Статьи журнала - Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Химия
Все статьи: 514
Особенности термолиза малеатов Cu и La
Статья научная
Соли карбоновых кислот широко используются в органическом синтезе при получении катализаторов и нанокомпозитов металлов в углеродной матрице путем термолиза малеатов, акрилатов или ацетилендикарбоксилатов этих металлов, однако исследования процесса термодеструкции подобных соединений отрывочны. Исследованы процессы многостадийного разложения малеатов Cu и La в инертной атмосфере методом синхронного термического анализа с анализом состава выделяющихся газов. Предложены механизмы реакций, соответствующие определенным в ходе термического ступеням потери массы, газообразным продуктам и конечному твердому продукту разложения. Показано образование нанодисперсных оксидов меди и оксокарбоната лантана, включенных в пористую углеродную матрицу. Результаты термического анализа позволили выделить общие для малеатов особенности их термолиза. Во-первых, разложение малеат-иона или малеиновой кислоты всегда сопровождается образованием наряду с водой и углекислым газом двух продуктов, содержащих двойную или тройную связь С-С: акриловой кислоты и ацетилена приблизительно в равных количествах. Во-вторых, наличие кратных связей как в молекулах исходных веществ, так и в молекулах газообразных продуктов термолиза приводит к их полимеризации и далее к образованию углеродистого остатка. Количество этого остатка наиболее высоко в случае разложения малеата лантана и наиболее низко в случае малеата меди. В-третьих, протекание термолиза малеатов металлов в матрице, состоящей из углеродистого полимера, приводит к формированию частиц металлов (Cu) или оксидов/карбонатов металлов в виде нанодисперсных кристаллов, равномерно распределенных в этой матрице. С помощью электронной микроскопии определена морфология и размер частиц продуктов термолиза малеатов La и Cu. Продуктами термолиза являются композиты из сферических частиц La2O2(CO3) (диаметром 2-5 мкм) и Cu2O, CuO, Cu (диаметром 10-500 нм), равномерно распределенные в углеродной матрице. Применение при анализе механизма термолиза одновременно данных о величине потери массы на каждом этапе, тепловых эффектах, а также о составе газообразных продуктов и о фазовом составе конечных твердых продуктов термолиза позволило предложить непротиворечивую исходную формулу малеатов Cu и La.
Бесплатно
Оценка содержания примесей металлов в медном купоросе
Краткое сообщение
Содержание примесей тяжелых металлов было исследовано методом ICP на спектрометре iCAP 6000. В составе примесей обнаружено содержание Pb, Sn, Fe, As и др. Концентрация элементов в частицах примесей меняется в пределах 1-95 вес. %. Выявлено, что основным источником поступления примесей является металлический лом.
Бесплатно
Оценка стойкости углеродистых и низколегированных сталей к бактериальной коррозии
Статья научная
Методами гравиметрии и потенциометрии оценена стойкость сталей 32Г2, 26ХМФА-2, 15Х5М, применяющихся для изготовления насосно-компрессорных труб, к бактериальной коррозии под действием сульфат-восстанавливающих бактерий (СВБ). Установлено положительное влияние добавок хрома (1 мас. %) на стойкость к данному виду бактериальной коррозии.
Бесплатно
Статья научная
Представлены результаты по фенилированию органических производных элементов пентафенильными соединениями сурьмы и висмута. Большое внимание уделено реакциям перераспределения лигандов с участием производных сурьмы (V) и висмута (V) общей формулы Ph 3EX 2 (E = Sb, Bi; X - электроотрицательный лиганд). Обсуждено влияние условий проведения реакций на строение и выход целевого продукта.
Бесплатно
Пероксидное окисление триметилсурьмы в присутствии пропеновой и 2-метилпропеновой кислот
Статья научная
В результате взаимодействия триметилсурьмы и 2-метилпропеновой кислоты в присутствии гидропероксида третичного бутила получен бис(2-метилпропеноат) триметилсурьмы Me3Sb(O2CCМе=CH2)2, который подтвержден данными элементного анализа, ИК, 1Н и 13С-ЯМР спектроскопии, хромато-масс-спектрометрии. Выход продукта 50 %, кроме этого получается полимер данного соединения. В случае замены 2-метилпропеновой кислоты на пропеновую образуется только полимерный пропеноат триметилсурьмы.
