплив матеріалу катоду на суміщені катодні процеси у водних розчинах заліза (ІІ) сульфату(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Кравченко, Кристина Миколаївна; Тульський, Геннадій ГеоргійовичРозглянуто вплив матеріалу катоду на суміщенні катодні процеси у водних розчинах сульфатної кислоти. Підтверджено, що розроблена методика електрохімічної регенерації відпрацьованих розчинів сульфатно-кислотної обробки сталевих виробів вирішує проблему із утилізацією таких відпрацьованих сульфатних розчинів із включенням сульфатів заліза. Акцентовано увагу, що існуючі методи не є ефективними, зокрема, відпрацьовані сульфатні розчини нейтралізують лугом або відходами других виробництв, що містять тверді карбонати та гідроксиди. При цьому утворюються сульфатні відходи, що потребують захоронення на спеціальних полігонах. Під час проведення дослідів підтверджено, що застосування електрохімічної регенерації дає змогу катодно осадити залізо у вигляді фольги або металевого порошку, а через перебіг анодного процесу – перевести сульфати у сульфатну кислоту. Було встановлено кінетична закономірність суміщених катодних процесів у модельних розчинах заліза (ІІ) сульфату з сульфатною кислотою. У якості матеріалу катоду використовували платину та мідь. Вибір матеріалу катоду ґрунтувався на різних електрохімічних властивостях цих обраних металів по відношенню до водневої реакції. За результатами проведених вольтамперних досліджень було обґрунтовано катодну густину струму у діапазоні 0,02...0,04 А∙см⁻² для регенерації модельного водного розчину (моль∙дм⁻³ ): 0,5 заліза (ІІ) сульфату та 0,5 сульфатної кислоти для діапазону температур 290…293 К. Балансове дослідження з регенерації модельного розчину (моль∙дм⁻³ ): 0,5 заліза (ІІ) сульфату та 0,5 сульфатної кислоти проведено у трикамерному електролізері. Вихідний досліджуваний розчин подавався у середню камеру. Катодна густина струму складала 0,025 і 0,035 А∙см⁻² , робоча площа анода і катода – 85 см² . На катоді з 08Х12Н10Т одержали компактний осад заліза, який відшарувався. Аналіз катодного осаду показав наявність в залізі 0,065 % водню. Вихід за струмом заліза склав 92 %. Закінчення тафелевської ділянки перебігу катодного відновлення заліза з електрохімічним контролем відбувався через концентраційні обмеження по Fe²⁺ та омічний опір адсорбованого водню на межі гетерогенних фаз. Запропоновано усунути ці обмеження за рахунок перемішування електроліту.Документ Суміщені анодні процеси у розчинах сульфатної кислоти(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Кравченко, Кристина Миколаївна; Павлов, Богдан Володимирович; Тульський, Геннадій ГеоргійовичТравлення виробів з вуглецевої сталі у розчинах сульфатної кислоти є, з одного боку, поширеним процесом у машинобудуванні та, з іншого боку, шкідливим для екології. По мірі зниження концентрації H2SO4 та насищення розчину Fe2SO4 швидкість травлення оксидної плівки на поверхні сталі знижується. Тому при зниженні концентрації H2SO4 до 25-30 г/л процес травлення припиняють та проводять заміну травильного розчину. При цьому концентрація Fe2SO4 досягає 400 г/л. При травленні спостерігається два процеси: розчинення оксидів та розчинення заліза, яке знаходиться під шаром оксидів. Ці два процеси можуть протікати одночасно. Дослідження електродних процесів у розчинах сульфатної кислоти, що містять неорганічні та органічні домішки є підґрунтям для розробки технологічних показників регенерації відпрацьованих сульфатних розчинів. Для дослідження використовували мало зношувані анодні матеріали – платину і оксиду свинцю (IV). Для визначення кінетичних закономірностей перебігу анодного процесу на обраних анодних матеріалах застосували вольтамперометрію з побудовою одержаних залежностей в тафелевських координатах. Поляризаційні залежності складаються з двох прямолінійних ділянок з перегином при lgia ≈ –1,8 (ia, А·см-2). Нахил першої ділянки не залежить від концентрації H2SO4 і становить 120 мВ. Нахил другої ділянки, для розчинів з концентрацією H2SO4 0,05…0,37 моль·дм –3, становить 60 мВ, а для концентрації 2,5 моль·дм –3 – 71 мВ. Зміна концентрації сульфатної кислоти практично не впливає на поляризацію аноду. При концентрації 5,0 моль·дм –3, в області великої густин струму (≥ 1500 А·м-2), потенціал анода перевищує ТНЗ для діоксиду свинцю. Це сприяє адсорбції сульфат іонів на поверхні композиційного анода і початку утворення активного кисню. В цих умовах, на платиновому аноді спостерігається виділення пероксиду водню. Концентрація Н2SO4 значно впливає на механізм і кінетику виділення кисню. Поляризаційні залежності складаються з двох прямолінійних ділянок з різним нахилом. Для всього діапазону концентрацій сульфатної кислоти, в області малих густин струму спостерігається ділянка з нахилом в 120 мВ. Концентрація сульфатної кислоти на цій ділянці не впливає на кінетику процесу, що узгоджується з літературними даними для платини. Нульовий порядок по рН і незалежність від концентрації сульфатної кислоти для цієї ділянки вказує, що найбільш імовірним механізмом виділення кисню є розряд води. Отримані значення ефективної енергії активації процесу виділення кисню на ОСТП близькі до результатів отриманим на платині – 41,8 кДж·моль -1 при Еа = 1,95 В. Величина ефективної енергії активації вказує на електрохімічну природу поляризації, і її зниження при збільшенні анодного потенціалу - на зменшення міцності зв'язку кисню з поверхнею ОСТП.