Academic literature on the topic 'Метод отримання водню'

Проблематика розвитку вітроводневої офшорної енергетики України полягає у необхідності створення ефективної системи постачання прісної води для виробництва зеленого водню електролітичним методом. Використання водневих технологій дозволяє оптимізувати роботу вітроенергетичної системи й досягти більшої економічної ефективності вітроелектричного обладнання, оскільки забезпечується безперервність роботи генерувальної вітроелектричної станції. Участь України в європейській програмі «2x40 GW Green Hydrogen Initiative», відповідно до якої в Україні передбачається встановлення 10 ГВт нових потужностей електролізерів для виробництва зеленого водню, потребує детальної розробки відповідної інфраструктури морських ВЕС, насамперед систем опріснення морської води для зменшення логістичних витрат на її доставку. У роботі проведено аналіз сучасних методів опріснення і визначено, що найбільш прийнятним на сьогодні є метод зворотного осмосу, який має істотні переваги: відносно невисокі експлуатаційні витрати, проста та компактна конструкція. Робота такої системи може бути легко автоматизована, тому управління нею здійснюється в напівавтоматичному і автоматичному режимі. Встановлено, що роботу електролізера потужністю 1 МВт разом із системою опріснення забезпечує офшорна ВЕС потужністю 2 МВт. Розрахункові показники, представлені в роботі, мають орієнтовний характер і рекомендуються до використання як попередні вихідні дані при розробці конкретних проєктів різної потужності, де вони будуть уточнюватися з урахуванням всіх факторів − характеристик морської води, вітроенергетичного, електролітичного та опріснювального обладнання, що входитиме до складу морського комплексу з отримання зеленого водню, тощо. Масштабне виробництво електролітичного водню за допомогою офшорної вітрової енергії забезпечить зміну структури паливно-енергетичного комплексу України за рахунок збільшення в ньому вітрової енергії, підвищення стабільності роботи вітроелектричного обладнання, ефективності та надійності електропостачання, а також матиме позитивний вплив на навколишнє середовище. Бібл. 20, рис.1. табл. 1.

Вступ. Починаючи з середини XIX століття спостерігається стійке зростання кількості СО2в атмосфері, яке може призвести до глобального потепління, спричиненого парниковим ефектом. Міжнародні експерти зі зміни клімату в 2018 році зазначали, що при поточних темпах викидів СО2 в найближчі 10 років у світі температура підвищиться на1,5 °C, що призведе до танення льодовиків і підвищення рівня моря.Проблематика. Оксид карбону може бути використано для отримання значної кількості органічних сполук, утворення яких залежить від методу його переробки. До останніх належать такі методи як біологічні, термічна конверсія, фотохімічні, плазмові. Більшість з них потребують застосування каталізаторів. Одним із плазмових методів є електронно-каталітичний метод з використанням бар’єрного розряду.Мета. Визначення основних фізико-хімічних закономірностей процесу електронно-каталітичного перетворення СО2 в органічні сполуки, а саме в метанол та формальдегід, з використанням двох розрядників — джерела низькотемпературної плазми.Матеріали й методи. Дослідження електронно-каталітичного перетворенню СО2в метанол та формальдегід здійснювали на лабораторній установці, до складу якої входили два джерела низькотемпературної плазми — розрядників, в одному з яких знаходиться гетерогенний каталізатор. Як джерело водню використовувалися пари води.Результати. Досліджено два зразки каталізаторів за різних температур реакційної зони і напруг бар’єрного розряду. Отримано залежності утворення метанолу та формальдегіду при різних режимах роботи установки. Визначено залежності енергетичних витрат при отриманні метанолу та формальдегіду з СО2.Висновки. Використання електронно-каталітичного методу дозволяє переробляти СО2 в різноманітні органічні сполуки, які в подальшому можуть бути використані як сировина для різноманітних хімічних процесів або як паливо. Ця переробка дозволяє зменшити викиди СО2 в навколишнє середовище та підвищити асортимент продукції хімічної промисловості.

