Вестник Бурятского государственного университета. Химия. Физика @vestnik-bsu-chemistry-physics
Статьи журнала - Вестник Бурятского государственного университета. Химия. Физика
Все статьи: 181
Определение диэлектрических характеристик адсорбированной воды
Статья научная
Продемонстрирована возможность применения поверхностных акустических волн в качестве инструмента исследования диэлектрических характеристик адсорбированной воды. Показано, что частотная зависимость диэлектрических характеристик адсорбированной воды хорошо согласуется с уравнением Дебая. Представленный в работе метод может успешно дополнять существующие методы исследования диэлектрических характеристик граничных слоев жидкостей и релаксационных процессов в них.
Бесплатно
Статья научная
С проблемами исследования вязкости приходится встречаться в технике, при разработке технологии разнообразных производственных процессов, при проектных работах и конструкторских расчётах, относящихся к самым различным жидким материалам. Изучением вязкости жидкостей занимаются сразу несколько направлений: физическая акустика, гидродинамика, молекулярно-кинетическая теория газов и жидкостей. В работе получена теоретическая зависимость вязкости жидкостей от температуры на основе модифицированного уравнения Эйринга. Проведена аппроксимация экспериментальных данных из справочных материалов. Показано, что большинство жидкостей разного типа подтверждают данную формулу. Проведен тщательный анализ полученных данных, обнаружена зависимость между силами межмолекулярного взаимодействия и вязким течением.
Бесплатно
Статья научная
В статье исследованы халькогенидные стекла систем Sb-Ge-Se и P-Se-Te с целью определения предэкспоненциального множителя η0 в уравнении вязкости. Использованы два математических метода экстраполяции: интерполяция полинома Лагранжа и кубические сплайны. Эти методы позволили экстраполировать кривую зависимости логарифма вязкости от обратной температуры lg η - (1/T) в область низких температур, где экспериментальные данные отсутствуют. Результаты показали, что значения lg η0, полученные обоими методами, близки друг к другу, что подтверждает надежность использованных подходов. Для стекол системы Sb-Ge-Se значения lg η0 варьировались от 0,7 до 2,97, а для системы P-Se-Te - от -0,97 до 3,3. Исследование также выявило зависимость предэкспоненциального множителя от природы стекол и подтвердило его связь с активационным объемом Vη, который определяется соотношением свободной энергии активации Eη и модуля сдвига G. Полученные результаты демонстрируют, что разброс значений η0 обусловлен особенностями структуры аморфных веществ, а не погрешностями метода экстраполяции.
Бесплатно
Статья научная
Производительность лабораторий по количественному определению содержания металлов в полиметаллических рудах на месторождениях зависит от сочетания современных технологий, квалифицированного персонала и эффективного управления процессами химического анализа. Проведена оптимизация условий количественного определения свинца и цинка в твердых веществах минерального происхождения с использованием атомно-абсорбционного и атомно-эмиссионного методов. Показаны сравнительные результаты количественного определения указанных металлов в полиметаллических рудах месторождения «Озерное», при использовании различных систем пробоподготовки. При анализе окисленных руд микроволновая пробоподготовка обеспечивает наилучшее извлечение элементов, что подтверждается более лучшими результатами в химическом анализе. При анализе проб сульфидной руды большую производительность показала пробоподготовка по методу термического нагрева. На основе полученных результатов подготовлены рекомендации к схеме анализа геологических проб месторождения «Озерное».
Бесплатно
Особенности выращивания тонкопленочных покрытий на основе нитридов
Статья научная
Рассмотрены условия выращивания тонких пленок нитридов (TiN, Si3N4 и AlN) ионно-лучевым методом получения слоев, что предполагает наличие трех этапов: распыление мишени ионами химически активного компонента или его смеси с инертным газом; перенос распыленных частиц на поверхность подложки; формирование тонкой пленки на поверхности подложки. Проведено моделирование первого этапа роста нитридных пленок по теории Зигмунда с использованием математической программы MathCad. Осуществлены расчеты коэффициентов распыления мишеней Ti, Si и Al пучками ионов Ar+ и N2+, а также смесью газов Ar+ и N2+ различного состава в интервале энергий распыляющих ионов от 1 до 10 кэВ. Результаты расчетов позволили предложить оптимальные режимы выращивания покрытий.
