Физическая химия

Пособие знакомит с основами программирования в программном комплексе MatLab. С использованием большого числа примеров рассмотрены все базовые конструкции языка, необходимые для составления программ численного решения задач на основе несложных математических моделей. Приведены подробные описания примеров программ для решения некоторых задач, рассматриваемых в курсе физики взрыва и удара.

Приведены задачи, которые включены в домашнее задание модуля II «Растворы. Электрохимические явления и процессы» курса «Общая химия». В каждом разделе пособия даны примеры решения типовых задач. В приложении представлен обширный справочный материал.

Рассмотрены общие свойства растворов, способы выражения концентрации растворов, а также методы приготовления растворов заданной концентрации. Приведена методика выполнения лабораторных работ по измерению pH растворов электролитов, гидролизу солей, исследованию электропроводности растворов слабых и сложных электролитов.

Изложены теоретические основы важного раздела физической химии – «Растворы», включающего растворы неэлектролитов (молекулярные), слабых и сильных электролитов. Рассмотрены методы исследований и особенности лабораторного эксперимента. Приведены рекомендации по выполнению лабораторных работ, даны задачи и упражнения, контрольные вопросы, тестовые задания с применением ЭВМ.

Содержат индивидуальные задания для коллоквиумов и практических занятий по разделу «Растворы электролитов» дисциплины «Физическая химия». Задания предполагают теоретическую проработку материала и решение задач.

Рассмотрены технологии быстрого пиролиза растительной биомассы и газификации жидких топлив. Описана обобщенная математическая модель переработки лигноцеллюлозных отходов лесопромышленного комплекса. Приведены результаты исследования термохимической переработки различных видов растительной биомассы с последующей газификацией жидкой части, а также промышленной реализации разработанных технологий.

Рассмотрены основные понятия и законы, описывающие поведение электролитов. Приведены тестовые задания, подготовленные для контроля знаний студентов при изучении раздела «Растворы электролитов».

Публикация научных статей в области химии радиоактивных элементов, радиохимической технологии, химических проблем атомной энергетики, методов получения радиоактивных изотопов, использования изотопов в ядерной медицине.

Журнал «Расплавы» посвящен проблемам высокотемпературной физической химии и электрохимии металлических, оксидных и солевых расплавов. В нем публикуются результаты оригинальных теоретических и экспериментальных исследований структуры, физико-химических свойств, термодинамики расплавов, строения границ расплавов с твердой, жидкой и газообразной фазами, процессов, протекающих на этих границах при производстве черных, цветных и редких металлов; результаты физического и компьютерного моделирования структуры и свойств жидких, аморфных и наноматериалов. Журнал входит в перечень ведущих рецензируемых научных журналов, включённых в список изданий, рекомендуемых для опубликования основных научных результатов диссертации на соискание ученой степени. Редакционная коллегия проводит отбор статей для перевода на английский язык и опубликования во втором и восьмом выпусках журнала «Russian Metallurgy (Metally)».

Учебное пособие, написанное преподавателями кафедры радиохимии химического факультета МГУ, посвящено одной из актуальных проблем охраны окружающей среды. Рассматривается поступление естественных и техногенных радионуклидов в окружающую среду, особое внимание уделяется поведению радионуклидов в атмосфере и гидросфере. Обсуждаются проблемы определения радионуклидов в окружающей среде, в том числе пробоотбор, подготовка пробы, методы разделения и концентрирования и выбор метода измерения радиоактивности и идентификации радионуклидов. В качестве примеров описывается анализ различных объектов.

Приводятся результаты термодинамического анализа промышленно значимого процесса низкотемпературного восстановления диоксида серы различными восстановителями: водородом, монооксидом углерода, синтез-газом при вариации восстановителя, температуры и соотношения СО/Н2. Представлены составы равновесных смесей и динамика их изменения в зависимости от температуры процесса.

Изучены условия формирования аналитического сигнала при прямом рентгенофлуоресцентном и дуговом атомно-эмиссионном определении металлов на пенополиуретановых сорбентах. Предложен способ сорбционно-спектроскопического определения кобальта в воде с предварительным концентрированием в виде тиоцианатных комплексов на пенополиурета-новом сорбенте на основе простых эфиров. Диапазон линейности градуировочной зависимости составляет два порядка. При концентрировании кобальта из 25 мл воды в статическом режиме нижняя граница определяемых содержаний составляет 3 и 9 мкг/л для рентгено-флуоресцентного и атомно-эмиссионного метода соответственно.

