SCI Библиотека

Проблема и цель. Качество продукта во многом зависит и определяется качеством сырья, из которого его производят и тесно связано с экономикой производства конечного продукта. Особенно актуально это для органических агрохимикатов на основе гуминовых веществ, производимых из неоднородного сырья, например, из угля, торфа и т. д. Целью исследований было изучение и сравнение исходного сырья для производства гуминовых удобрений и описание гетерофазной дисперсионной системы, образуемой при взаимодействии с водой.

Методология. Методика исследования дисперсных систем, представленная в статье, включала в себя: изучение по ряду показателей проб и образцов, взятых из суспензии при ее образовании; описание и изучение основных показателей многофазность, определение дисперсной среды и дисперсной фазы, межфазное взаимодействие, фазовые превращения, а также факторы разрушения дисперсной среды. Из исследуемых показателей рассматривали: плотность и влажность сырья, механический состав и зольность; содержание смол (битумов, парафинов и т. д.); общее содержание гуминовых и фульвовых кислот и содержание водорастворимых веществ, влияние показателей на образование дисперсной среды.

Результаты. При смешивании сырья и воды, для производства гуминовых препаратов, происходит образование многофазной гетерогенной лиофильной дисперсной системы, в которой дисперсная фаза это сырье, а дисперсная среда представлена водой.

Заключение. Показатель дисперсности на анализируемый объем (3 литра на 0,5 кг сырья) может находиться в пределах 2*10 м-1. Удельная площадь поверхности частиц может сильно изменяться от 53,33 до 80 м2/кг или 8*104м2/мз. На данный показатель влияет форма частиц и степень дробления. Граница раздела фаз в суспензии может быть представлена 5 основными видами границ раздела фаз, которые могут влиять на протекание кавитации и извлечение гуминовых веществ. В исследуемой суспензии происходят фазовые превращения, обусловленные как вымыванием и растворением высокомолекулярных веществ, так и образованием сгустков веществ при отстаивании или под действием других факторов. Определены теоретические условия межфазного взаимодействия.

Флавоноид кверцетин является природным полифенольным антиоксидантом. Перспективным способом увеличения растворимости и биологической активности кверцетина является проведение его твердофазной механохимической реакции с твердыми щелочами. Некоторые свойства кверцетина ярче проявляются в жидкой среде, в водных растворах. Структурная формула кверцетина показывает наличие пяти гидроксильных групп, способных диссоциировать с образованием аниона. Для кверцетина чаще рассматривается только одна ступень диссоциации. Величина приводимых значений константы диссоциации находится в диапазоне pK1=5-9. Исследование диссоциации кверцетина осложнено заметным окислением с ростом рН раствора. Предлагается проводить титрование в атмосфере инертного газа. В работе представлены результаты рН-метрического титрования кверцетина щелочью в водно-спиртовом растворе. На основании моделей диссоциации одно-, двух- и трехосновной слабых кислот проводился анализ кривых титрования кверцетина. Разработана компьютерная программа анализа кривых, отклонения экспериментальных результатов титрования от модельных расчетов обрабатывались по МНК. Лучшим образом кривая титрования описывается моделью двухосновной слабой кислоты. Определены константы диссоциации для этой модели: рК1=8,64, рК2=11,09 Значение рК1 удовлетворительно согласуется с литературными данными. При титровании в водной среде кислоты с рК>12 не определяются. Поэтому вопрос об остальных константах диссоциации остается открытым. Проведен анализ начального участка кривой титрования по ее второй производной. В зависимости от знака второй производной меняется форма кривой титрования на начальном участке, что позволяет грубо оценить первую константу диссоциации и сравнить с получаемыми результатами вычислений. Подход позволяет критически оценивать литературные данные.

