Главная – Журналы – Поиск по журналам

Проявления Au-Ag минерализации в сфалеритовых рудах гидротермального генезиса парадоксальны ввиду несовместимости этих элементов в сфалерите. Экспериментально изучено образование сфалерита с примесями Au и Ag в процессе гидротермальной кристаллизации ZnS при 450 ^оС и давлении 1 кбар. Примесь Sn использовалась в качестве источника дефектов в кристаллах, моделирующих взаимодействие Au и Ag с вакансиями. Растворимость Ag в маложелезистом сфалерите оценена как 3.8±0.7 мкг/г, Au  ̶  ≤ 0.6 мкг/г. Основными формами нахождения Au и Ag являются включения фаз (Ag,Au)_xS, в которых x варьирует, в основном, от 1.8 до 2, а содержание Au  ̶  от 0.01 до 0.75 ф.е. Первичными формами этих элементов в сфалерите могли быть микровключения (Ag,Au)_1.8-2.1S, а при высоких fS₂  ̶  близкие к (Ag,Au)S. В присутствии Sn растворимости Au и Ag в сфалерите возрастают. Поведение Au соответствует реакции замещения Sn⁴⁺ + Au⁺ + v^‒ ↔ 2 Zn²⁺ при наличии двух типов вакансионных дефектов (v^-)  ̶  “собственных” вакансий, зависящих от условий кристаллизации, и вакансий, сопровождающих вхождение Sn⁴⁺. Вхождение Ag, по-видимому, больше зависит от условий по fS₂ и не коррелирует с Sn. Избыточные вакансии возникают вследствие метастабильной кристаллизации в условиях пересыщения ростовой среды, что подтверждается сферолитовой морфологией продуктов синтеза и примесью вюртцитовой формы ZnS. Для обоих благородных металлов (БМ) наблюдается рост коэффициентов распределения и сокристаллизации, при этом Au переходит из несовместимых в категорию высоко когерентных элементов в сфалерите. Рассмотрены геохимические обстановки, в которых следует ожидать образования высоко дефектных кристаллов минералов, способных поглощать БМ и другие несовместимые в “идеальном” кристалле элементы за счет их взаимодействия с вакансиями (как конституционными, присущими самому веществу, так и неравновесными) и поверхностными наноразмерными образованиями (неавтономными фазами). Эволюция этих первоначально “невидимых” форм БМ при метаморфизме и ремобилизации рудного вещества может приводить к выделению Ag и Au, агрегирующихся в микрочастицы.

Численным моделированием показано, что действие добавки СО в малых количествах в богатые смеси диметилового эфира обусловлено только физическим вкладом в значение нормальной скорости распространения пламени. Химический вклад отсутствует. Поэтому экстраполяция линейных участков зависимостей богатых концентрационных пределов распространения пламени до нулевых концентраций азота, CO₂ и СО дает одно и то же значение концентрации диметилового эфира. Получено соотношение между химическим и физическим вкладами действия фиксированной добавки СО во всем диапазоне концентраций диметилового эфира в смеси с воздухом. Добавка СО действует на реализацию сверхадиабатических температур в пламени диметилового эфира так же, как инертные добавки СО₂ и N₂.

Экспериментальные исследования и кинетический анализ воспламенения в воздухе стехиометрических смесей метана с оксидом углерода в области температур ниже 1 000 K и давлений 1 ÷ 15 атм показали сложный характер влияния состава смеси, температуры и давления на задержку воспламенения. Для смесей с различным содержанием оксида углерода давление по-разному влияет на воспламенение, и значения эффективной энергии задержки воспламенения этих смесей сильно различаются, что указывает на серьезные изменения в механизме процесса при изменении всех указанных выше параметров. Наиболее очевидные изменения связаны с влиянием этих параметров на реакции образования и последующую кинетику гидропероксидных радикалов HO₂^•, в том числе роль их взаимодействия с оксидом углерода. Также нужно учитывать вклад высокоэкзотермических процессов с участием оксида углерода в тепловой баланс процесса воспламенения таких смесей. Информация о влиянии основных параметров на воспламенение смесей метана с оксидом углерода в области низких температур необходима для обеспечения безопасности технологических процессов получения и использования синтез-газа и водорода, эксплуатации угольных шахт, а также оптимизации детальных кинетических механизмов окисления легких углеводородов.

