Статті КПАтаЗХТ УДХТУ

Permanent URI for this collectionhttps://crust.ust.edu.ua/handle/123456789/20511

ENG: Articles

Browse

Now showing 1 - 7 of 7

Анодне розчинення олова і свинцю в метансульфонатних розчинах
(Вісник Херсонського національного технічного університету, 2025) Кучер, Вадим; Скнар, Юрій Євгенович; Скнар, Ірина Володимирівна; Бутиріна, Тетяна Євгенівна
UKR: Важливою прикладною задачею сьогодення є вибіркове виділення олова, свинцю, міді та інших цінних елемен-тів зі сплавів, отриманих у процесі переробки відпрацьованої електронної та комп’ютерної техніки. Обсяг таких відходів стрімко зростає через швидкий розвиток інформаційних технологій і матеріалознавства, що спричиняє постійну потребу в оновленні електронних пристроїв. Переробка кольорових металів є економічно вигідною, сприяє екологічній безпеці і забезпечує промисловість критично важливими металами. Енергоефективним методом роз-ділення металів у таких відходах є їх гідрометалургійна обробка. Багатокомпонентні сплави розчиняються у кис-лих або лужних середовищах, після чого проводиться селективне розділення окремих компонентів. Для одночасного розчинення олова і свинцю з брухту електротехнічного сплаву доцільно використовувати розчини вилуговування, в яких утворюються розчинні сполуки цих металів. Одними із найбільш перспективних в цьому аспекті є розчини на основі метансульфонової кислоти. Для контрольованого і селективного розчинення сплавів використовується метод анодного розчинення. В даній роботі проведено дослідження анодного розчинення олова і свинцю в розчині метансульфонової кислоти. В досліджені використано мембранний електроліз, при якому аноліт був відокрем-лений від католіту аніонообмінною мембраною. Встановлено, що стовідсоткове розчинення олова з утворенням іонів олова(ІІ) відбувається у розчині 1 моль/л метансульфонової кислоти в діапазоні густин струму 0,5–3 А/дм2. В діапазоні густини струму 3–6 А/дм2 вихід за струмом утворення іонів олова(ІІ) знижується внаслідок пере-бігу паралельного анодного процесу окиснення олова до олова(IV). Вихід за струмом анодного розчинення свинцю з утворенням іонів плюмбум(ІІ) в досліджуваному інтервалі густин струму становить 100 %. Встановлено, що при концентруванні аноліту під час мембранного електролізу олова і свинцю спостерігається перехід води з като-літу в аноліт під дією осмотичного тиску. Для нівелювання цього ефекту запропоновано підтримувати концен-трацію кислоти у католіті на рівні 3,5 моль/л при концентруванні аноліту за іонами металів на рівні 1,85 моль/л.
Вплив сульфурумісних органічних речовин на структуру та внутрішні напруги нікелю, отриманого при електроекстракції
(Вісник КрНУ імені Михайла Остроградського, 2025) Скнар, Юрій Євгенович; Скнар, Ірина Володимирівна; Бутиріна, Тетяна Євгенівна
UKR: Дослідження присвячено актуальній темі переробки нікельумісних жаростійких сплавів з отриманням нікелю шляхом електроекстракції з розчину вилуговування. Нікель належить до стратегічно важливих металів в оборонному комплексі, його рециклінгове використання є пріоритетним з огляду на дефіцитність і дорожнечу. Висока чистота нікелю, отриманого в результаті переробки лому жаростійких сплавів, досягається при використанні електрохімічного способу вилучення його з розчинів вилуговування. У роботі використано метансульфонатний розчин вилуговування з додаванням до нього сульфурумісних органічних речовин. Досліджено вплив аллілсуль-фонату, ортоарилсульфонату й сахаринату натрію на структуру та внутрішні напруги нікелю, отриманого шляхом електроекстракції. Установлено, що всі досліджувані органічні речовини сприяють подрібненню кристалітів нікелю. Розмір кристалітів нікелю є меншим за присутності в метансульфонатному розчині аллілсульфонату натрію порівняно з ортоарилсульфонатом натрію. Показано, що аллілсульфонат сильніше адсорбується на поверхні катоду, ніж ортоарилсульфонат, на що вказує більша кількість сульфуру, що інкорпорується в нікель. Установлено, що найбільш ефективним модифікатором структури нікелю є сахаринат натрію. Зменшення розмірів кристалітів нікелю досягається за десятикратно меншої кількості сахаринату натрію, ніж аллілсульфонату й ортоарилсуль-фонату натрію. Для всіх органічних речовин у досліджуваному діапазоні концентрацій характерна інкорпорація сульфуру в кількості, що не перевищує 0,1 % (ат). Для пояснення впливу цих органічних речовин на структуру нікелю, отриманого електроекстракцією з метансульфонатного розчину, запропоновано модель десульфування, яка передбачає інкорпорацію сульфуру в нікелеву кристалічну ґратку у формі твердого розчину й сульфіду нікелю на межах кристалітів. Показано, що зменшення внутрішніх напруг досягається за рахунок зниження енергії на межах кристалітів і послаблення сил когезії, які викликають коалесценцію кристалітів.