Бесплатно
Повышение эффективности процесса электролитического хромирования
Статья научная
Проблема повышения надежности и долговечности машин, механизмов и приборов - общая для всех областей техники. Эта проблема может быть решена нанесением износостойких покрытий и сплавов на основе хрома. Метод электрохимического хромирования обладает рядом существенных недостатков: низкий выход по току хрома; самая низкая среди гальванических процессов рассеивающая способность; высокая энергоемкость; наличие высоких внутренних напряжений хромовых покрытий; наводороживание осадков хрома и сплава основы. Поэтому в настоящее время проводится большое количество исследований, направленных интенсификацию процессов хромирования. Данная работа направлена на изучение возможностей оптимизации процесса хромирования путем изменения состава электролита. Проведена классификация используемых в настоящее время электролитов хромирования по следующим параметрам: состав электролита, условия проведения процесса, катодный выход по току и качество, получаемых покрытий. На основании проведенных авторами экспериментальных исследований показана возможность интенсификации процесса электролитического хромирования из водных растворов за счет изменения состава электролита. Изучено влияние ряда анионов ( SO42- , SiF62- , Cl- , F- , NH2SO3- , PO43- , IO3- , I2O74- ) на качество осадков и выход по току. Предложены способы усовершенствования наиболее популярных универсальных электролитов.
Бесплатно
Погрешности линейной аппроксимации в прямой ионометрии
Статья научная
Предложены способы исследования систематических погрешностей химического анализа при аппроксимации нелинейной электродной функции уравнением линейной регрессии. Показано, что наиболее эффективным способом избежать введения поправок в результаты ионометрии является использование в качестве измерительной функции обобщенного уравнения Никольского.
Бесплатно
Подходы к количественному моделированию структуры щелочных боросиликатных систем
Статья научная
На основе простых исходных представлений получена модель, качественно соответствующая экспериментальным данным и описывающая изменения в структуре продуктов закалки силикатных, боратных и боросиликатных расплавов. Представленный набор уравнений, описывающих взаимодействие между структурными единицами, и значений констант позволяет на качественном уровне адекватно реальности моделировать структуру твёрдых оксидных сплавов Na 2O-SiO 2, Na 2O-B 2O 3 и применим к описанию системы Na 2O-B 2O 3-SiO 2 с любым соотношением [Na 2O]/[B 2O 3].
Бесплатно
Статья научная
Микрокристаллический малорастворимый гидрат (1-гидроксиэтилиден)дифосфоната железа(II) FeH2L·H2O получен взаимодействием мелкодисперсного карбонильного или восстановленного железа(0) с (1-гидроксиэтилиден)дифосфоновой кислотой H4L. При взаимодействии с органическими аминами (моноэтаноламином, трис(гидроксиметил)аминометаном, 1,8-диамино-3,6-диоксооктаном, морфолином) FeH2L·H2O переходит в водорастворимую форму, давая аморфные аминиевые производные FeH2L·H2NCH2CH2OH, FeH2L·H2NC(CH2OH)3, FeH2L·H2NCH2CH2OCH2CH2OCH2CH2NH2, FeH2L·HN(CH2CH2)2O. Растворы аминиевых соединений использовались для выяснения их влияния на структуру урожая яровой пшеницы при некорневой подкормке. Оценка эффективности некорневой подкормки хелатными соединениями железа на структуру урожая яровой пшеницы показала, что наибольшее влияние оказал морфолиниевый хелат железа FeH2L·HN(CH2CH2)2O - увеличение количества зерен в колосе до 45,1 шт. (контроль 38,8), массы зерна с растения - до 1,72 г (контроль 1,45) и массы колоса - до 2,18 г (контроль 1,90). Наиболее существенному изменению длины колоса способствовал вариант опыта с раствором моноэтаноламиниевого соединения FeH2L·H2NCH2CH2OH - увеличение на 0,57 см относительно контроля. Состав и структура гидрата (1-гидроксиэтилиден)дифосфоната железа(II) FeH2L·H2O и его аминиевых производных изучены методами ИК-спектроскопии, рентгеновского фазового анализа и сканирующей электронной микроскопии.