Методом лазерной абляции получены нанослоистые пленки, образованные слоями халькогенидного стекла (GeSe2)30(Sb2Se3)30(AgI)40 и AgI. Толщина слоев имеет величину порядка 10 нм при общей толщине пленок 1 мкм. Проведены РФА и импедансная спектроскопия пленок в интервале температур от комнатной до 200 0С. Оба метода исследования показали, что при повышении температуры фазовый переход AgI β/γ→α происходит при 150-170оС, в то время как при понижении температуры переход α→β/γ наблюдается при 90-60оС. Таким образом, удалось расширить температурный интервал существования высокопроводящей модификации суперионного твердого электролита a-AgI в структуре, обеспечивающей сквозную проводимость по α−AgI.

Разработаны экстракционные системы для разделения тройных смесей витаминов группы В. Концентрации компонентов определяли спектрофотометрически с применением метода Фирордта. Рассчитаны коэффициенты распределения, степень извлечения и факторы разделения витаминов группы В в тройных системах.

Определена растворимость аморфного осажденного кремнезема в водных растворах NaCl. Проведен анализ зависимости растворимости кремнезема от рН раствора. Обсуждается соответствие полученных результатов уравнению Сеченова и литературным данным.

В теории Дебая - Хюккеля часто различают два приближения, в первом из которых предполагаются точечные размеры ионов. В работе показано, что приближенное решение уравнения Пуассона - Больцмана, на котором основана эта теория, не совместимо с предположением нулевого размера ионов и требует определенного минимального расстояния, на которое они могут сближаться.

Работа посвящена экспериментальной верификации разработанной ранее ячеечной математической модели гидродинамики и теплообмена в псевдоожиженном слое. Экспериментальное исследование переходного процесса прогрева частиц выполнено на лабораторном стенде и при подобранном критериальном соотношении для коэффициента теплоотдачи показало хорошее соответствие расчетной кинетике прогрева.

Рассмотрено образование в водном растворе ассоциатов между одно- или двухзарядным анионом ализаринового красного С и катионом цианинового красителя пинацианола. На основе спектрофотометрических данных определены термодинамические значения равновесных констант ассоциации.

Методом рентгенофазного и рентгеноструктурного анализов, термогравиметрии, волюметрии изучен процесс механохимического синтеза оксида цинка. Рассчитана степень окисления металлического цинка в зависимости от времени и способа механоактивации, а также от окисляющей среды. Установлены наиболее оптимальные условия окисления цинка.

В работе исследованы структурно-реологические характеристики дисперсий графита в цементных пастах в присутствии пластификаторов с целью регулирования электрофизических и физико-механических свойств цементно-углеродных композитов и создания технологии электропроводящих бетонов.

Предложена технологическая схема редуцирования Cd (II) из промывных вод хлористоаммонийного кадмирования, основанная на сочетании методов фильтрации, сорбции, ионного обмена и электролиза. Определены основные кинетические закономерности и оптимальные параметры электроосаждения и ионообменного извлечения кадмия.

Тепловой эффект химического превращения предлагается определить по удельной массовой энтальпии образования химических соединений из оксидов. Правило Кирхгофа предлагается применять не к химическим реакциям, а к теплоте образования химических элементов из оксидов.

Рассмотрена работа мембран обратного осмоса при их длительной работе.

Выяснено влияние состава бинарного растворителя диметилсульфоксид-вода на механизм распада молекул гидроксиметансульфината натрия.

Сопоставлено влияние ударной и истирающей обработки на процесс спекания MgO.

Гравиметрическим методом исследован процесс коррозии меди, латуни, стали в водных растворах сульфаминовой кислоты. Показано ингибирующее действие различных органических добавок в индивидуальном и смешанном варианте.

Методом изотермического насыщения хлоридных и хлоридно-фторидных расплавленных солей определена растворимость оксидов кальция, стронция и бария. Установлены факторы, влияющие на растворимость оксидов щелочноземельных металлов в расплавленных солях.

Молекулы - существа живые.

Учебно-методическое пособие подготовлено на кафедре органической химии химического факультета Воронежского государственного университета.

Данные методические указания содержат материалы для подготовки студентов к практическим занятиям по физической химии. Представлены краткие теоретические основы разделов «Химическая термодинамика» и «Электрохимия», подробно рассмотрены примеры решения задач по теме данных разделов и предложены задачи для самостоятельного решения.

Практическое руководство к лабораторным и практическим занятиям по радиационной экологии предназначено для студентов специальности 013100 Экология (дисциплина Радиационная экология, блок ОПД), очной и заочной форм обучения.