Електроекстракція нікелю із метансульфонатних розчинів вилуговування
(Вісник Хмельницького національного університету, 2025) Скнар, Юрій Євгенович; Скнар, Ірина Володимирівна; Бутиріна, Тетяна Євгенівна
UKR: Важливою прикладною задачею є селективне вилучення цінних компонентів із лому сплавів тугоплавких металів з металами групи заліза, що містять значну кількість рідкісних металів. Нагальність та актуальність досліджень в даній царині зумовлена стратегічним значенням цих металів для оборонної промисловості України, оскільки сплави на їх основі мають унікальні фізико-механічні властивості та використовуються,зокрема, як конструкційні матеріали у газотурбінному обладнанні і елементах військової техніки. З огляду на те, що термін служби авіаційних турбореактивних двигунів залежить від ресурсу найбільш важливих компонентів, підвищення їхньої надійності можливе завдяки використанню високочистих компонентів жароміцних сплавів на основі нікелю. Енергетично ощадним є гідрометалургійний спосіб переробки відпрацьованих деталей з таких сплавів. Переведений у розчин нікель може бути виділений хімічним або електрохімічнимспособом. Електроекстракція представляє собоюнайбільш селективний спосіб виділення нікелю високої чистоти з розчину вилуговування. Для вилучення нікелю з низькими внутрішніми напругами використовуються сульфурвмісні органічні речовини, що додаються до розчину електроекстрації. В представленій роботідосліджено новий тип розчину вилуговування на основі метансульфонової кислоти, солі якої є високорозчинними у водному середовищі. В якості сульфурвмісних знижувачів внутрішніх напруг використано ортоарилсульфонат та сахаринат натрію. Встановлено, що виділення нікелю з метансульфонатного розчину відбувається при меншій поляризації порівняно з сульфатним розчином. Дія ортоарилсульфонату натрію в кількості 15 ммоль/л на кінетику виділення нікелю з метансульфонатного розчину є несуттєвою. Сахаринат натрію збільшує поляризацію виділення нікелю з метансульфонатного розчину на 100 мВ вже при концентрації 0,25 мммоль/л. Отримано нікель без внутрішніх напруг з метансульфонатного розчину за присутності 15 ммоль/л ортоарилсульфонату або 0,05 ммоль/л сахаринату натрію. Діапазон густин струму отримання ненапруженого нікелю у випадку ортоарилсульфонату натрію становить 2 –7 А/дм2, для сахаринату натріюцей діапазон 2 –5 А/дм2
Електроекстракція олова із метансульфонатних розчинів
(Вісник Хмельницького національного університету, 2025) Кучер, Вадим; Скнар, Юрій Євгенович; Скнар, Ірина Володимирівна; Бутиріна, Тетяна Євгенівна
UKR: Важливою прикладною задачею є селективне вилучення олова, міді та інших цінних компонентів із сплавів, що отримують при переробці відпрацьованої електронної та комп’ютерної техніки. Кількість таких відходів стрімко зростає у зв’язку з надзвичайно прискореними темпами розвитку інформаційних технологій і матеріалознавства, що призводять до формування потреби у постійному оновленні електронних пристроїв. Рециклінгове використання кольорових металів є економічно, екологічно та соціально доцільним і вже понад 30% олова отримується з електротехнічного брухту. Енергоощадним способом розділення металів з означених відходів є гідрометалургійна їх обробка. Багатокомпонентні сплави розчиняються в кислих або лужних розчинах вилуговування і в подальшому піддаються селективному