CC BY
15
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» № 04-3/2017 ISSN 2410-700Х
Зависимость удельного привеса никелевого образца от продолжительности насыщения диспрозием в расплаве при температурах: 1 - 773; 2 - 823; 3 - 873; 4 - 923; 5 - 973 К.
Значения показателя степени n, которые были рассчитаны из полученных в ходе эксперимента зависимостей удельного изменения образцов из никеля от продолжительности диффузионного насыщения их диспрозием, при всех исследованных температурах, близки к величине 0,5, что характерно для тех процессов химико-термической обработки, когда лимитирующей стадией является диффузия в металлической фазе покрываемого образца [2, с.85]. Список использованной литературы:
1. Ворошнин Л.Г. Защитные покрытия на металлах / Л.Г. Ворошнин, Б.М. Хусид, Г.М. Левченко // Сб. статей. - Киев: Наукова думка. - 1984. - №18. - С. 54.
2. Елькин О.В, Ковалевский В.В. Получение сплавов-покрытий методом бестокового диффузионного насыщения никеля иттербием в расплаве LiCl-KCl-YbCb // металлы. - 2013. - №3. - С. 84-87.
© Кондратьев Д.А., Жуковин С.В., Чернова О.В., 2017
УДК 541.48-14
О.В. Чернова С.В. Жуковин Д.А. Кондратьев
канд. хим. наук, доценты ВятГУ, г. Киров, РФ E-mail: [email protected]
ДИФФУЗИОННОЕ ПОКРЫТИЕ НА ОСНОВЕ НЕОДИМА
Аннотация
В работе рассмотрена возможность получения диффузионного покрытия на никеле из эквимольного расплава KCl-NaCl c добавками трихлорида неодима гальваностатическим методом.
Ключевые слова
Ионные расплавы, трихлорид неодима, электролиз, диффузионные покрытия, выход по току, химико-термическая обработка.
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» № 04-3/2017 ISSN 2410-700Х_
Покрытия с использованием редкоземельных металлов весьма перспективны для использования в металлургии, машиностроении, атомной, химической промышленности, так как обладают высокоэффективными каталитическими, сорбционными свойствами, высокой жаростойкостью, жаропрочностью и коррозионной стойкостью. Существуют различные способы получения таких покрытий.
Химико-термическая обработка, в частности диффузионное насыщение, является перспективным для повышения физических и механических свойств металлов и сплавов [1, 2, 3,с. 77-84]. В качестве легирующей добавки можно использовать редкоземельные металлы, в частности - неодим. В сочетании с электролизом это позволяет интенсифицировать процесс.
В данной работе рассмотрен способ получения диффузионного покрытия на никеле из эквимольного расплава KCl-NaCl c добавками NdCb. В работе использовалась стандартная трехэлектродная ячейка из оптического кварца с инертной атмосферой, высокотемпературная печь, потенциостат IPC-PRO. Режим электролиза - гальваностатический. При приготовлении расплава использовались соли квалификации <<хч>>. Исследования проводились в температурном интервале 1073-1158К, концентрации NdCb от 1 до7 масс.%, катодной плотности тока 20-70 мА/см2 и времени электролиза 5-35 мин. Электрод сравнения -свинцовый.
В процессе электролиза потенциал рабочего электрода в первоначальный момент времени (10 с) резко смещается в отрицательную сторону (1400 мВ) и достигает стационарного значения.
Выяснено, что с увеличением концентрации трихлорида свинца от 1 до 7 масс.% выход по току (ВТ) увеличивается от 15 до 40% (i=50 мА/см2, Т=1123 К). Низкие величины ВТ объясняются близкими потенциалами восстановления неодима и щелочного металла.
С увеличением температуры от 1073 К до 1158 К ВТ увеличивается с 5% до 20%, что связано с снижением вязкости расплава и, как следствие, увеличение коэффициента диффузии. При увеличении времени электролиза наблюдается незначительное снижение ВТ, что объясняется разрастанием поверхности электрода в процессе электролиза и увеличением его площади и, соответственно, снижением плотности тока.
На зависимостях ВТ от плотности тока во всем исследуемом диапазоне температур и концентраций обнаружено наличие максимума, что позволило определить оптимальный режим электролиза (Т=1123 К, С=5 масс.%, i=50 мА/см2).
На кривой анодного растворения диффузионного покрытия при оптимальном режиме обнаружено уменьшение потенциала электрода с одной стационарной площадкой, что свидетельствует об однофазности полученного покрытия. Рентгенофазовый анализ показал наличие фазы Ni2Nd. С учетом уравнения Нернста было определено число электронов участвующих в реакции разряда ионов Nd3+. Число z составило 2,98, что очень близко к 3, из чего можно сделать вывод об одностадийном процессе восстановления: Nd3+ + 3e ^ Nd
В качестве количественной оценки скорости образования диффузионного покрытия использовалось изменение удельной массы исследуемых образцов (Р) в течение заданного времени процесса. Результаты опытов аппроксимировали по уравнению вида:
Р = Ьтп, где
т - продолжительность процесса, ч;
k - константа скорости процесса. кг/м2»ч;
п - показатель степени.
