CC BY
6chemical and elemental composition of clays from coal deposits in Tajikistan. It is established that the structure of clay materials depends on the rock-forming macronutrients. It was found that the high specific surface area, isomorphic substitutions, the abundance of crystal lattice chips and uncompensated charges give clay minerals a cation exchange ability. They are also able to chemically bind water. Studies have shown that they can be used to make composite materials.
Key words: clays of coal deposits-structure of clay minerals-kaolin clay-montmorillonite-composite materials
Сведение об авторах:
Маматов Э.Д.- к.т.н., ведущий научный сотрудник Института химии им. В.И.Никитина
НАН Таджикистана, e-mail: [email protected]
Валиев Ю.Я. к.г-м.н., ведущий научный сотрудник Института химии им. В.И.Никитина
НАН Таджикистана,
Каюмова С.М.-PhD, Ходжаев И.И.- Рhd, Иматова-магистрант About authors:
Mamatov E. D. - Ph. D student, Leading Researcher of the Institute of Chemistry named after V. I.
Nikitin, National Academy of Sciences of Tajikistan, 734063, Tajikistan, Dushanbe, Aini street,
299/2. E-mail: [email protected]
Valiev Yu. Ya., PhD, Leading Researcher of V. I. Nikitin Institute of Chemistry of the National
Academy of Sciences of Tajikistan,
Kayumova, S. M. - PhD student, Khodzhaev I.I. - PhD student, Imatova - master student.
ВЛИЯНИЕ ДОБАВОК НАТРИЯ НА ТЕМПЕРАТУРНУЮ ЗАВИСИМОСТЬ ТЕПЛОЕМКОСТИ СВИНЦОВО-СУРЬМЯННОГО СПЛАВА ССу3
Ганиев И.Н., Окилов. Ш.Ш., Амаков. С.Б., Эшов. Б.Б., Муллоева Н.М.
ГНУ «Институт химии им. В.И. Никитина» Национальной академии наук Таджикистана, ГНУ «Центр исследования инновационных технологий» при Национальной академии наук Таджикистана
Сплавы свинца с сурьмой используют в производстве пуль и типографского шрифта, а сплавы свинца c сурьмой и оловом — для фигурного литья и подшипников. Сплавы свинца с сурьмой обычно применяют для оболочек кабелей и пластин электрических аккумуляторов. Основным материалом для оболочек из свинцового сплава является технически чистый свинец [1,2]
В данной работе определяются средние теплоемкости по всему измеряемому интервалу температур. Коэффициенты теплопередачи а для всех образцов предполагаются одинаковыми.
Для определения скорости охлаждения строят кривые охлаждения эталона и исследуемых образцов. Кривая охлаждения представляет собой зависимость температуры образца от времени при охлаждении его в неподвижном воздухе.
Передача тепла от более нагретого тела к менее нагретому - процесс, стремящийся к установлению термодинамического равновесия в системе, состоящей из огромного числа частиц, т.е. это релаксационный процесс, который можно описать во времени экспонентой. В нашем случае нагретое тело передает свое тепло окружающей среде (т.е. телу с бесконечно большой теплоемкостью), поэтому температуру окружающей среды можно считать постоянной (Т0). Тогда закон изменения температуры тела от времени можно записать в виде
Т = ае~bт + р е- кт, (1) где a, b, p, k - постоянные для данного образца; т - время охлаждения. Измерение теплоемкости проводилось по методике приведённой в работах [3-6]. Теплоемкость свинцово-сурьмяного сплава ССу3 с натрием измеряли в режиме «охлаждения». Обработка результатов измерений и построение графиков производилось с помощью программ MS Excel и Sigma Plot. Значения коэффициента корреляции составлял величину R^f, > 0,997 подтверждая правильность выбора аппроксимирующей функции. Экспериментально полученные кривые охлаждения образцов свинцово-сурьмяного сплава ССу3 с натрием представлены на рис. 1.