покомпонентному розділенню. До найбільш селективного і керованого способу виділення чистого олова відноситься електроекстракція. Отримання компактних осадів олова високої чистоти можливе при його катодному виділенні з кислих розчинів за присутності органічних поверхнево-активних речовин. Традиційними кислими середовищами при вилуговуванні олова зі сплавів електротехнічного лому є хлоридні, сульфатні та нітратні розчини. З огляду на високу розчинність солей багатьох металів та низький парціальний тиск парів значні перспективи у використанні в якості вилуговувача проглядаються у метансульфонової кислоти. Тому важливою задачею є встановлення закономірностей виділення олова з метансульфонатних розчинів шляхом електроекстракції. В даній роботі досліджено кінетику електроосадження олова за присутності оксиетильованих -нафтолів, які відрізняються будовою гідрофільної групи. Встановлено, що досліджені поверхнево-активні речовини інгібують виділення олова. Максимальний ефект зниження граничного адсорбційного струму проявляється при концентрація досліджуваних добавок близько 1 ммоль/л. Найменше піноутворення і найвища температура помутніння, яка становить 85 C, відповідає розчину неіоногенного оксиетильваного -нафтолу. Це є важливим для швидкісного процесу електроекстракції, який проводиться за підвищених температур. Показано, що використання неіоногенного оксиетильваного -нафтолу у метансульфонатному розчині електроекстракції дозволяє отримувати компактні дрібнокристалічні осади олова у широкому діапазоні густин струму.
Особливості мотиваційної сфери студентів технічних спеціальностей з різними рівнями психологічного благополуччя
(Теоретичні і прикладні проблеми психології та соціальної роботи., 2025) Скнар, Ірина Володимирівна; Донець, Олеся Іванівна; Скнар, Юрій Євгенович
UKR: У статті представлено результати теоретичного аналізу та емпіричного дослідження особливостей мотиваційної сфери студентів технічних спеціальностей хімічного спрямування Українського державного університету науки і технологій з різними рівнями психологічного благополуччя. Виявлено, що у опитуваних студентів мотивація до успіху має позитивні зв’язки як з психологічним, так і з суб’єктивним благополуччям. Мотивація до уникнення невдач у респондентів пов’язана з нижчим рівнем суб’єктивного благополуччя. Встановлено, що студенти технічних спеціальностей хімічного спрямування з вищим рівнем психологічного благополуччя більшою мірою орієнтовані в професійній та навчальній діяльності за діагностичними показниками «Мотивація до успіху» порівняно з студентами з нижчим рівнем благополуччя. Отримані результати є важливими для розробки психолого-педагогічних практик для оптимізації навчального процесу та формування психологічної стійкості студентської молоді. Оскільки для вдосконалення викладення дисциплін з урахуванням професійної спрямованості здобувачів освіти важливою є інформація про стан професійної мотивації студентів, то виглядають перспективними подальші дослідження особливостей кар’єрної мотивації студентів технічних спеціальностей в залежності від рівня психологічного благополуччя.
Синтез композитних фотокаталітичних плівок Cu-TIO2
(Вісник Херсонського національного технічного університету, 2025) Скнар, Юрій Євгенович; Скнар, Ірина Володимирівна; Аміруллоєв, Р. С.; Бутиріна, Тетяна Євгенівна; Кожура Д. О.
