Влияние комплексообразователя на очистку воды и водных растворов Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

Решетневскце чтения

За счет высокой плотности тока и вибрации полируемой детали электрохимический процесс занимает не более 3-5 с и происходит в режиме диффузионной кинетики. За счет чередования циклов полирования с паузами получена шероховатость поверхности Rа = 0,2 мкм. Расхождение экспериментальных значений Rz для каждого цикла ЭХП от расчетных составляет 5-7 %, что подтверждает правильность выбранной модели ЭХП.

Использование зависимости шероховатости поверхности после каждого цикла полирования от элек-

трохимических свойств обрабатываемого материала и параметров обработки позволяет аналитически оценить шероховатость поверхности, что упрощает использование способа в технологиях электрохимического полирования.

Библиографическая ссылка

1. Способ электрохимического полирования металлов и сплавов / И. Я. Шестаков, Л. А. Бабкина ; пат. № 2451773, (Россия) С25Б 3/16 В23Н 3/00 ; заявл. 21.12.2009 ; опубл. 27.05.2012. Бюл. № 15.

I. Y. Shestakov, L. A. Babkina Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev, Russia, Krasnoyarsk

DETERMINED PARAMETERS MODES OF ELECTROCHEMICAL POLISHING

Experimentally determined modes of electrochemical polishing. Analytical expressions for calculate the time of one cycle of polishing, the pause between cycles, and surface roughness parameters are presented.

© Шестаков И. Я., Бабкина Л. А., 2012

УДК 628.16.087

И. Я. Шестаков Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Россия, Красноярск

О. В. Раева

Сибирский федеральный университет, Россия, Красноярск

ВЛИЯНИЕ КОМПЛЕКСООБРАЗОВАТЕЛЯ НА ОЧИСТКУ ВОДЫ И ВОДНЫХ РАСТВОРОВ

Широкому внедрению электрохимических методов очистки воды и водных растворов препятствуют большие энергозатраты и громоздкость оборудования. Представлены результаты испытаний электрохимического способа очистки воды и водных растворов при наличии комплексообразователя.

В производстве деталей летательных аппаратов применяются гальванические процессы, в результате которых происходит загрязнение сточных вод ионами металлов.

К одному из наиболее перспективных направлений очистки воды и водных растворов следует отнести электрохимические методы и, в частности, электрохимические методы очистки воды на переменном токе промышленной частоты.

Однако большое потребление электроэнергии, использование растворимых электродов ограничивают применение электрохимических процессов на практике.

В Сибирском государственном аэрокосмическом университете разработан способ очистки воды и водных растворов от анионов и катионов электрохимическим методом с применением нерастворимых электродов и переменного тока [1; 2].

Для реализации предлагаемого способа процесс очистки проводят в электролизере, выполненном из чередующихся пластин. Материал электродов: нержавеющая сталь 12Х18Н10Т, титановый сплав ОТ 4-0.

Температура воды равна 20-25 °С. Расстояние между электродами составляет 12 мм. Продолжительность процесса очистки - 10 мин при силе тока 0,5 А и напряжении на клеммах электродов 4,1 В.

Обработке подвергался водный раствор, содержащий ионы кадмия (II), меди (II), никеля (II) и хрома (VI). Начальная концентрация каждого иона в растворе около 0,5 мг/л.

Перед отстаиванием в раствор вводился комплек-сообразователь - соль железа двухвалентного. Соотношение начальных концентраций иона комплексо-образователя и очищаемого иона изменялось от 1:1 до 10:1. Время отстаивания раствора составляло около десяти суток.

Затем проводился количественный анализ ионов, содержащихся в водном растворе, на масс-спектрометре Agilent 7500 ICP -MS в лаборатории рентгеновских и спектральных методов анализа Института химии и химических технологий (ИХиХТ). Результаты экспериментов представлены на рисунке.

Перспективные материалы и технологии в аэрокосмической отрасли

s 1»

и о -

О 2:1 4:1 61 8:1 101 12:1

Зависимость степени очистки ионов металлов от соотношения начальных концентраций иона комплексообразователя и очищаемого иона. Степени очистки: 1 - хрома; 2 - меди; 3 - кадмия; 4 - никеля

Таким образом, повышение концентрации иона комплексообразователя приводит к увеличению степени очистки всех очищаемых ионов. При этом удельные энергозатраты составляют 0,34 (кВт-ч)/м3. В то время как при очистке электрокоагуляцией с растворимыми электродами удельные энергозатраты составляют 3-5 (кВт-ч)/м3.

Библиографические ссылки

1. Способ очистки воды и водных растворов от анионов и катионов / А. И. Стрюк, И. Я. Шестаков, А. А. Фадеев и др. ; патент РФ №2213701, С 02 Б 1/46//С 02 Б 103:16 ; опубл., Бюл. № 28. 10.10.2003.

2. Установка очистки воды и водных растворов от анионов и катионов / А. И. Стрюк, И. Я. Шестаков, А. А. Фадеев и др. ; пат. С. №18532, С 02 Б 1/46 ; опубл., Бюл. № 1. 27.06.2001.

I. Ya. Shestakov

Siberian State Aerospase University named after Academician M. F. Reshetnev, Russia, Krasnoyarsk

O. V. Raeva

Siberian Federal University, Russia, Krasnoyarsk

COMPLEXING AGENT EFFECT ON CLEANING WATER AND WATER SOLUTIONS

Widespread adoption of electrochemical methods of water and water solutions cleaning is prevented by high energy consumption and equipment inconvenience. This article presents the results of tests of the electrochemical process for cleaning water and water solutions in case complexing agent is introduced.

© mecraKOB H. PaeBa O. B., 2012

УДК 539.3

М. С. Эльберг

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Россия, Красноярск

В. П. Жереб

Сибирский федеральный университет, Россия, Красноярск О ПРИРОДЕ МЕТАСТАБИЛЬНОГО ГЕРМАНАТА СВИНЦА PbGeO3

Метастабильная фаза РЬ0в03 была получена при кристаллизации медленно охлаждаемого со скоростью 10 град/мин расплава стехиометрического состава, предварительно перегретого до 950 °С. С помощью рент-генофазового анализа установлена ее изоструктурность оксиду свинца РЬ12019. Обсуждается влияние полимеризации [0в04] - тетраэдров на реализацию метастабильного состояния этой фазы.

Интерес к явлению метастабильного фазообразо-вания в бинарной системе, содержащей РЬО и ве02, связан с большим практическим значением образующихся в этой системе фаз. Свинцово-германатные стекла широко используются для получения оптических волокон и оптоэлектронных материалов. Стабильные кристаллические фазы, возникающие в системе РЬ0-ве02, являются пьезо- и сегнетоэлектрика-ми и также находят разнообразное применение как материалы электронной техники. Однако сведения о характере фазового равновесия в системе РЬ0-ве02 у разных авторов не совпадают. Указанные противоре-

чия в фазовых отношениях в этой системе некоторые исследователи связывают с реализацией метастабиль-ных состояний в процессах формирования термодинамически стабильных фаз.

Отсутствует единое мнение и о природе метаста-бильных состояний в этой системе. В [1] причиной метастабильного фазообразования в системе РЬ0-ве02 считали способность германия иметь как тетра-эдрическую, так и октаэдрическую координацию по кислороду. Действительно, сложный характер линий фазовых равновесий на представленных в этой работе диаграммах состояния, наводил на мысль о небинар-