Незважаючи на те, що вчені приділяють велику увагу гідриду магнію, методам його отримання і дослідження властивостей, останній все ще не знайшов широкого застосування в якості акумулятора водню для автомобільної промисловості через труднощі двох основних недоліків: високу температуру (300 ° С при 0, 1MPa H2) і його повільної кінетики дисоціації. У даній роботі з метою зниження температури, поліпшення кінетики розкладу стехиометрического гідриду MgH2 була досліджена можливість його комплексного легування Si, Ti, Fe з використанням методу реактивного механохімічного легування (РМС). Механічний сплав (МС) Mg + 10% ваг. Si + 2% ваг. Ti + 2% ваг. був синтезований і його фазовий склад, мікроструктура, водородосорбціонние властивості, термічна стабільність і кінетика десорбції водню були досліджені з використанням методів рентгенівської дифракції (XRD), скануючої електронної мікроскопії (SEM) і термодесорбціонної спектроскопії (TDS). Для оцінки впливу комплексного легування Ti, Fe, Si на температуру розкладання і термостабільність, ізобари десорбції водню з фази MgH2 отримані при першому нагріванні після РМС зразків МС і після подальшого циклічного гідрування з газової фази. Всі ізобари були отримані при тиску водню в реакторі 0,1 МПа і швидкості нагріву зразка 3 О/хв. Вони були використані для визначення як температури початку десорбції водню (Тн.) з гидридной фази MgH2 МС, так і температури Tмак., що відповідає максимальній швидкості виділення водню. Кінетичні криві десорбції водню з механічного сплаву-композиту отримані при постійному тиску водню 0,1 МПа в реакторі і температурах 310 і 330 °С. Їх використовували для визначення часу виділення половини кількості водню (τ 1 / 2) і загальної кількості водню (τп) для МС. Виявлено, що добавки Si, Ti, Fe до магнію значно покращують кінетику десорбції водню з гидридной фази MgH2 отриманих МС. Однак ефект зниження термодинамічної стабільності гидридной фази MgH2 в результаті її комплексного легування не спостерігається. Розроблені матеріали дозволяють використовувати їх в стаціонарних умовах застосування. Бібл. 23, табл. 2, рис. 7.

Мета роботи. Визначення залишкової концентрації пероксиду водню у дистильованій воді, яка відповідає вимогам ДФУ, і обгрунтування кількості промивної води, потрібної для повного видалення Н2О2 після дезінфекції лабораторного посуду і обладнання. Матеріали і методи. Вода деоінізована була отримана з системи Millipore Direct-Q 3 UV, вода дистильована – з аквадистилятора GFL2008. Використовувались розчини пероксиду водню 30% виробництва "Carlo Erba Reagents S.A.S" чистоти "For analysis ACS-Reag.Ph.Eur.-Reag.USP-Stabilized" і 35% кваліфікації "медичний" виробництва "УкрХім". Досліди здійснювались з використанням фармакопейного теста "речовини, що окиснюються" і кондуктометричних вимірювань. Кондуктометричні дослідження проводили на кондуктометрі Hanna HI 2300. Результати і обговорення. З'ясовано, що фармакопейне випробовування "речовини, що окиснюються" (перманганатометричний метод) дозволяє ідентифікувати перекис водню при концентрації приблизно ≥ 10-4%. Була також виміряна питома електропровідність (ПЕ) розведених (3.5х10-5…3.5%) "фармакопейного" і "медичного" розчинів пероксиду водню. З'ясовано, що ПЕ розведених розчинів Н2О2 "фармакопейної" і "медичної" кваліфікації суттєво відрізняється. Вірогідно, це обумовлено наявністю стабілізаторів різної природи (органічних і неорганічних) і в різних концентраціях (в "фармакопейній" Н2О2 – в мінімальній, в "медичній" – в значній концентрації). Висновки. Встановлено, що при кожному ополіскуванні лабораторного посуду дистильованою водою, концентрація пероксиду водню зменшується приблизно в 50-100 разів. Тому для повного видалення пероксиду водню з лабораторного посуду та обладнання (досягнення концентрації <10-4%) - потрібна 3-4-кратна промивка дистильованою водою. Теоретичні розрахунки підтверджені експериментальними даними. Знайдено, що пероксид водню має низьку ПЕ, яка менша за ПЕ розчинів стабілізаторів в ньому, і кондуктометричний метод непридатний для контролю залишкових кількостей Н2О2 в лабораторному посуді і обладнанні.

