Статті КПАтаЗХТ УДХТУ

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

ENG: Articles

Browse

Now showing 1 - 9 of 9

Determination of the Efficiency and Selectivity of Anodic Dissolution of a Heat-Resistant Rhenium-Containing Superalloy in Chloride-Containing Media With Sulfuric or Methanesulfonic Acids
(Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2025) Kotok, Valerii Е.; Sknar, Yuri Е.; Butyrina, Tetyana Е.; Sknar, Irina V.; Sukha, Irina V.; Demchyshyna, Oksana
ENG: Тhe object of this study is the elec-trochemical anodic dissolution of a heat-resistant nickel-based superalloy containing rhenium and other alloying elements in acidic electrolytes containing sodium chloride. The investi-gated alloy was obtained from scrap of high-temperature equipment. The anodic dissolution of the superalloy was studied in two acidic media: sulfuric and methanesulfonic acids. A comparative analysis of cyclic voltammetry and galvanostatic experiments was carried out. In sulfuric acid electrolyte, anodic processes proceed more vigorously, as indicated by higher cur-rent densities. However, this method records not only the dissolution currents of metals but also side processes such as anodic oxygen evolution and reoxidation of dissolved ions. Under galvanostatic conditions, which allow direct determination of alloy mass loss, it was shown that methanesulfonic acid with sodium chloride pro-vides a higher dissolution rate despite the medium's lower conductivity. This effect is explained by the higher solubility and stability of the methane-sulfonates of the alloying components (Cr, Al, Nb, Ta, Re), which reduce the tendency of the surface to repassivate. In the H2SO4 + NaCl medium, dissolution proceeds more uniformly but at lower mass efficiency, attributed to the formation of poorly soluble sulfates. In the methanesulfonate electrolyte, within the current density range of 1.5–2.5 A•dm-2, the ratios of Ni, Cr, Co, W, and Re were closest to those in the original alloy, while rhenium was detected in solution, unlike in the sulfuric medium. The obtained results can be applied to optimize the initial stage of superalloy recycling and to develop electrochemical technologies for the recovery of strategically important metals from industrial waste.
Determination of the Electrochemical Dissolution Feasibility of a Superalloy Used in Turbine Components in Alkaline Solutions With Additives
(Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2025) Kotok, Valerii Е.; Sknar, Yuri Е.; Butyrina, Tetyana Е.; Sknar, Irina V.; Demchyshyna, Oksana; Chasova, Ella
ENG: The object of this study was an electro-chemical anodic dissolution of a heat-re-sistant nickel-based superalloy (≈62 wt.%),recovered from destroyed components of spe-cial-purpose equipment, which contains valu-able metals such as Re (≈4 wt.%), Co, W, Mo, Ta, Nb, and others. The research addressed the problem of the lack of an effective elec-trochemical method for selectively extract-ing these components, particularly rhenium and other valuable elements, from such an alloy in alkaline media. The anodic behav-ior of the alloy was experimentally studied in 0.5 M NaOH in the presence of various com-plexing and activating additives (NaCl, cit-ric acid, EDTA salt, and Na2H2P2O7). It was shown that none of the additives provided a significant acceleration of anodic dissolu-tion. This was demonstrated by the fact that the increase in the average specific charge calculated for five cyclic voltammetry scans that contributed to alloy dissolution did not exceed 8%. In other cases, the values were sig-nificantly lower than in the base solution con-taining only alkali. It was established that the anodic dissolution process has a surface-selec-tive nature: Ni, Co, Cr, Re, and Al are leached into the electrolyte, while a residual surface layer enriched in W, Ta, Nb, and Mo forms, hindering further dissolution. X-ray fluores-cence analysis data confirmed changes in the chemical composition(Ni content decreased to ≈48 wt.%, W increased from ≈9to≈20wt.% on the surface). Theoretical justification of the results is provided, based on the physico-chemical properties of compounds that may form during anodic dissolution in the pres-ence of additives. The absence of an activating effect from the additives suggests the need for further studies on pure NaOH. The obtained data are of practical importance for the selec-tive separation of superalloy elements before further processing.
Elastomeric Compositions With Rice Husk-Based Bio-Ingredients
(Ukrainian State University of Science and Technologies, 2026) Sokolova, Lina О.; Ovcharov, Valery І.; Hrydnieva, Тatyana V.; Тertishniy, O.A.; Тyshchenko, V.O.
ENG: Іn the context of the global growth of green chemistry and the circular economy, the use of crushed rice husk (CRH) as a bio-ingredient in elastomeric compositions offers an environmentally sustainable alternative. It has been found that modification of the husk with surfactants, in particular the cationic quaternary ammonium salt (QAS-4) synthesized from sugar-industry biowaste, significantly improves the interaction between the husk and the rubber matrix, increases the degree of crosslinking, and enhances the physical and mechanical properties of the rubbers, such as tear and heat resistance. Experimental results showed that compositions with CRH modified with QAS-4 demonstrate advantages in processability, including preservation of the rubber compound’s plasticity and acceleration of sulfur vulcanization, as well as improved performance characteristics of industrial rubbers compared with traditional fillers. The use of CRH, especially in a modified form, is a promising direction for creating environmentally friendly and costeffective elastomeric compositions.
Аналітичний огляд отримання оксидних сполук з хлоридних травильних розчинів
(Збірник наукових праць Дніпровського державного технічного університету, 2025) Рябік, Павло Васильович; Амосов, Андрій
UKR: У статті представлено комплексний огляд сучасних технологій отримання оксидних сполук із хлоридних травильних розчинів, що генеруються в сталеливарній промисловості. Аналізуються основні проблеми утилізації відпрацьованих травильних розчинів та можливості їх перетворення на цінну вторинну сировину, що дозволяє знизити витрати на первинну сировину та зменшити негативний вплив на довкілля. Розглянуто традиційні методи хімічного осадження, електрохімічні технології, феритизацію, а також сучасні мембранні сепараційні процеси, які забезпечують ефективну регенерацію кислот і відновлення металів із мінімальним споживанням енергії. Результати досліджень підтверджують, що інтеграція термодинамічних, кінетичних та технологічних підходів дозволяє значно підвищити ефективність переробки травильних розчинів та отримання оксидних сполук з високими експлуатаційними характеристиками, що сприяє сталому розвитку промисловості.
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 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.