Впервые экспериментальные зависимости скорости горения порошковых и гранулированных смесей 5Ti + 3Si, Ti + C ^am , (Ti + C ^am ) + 20 % Cu, (Ti + C ^am ) + 20 % Ni, Ti + C ^cr (с аморфным углеродом в виде сажи и кристаллическим углеродом в виде графита) от размера частиц титана обсуждаются с привлечением разных моделей распространения фронта горения в конденсированной среде. Теория безгазового горения (с учетом механизма капиллярного растекания и без него), микрогетерогенные модели не объясняют даже качественно различие зависимостей скорости горения от размера частиц титана для порошковых смесей титана с сажей и с графитом или увеличение скорости горения порошковых смесей Ti + C ^am при разбавлении никелем и медью, сопровождающемся понижением температуры горения. Изменение структуры среды - гранулирование порошковых смесей - приводит к изменению скорости горения без изменения фазового состава продуктов синтеза. В рамках конвективно-кондуктивной модели горения все эти результаты объяснены единообразно тормозящим влиянием примесных газов, выделяющихся перед фронтом горения в порошковых смесях при выполнении условий прогрева частиц компонентов. Меру влияния примесного газовыделения на скорость горения порошковых смесей можно оценить для каждого состава по разности скоростей горения гранулированных и порошковых образцов. Для всех исследованных составов гранулированных смесей, где влияние примесных газов на скорость горения нивелировано, аналитическая аппроксимация экспериментальной зависимости скорости горения от размеров частиц титана показала качественное согласие с зависимостью, которая следует из конвективно-кондуктивной модели горения.

Разработаны физико-математическая модель и расчетная методика моделирования процесса воспламенения и горения газовзвеси частиц бора в окислителе за ударными волнами различной интенсивности. Расчеты проводились для частиц диаметром 1 ÷ 20 мкм при их объемных концентрациях m₂ = 10^-4 и 10^-5, соответствующих слабозапыленной среде. В качестве окислителя рассматривались кислород и смесь кислорода с водяным паром при массовой концентрации водяного пара 10 ÷ 90 %. Исследована структура волн горения, описано поведение основных параметров газа и частиц. Проанализировано влияние водяного пара на время задержки воспламенения и время горения частиц бора. Выполнено сравнение с имеющимися в литературе экспериментальными данными и получено согласование по времени задержки воспламенения при температуре окружающего газа 2 200 ÷ 3 000 К.

Проведена оценка энергетических возможностей гипотетического цвиттер-ионного нитрогидразина H₃N⁺N^-NO₂ в качестве компонента смесевых твердых ракетных топлив. Рассмотрены двухкомпонентные составы с углеводородным или активным связующим, а также трехкомпонентные составы с добавкой алюминия или гидрида алюминия. Наибольшую расчетную баллистическую эффективность показывают составы с активным связующим и гидридом алюминия. Их удельный импульс превышает 280 с и с учетом двухфазных потерь максимальный эффективный импульс 3-й ступени ракетного комплекса достигает 265.4 с, тогда как для оптимизированного подобного состава на основе динитрамида аммония это значение значительно ниже (262.5 с).

Детонационная способность смесей твердых и жидких взрывчатых веществ (суспензий ВВ) исследована мало, хотя они являются частью пластизольных и пастообразных взрывчатых композиций, широко используемых на практике. В данной работе экспериментально исследованы критические диаметры детонации суспензий тэна, гексогена, октогена, FOX-7 различной дисперсности (удельная поверхность 350 ÷ 7 000 см²/г) в нитрометане. Содержание кристаллических ВВ в суспензиях составляло 3 ÷ 60 % (мас.). Суспензии готовились вибровакуумным способом. Седиментационная устойчивость и однородность суспензий обеспечивалась их загущением небольшой добавкой аэросила (2.0 ÷ 2.5 %). Заряды суспензий изготавливались в тонкостенных лавсановых трубках различного диаметра. Таким образом, критический диаметр детонации суспензий ВВ определялся практически для зарядов без оболочки. Установлено, что зависимости критического диаметра детонации суспензий от объемной доли твердых ВВ имеют одинаковый, близкий к S-образному вид. Показано влияние дисперсности ВВ на эти зависимости. Полученные зависимости для суспензий твердых ВВ в нитрометане сопоставлены с аналогичными экспериментальными зависимостями для других взрывчатых систем: растворов жидких ВВ в нитрометане; растворов твердых ВВ в нитрометане; бинарных смесей высокодисперсных твердых ВВ; бинарных смесей грубодисперсного и высокодисперсного ВВ; составов, содержащих смеси грубодисперсного и высокодисперсного ВВ и инертное связующее. Показано, что такой же вид, как для суспензий, имеют зависимости для бинарных смесей грубодисперсного и микронного ВВ и составов на основе этих смесей (отчетливо выраженных гетерогенных систем).