UKR: Електроосадження композиційних покривів на основі міді розглядається як перспективний напрям створення сучасних поліфункціональних матеріалів. Однією з ключових сфер їх використання є системи очищення газових викидів і стічних вод. Органічні забруднювачі, характерні для текстильної, харчової та лакофарбової промис-ловості, ефективно піддаються фотодеструкції за участю каталізаторів. Найчастіше в ролі фотокаталіза-торів застосовують напівпровідникові оксидні матеріали, зокрема діоксид титану. Найбільш перспективною сферою застосування композитів, що містять TiO2, є фотокаталітична деструкція забруднюючих речовин. Титан діоксид добре відомий як напівпровідник n-типу з відносно високою швидкістю рекомбінації фотоінду-кованих носіїв заряду. Властивості титан діоксиду є функцією кристалічної структури, розміру і морфології наночастинок. Особливості конструкції обладнання для очищення стоків вимагають закріплення частинок TiO2у жорсткій матриці. Оптимальним рішенням є нанесення композитних плівок методом електроосадження, наприклад, Cu–TiO2. Вирішальну роль у формуванні властивостей композитів і виборі технологічних параметрів процесу відіграє склад розчину. Для одержання композитів Cu–TiO2 в роботі використано метансульфонатний розчин, який характеризується високою розчинністю солей і електрохімічною індиферентністю. З’ясовано, що фотокаталітичні властивості композиційних плівок Cu–TiO2, одержаних із метансульфонатного розчину, зале-жать від кількості включеного в плівки діоксиду титану. Показано, що зростання вмісту TiO2 в плівках з 0,1 до 1,3 мас.% супроводжується підвищенням ефективності фотодеструкції барвника з 6 до 15,5 %. Запропо-нований склад розчину демонструє високу ефективність для синтезу композиційних плівок фотокаталізаторів, призначених для очищення стічних вод від органічних забруднень
Структура та фізико-механічні властивостінікелю, одержаного із метансульфонатного розчину вилуговування
(Вісник Хмельницького національного університету, 2025) Скнар, Юрій Євгенович; Скнар, Ірина Володимирівна; Бутиріна, Тетяна Євгенівна; Аміруллоєв, Руслан
UKR: Рециклінгова переробка жаротривких сплавів є важливим етапом у виробництві стратегічних матеріалів. Критично важливими в оборонній галузі є суперсплави на основі нікелю, які використовуютьсяпри виготовленні елементів авіаційних турбін. Переведення компонентів сплаву у розчинну форму проводиться у кислотному середовищі, з якого в подальшому виділяються окремі складові сплаву. Для забезпечення високої чистоти металів найбільш підходящим є метод електроекстракції металів з розчину вилуговування. Новітнім розчином вилуговування, що характеризується високою розчинністю солей компонентів жаротривкого сплаву, є розчин на основі метансульфонової кислоти. В роботі проведено дослідження впливу умов електроекстракції нікелю з метансульфонатного розчину вилуговування на структуру і фізико-механічні властивості отримуваного металу. Для зниження внутрішніх напруг розтягнення використано сульфурвмісні органічні сполуки аллілсульфонат та ортоарилсульфонат натрію. Встановлено, що збільшення концентрації сульфурвмісних органічних сполук в метансульфонатному розчині вилуговування призводить до зменшення розміру кристалітів та збільшенню густини дислокацій електроосадженого нікелю. Збільшення густини струму елетроосадження з2 до 5 А/дм2по різному впливає на зміну структури нікелю, отриманого за присутності в розчині аллілсульфонату та ортоарилсульфонату натрію. В першому випадку відбувається збільшення розміру кристалітів та зменшення густини дислокацій . В другому випадку–навпаки. Зміни в структурі нікелю, викликані впливом сульфурвмісних органічних сполук, відбиваються на властивостях металу. Інкорпорація сульфуру в нікель сприяє зниженню внутрішніх напруг розтягнення та збільшенню мікротвердості нікелю. Отриманий ефектпояснено відповідно до сорбційно-дислокаційної теорії.