14.740.11.0376-1-2010

АННОТАЦИЯ РАБОТ,
ВЫПОЛНЕННЫХ НА ЭТАПЕ № 1
«Разработка и монтаж установок для проведения экспериментальных работ»
государственного контракта с Министерством образования и науки
Российской Федерации от «20»сентября 2010 г. № 14.740.11.0376
Шифр заявки:
«2010-1.1-133-133-038»
Период
начало 20 сентября 2010 г.
выполнения этапа:
окончание 30 ноября 2010 г.
Исполнитель:
Государственное образовательное учреждение высшего
профессионального образования “Тамбовский
государственный технический университет”
392000, г. Тамбов, ул. Советская, д. 106
Цель работы:
Разработка:
– научных основ электродных процессов синтеза
органических азот- и серосодержащих соединений
(альтакса) и ультрамикродисперсных порошков смеси
оксидов металлов (никеля и железа) на симметричном
и асимметричном переменном токе и метода анализа
органических и неорганических веществ температурноёмкостным методом;
– технологических схемы электрохимического синтеза
веществ указанных классов, включающих стадии
очистки и утилизации сточных вод;
– температурно-ёмкостного метода анализа состава
водного раствора электролита.
1. Наименование разрабатываемой продукции
– научные основы электрохимических процессов получения азот- и
серосодержащих органических соединений на асимметричном переменном
токе (способы получения альтакса);
– научные
основы
электрохимических
процессов
получения
ультрамикродисперсных порошков смеси оксидов металлов никеля и железа
на симметричном и асимметричном переменном токе (способы получения
ультрамикродисперсных порошков смеси оксидов металлов никеля и
железа);
– кондуктометрический
температурно-ёмкостный
метод
установления
состава раствора электролита и его концентрации;
– программа внедрения результатов исследований в образовательный
процесс;
– отчет о НИР, содержащий обоснование развиваемого направления
исследований, изложение методик проведения исследований, а также
описание полученных результатов.
2. Характеристика выполненных на этапе работ по созданию продукции
2.1. Результаты работы на 1 этапе, в том числе: разработанные виды
продукции (веществ / устройств / программных продуктов / технологий /
методов и результатов исследований) с указанием их характеристик,
полученных, в том числе, по результатам испытаний, оценка соответствия
этих характеристик требованиям задания.
Разработаны
и
смонтированы
исследовательские
установки
для
изучения:
– влияния частоты симметричного и асимметричного переменного тока
на анодное поведение никеля и железа в концентрированных растворах
гидроксидов щелочных металлов при различных температурах в диапазоне
частот 20…100 ± 1 Гц, температур 323…343 ± 1 К и соотношения плотностей
тока от 1 : 1 до 1 : 10 при достигаемом максимальном значении тока 10 А;
– влияния частоты симметричного и асимметричного переменного тока
на кинетику анодного процесса получения ди-(2-бензтиазолил)дисульфида в
диапазоне частот 20…100 ± 1 Гц, температур 323…343 ± 1 К при
достигаемом максимальном значении тока 10 А;
– зависимости импеданса электродной системы от температуры для
разработки метода анализа состава и концентрации растворов электролитов
по
температурно-емкостной
зависимости
импеданса,
погрешность
определения концентрации раствора электролита не хуже ± 5 %.
– режимов электродиализной очистки промывных вод с погрешностью
определения степени очистки не хуже ± 5…10 %.
2.2. Новизна применяемых решений в сравнении с другими работами,
родственными по тематике и целевому назначению и определяющими
мировой уровень.
Новизной
примененных
асимметричного
переменного
решений
тока
для
является
синтеза
использование:
органических
и
неорганических веществ; температурной зависимости резонансной частоты
колебаний ионов для аналитического установления состава раствора
электролита
по
температурно-емкостной
зависимости
импеданса
позволяющей исключить определение постоянной кондуктометрической
ячейки и уменьшить время анализа; оборудования позволяющего измерять
импеданс кондуктометрической ячейки с погрешностью ± 1 %; отдельных
катодных
и
анодных
потоков
в
электродиализаторе,
позволяющее
стабилизировать работу электродиализатора и повысить глубину очистки
промывных вод с погрешностью степени очистки не хуже ± 5…10 %.
