LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Хімічні науки → Редиспергування порошків карбонатів металів та структурні особливості їх седиментаційних осадів

мікроскопії для визначення розміру частинок; потенціометричний метод для визначення рН середовища; кондуктометричний метод для визначення питомої електропровідності; метод термогравіметричного аналізу; пікнометричний метод визначення густини порошків, метод визначення питомої поверхні за БЕТ та калориметричний метод визначення теплот змочування.

Наукова новизна одержаних результатів. На основі проведених досліджень агрегативної стійкості суспензій карбонатів металів (CuOH)2CO3, (NiOH)2CO3, MnCO3 та CoCO3 у різних дисперсійних середовищах та з допомогою запропонованого способу оцінки редиспергування високодисперсних порошків за показником кількості первинних частинок (Pn) в їхніх агрегатах вперше показано, що:

  • під час редиспергування порошків у рідкому середовищі відбуваються два послідовні процеси: перший – розтікання рідини по поверхні частинок шляхом переміщення у відкритих полідисперсних порах та другий – проникнення рідини в області замкненого повітря, сукупна дія яких зумовлює кінцевий ступінь редиспергування та впливає на агрегативну стійкість суспензій;

  • вплив ПАР (TRITON X-100, ATLAS G-3300 та HYAMINE 1622) на редиспергувальну здатність середовища залежить від дисперсності порошків (розмірів пор, які існують у них) та обґрунтовано, що для досягнення найкращої агрегативної та седиментаційної стійкості суспензій карбонатів металів необхідно поєднувати високу редиспергувальну здатність середовища з його здатністю забезпечувати високу агрегативну стабільність;

  • величина об'ємного наповнення дисперсних систем, понад яку агрегативні процеси в них прискорюються, залежить тільки від температури та константи Гамакера;

  • просторова структура випадково сформована із одиночних сферичних частинок одного розміру характеризується тим, що в околі вибраної частинки перебувають в середньому 10,80,6 частинок, з них 5,90,3 мають безпосередній контакт, а 4,90,3 розділені прошарком повітря товщиною біля однієї десятої радіуса частинок;

  • просторові структури, сформовані з частинок порошків досліджуваних карбонатів, є неоднорідними і збільшення ступеня дисперсності частинок (зменшення їхніх розмірів) сприяє формуванню менш щільних та більш неоднорідних просторових структур.

Практичне значення одержаних результатів. Результати дослідження розширюють уявлення про процеси редиспергування високодисперсних порошків у рідинах та їхній вплив на агрегативну стійкість та просторову структуру дисперсних систем. Отримані результати можуть бути використані для цілеспрямованого регулювання властивостей композицій на основі карбонатів металів, зокрема створення оптимальних умов для їхнього термічного розкладу та синтезу функціональної кераміки.

Особистий внесок здобувача. Аналіз літературних результатів, планування та проведення експериментальних досліджень, обробка та систематизація одержаних результатів проведені здобувачем особисто. Постановка задач та узагальнення результатів експериментів і розрахунків проводилися спільно з науковим керівником професором З.М. Яремком та кандидатом хімічних наук Л.Б. Федушинською.

Апробація результатів дисертації. Основні наукові результати дисертаційної роботи викладені та обговорені на 9–11-ій наукових конференціях "Львівські хімічні читання" (2003, 2005 і 2007 рр., Львів); на X та XI–ому Українсько-польських симпозіумах "Теоретичні та експериментальні дослідження міжфазних явищ та їхні технологічні застосування" (2006, Львів і 2007 р. Красноброд – Замосць (Польща)); на міжнародній науковій конференції "Фізика невпорядкованих систем" (2003 р., Львів), на 7-ій Всеукраїнській конференції студентів та аспірантів "Сучасні проблеми хімії" (2006 р., Київ) та на звітній науковій конференції Львівського національного університету імені Івана Франка (2008 р., Львів).

Публікації. За результатами дисертаційної роботи опубліковано сім статей у вітчизняних та закордонних наукових фахових журналах та сім тез доповідей на конференціях та симпозіумах.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається із вступу, семи розділів, висновків і списку використаних у роботі літературних джерел (155 найменувань). Робота викладена на 115 сторінках і містить 11 таблиць та 32 рисунки.


ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ


У вступі обґрунтовано актуальність теми дисертаційної роботи, визначено мету та основні завдання дослідження, висвітлено наукову новизну та практичне значення отриманих результатів, представлені відомості про апробацію роботи.

У першому розділі узагальнені результати вивчення колоїдно-хімічних властивостей порошків, подана класифікація дисперсних частинок, описані методи визначення їхніх розмірів та основні характеристики, обговорені питання формування однорідної коагуляційної структури проміжних дисперсних систем як однієї з необхідних умов одержання композиційних та керамічних матеріалів із заданими властивостями, показано вплив редиспергування порошків у рідинах на щільність об'ємного наповнення дисперсних систем, проаналізовано особливості адсорбції та стабілізації суспензій поліелектролітами і поверхнево-активними речовинами.

У другому розділі наведено основні характеристики вихідних речовин, описано методики приготування суспензій та методи дослідження вихідних речовин та колоїдно-хімічних властивостей суспензій основних карбонатів купруму та ніколу і карбонатів мангану та кобальту.

У дослідженнях використовували основний карбонат купруму з середнім діаметром первинних частинок (de = 5,2 мкм), карбонат мангану (de = 3,2 мкм), основний карбонат ніколу (de = 0,4 мкм), карбонат кобальту (de = 0,2 мкм), неіонну (TRITON X-100), катіонну (Hyamine 1622) та аніонну (ATLAS G-3300) промислові ПАР.

Агрегативну стійкість суспензій оцінювали за діаметром агрегатів частинок, який визначали методом седиментаційного аналізу (спектрофлуориметр СМ 2203), розмір первинних частинок карбонатів металів та їхню форму (рис. 1) спостерігали за допомогою скануючої електронної мікроскопії на приладі "Gemini DSM 289" (Zeiss, Німеччина). рН суспензій вимірювали потенціометричним методом (рН/conductivity meter OK 117), а електропровідність – методом кондуктометрії (рН/conductivity meter OK 117). Термічний розклад карбонатів у атмосфері повітря досліджували, використовуючи дериватограф ОD-103 системи Паулік-Паулік-Ердей. Вимірювання питомої поверхні частинок проводили за методом БЕТ на "Autosorb – 1" (Quantachrome, США). Калориметричними дослідженнями визначали теплоти змочування порошків.

Коагуляційну структуру осадів суспензій у різних