Наукові вісті КПІ: міжнародний науково-технічний журнал, № 1(132)
Постійне посилання зібрання
Переглянути
Нові надходження
Документ Відкритий доступ Очищення вод від іонів Cu(II), Cd(II), Co(II), Zn(II), Cr(VI) із використанням стабілізованого нанорозмірного нульвалентного заліза(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Холодько, Ю. М.; Бондарєва, А. І.; Тобілко, В. Ю.; Ковальчук, І. А.; Корнілович, Б. Ю.Проблематика. Одержання сорбційних матеріалів на основі природної сировини для очищення вод від забруднення іонами важких металів є актуальним завданням сьогодення. Композити з іммобілізованими на поверхні глинистих мінералів наночастинками нульвалентного заліза демонструють достатньо високі сорбційні властивості щодо іонів деяких важких металів. Однак є тільки окремі роботи, присвячені фізико-хімічному обґрунтуванню процесів очищення стічних вод, які містять складну суміш таких забруднювачів. Мета дослідження. Вивчити фізико-хімічні закономірності очищення стічних вод від суміші іонів важких металів Cu(II), Cd(II), Co(II), Zn(II), Cr(VI) із використанням стабілізованих нанодисперсних порошків нульвалентного заліза. Методика реалізації. Дослідження фазового складу та структурно-сорбційних характеристик палигорськіту й композитів проводили методами рентгенофазового аналізу та низькотемпературної адсорбції-десорбції азоту. Ефективність видалення іонів металів силікатними матеріалами досліджували з використанням сорбційного методу. Рівноважні концентрації кожного з металів визначали методом атомно-емісійної спектрометрії з індуктивно зв’язаною плазмою. Результати дослідження. Досліджено фізико-хімічні особливості очищення стічних вод, що містять складну суміш іонів важких металів (Cu(II), Cd(II), Co(II), Zn(II), Cr(VI)). Вивчено фазовий склад і структурносорбційні характеристики стабілізованих нанодисперсних порошків нульвалентного заліза. Експериментально підтверджено, що одержані матеріали мають значно кращі сорбційні властивості щодо вилучення важких металів із водних розчинів у порівнянні з природним палигорськітом. Проведено розрахунки ізотерм сорбції згідно з рівняннями Ленгмюра та Фрейндліха. Висновки. Встановлено, що стабілізовані нанодисперсні порошки нульвалентного заліза можуть бути успішно використані для очищення стічних вод, що містять суміш токсичних іонів Cu(II), Cd(II), Co(II), Zn(II) і Cr(VI). Показано, що ступінь очищення вод одержаними сорбентами в 3–5 разів перевищує таку для немодифікованого мінералу. Визначено суттєве підвищення величин сорбції аніонних форм Cr(VI), які важко видаляються з забруднених вод природними іонообмінниками.Документ Відкритий доступ Precipitation of metal hydroxides from aqueous solutions as a result of spontaneous condensation of polynuclear hydroxocomplexes(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Andriyko, Yu.; Andriiko, O. O.Background. Generally, it is assumed that the formation of a solid phase (precipitate) happens when the activities of the involved ions would exceed those defined by the thermodynamic solubility product. However, in case of precipitation of metal hydroxides, this is a simplification, and the real pattern is more complicated, since metal ions form strong mono- and polynuclear hydroxocomplexes in a solution. Formation of such complexes, especially those with zero charge, should result in the deviation from the common solubility product rule. Objective. The aim of this paper is to develop a precipitation model, which takes into account the effect of the for mation of the hydroxocomplexes on the solubility of a metal hydroxide. Eventually, this solubility includes the sum of the concentrations of metal ions, and all neutral, positively and negatively charged hydroxocomplexes involved in all equilibria in aqueous solution. Methods. We assume that formation of the solid precipitate is the result of spontaneous condensation of polynuclear neutral hydroxocomplexes when their concentrations in a solution exceed a certain critical value. These critical concentrations can be estimated from the consideration of all equilibria with the assumption that the equilibrium constants for the formation of neutral polynuclear complexes when their nuclearity increases by one are approximately equal and do not significantly depend on the size of the particle. Results. Using this approach, we developed the model, which predicts spontaneous condensation with formation of a precipitate. Also, we calculated the dependencies of pH-logCM for precipitation of various divalent cation hydroxides. It was shown that there exist minimal concentrations, below which no precipitates are formed at any pH value. Conclusions. Such approach also explains the nature of linear correlations between logarithms of solubility products and stability constants of neutral complexes described in literature. These results are important for the development and optimization of industrial wastewater treatment processes.