Опасность утечки и взрыва водорода при высоком давлении представляет серьезную угрозу безопасности установки гидрирования. На основе программного комплекса FLACS были смоделированы процесс взрыва и масштаб воздействия утечки водорода в установке гидрирования. Создана высокоточная трехмерная физическая модель установки гидрирования, и исследовано влияние эквивалентного соотношения (ER) на избыточное давление при взрыве облака водорода. Показано, что в диапазоне ER = 0.8 ÷ 1.4 пиковая температура, скорость распространения пламени и пиковое избыточное давление, генерируемые взрывом облака водорода, сначала повышаются, а затем уменьшаются с увеличением эквивалентного соотношения ER. При ER = 1.05 пиковые температура и избыточное давление достигают максимума, при этом скорость распространения пламени на 38.2 и 31.7 % выше, чем в случае ER = 0.8 и 1.4 соответственно. В то же время ускорение пламени во время его распространения может эффективно способствовать увеличению избыточного давления взрыва внутри пламени. Результаты моделирования позволили предложить рекомендации по инженерному преобразованию зданий химических заводов в ударостойкие сооружения.

Изучены особенности индивидуальной изменчивости морфометрических признаков побега пихты сибирской ( Abies sibirica Ledeb.), произрастающей на различной высоте на северном макросклоне Восточного Саяна на территории национального парка «Красноярские Столбы» - от низкогорья до среднегорья. При этом она обнаружена в составе древостоя в различных типах леса и не демонстрирует строгой фитоценотической приуроченности. По-видимому, на данной территории пихта сибирская находится в условиях своего эколого-фитоценотического оптимума. Годичный прирост и охвоенность побега варьируют на среднем уровне, длина хвои - преимущественно на низком, ширина хвои - на очень низком. Длину и ширину хвои, отличающиеся низкой вариабельностью, можно рекомендовать в диагностических целях. Сравнительный анализ средних значений изученных признаков показал, что по мере увеличения абсолютной высоты происходит статистически достоверное уменьшение годичного прироста, длины и ширины хвои пихты сибирской, а также увеличение охвоенности побега. Побеги пихты из национального парка «Красноярские Столбы» (Восточный Саян) отличаются более высокими значениями годичного прироста, охвоенности побегов и длины хвои, тогда как ширина хвои больше у пихты с Западного Саяна. Наблюдаемые различия могут быть связаны не только с климатическими особенностями районов, но и с фитоценотической приуроченностью изученных ценопопуляций. Годичный прирост побегов и их охвоенность существенно зависят от метеорологических условий года. Показана тесная корреляция данных признаков с температурой июля и влажностью воздуха мая и июля. Не выявлено существенного влияния погодных условий года на морфометрические признаки хвои пихты.

Формирование устойчивых древостоев при заготовке древесины в спелых и перестойных насаждениях во многом определяется применяемыми способами рубок и технологическими приемами их осуществления, что при сплошнолесосечных рубках прежде всего зависит от степени сохранения подроста, тонкомера и не подлежащих рубке деревьев, обеспечивающих ускоренное воспроизводство насаждений на вырубках. Среди технологий лесосечных работ этому способствуют узкопасечные технологические схемы с шириной пасек 15-30 м, позволяющие сохранять тонкомер и подрост свыше 60 %. При выборочном хозяйстве основной упор направлен на формирование ценных насаждений определенной полноты, возраста и структуры за счет интенсивности и равномерности выборки древесных пород, сохранения лесорастительной среды и условий произрастания основных лесообразователей. Здесь могут найти применение технологии, позволяющие проводить равномерную выборку деревьев по площади с сохранением послерубочной полноты не ниже 0.5. Целевой задачей исследований было выявление оптимальных приемов и способов рубок при заготовке древесины, обеспечивающих формирование устойчивых послерубочных насаждений для основных лесных формаций Дальнего Востока России.