Бесплатно
Статья научная
Донные отложения малых озер накапливают информацию даже о небольших климатических изменениях и о хозяйственной деятельности человека на озерных водосборах. Комплексное изучение донных осадков озер разной глубины и гидрологического режима, расположенных в различных ландшафтно-климатических зонах, дает основу для разнопериодных палеоклиматических реконструкций. Процесс формирования донных отложений в водоемах определяется различиями внутриводоёмных гидродинамических, гидрохимических и гидробиологических характеристик экосистемы, а также характером и интенсивностью антропогенной нагрузки. В связи с этим появилась необходимость исследования гидрохимических показателей и пигментных характеристик водной толщи оз. Гусиное для оценки современного состояния водоема. Цель настоящей работы - исследование современного макро-и микроэлементного состава и фотосинтетической активности водной толщи оз. Гусиное в подледный период - в период без непосредственного влияния аллохтонного вещества водосборной территории. Анализ результатов химического анализа поверхностных и придонных вод в акватории оз. Гусиное показал, что в подледный период минерализация вод изменялась в пределах - 392- 403 мг/дм3, с большими значениями у поверхности и меньшими в придонном слое. Преобладающими ионами в макрокомпонентном составе вод озера являются гидрокарбонат-ион (211-220 мг/дм3), сульфат-ион (56-61 мг/дм3), ионы натрия (51-55 мг/дм3) и кальция (28-30 мг/дм3). В придонном слое заметно некоторое повышение содержания сульфатов и ионов натрия вблизи юго-западного побережья в точке с наибольшей глубиной, обусловленное поступлением подземных вод, проходящих через угленосные отложения. Содержание биогенных веществ в подледный период было минимальным - нитриты, аммоний и фосфаты находились ниже предела обнаружения, содержание нитратов изменялось в пределах 0,01-0,08 мг/дм3. Было определено 10 микроэлементов (Cr, Cd, Cu, Fe, Zn, Pb, Mn, Ba, Ni, Al) и наибольшие концентрации суммы элементов наблюдались в придонном слое в самом глубоком месте озера. Фитопланктон в период наблюдений обладал высокой фотосинтетической и продукционной активностью. На это указывают полученные результаты по концентрации хлорофилла а, феофитина а, индекса Маргалефа и соотношение каротиноиды/хлорофилл а, характеризующие физиологическое состояние фитопланктона.
Бесплатно
Особенности механических свойств наноматериалов для технических средств
Статья научная
Важной проблемой в машиностроении является снижение вибраций деталей, которые приводят к циклическим нагрузкам, авариям, поломкам и повышенному шуму. Нанокристаллические материалы сочетают высокую прочность с демпфирующими свойствами, что отличает их от традиционных материалов, где улучшение вибропоглощения обычно сопровождается снижением прочности. Исследования показали, что формирование субмикрокристаллической структуры в стали увеличивает коэффициент внутреннего трения и предел текучести в 4 раза. Это позволяет рекомендовать наноматериалы для упрочнения критически нагруженных деталей, таких как поршневые пальцы ДВС, работающие в условиях ударных нагрузок и трения. Применение таких структур повышает ресурс узлов, снижает затраты на ремонт и открывает перспективы для создания энергоэффективных и долговечных механизмов. Результаты работы подтверждают целесообразность внедрения нанотехнологий в машиностроение для повышения надежности и экологичности техники.
Бесплатно
Статья научная
Обсуждаются технология получения теплоизоляционного материала - пеностекла, получаемого путем вспенивания, при обжиге смесей из измельченных в порошок золошлаковых материалов ТЭЦ и стеклобоя, с добавлением щелочного компонента. Утилизация золошлаковых отходов позволит экономить природное минеральное сырье. Рассмотрено технологическое оборудование, организация технологического процесса изготовления согласно нормативным документам, технологические схемы производства пеностекла.
