LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Хімічні науки → Саморозповсюджуюча взаємодія пероксидних сполук натрію з солями кадмію, цинку і купруму (І)

Cu2Сl2.

Методи дослідження. Для дослідження твердофазних реакцій використовувалися методи рентгенофазового, термічного й хімічного аналізу, ІЧ-спектроскопія, калориметрія. Теплофізичні параметри визначені методом регулярного нагріву другого роду.

Наукова новизна одержаних результатів. Наукова новизна роботи визначається наступними положеннями:

  • Вперше вивчені саморозповсюджуючі реакції в системах, що містять солі Cd+2, Zn+2, Сu+ і пероксидні сполуки натрію. Експериментально визначені умови реалізації реакцій в режимі СРВ.

  • Встановлені механізми процесів. Незалежно від термічної стабільності солі, окисно-відновлювальних властивостей її іонів, взаємодія здійснюється шляхом обміну катіонами Na+ пероксидної сполуки і катіонами солі.

    Встановлені два шляхи обмінної взаємодії: для вивчених солей першим етапом є дифузія катіонів Na+ до кристалічної решітки солі. Винятком є пероксидно-перхлоратні системи, в яких початок взаємодії визначається дифузією до структури пероксидних сполук натрію катіонів перхлорату.

  • Встановлена різниця у механізмах взаємодії пероксидних сполук натрію з сульфатами електронних аналогів Zn+2, Cd+2, що визначається розміром катіону.

  • Визначені кінетичні параметри окремих стадій процесів. Встановлено, що величини ефективних енергій активації взаємодії солей електронних аналогів Cd+2, Zn+2, Сu+, що містять однаковий аніон, з пероксидними сполуками натрію, мають практично однакові значення.

  • Розроблена математична модель процесів СРВ, що відрізняється від відомих стадією утворення активного Na2O2, вірогідно, з розупорядкованою структурою.

  • Встановлено, що швидкість переміщення фронту СРВ для всіх досліджених пероксидно-сольових систем визначається константою швидкості реакції при адіабатичній температурі.

  • Запропонована класифікація взаємодії в пероксидно-сольових системах.

    Обґрунтованість і достовірність наукових положень, висновків і рекомендацій підтверджуються коректним застосуванням сучасних методів дослідження, таких як рентгенофазовий і термічний, хімічний аналіз, ІЧ-спектроскопія, калориметрія. Перевірка адекватності одержаних результатів реальним процесам проведена шляхом порівняння розрахункових і теоретичних залежностей даних СРВ і ДТА з експериментальними даними.

    Наукове значення роботи. Результати поширюють уявлення про процеси, які мають місце в складних системах при реагуванні в режимі саморозповсюдження, а також розширюють можливості використання процесу СРВ: для синтезу різноманітних сполук, для переробки токсичних відходів тощо.

    Практичне значення одержаних результатів. Експериментальні результати і теоретичні положення роботи з саморозповсюджуючих реакцій мають практичний інтерес для розробки фізико-хімічних основ реакцій синтезу різних сполук в умовах СРВ, для розробки технологій утилізації твердих відходів, у тому числі, цинк- і кадмієвмісних відходів гальванічних виробництв. Системи Cu2Cl2-Na2O2 й Cu2Cl2-NaO2 використовуються як каталітично активний компонент при розробці нових хлорат- і перхлоратвмісних твердофазних джерел кисню. Математичні моделі СРВ і знайдені кінетичні параметри можуть використовуватися для аналізу аналогічних систем, мають інтерес для вирішення завдань, що стосуються екзотермічних реакцій, в тому числі, для вивчення й аналізу процесу синтезу складних оксидних систем, що мають властивості феритів. Реакції в досліджених системах використовуються в навчальному процесі як моделі технологій енергозберігання.

    Особистий внесок здобувача. Повний цикл досліджень, які включають основні наукові ідеї, постановку задачі й вибір об'єктів дослідження, належить автору. Постановка експериментальної частини роботи, розробка положень, що захищаються, інтерпретація, аналіз й узагальнення отриманих результатів, основні висновки проведені автором особисто. Обговорення результатів проводилось за участю наукового керівника д.х.н. В.В.Шаповалова. У проведенні термічного аналізу брав участь ст.викл. В.І.Ванін.

    Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертаційної роботи було викладено на: XV Українській конференції з неорганічної хімії з міжнародною участю (Київ, 2000 р.); XXI Міжнародній Чугаєвській конференції з координаційної хімії (Київ, 2004 р.), Українській конференції молодих вчених й аспірантів (Дніпропетровськ, 2005 р.), IV Міжнародній науковій конференції аспірантів та студентів "Охорона навколишнього середовища та раціональне використання природних ресурсів" (Донецьк, 2005 р.), IX Всеукраїнській науковій конференції аспірантів та студентів "Охорона навколишнього середовища та раціональне використання природних ресурсів" (Донецьк, 1999 р.); Х Всеукраїнській науковій конференції аспірантів та студентів "Охорона навколишнього середовища та раціональне використання природних ресурсів" (Донецьк, 2000 р.).

    Окремі етапи роботи були відзначені дипломом НАН України.

    Публікації. Основні положення дисертації опублікованів 9 статтях (усі в наукових фахових виданнях) та 6 тезах доповідей.

    Структура й обсяг роботи. Дисертація складається з вступу, п'яти розділів, висновку, списку використаних джерел з 128 найменувань, 1 додатка. Повний обсяг дисертації – 177 сторінок, з них 131 сторінка основного тексту, 150 повних сторінок з рисунками і таблицями (72 рисунки і 40 таблиць).


    ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ


    У вступі розкрита актуальність теми дисертації, обґрунтована необхідність проведення досліджень, сформульовані їх мета і задачі, а також наукова і практична цінність одержаних результатів.

    У першому розділі "Огляд літератури"зроблено огляд наукових публікацій, присвячених реакційній спроможності пероксидних сполук натрію. Наведено дані щодо взаємодії пероксиду і супероксиду натрію з простими речовинами, оксидами неметалів, а також металів. Наведено класифікацію реакцій між пероксидом натрію та оксидами металів.

    Проведені дослідження свідчать, що аналогічна класифікація щодо взаємодії у пероксидно-сольових твердофазних системах відсутня. На підставі літературних даних складено класифікацію реакцій між солями і пероксидними сполуками натрію, наведено приклади на кожний тип реакцій. Визначено, що найбільш дослідженими є реакції пероксидних сполук натрію з солями, що складаються з катіону, який не змінює свій ступінь окиснення, та аніону-окисника, що не реалізує в ході взаємодії свої окисні властивості. До таких систем відносяться реакції у пероксидно-сульфатних системах. Є дані щодо реакцій пероксидних сполук натрію з солями, складеними з катіону, що не змінює свій ступінь окиснення, та аніону-окисника, що в ході взаємодії відновлюється, на прикладі взаємодії між пероксидом натрію та перхлоратом магнію. На прикладі галогенідів свинцю розглянуті реакції між


  •