Бесплатно
Получение гексаферрита бария методом самовозгорания
Статья научная
До настоящего времени керамический метод остается наиболее распространенным для получения сложных оксидов. В рамках данного подхода порошки оксидов и карбонатов требуемых металлов после тщательного перемешивания спекают на воздухе или в контролируемой атмосфере. Однако он имеет ряд недостатков. Наиболее значимый из них - необходимость достижения высоких температур синтеза, что приводит к увеличению размера частиц. Кроме того, в силу последнего обстоятельства, получаемые материалы обладают низким значением удельной поверхности, что делает невозможным их применение в качестве каталитических материалов. Вместе с тем, основные достоинства данного метода: дешевизна и доступность исходных реагентов, отсутствие необходимости использования растворителей, простота методики и широкий спектр получаемых материалов. Представлены результаты получения гексаферрита бария BaFe12O19 методом самовозгорания (self-combustion method). В ходе синтеза готовился раствор нитратов соответствующих металлов с лимонной кислотой. После нейтрализации и упаривания раствора, полученная масса нагревалась в муфельной печи для проведения процесса самовозгорания и удаления остаточного углерода. Финальное спекание проводилось в трубчатой печи с прецизионным регулятором температуры. Полученные образцы исследовались методами порошковой дифрактометрии, сканирующей электронной микроскопии и рентгеноспектрального микроанализа. Установлено, что метод самовозгорания позволяет получить гомогенный гексаферрит бария при более низкой температуре (на 200 °С) по сравнению с классическим керамическим методом. Для синтезированного BaFe12O19 параметры структуры составляют a = 5,891 Å, c = 23,215 Å, V = 697,6 Å3. Опробованный метод даёт возможность получения перспективных оксидных материалов с развитой поверхностью в более мягких условиях, а также проводить легирование оксидов легколетучими элементами. Ключевые слова: гексаферрит бария, BaFe12O19, метод самовозгорания.
Бесплатно
Получение гранулированного науглероживателя
Статья научная
Предложена технология изготовления гранулированного науглероживателя на основе графитированных или обожженных пылевидных отходов электродного производства с использованием в качестве связующего раствора поливинилового спирта (ПВС). Оптимальное соотношение пыли и связующего 70 : 30 мас. %. Получен малозольный, малосернистый карбюризатор с размерами гранул более 0,5 мм.
Бесплатно
Получение и свойства аминиевых солей (1-гидроксиэтилиден)дифосфоновой кислоты
Статья научная
Представлен обзор методов получения и свойств аминиевых солей (1-гидроксиэтилиден)дифосфоновой кислоты. (1-Гидроксиэтилиден)дифосфоновая кислота с моноэтаноламином образует кристаллическое соединение, которое по данным элементного анализа и РСА представляет собой тройную C(CH3)(OH)[P(O)O-NH3+CH2CH2OH]3[P(O)(OH)] аминную соль. Характерной особенностью производных (1-гидроксиэтилиден)дифосфоновой кислоты и трис(гидроксиметил)аминометана является образование стекловидных и смолообразных продуктов. Их состав Н4L∙4NH2C(CH2OH)3 соответствует 4 молекулам основания на 1 молекулу четырехосновной кислоты. Присоединение 4 молекул первичного амина происходит как при соотношении исходных реагентов 1 : 4, так и 1 : 3. Полимерное строение и наличие сильных водородных связей в соединении Н4L∙4NH2C(CH2OH)3 приводят к его очень малой растворимости в органических средах и хорошей растворимости в воде. Растворимость Н4L∙4NH2C(CH2OH)3 в метаноле составляет 1,8 г в 100 мл. Взаимодействие (1-гидроксиэтилиден)дифосфоновой кислоты с парааминобензойной кислотой приводит к образованию бис(4-карбоксифениламиний)(1-гидроксиэтилиден)дифосфоната C(CH3)(OH)[P(O)(OH)O-NH3+C6H4С(О)ОН]2. В кристалле это соединение состоит из аниона дважды депротонированной (1-гидроксиэтилиден)дифосфоновой кислоты C(CH3)(OH)[P(OH)(O)O-]2 и двух аминных катионов NH3+C6H4С(О)ОН. Четырехосновная кислота связывает 3 молекулы морфолина, давая трис(морфолиний)(1-гидроксиэтилиден)дифосфонат H4L·3HN(CH2CH2)2O в виде порошка белого цвета, хорошо растворяющегося в воде, метиловом и этиловом спиртах. Твердый комплекс морфолина с (1-гидроксиэтилиден)дифосфоновой кислотой не кристаллизуется из различных растворителей, что может быть вызвано олигомерной формой морфолина, входящего в молекулу комплекса с H4L.