Бесплатно
Статья научная
Исследованы и сопоставлены микроструктуры и микротвердость боридных слоев, сформированных на штамповой стали Х12МФ, в результате электронно-лучевой обработки в вакууме. Слои боридов имеют неравномерное по толщине строение, содержат различные фазы и неоднородное распределение физико-механических свойств. Сформированные слои обладают гетерогенной структурой, сочетающей твердые и пластичные компоненты, приводящие к уменьшению хрупкости бо- ридного слоя. Исследование микротвёрдости боридных слоёв после борирования импульсным и непрерывным электронными пучками позволяет сделать вывод о возможности использовании двух способов борирования для упрочнения режу- щих инструментов и других, испытывающих разогрев в процессе работы до высо- ких температур без существенного снижения эксплуатационных свойств.
Бесплатно
Статья научная
Исследованы и сопоставлены микроструктуры и микротвердость боридных слоев, сформированных на штамповой стали марки ХВГ электронно-лучевым борированием в вакууме. Сформированные слои обладают гетерогенной структурой, сочетающей твердые и пластичные компоненты, приводящие к уменьшению хрупкости боридного слоя. Анализ термодинамических расчетов с учетом взаимодействия примесей и металлической основы с реакционной смесью показывает, что необходим избыток бора. Моделирование позволило определить оптимальные условия взаимодействия реакционной смеси V2O3:B:C с поверхностью углеродистой штамповой стали для образования композитного покрытия на глубину 5-150 мкм.
Бесплатно
Оценка прочности каркаса юрты из композиционного материала с использованием CAD/CAE-систем
Статья научная
В статье описана усовершенствованная конструкция каркаса тради ционной монгольской юрты путем замены деревянных деталей деталями из полимерного композиционного материала. Для моделирования сложных элементов конструкций использовали систему автоматизированного проектирования SolidWorks с дальнейшей передачей в ANSYS Mechanical для расчета на прочность. Разработан алгоритм передачи 3d модели, что позволяет избежать ошибок при построении 3d модели в ANSYS Mechanical. При расчете задавали постоянные и переменные нагрузки, соответствующие заданному региону с учетом слоистой структуры композиционного материала. Рассчитанные жесткостные характеристики многослойного композиционного материала задавали элементам каркаса юрты для последующего расчета на прочность.
Бесплатно
Оценка упругих постоянных y-Fe из экспериментального фононного спектра
Статья научная
Рассчитаны значения упругих постоянных γ-Fe при 1428 К из фононного спектра с применением методики описания экспериментального спектра металла с гранецентрированной кубической структурой. Значения упругих постоянных получены в длинноволновом приближении из фононных мод с применением трех интерпланарных силовых постоянных. Расчеты проводились методом наименьших квадратов путем описания экспериментальных фононных ветвей с помощью динамической матрицы, которая построена в модели Де Лане. Для проверки достоверности полученных значений упругих постоянных с их применением рассчитаны фононные ветви при сопоставлении с экспериментальными данными. Фононные ветви, рассчитанные с применением полученных в работе значений упругих постоянных, удовлетворительно описывают экспериментальный фононный спектр.
Бесплатно
Пеностекло на основе местного глинистого сырья и стеклобоя: структура и свойства
Статья научная
Для обеспечения современных требований к энергоэффективности зданий и сооружений показана актуальность использования эффективных теплоизоляционных материалов. Важной задачей является поиск новых путей получения тепло- изоляционного материала - пеностекла при пониженных энерго- и ресурсных затратах. Приведены результаты исследований по разработке пеностекол системы«глина-стеклобой-гидроксид натрия». Применение глин обосновано распространенностью и химическим составом. Для снижения средней плотности пеностекол предложено использование термической активации глинистой породы, а для повышения прочности пеностекла - частичная замена стеклобоя перлитом. Получена регрессионная зависимость средней плотности пеностекол от рецептурно- технологических факторов. Приведены результаты физико-химических исследований структуры сырьевых компонентов и пеностекол.