Дифференцируя уравнение (1 ) по т, получаем уравнение для определения скорости охлаждения сплавов
Значения коэффициентов a, b, p, k, ab, pk в уравнении (2) для исследованных сплавов приведены в таблице 1. Кривые зависимости скорости охлаждения от температуры для образцов из свинцово-сурьмяного сплава ССу3, легированного натрия представлены на рис. 1.
Рассчитанные значения коэффициентов полиномы (2), определяли, проведя компьютерную обработку (таблица 1).
Рис. 1. Зависимости температуры от времени охлаждения (а) и скорости охлаждения от температуры (б) для образцов из свинцово-сурьмяного сплава ССу3 с натрием и эталона (РЬ марки С00). Таблица 1-Значения коэффициентов а, Ь, р, к, аЬ, рк уравнении
(2) для свинцово-сурьмяного сплава CCy3, леги рованного натрием и эталона (Pb марки С00)
Содержание натрия в сплаве, мас.% a, K bCO'3, с1 p, K k W'5 c'1 ab CO 2, Kc'1 pkCO'3, Kc'1
0,0 264,43 8,87 305,18 0,28 0,23 8,59
0.05 264,44 8,87 305,18 0,28 0,23 8,60
0.1 264,43 8,87 305,68 0,28 0,23 8,59
0.5 264,43 8,87 304,48 0,28 0,23 8,59
Эталон 238,24 8,67 303,60 0,27 0,21 8,14
Далее по рассчитанным значениям величин скорости охлаждения образцов из сплавов эталона и теплоемкость эталоны по уравнению (3) была вычислена удельная теплоемкость сплава ССу3 с натрием.
Результаты расчета Ср показывают, что температурная зависимость удельной теплоемкости свинцово-сурьмяного сплава ССуЗ, легированного натрием и эталона (РЬ марки С00) описываются уравнением вида
С°о = а + ЬТ + еТ2 + ¿Т. (4)
Таблица 2 -Значения коэффициентов а, Ь, с, й уравнении (4) для свинцово-сурьмяного сплава
CCy3, легированного нат рием и эталона (Pb марки С00)
Содержание натрия в сплаве, мас.% а, Дж/(кгК) b, Дж/(кгК2) с-10-3, Дж/(кгК3) d'10-5, Дж/(кгК4) Коэффициент корреляции R,%
0,0 -159,36 1.95 4,16 0,303 0,9985
0.05 -159,28 1,95 4,16 0,303 0,9983
0.1 -168,03 2,01 4,29 0,313 0,9976
0.5 -167,50 2,01 4,31 0,316 0,9980
Эталон 105,60 0.09 0,08 0,005 1,0
Таблица 3 -Температурная зависимость удельной теплоёмкости (Дж/(кгК) )свинцово-
Содержание натрия в сплаве, мас.% Т.К
300 350 400 450 500
0,0 131,57 141,383 146,19 148,29 149,93
0.05 133,24 143,668 149,19 152,10 154,66
0.1 133,43 144,205 149,96 153,04 155,81
0.5 133,93 144,692 150,49 153,70 156,69
Эталон 127,50 130,231 132,80 135,24 137,60
Как видно из таблицы 3 с ростом содержания натрия в сплаве ССуЗ и температуры теплоёмкость сплавов увеличивается.
Таким образом в режиме «охлаждения» по известной теплоемкости эталонного образца из свинца марки С00 установлена температурная зависимость удельной теплоемкости свинцово-сурьмяного сплава CCy3, легированного натрием.
ЛИТЕРАТУРА
1) Дунаев Ю.Д. Нерастворимые аноды из сплавов на основе свинца. -Алма-Ата: «Наука КазССР», 1978. 316 с.
2) Taranjot K., Jeewan Sh., Tejbir S. Feasibility of Pb-Zn Binaiy Alloys as Gamma Rays Shielding Materials // International Journal ofPure and Applied Physics. 2017. Vol. 13. No 1. P. 222-225.
3) Chikova OA., Sakun G.V., Tsepelev V.S. Formation of Cu-Pb alloys by means of liquid metal homogenization // Russian Journal of Non-Ferrous Metals. 2016. Vol. 57. P. 580-585.