2.3. Особенности исследования, разработки, метода или методологии
проведения работы на отчетном этапе.
Особенностью установки для создания асимметрии тока является
применение одного реостата, установленного в цепь катодной поляризации
(ток до 10 А); ток в цепи анодной поляризации до 10 А регулируется
подаваемым напряжением от ЛАТРа. Воспроизводимость результатов
препаративного синтеза составляет 5…10 %.
Особенностью
кондуктометрического
разработанной
установки
температурно-ёмкостного
для
метода
осуществления
определения
состава раствора электролита и его концентрации является контроль
температуры раствора в кондуктометрической ячейке встроенным в неё
термометром с погрешностью не хуже ± 0,1 К при этом обеспечивается
погрешность определения концентрации раствора электролита не хуже ± 5 %.
2.4. Создание объектов интеллектуальной собственности на отчетном
этапе не планировалось.
3. Области и масштабы использования полученных результатов
3.1. Области применения полученных результатов (области науки и
техники; отрасли промышленности и социальной сферы, в которых могут
использоваться полученные результаты или созданная на их основе
инновационная продукция).
Разработанные и смонтированные установки могут быть использованы
для разработки научных основ: электрохимических процессов получения
альтакса (ускорителя серной вулканизации резин) на асимметричном
переменном токе; процессов получения ультрамикродисперсных порошков
смеси оксидов металлов железа и никеля, необходимых для каталитического
синтеза наноуглеродных материалов на симметричном и асимметричном
переменном токе; температурно-емкостного метода анализа растворов
электролитов
химических
с
использованием
свойств
для
нормированных
построения
значений
физико-
информационно-измерительной
системы, позволяющей автоматизировать расчет концентрации растворов;
электродиализной очистки промывных вод для решения экологических
проблем производства альтакса и смеси порошков оксидов никеля и железа.
3.2. Ход практического внедрения полученных результатов.
Разработанные
и
смонтированные
установки
используются
аспирантами при выполнении диссертационных работ и студентами для
получения экспериментальных данных с целью подготовки публикаций по
результатам НИР.
3.3. Оценка или прогноз влияния полученных результатов, товаров и
услуг, созданных на основе полученных результатов, на подготовку и
закрепление в сфере науки и образования научных и научно-педагогических
кадров, достижение или превышение заданных индикаторов и показателей.
Предполагается достижение следующих индикаторов и показателей в
период выполнения НИР (2010 – 2012 г.):
количество
кандидатов
наук
–
исполнителей
НИР,
представивших
докторские диссертации в диссертационный совет – 1; количество
аспирантов – исполнителей НИР, представивших кандидатские диссертации
в
диссертационный
совет
–
3;
количество
студентов,
аспирантов,
докторантов и молодых исследователей, закрепленных в сфере науки,
образования и высоких технологий в период выполнения НИР – 4; подача 2
заявок на патенты; опубликование двух учебных пособий и подготовка к
опубликованию двух монографий (2012 г.)
4. Выводы
В соответствии с техническим заданием на этапе 1 разработаны и
смонтированы установки для изучения: влияния частоты симметричного и
асимметричного переменного тока на анодное поведение никеля и железа в
концентрированных
различных
растворах
температурах;
гидроксидов
частоты
щелочных
симметричного
и
металлов
при
асимметричного
переменного тока на кинетику получения ди-(2-бензтиазолил)дисульфида;
зависимости импеданса электродной системы в растворах для расчета
реактивных составляющих импеданса и резонансных частот колебаний ионов
неорганических и органических солей, щелочей и кислот для разработки
метода анализа состава растворов электролитов; режимов электродиализной
очистки промывных вод.
Смонтированные установки позволяют провести НИР на следующих
этапах в соответствии с требованиями технического задания.
Ректор ГОУ ВПО ТГТУ _________________ Мищенко С. В.
15 ноября 2010 г.
М.П.