Бесплатно
Пептидазная активность штамма А 11 Amphibacillus alashanensis sp. Nov
Статья научная
Изучена пептидазная активность у штамма А 11 Amphibacillus alashanensis sp. nov. на различных субстратах. Показано, что культуры обладают высокой субтили- зиноподобной, аминопептидазной активностью. Наблюдаемая различная специфичность, возможно, отражает метаболические особенности конкретного вида бактерии, свидетельствуя о том, что процесс гидролиза одного и того же белкового субстрата может быть выполнен с использованием разных ферментативных механизмов. Протеазы стабильны в широком диапазоне температур от 23 до 60оС и рН от6,80 до 11,98. Активность пептидазы варьирует в зависимости от субстрата в среде и времени культивирования.
Бесплатно
Статья научная
Изучены и рассмотрены проблемы утилизации золошлаковых отходов. Предложено их рациональное использование как альтернативного источника вторичного сырья для производства пеностекол общестроительного назначения. В результате проведенных исследований установлена принципиальная возможность использования золошлаковых отходов для получения пеностекол. Приведена примерная технологическая схема производства пеностекла.
Бесплатно
Плазмотрон с высокоресурсным катодом
Статья научная
Представлен обзор работ по созданию электродугового плазмотрона с высокоресурсным катодом. Показана принципиальная возможность неограниченного увеличения срока службы катода, покрытого пленкой из углеродных наноструктурированных материалов, которая формируется за счет осаждения ионов и атомов углерода из защитной углеродсодержащей атмосферы дуги. Сформировавшая пленка представляет собой графеновые структуры (графен, наноленты, нановолокна, жгуты углеродных нанотрубок), образующиеся на стеклоуглеродном основании и является идеальным материалом для защиты катода от эрозии. Показано, что для обеспечения устойчивой непрерывной работы плазмотрона необходимо обеспечить стабильность подачи углеводородного газа в прикатодную область дуги.
Бесплатно
Статья научная
Продемонстрирована возможность применения поверхностных акустических волн в качестве инструмента исследования диэлектрических характеристик адсорбированной воды. Показано, что частотная зависимость диэлектрических характеристик адсорбированной воды может быть успешно интерпретирована в рамках теории Дебая. Представленный в работе метод позволяет проводить измерения диэлектрических характеристик жидкости в плоских граничных слоях различной толщины и может успешно дополнить существующие методы исследования диэлектрических характеристик граничных слоев жидкостей и релаксационных процессов в них.
Бесплатно
Поиск природных пептидаз в микробном мате горячего источника Гарга и их разнообразие
Статья научная
Цель исследования - определить природные пептидазы в микробном мате горячего источника Гарга и их разнообразие. Статья посвящена комплексному исследованию пептидаз, которые представляют отдельную группу гидролитических ферментов участвующие в разложение органического вещества. Научная новизна работы заключается в анализе препаратов микробных сообществ горячих источников Байкальской рифтовой зоны методом высокопроизводительного секвенирования, которые обеспечивают гидролиз биополимеров на первых этапах деструкции органического вещества. В результате был проведен метагеномный анализ, который позволил выявить распространение пептидаз класса металлопептидаз в изученных микробных сообществах. В метагеномных последовательностях были идентифицированы потенциальные пептидазы, которые могут представлять биотехнологический интерес.
Бесплатно
Получение антидетонационной добавки на основе ультрадисперсной водо-угольной суспензии
Статья научная
Рассмотрен способ получения добавки в бензин на основе ультрадисперсной водо-угольной суспензии (ВУС). Метод основан на использовании эффекта акустической кавитации для диспергирования ультрадисперсного угольного порошка с водой с целью получения новой водо-угольной суспензии и повторной стадии диспергирования ВУС с бензином. Добавка обладает улучшенными антидетонационными свойствами и отличается повышенной экологичностью по сравнению с аналогами. Добавка устойчива к расслоению.
Бесплатно