Дана робота присвячена дослідженню використання субкритичної води як екстрагента для екстрагування біологічно активних речовин з лушпиння жовтої цибулі ( Állium cépa). Мета дослідження – визначення оптимальних умов екстрагування біологічно активних речовин з лушпиння жовтої цибулі субкритичною водою у статичному режимі. Оптимальні умови були визначені шляхом зміни параметрів факторів: температури 145-185 ̊С, тривалості екстрагування 10-20 хв., відношення маси сировини до маси екстрагента (гідромодуль) 1:30 – 1:60. Інші параметри факторів залишались незмінними для кожного експерименту, а саме установлений тиск 0,8 МПа та ступінь подрібнення сировини …0,5 мм. Для отримання зразків екстрактів лушпиння цибулі було використано експериментальну установку на базі реактора високого тиску «РВД-2-500». В отриманих зразках екстрактів був визначений вміст сухих речовин, загальний вміст поліфенолів, загальний вміст флавоноїдів та антиоксидантну активність. В результаті, найбільше середнє значення цих показників було виявлено в екстрактах, отриманих при температурі 164 ̊С, тривалості екстрагування 20 хвилин, та гідромодуля 1:32. Статична обробка експериментальних даних проводилась за допомогою програмного пакету STATISTICA 10. З метою оптимізації функції відгуку, були отримані рівняння регресії. З гідно отриманим рівнянням, зроблено висновок що взаємодія між факторами відсутня. Значення коефіцієнтів детермінації та кореляції близькі до одиниці, це дозволило зробити висновок, що рівняння адекватні. Ефективність екстрагування субкритичною водою порівнювалось з двома іншими методами. Встановлено, що показники екстрактів, отриманих екстрагуванням субкритичною водою, в 1.36 та в 1.96 разів перевищували показники вмісту сухих речовин екстрактів, в 1.66 та в 1.28 перевищували показники загального вмісту поліфенолів, в 1.72 та в 1.31 перевищували показники по загального вмісту флавоноїдів, отриманих методами екстрагування 70% етанолом та гарячою водою відповідно. Отже, екстрагування біологічно активних речовин з лушпиння жовтої цибулі субкритичною водою в статичному режимі є гарною альтернативою іншим методам екстрагування.

Мета - отримання методами порошкової металургії композитного матеріалу на основі міді з додаванням у якості армуючого компоненту вуглецевих нанотрубок та дослідження структури цього матеріалу. Методика. Дослідні зразки виготовляли з порошку міді марки ПМС-1 (ГОСТ 4960-2009) фракції менше 45 мкм. В якості армуючого компонента використані багатостінні ВНТ діаметром від 8 до 28 нм, , які були отримані CVD методом. Вуглецеві нанотрубки додавали в шихту у кількості 0,08 мас. % у стані суспензії в розчині полівінілового спирту та додатковою обробкою ультразвуком упродовж 15 хвилин при частоті коливань 14,1 кГц. Приготовлену суміш просушували при температурі 150 °С для виділення зайвої вологи. Зразки для досліджень виготовляли у вигляді таблеток діаметром 12 мм і висотою 6 мм однобічним пресуванням з подальшим спіканням у атмосфері водню. Дослідні зразки виготовляли за двома технологічними схемами, які включали двократне пресування та спікання. При другому спіканні за схемою 1 температура складала 950 °С, а за схемою 2 температура була більш висока , а саме 1050 °С. Дослідження структурних характеристик порошку міді виконані з використання електронного скануючого мікроскопу (Tescan Mira 3 LMU). Для визначення елементного складу зразків використовували метод енергодисперсійної спектроскопії з використання систем локального аналізу (ЕДС), використовували детектор випромінювання «X-max 80» ("Oxford Instruments" Англія).Результати. Експериментально встановлено, що спосіб додавання ВНТ до порошку міді шляхом рідкофазного змішування в розчині полівінілового спирту та обробкою суспензії ультразвуком сприяє рівномірному розподілу ВНТ в об’ємі спеченого матеріалу. Вуглецеві нанотрубки після спікання розташовуються в мідній матриці по границях зерен та в порах, переважно у вигляді скупчень. Високотемпературне друге спікання при температурі, наближеної до температури плавлення міді, призводить до зниження пористості спеченого матеріалу з мікроструктурою, що відповідає структурі дисперснозміцнених композитів. В мідній матриці рівномірно розташовані пори, які заповнені скупченнями ВНТ.Наукова новизна. Вперше встановлено, що спосіб обробки ультразвуком суспензії ВНТ в розчині полівінілового спирту під час приготування шихти перед пресуванням та застосування другого високотемпературного спікання при температурі наближеної до температури плавлення металу-матриці призводить до утворення структури, яка характерна дисперсно-зміцненим матеріалам. Практична цінність. Результати роботи можуть бути використані для виготовлення матеріалів електротехнічного призначення.