Документ Відкритий доступ Теоретичні основи проєктування об’єктива камери високої роздільної здатності для систем керування автомобілем(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Стаднічук, В. С.; Колобродов, В. Г.; Мосолаб, О. О.; Кондратенко, Д. Ю.; Рябоконь, Д. І.Проблематика. Аналіз статистичних даних показав, що переважно причиною автомобільних аварій є помилки водіїв. Через це протягом останніх 10-ти років активно виконують розробки в галузі розпізнавання дорожніх знаків і перешкод на шляху руху автомобіля. Автовиробники пропонують готові системи, вмонтовані за внутрішнім дзеркалом заднього виду та підключені до бортового комп’ютера автомобіля, що контролює його в критичній ситуації. Основними недоліками систем цього класу є невисока дальність роз пізнавання дорожніх знаків, залежність оптичних параметрів від температури та низька світлочутливість. Мета дослідження. Змоделювати атермальний об’єктив для камери високої роздільної здатності, дослідити характеристики лінз залежно від температури довкілля. Методика реалізації. Аналіз і моделювання об’єктивів, лінз, оптичного скла з різних матеріалів. Результати дослідження. Запропоновано об’єктив камери високої роздільної здатності для всіх типів автомобілів. Розроблено атермальний об’єктив для камери високої роздільної здатності. Висновки. Розглянуто оптимізовану атермічну конструкцію об’єктива видимого спектра для автомобільних камер дальнього радіуса дії. Автомобільні камери зазвичай мають фіксований фокус, а камери, спрямовані вперед, зазвичай потребують відносно великих фокусних відстаней для надання інформації про віддалені об’єкти. Оптична система для цих камер має забезпечувати високу роздільну здатність, а також працювати в широкому діапазоні температур довкілля. Параметри конструкції камери отримані з функціональних вимог розпізнавання дорожніх знаків на відстані 200 м. Конструкція об’єктива має п’ять лінз зі сферичними поверхнями. Об’єктив має відносний отвір f/2 і МПФ понад 0,5 за 111 л/мм у всьому температурному діапазоні.Документ Відкритий доступ Ефективні теплофізичні властивості порошкових матеріалів за спікання в умовах електронно-променевого нагрівання(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Романенко, Ю. М.; Степанов, О. В.; Лобода, П. І.; Богомол, Ю. І.Проблематика. Розроблення процесів консолідації порошкових виробів із використанням висококонцентрованих джерел енергії неможливе без детального аналізу теплових умов, що виникають у цих виробах. Мета дослідження. Обрати метод розрахунку теплопровідності пористого тіла, яка буде встановлюватись за різних умов електронно-променевого спікання пресовок молібдену; вивчити вплив параметрів пористої структури на теплопровідність. Методика реалізації. Аналіз спікання в скінченно-елементних розрахунках, задачах теплопровідності для двовимірних і тривимірних доменів, які моделюють реальну пористу структуру пресовки молібдену та регулярну пористу структуру за щільного вкладання сфер. Результати дослідження. Виконано математичний аналіз внеску перевипромінювання до загальної теплопровідності пористого матеріалу. Наведено залежності відносної теплопровідності від пористості матеріалу та відносного радіуса контактів між його частинками. Висновки. За результатами математичного аналізу умов теплообміну в пористій пресовці молібдену для випадку електронно-променевого нагрівання встановлено, що променистий складник теплопровідності пористого тіла з порами порядку 2,5 мкм на чотири порядки менший, ніж кондуктивний складник. За результатами скінченно-елементного моделювання двовимірних і тривимірних пористих об’єктів встановлено значний вплив площі контактів між частинками на їхню інтегральну теплопровідність, особливо за малих розмірів цих контактів. Водночас встановлено практично лінійний вплив пористості на теплопровідність за радіусів контактів між частинками > 0,1 Rчастинки. Показано значний вплив однорідності розподілу контактів у пористому матеріалі на однорідність температурного поля.Документ Відкритий доступ Алгоритмічне забезпечення завадостійкості багатоколірних штрихкодових знаків на основі поля GF(p)(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Сулема, Є. С.; Онай, М. В.; Дичка, А. І.Документ Відкритий доступ Model predictive control toolbox design for nonstationary process(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Mariiash, Yu. I.; Stepanets, O. V.Документ Відкритий доступ A sorting improvement in the heuristic based on remaining available and processing periods to minimize total tardiness in progressive idling-free 1-machine preemptive scheduling(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Romanuke, V. V.Документ Відкритий доступ Методи фільтрації даних у системах підтримки прийняття рішень(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Пантєєв, Р. Л.; Тимощук, О. Л.; Гуськова, В. Г.; Бідюк, П. І.Документ Відкритий доступ Simulation of compact polarizers for satellite telecommunication systems with the account of thickness of irises(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Bulashenko, V.; Piltyay, S. I.; Demchenko, I. V.