Бесплатно
Статья научная
Разработана методика химического синтеза наночастиц меди в мицеллах поверхностно-активного вещества (ПАВ) катионного типа - цетилпиридиния хлорида (ЦПХ), выступающего в роли стабилизатора. За счет варьирования объемов восстановителя гидразина при фиксированном значении pH реакционной среды найдены оптимальные условия синтеза наночастиц меди с размером в пределах 40-280 нм. Полученные наночастицы меди представляют интерес для использования в таких областях, как электроника и химия. Синтезированные наночастицы меди охарактеризованы с помощью методов сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) и спектрофотометрии.
Бесплатно
Получение малоизнашиваемых платинированных титановых анодов
Статья научная
Рассмотрен способ изготовления малоизнашиваемых анодов из полупродуктов производства концентрата металлов платиновой группы посредством платинирования титановых матриц, удовлетворяющих условиям протекания электродных процессов в азотнокислых электролитах при электроэкстракции серебра в технологии аффинажа.
Бесплатно
Получение ферритовой керамики BaFe(11,9-х)Mn0,1TixO19 методом твердофазной реакции
Статья научная
Гексаферрит бария - один из таких материалов, который нашел применение в области электроники, энергетики. Важны его особые магнитные свойства: высокая коэрцитивная сила, магнитная проницаемость и т. д. В последнее время к блочной структуре этого материала проявлен большой интерес со стороны научного сообщества, что выражено в высокой публикационной активности. Однако до сих пор не представлен исчерпывающий обзор структуры и свойств замещённого марганцем и титаном гексаферрита бария. Именно эти легирующие элементы, согласно теоретическим обоснованиям, должны в значительной мере модифицировать кристаллическую решётку и свойства исследуемого объекта. В данной работе объектом исследования являются ферритные материалы со структурой магнетоплюмбита. Целью исследования является получение замещённого феррита состава BaFe(11,9-x)Mn0,1TixO19, где x = 0,1; 0,5 и 1. В ходе исследования была отработана технология получения исследуемого вещества методом твердофазного синтеза. Показано, что оптимальная температура синтеза составляет 1400 °С при выдержке 5 часов. Контроль химического состава осуществляли с помощью сканирующей электронной микроскопии с функцией микроанализа. Также было определено, что полученные керамические образцы имеют большое количество микропор, средний размер которых лежит в диапазоне 5-50 мкм. Оценка параметров элементарной ячейки синтезируемого вещества проведена с помощью рентгеноструктурного анализа. Выявлена немонотонность изменения параметров элементарной ячейки. Установлена корреляция в изменении температуры Кюри с увеличением концентрации легирующих элементов методом дифференциальной сканирующей калориметрии.
Бесплатно
Статья научная
Проведено комплексное исследование поликонденсационно-полимеризационного процесса получения органо-неорганических сополимеров из Ti(OPri)4 и гидроксиэтилметакрилата и в присутствии AgNO3, методами диэлектрической спектроскопии и калориметрии. Скорости процессов зависят от состава исходной реакционной смеси. При УФ-облучении образцов получены полимерные нанокомпозиты, содержащие наночастицы серебра размером от 4 до 12 нм. Условия синтеза оказывают существенное влияние на структуру неорганических цепей в полимерной органической матрице. Нанокомпозиты проявляют фотокаталитическую активность в реакции разложения метиленового оранжевого при УФ-облучении.
Бесплатно