Предметом вивчення в статті є метод імітаційного статистичного моделювання траєкторних вимірювань у багатопозиційному радіолокаційному комплексі контрбатарейної боротьби. Метою є проведення імітаційного статистичного моделювання траєкторних вимірювань у багатопозиційному радіолокаційному комплексі контрбатарейної боротьби. Завдання: визначення точності вимірювання місцеположення вогневого стріляючого засобу; для заданого місцеположення вогневого стріляючого засобу провести розрахунок параметрів траєкторії польоту об’єкту (міни, снаряду) при веденні вогню по визначеній цілі; моделювання вектору вимірювань координат об’єкту (міни, снаряду) вогневого стріляючого засобу на траєкторії його польоту (вектору траєкторних вимірювань) з урахуванням випадкових помилок траєкторних вимірювань. Використовуваними методами є: методи теорії імовірності, математичної статистики, методи оптимізації, імітаційного статистичного моделювання. Отримані такі результати. Визначені точності вимірювання місцеположення вогневого стріляючого засобу. Для заданого місцеположення вогневого стріляючого засобу проведено розрахунок параметрів траєкторії польоту об’єкту (міни, снаряду) при веденні вогню по визначеній цілі. Проведено моделювання вектору вимірювань координат об’єкту (міни, снаряду) вогневого стріляючого засобу на траєкторії його польоту (вектору траєкторних вимірювань) з урахуванням випадкових помилок траєкторних вимірювань. Висновки. Запропоновані підходи щодо імітаційного статистичного моделювання траєкторних вимірювань у багатопозиційному радіолокаційному комплексі контрбатарейної боротьби. З використанням розроблених підходів можливо визначити матрицю траєкторних вимірювань з урахуванням помилок вимірювання координат об’єкту (міни, снаряду) на траєкторії на різних пунктах прийому багатопозиційного радіолокаційного комплексу контрбатарейної боротьби. Напрямком подальших досліджень є розробка підходів щодо інших кроків імітаційного статистичного моделювання траєкторних вимірювань у багатопозиційному радіолокаційному комплексі контрбатарейної боротьби.

Вступ. На сьогоднішній день простежується тенденція до переведення лікарської рослинної сировини і зборів на її основі у форму екстракційних фітопрепаратів, що мають ряд переваг перед рослинною сировиною – це забезпечення вилучення максимальної кількості біологічно активних речовин, точність дозування, забезпечення комплексного фармакологічного ефекту при збереженні властивостей багатокомпонентного збору. Метою цієї роботи є отримання сухого екстракту на основі рослинного збору аналгетичної та протизапальної активності. Для досягнення поставленої мети необхідно: визначити оптимальні умови екстрагування рослинної суміші, розробити технологію отримання екстракту сухого та встановити показники якості отриманого екстракту у відповідності до нормативної документації України. Матеріали та методи дослідження. Вихідним матеріалом для виготовлення екстракту було обрано рослинний збір з аналгетичною та протизапальною активністю (патент 121151 України на винахід. До складу збору входить наступна лікарська рослинна сировина: гарпагофітуму лежачого корені (Harpagophyti radiх), софори японської бутони (Sophorae japonicae flos immaturus), квасолі звичайної стулки плодів (Phaseoli vulgaris valvae fructus), споришу звичайного трава (Polygoni avicularis herba) при співвідношенні: (50:20:20:10). Рослинна композиція завдяки наявності певних груп біологічно активних речовин, комплексно надає виражену протизапальну та аналгетичну активності. Дослідження показників якості вихідної сировини, рослинного збору, зразків водно-етанольних витягів та екстрактів сухих здійснювали за методиками Державної фармакопеї України. Результати. Досліджено технологічні параметри рослинного збору та лікарської рослинної сировини, що входить до його складу, з метою визначення та підвищення ефективності процесу екстрагування. Встановлено, що максимальний вихід біологічно активних речовин у витягах зі збору спостерігається при використанні методу «ультразвукової екстракції» протягом однієї години, як екстрагент доцільно використовувати етанол 20 %, у співвідношенні сировини до екстрагенту (1:8). Оптимальний ступінь подрібнення досліджуваної багатокомпонентної суміші, що містить бутони, траву та корені є від 2 до 5 мм. За отриманими результатами розроблено технологію та технологічну блок-схему виробництва сухого екстракту. У відповідності до вимог ДФУ, визначено параметри стандартизації та показники якості екстракту сухого: опис; ідентифікація з визначенням речовин-маркерів компонентів екстракту методом тонкошарової хроматографії; втрата в масі при висушуванні; зола загальна; спектрофотометричним методом визначено кількісний вміст суми амінокислот у перерахунку на аргінін, вміст флавоноїдів у перерахунку на рутин; методом високоефективної хроматографії визначено вміст гарпагозиду. Висновки. Проведено низку фізико‐хімічних та фармакотехнологічних досліджень зі встановлення оптимальних умов екстракції рослинного збору аналгетичної та протизапальної активністі. На основі отриманих даних розроблено технологію отримання екстракту сухого. Встановлені параметри стандартизації отриманого екстракту сухого у відповідності до вимог ДФУ.