Численное моделирование изменений структуры цементных композитов при варьировании большого числа факторов позволяет разрабатывать оптимальные технологические режимы получения бетонов с заданными свойствами. Сложность физико-химических процессов набора прочности бетона побуждает развитие модельных подходов с той или иной степенью ограничений. В данной работе модифицирована модель связанных процессов в реагирующих средах. В нее включены структурные изменения цементного камня в присутствии мелкого полифракционного инертного заполнителя на ранних стадиях набора прочности (гидратации). Считается, что исходная смесь после затворения водой приобретает макроскопическую структуру. Максимально достижимая плотность упаковки мелкого инертного наполнителя способствует улучшению механических и микроструктурных характеристик бетонов и обеспечивается за счет оптимального выбора долей отдельных фракций в общем объеме наполнителя (песка). Исследуемый материал по всему рассматриваемому объему полагается гетерогенной средой, основу которой составляют реагирующие компоненты и инертные вещества с различной концентрацией, а также поры. Учитывается возможность формирования субструктуры контактирующих частиц инертного наполнителя на разных иерархических уровнях. Параметры цемента устанавливаются в соответствии с массовыми долями клинкерных минералов, привносящих вклад в гидратационную активность связующего. Для описания тепловых процессов применяются двухтемпературные уравнения теплового баланса, которые решаются методом конечных разностей с использованием центрально-разностной схемы. На фоне прогрева объема смеси вследствие экзотермической реакции гидратации реализуются задачи макрокинетики и фильтрации. Макрокинетические превращения определяются исходя из энергии активации, которая находится методом изотермической калориметрии в ходе схватывания цемента при температурах 20, 30 и 40°С. При оценке вынужденной фильтрации жидкой фазы принимается во внимание капиллярное давление, вызванное особенностями формирования поровой структуры цементного камня.

Цель работы состояла в направленном синтезе новых фаз вольфраматов одно-, трех- и четрехвалентных металлов и определении их кристаллографических, термических и электрофизических свойств.

Методом твердофазных реакций в диапазоне температур 400−750 °С были получены вольфраматные фазы составов MRA0,5(WO4)3 (М – одно-, R – трех-, A – четырехзарядные элементы). Определены их кристаллографические и термические характеристики. Синтезированные тройные вольфраматы, кристаллизующиеся в гексагональной сингонии, исследованы методом дифференциальной сканирующей калориметрии. По данным дифференциальной сканирующей калориметрии установлено увеличение температур плавления соединений при возрастании ионного радиуса трехвалентного катиона в ряду СsRTi0,5(WO4)3 (R = Al, Cr, Ga, Fe, In). Такая же корреляция наблюдается при переходе от рубидиевых производных к цезиевым. Проведено сравнение термической стабильности тройных вольфраматов титанового и гафниевого рядов. Температуры плавления RbRTi0,5(WO4)3 примерно на 20 °С выше, чем у гафниевых аналогов. Методом импедансной спектроскопии исследованы диэлектрические характеристики CsRTi0,5(WO4)3 (R = Fe, Cr) представителей семейства тройных вольфраматов. Температурно-частотные зависимости проводимости тройных вольфраматов при различных частотах 1 Гц – 1 мГц, измеренные в режиме нагрева и охлаждения, характеризуются небольшим температурным гистерезисом и достигают величин 10-2–10-3 См/см в высокотемпературной области при энергии активации, равной 0,4–0,5 Эв. Характер частотных спектров импеданса, измеренных в диапазоне 1 Гц – 1 мГц при различных температурах, подтверждает наличие ионопроводящих свойств образца и позволяет рассматривать полученные фазы как перспективные твердые электролиты.

Собраны и проанализированы значения термических коэффициентов давления, изотермических коэффициентов сжимаемости и коэффициентов поверхностного натяжения 67 органических жидкостей различных классов. Обнаружены нелинейные корреляции между термическими коэффициентами и коэффициентом поверхностного натяжения. Полученные корреляции указывают на близкую природу явлений поверхностного натяжения, изотермического сжатия и внутреннего давления жидкостей

Рассмотрены взаимодействия скрещенных магнитных и электрических полей, наложенных на заряженные частицы, формирующие вращающуюся петлю тока в открытой резонансной камере в атмосфере воздуха. Петля тока представляет со-бой низкотемпературную плазму из частиц воздуха. Обсуждаются способы и инженерные аспекты для резонансной накачки магнитной и электрической энергий в плазме и возможность генерации электромагнитной энергии. Рассматриваются фазовые преобразования магнитной, электрической и кинетической энергий в двух инерциальных системах отсчета. На основе теоретических расчетов и экспериментов была разработана и изготовлена экспериментальная установка «Магнитный V диполь», которая может быть использована как в процессах получения водорода, рудоподготовки для эффективного комплексного извлечения полезных компонентов минерального сырья и промышленных отходов, так и для фундаментальных исследований в области процессов в холодной плазме.