Документ Використання композиційного сорбенту цеоліт-гумінові кислоти для вилучення іонів міді з водних розчинів(НТУ "ХПІ", 2016) Хохотва, Олександр Петрович; Кондратенко, Олександра Іванівна; Шкель, Катерина ОлександрівнаОтримано композиційний сорбент шляхом осадження гумінових кислот на цеоліті. Досліджено вплив концентрації гуматів при синтезі сорбенту на ефективність вилучення іонів міді. Кінетика сорбції іонів міді на композиційному сорбенті і необробленому цеоліті описується рівняннями псевдо-першого і псевдо-другого порядків. Лімітуючою стадією сорбційного процесу є дифузія всередині зерен сорбентів. Покращення сорбційних властивостей відбуваються за рахунок гумінових кислот, осаджених у макропорах.Документ Дослідження зміни триацилгліцерольного складу соняшникової олії в процесі переетерифікації(НТУ "ХПІ", 2015) Демидов, Ігор Миколайович; Ситнік, Н. С.; Мазаєва, В. С.; Ведь, Валерій ЄвгеновичВ статті наведено результати дослідження закономірностей зміни кількостей триацилгліцеролів в процесі хімічної переетерифікації олії з метою її подальшої модифікації. В якості зразку було взято олію соняшникову рафіновану дезодоровану виморожену. Встановлено кінетику зміни ацилгліцерольного складу соняшникової олії під час протікання реакції переетерифікації. Визначено триацилгліцерольний склад вихідної олії, а також проб, які відбиралися під час дослідження кожні 0,5 год. Розраховано різницю між триацилгліцерольного складу у вихідній олії та відібраних пробах, а також абсолютну похибку вимірювання. Виконано порівняння експериментально визначеного та розрахованого статистично рівноважного триацилгліцерольного складу. Встановлено час, за який відбуваються найбільш суттєві зміни в триацилгліцерольному складі олії.Документ Исследование влияния реконструкции нанопорошка алмаза на адсорбцию ионов меди(НТУ "ХПИ", 2014) Антоненко, Л. П.; Хохотва, А. П.; Заднипрянец, Ю. Н.; Тимошенко, В. В.; Демышок, Т. И.; Дзюбак, О. Н.Исследованы адсорбционные свойства нанопорошка алмаза детонационного синтеза АСУД 99р в статических условиях. Установлено, что сорбция ионов меди обоими адсорбентами удовлетворительно описывается моделью псевдо-второго порядка в статических условиях. Представлена сравнительная характеристика нанопорошков алмаза АСУД 99р и АСУД 99. Сделана математическая обработка кривых адсорбции, используя кинетические модели псевдо-первого и псевдо-второго порядка, и рассчитаны константы скорости.Документ Електрохімічне відновлення заліза з електролітів на основі Fе (III)(НТУ "ХПІ", 2014) Ведь, Марина Віталіївна; Єрмоленко, Ірина Юріївна; Каракуркчі, Ганна Володимирівна; Ільяшенко, Тетяна ОлександрівнаДосліджено обмінні реакції і рівноваги у розчинах варійованого рН та визначено співвідношення іонних форм Fe (III). Методом лінійної вольтамперометрії вивчені особливості катодного відновлення заліза з означених електролітів. Показано, що в ході катодної реакції відбувається одночасний розряд іонів, причому співвідношення їх концентрацій визначається ступенем гідролізу заліза і рН розчину. Встановлено кінетичні закономірності катодної реакції, визначені характеристичні параметри окремих стадій і запропоновано механізм процесу відновлення.Документ Кінетика сушіння зерна пшениці фільтраційним методом(НТУ "ХПІ", 2014) Матківська, І. Я.; Атаманюк, В. М.; Барна, І. Р.В статті наведені експериментальні дослідження кінетики фільтраційного сушіння зерна пшениці сорту “Золотоколоса”. Проаналізовано залежність фільтраційного сушіння від технологічних параметрів теплового агента, початкового вологовмісту зерна і висоти шару матеріалу.Документ Метод обобщения опытных данных при выделении водорода в реакциях взаимодействия алюминиевых сплавов с водой(НТУ "ХПИ", 2014) Добрицкая, Наталья Федоровна; Трошенькин, Борис АлександровичВ данной статье изложены результаты измерений параметров процесса выделения водорода из воды с помощью алюминиевых сплавов при постоянном давлении и при постоянном объеме. Исследовано влияние размера частиц сплава Al 85 на скорость выделения водорода. Опытные данные обобщены по уравнению Ерофеева.