Полученные экспериментальные данные довольно хорошо описываются уравнением:
Р = 0,0708*т°,5133
Значение степени п в уравнении близко к 0,5. По данным работы [4, с. 16-20] параболическая зависимость изменения массы образцов от времени насыщения их РЗМ свидетельствует о том, что лимитирующей стадией процесса является диффузия в твердой фазе.
Константа k в этом уравнении является сложной функцией, отражающей влияние температуры, природы насыщаемого элемента и материала подложки на процесс диффузионного насыщения.
Список использованной литературы: 1. Редкие и рассеянные элементы. Химия и технология. // Под ред. С.С. Коровина. М.: МИСИС, 1996. 376 с.
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» № 04-3/2017 ISSN 2410-700Х_
2. Михайличенко А.И., Михлин Е.Б., Патринеев Ю.Б. Редкоземельные металлы. - М.: Металлургия, 1987. 232 с.
3. Баянов А.П., Внучкова Л.А., Серебренников В.В. Состояние NdCb в равновесии с металлом в эквимольной смеси хлоридов калия и лития. // Изв. высш. учеб. заведений. Цвет. металлургия. - 1972. - № 4.
4. Барабошкин А.Н. Электродные процессы в расплавах с частично электронной проводимостью // Расплавы, 1993, в.4
© Чернова О.В., Жуковин С.В., Кондратьев Д.А.,2017
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» № 04-3/2017 ISSN 2410-700Х_
БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
УДК 550.42:574.5
К.В. Крамар
студентка,
Тюменский государственный университет
г. Тюмень, РФ научный руководитель к.б.н. Кыров Д.Н.
СОДЕРЖАНИЕ РТУТИ В ОРГАНАХ И ТКАНЯХ РЫБ
Аннотация
Проведены исследования по содержанию ртути в органах и тканях плотвы, леща и пыжьяна, обитающих в реке Оби. Среди исследованных органов и тканей у данных видов гидробионтов наибольшую концентрацию ртути содержат почки и печень, а наименьшую - жабры и скелет. Накопление высоких концентраций ртути пагубно влияет, как на самих гидробионтов, так и на население.
Ключевые слова Ртуть, биоаккумуляция, ткани, рыбы.
В последнее время количество загрязняющих веществ в мире заметно возросло. В таких высоких концентрациях эти вещества могут оказывать быстрое и жесткое воздействие, как на организмы, так и экосистемы в целом. Среди химических токсикантов наибольшую опасность представляют нефтяные углеводороды, пестициды и тяжелые металлы (ртуть, свинец, медь и др.). Усиление роли токсических веществ в биологических процессах связано, в первую очередь, с увеличением поступления этих элементов в окружающую среду в ходе хозяйственной деятельности человека [6].
Тяжелые металлы - высокотоксичные вещества, которые образуют стойкие соединения в организме. Особенность и значимость тяжелых металлов в том, что они не разрушаются в любых условиях, а лишь меняют форму нахождения, постепенно накапливаясь в различных компонентах экосистемы, в том числе и в гидробионтах [1]. Даже при относительно низких концентрациях во внешней среде тяжелые металлы активны и способны кумулироваться в рыбах с характерной локализацией в органах и тканях.
Механизм действия тяжелых металлов на организм рыбы тесно связан с их включением в различные звенья биохимических процессов. Поступая в организм, тяжелые металлы нарушают проницаемость биологических мембран, связываясь с аминогруппами белков, вызывают угнетение активности ферментов, что приводит к снижению иммунитета и резистентности организма к стресс-факторам [5]. У рыб данные нарушения способствуют появлению условий для возникновения болезней, которые наносят существенный экономический ущерб рыбоводству за счет снижения веса, товарных качеств и гибели рыб [2]. Кроме того, развитие массовых заболеваний (неоплазии, канцерогенеза в тканях) приводит к элиминации особей, сокращению продолжительности жизни, что также отражается на структуре популяции [9, 12].
Данные по накоплению ртути (Hg) в животных, населяющих водные, наземные и околоводные экосистемы России немногочисленны и, как правило, ограничиваются изучением рыбы и отдельных гидробионтов [4]. Среди тяжелых металлов ртуть относится к элементам с высокой степенью токсичности. В связи с нарастающим уровнем загрязнения водоемов ртутью наиболее серьезной проблемой является ее способность накапливаться в живых организмах, при этом уровень аккумуляции элемента повышается по пищевой цепи. Ртуть в организме рыб в наибольшем количестве способна аккумулироваться в печени и в мышечной ткани [8]. В воде ртуть может находиться в органической и неорганической форме. Она обладает чрезвычайно широким спектром и разнообразием токсического воздействия на биоту и накапливается в пищевых цепях гидробионтов преимущественно в более токсичной метилированной форме. Такое накопление приводит к различным заболеваниям рыб [7, 10].
В связи с этим, особую актуальность приобретает исследование накопления тяжелых металлов в