4) Муллоева Н.М., Ганиев И.Н. Сплавы свинца с щелочноземельными металлами: монография. -Душанбе: ООО «Андалеб - Р», 2015. -168с.
5) Худойбердизода С.У., Ганиев И. Н., Отаджонов С. Э., Муллоева Н.М., Якубов У. Ш. Температурная зависимость теплоёмкости и изменений термодинамических функций свинцово-сурьмяного сплава ССу3, легированного теллуром: Вестник Санкт-Петербургского государственного университета технологии и дизайна. Серия 1: Естественные и технические науки. -2020. -№2. -С. 103-108.
6) ОХ. Ниёзов, И.Н. Ганиев, А.Г. Сафаров, Н.М. Муллоева, У.Ш. Якубов. Температурная зависимость теплоемкости и изменение термодинамических функций свинцового сплава ССу3 с кальцием / // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия «Металлургия». 2019. -N°3. -С. 44-52.
ВЛИЯНИЕ ДОБАВОК НАТРИЯ НА ТЕМПЕРАТУРНУЮ ЗАВИСИМОСТЬ ТЕПЛОЕМКОСТИ СВИНЦОВО-СУРЬМЯННОГО СПЛАВА ССу3
В работе удельная теплоёмкость свинцово-сурьмянного сплава ССу3, легированного натрием определялось в режиме «охлаждения» по известной теплоёмкости эталонного образца из свинца марки С00 . Используя скорости охлаждения исследуемых образцов из сплавов и эталона и их массы рассчитали удельную теплоемкость сплава ССу3 с натрием в зависимости от температуры. Показано, что с ростом температуры и содержания натрия теплоемкость растёт. От содержания натрия теплоемкость сплавов увеличивается.
Ключевые слова: свинцово - сурьмяный сплав ССу3, натрий, теплоемкость.
THE INFLUENCE OF SODIUM ADDITIVES ON THE TEMPERATURE DEPENDENCE OF THE HEAT CAPACITY OF THE LEAD-ANTIMONY ALLOY CCu3
In the article, the specific heat capacity of the lead-antimony alloy SSy3 doped with sodium was determined in the «cooling» mode from the known heat capacity ofa reference sample made oflead grade C00.
Using the cooling rates of the studied samples from the alloys and the standard and their masses, we calculated the specific heat of the SSy3 alloy with sodium as a function of temperature. It is shown that the heat capacity increases with increasing temperature and sodium content. The heat capacity of the alloys increases with the sodium content.
Key words: lead - antimony alloy SSy3, sodium, heat capacity. Сведение об авторах:
Ганиев Изатулло Наврузович- академик НАН Таджикистана, д.х.н., профессор, зав. лабораторией Института химии В.И. Никитина НАН Таджикистана, ganievizatullo48@gmail. com
Окилов Шахром Шукурбоевич- научный сотрудник Государственного научного учреждения «Центр исследования инновационных технологий при НАН Таджикистана» [email protected]
Эшов Бахтиёр Бадалович - д.т.н., доцент, директор Государственного научного учреждения «Центр исследования инновационных технологий при НАН Таджикистана» ishov1967@mail. ru
Муллоева Нукра Мазабшоевна- к.х.н., зав. лабораторией Государственного научного учреждения «Центр исследования инновационных технологий при НАН Таджикистана» [email protected] About the authors:
Ganiev Izatullo Navruzovich - Academician of the National Academy of Sciences of Tajikistan, Doctor of Chemical Sciences, Professor, the Head of the laboratory of the Institute of Chemistry by name V.I. Nikitin, National Academy of Sciences of Tajikistan, [email protected] Okilov Shakhrom Shukurboevich - Researcher of State Scientific Institution «Center for Research of Innovative Technologies at the National Academy of Sciences of Tajikistan» [email protected]
Eshov Bakhtiyor Badalovich - Doctor of Technical Sciences, Associate Professor, Director of State Scientific Institution «Center for Research of Innovative Technologies at the National Academy of Sciences of Tajikistan» [email protected]
Mulloeva Nukra Mazabshoevna - Candidate of Chemical Sciences, the Head of the laboratory of State Scientific Institution «Center for Research of Innovative Technologies at the National Academy of Sciences of Tajikistan» [email protected]
УДК 669.054.669.713
ИСЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ АЛЮМОСОДЕРЖАЩЕГО
СЫРЬЯ ЮГО-ЗАПАДНОГО ПАМИРА
Бахтовари М., Муххабатов Х.К., Мирзоев Б., Алишери З.
ТГПУ имени Садриддина Айни Филиал МГУ имени М.В. Ломоносова в г. Душанбе
Освоение новых местных сырьевых источников алюмосодержащих минералов, проведение поисковых и изыскательских работ на этих проявлениях и месторождениях, также, как и последующая разработка способов обогащения таких минералов и их комплексное использование является инновационным научно-техническим решением задачи развития Республики Таджикистан. Проведение поисковых и изыскательских работ на такие виды полезных ископаемых невозможно без понимания закономерностей геологического строения и характеристик рудовмещающих толщ. На сегодняшний день перспективными видами сырья для получения глинозема в Республике Таджикистан являются: нефелиновые сианит Турпи, сианиты Зидди, алюмосодержащие минералы месторождения Курговат с большими запасами сырья [1]. Наряду с перечисленными месторождениями, большой практический интерес представляет глиноземсодержащие метаморфические породы архейской Шахдаринской серии на Юго-Западном Памире.
Как известно, во всем мире основными сырьём для производства алюминия в настоящее время являются высококачественные бокситы, промышленные запасы которых ограничены. В связи с этим в настоящее время во многих странах разрабатываются новые способы переработки высококремнистого небокситового сырья: нефелиновых сиенитов, кианита, силлиманита, мусковитов, ставролитов, зол, глин и др., запасы которого огромны. В составе названных алюмосодержащих веществ кроме глинозема имеются другие полезные компоненты, из которых можно получать глинозем, поташ, сода, цемент, калийные удобрения и другие продукты. Таджикистан не обладает значительными запасами высококачественных глинозёмных руд, которые могли бы обеспечить потребности алюминиевой промышленности Таджикистана. Исходя из этого, авторами предыдущих работ была разработана технология получения глинозема и других продуктов из нефелиновых сиенитов, ставролита и мусковита [1 — 3]. Наряду с перечисленными месторождениями большой интерес представляют глиноземсодержащие метаморфические породы архейских Шохдаринской и Мургабской серий Юго-Западного Памира. В ходе поисковых работ на глиноземное сырьё была исследована Шохдаринская серия, распространенная на северо-востоке Юго-Западного Памира. Серия состоит из Хорогской, Шугнанской, Даршайской, Врангской, Друмдаринской свит, сложенных высокоглиноземистыми кианит-силлиманитовыми гнейсами, имеющими широкое распространение [4, 5]. Из этих пород была отобрана технологическая проба массой 15 кг (для технологических целей и химического анализа).
После чего были проведены дробление и размол технологической пробы которую пропустили через сито с размерами 0,063 мм, после тщательного перемешивания до однородной массы и отобрали усреднению пробу. Был проверен полный химический анализ каждой из этих проб для определения процентного содержания основных химических соединений, входящих в состав силлиманит-кианитовых гнейсов. Результаты химанализа, приведены в таблице №1.
Таблица №1
Химический состав силлиманита
№ Массовое содержание оксидов, %
1. SiÜ2 TiÜ2 Ae2Ü3 Fe2Ü3 MgO CaÜ K2Ü Na2Ü
2. 34,3-42,5 0,4-0,6 38,1-58,9 0,4-0,7 Следи 0,5-0,8 0,3-0,5 1,0-1,7
Результаты химического анализа оксидов в минерале Ае20(8Ю4) кианита приведены в таблице
№2.
Таблица №2
№ Массовое содержание оксидов, %
1. SiÜ2 TiÜ2 Ae2Ü3 Fe2Ü3 MgÜ CaÜ K2Ü Na2Ü
2. 39,3-46,4 0,2-0,4 39,3-61,2 0,7-2,9 0,2-0,4 0,6-1,0 0,2-1,5