Метою статті є оцінка потенціалу виробництва водню із аграрної біомаси та визначення напрямків технічного забезпечення реалізації цього потенціалу. В статті наведено перспективну модель виробництва та використання біопалива аграрного походження. Згідно до цієї моделі доречно виробляти дизельне біопаливо, біоетанол (в кількості необхідній для забезпечення роботи мобільної техніки), біогаз, біоводень, генераторний газ, тверде біопаливо (рулони, паливні гранули, брикети із соломи). Встановлено, що виробництво водню в аграрному виробництві можливе із використанням, як способу термохімічного перетворення біомаси, так і способу ферментації біомаси. При використанні термохімічного способу частка рослинної біомаси використовується для виробництва паливних гранул. Із гранул виробляється генераторний газ. Генераторний газ використовується для виробництва біоводню. Крім того частка біомаси рослинного походження, а також побічна продукція тваринництва може бути перероблена в біогаз за допомогою темнової ферментації. Для виробництва біоводню термохімічним способом пропонується використання удосконалених газогенераторів, конструкція яких перешкоджає утворенню твердих відкладень на робочих поверхнях в камері утворення газу. Для виробництва біоводню способом ферментації пропонується використання обертових біореакторів. Встановлено, що теоретичний потенціал виробництва водню із аграрної біомаси рослинного походження за допомогою термохімічного перетворення становить біля 4,8 млрд.м3 водню за рік. Теоретичний потенціал отримання водню за способом ферментації становить близько 1,4 млрд.м3 за рік. Для практичної реалізації теоретичного потенціалу водню необхідні подальші теоретичні та експериментальні дослідження обох способів отримання водню в умовах аграрного виробництва. Бібл. 31, рис. 9.

У представленій статті виконано огляд способів доочищення питної води в рамках міжнародного проєкту Норвезької Програми співпраці з Євразією в галузі вищої освіти «Водна гармонія-II» (СРЕALA-2015/10036) і наведено результати аналізу літературних джерел з метою визначення їх ефективності в системах децентралізованого водопостачання. Розглянуто проблемні питання, встановлено переваги та недоліки наявних способів постачання води, оцінено показники якості отриманої води. Проведено аналіз сучасних методів, які пропонуються для використання в комбінованих системах доочищення підземних та наземних водних ресурсів, з метою забезпечення питною водою установ, не під’єднаних до центрального водопостачання. Крім того, проаналізовано ефективність використання сорбентів і коагулянтів природного та синтетичного походження, які знайшли широке застосування в сучасних установках (фільтрах) при видаленні різноманітних забруднень. Розглянуто запатентовані сучасні переносні (мобільні) малотоннажні установки для доочищення питної води.

У статті аналізуються можливості використання психомоторних ігор з метою розвитку дрібної моторики старших дошкільників. Визначено види психомоторних ігор та ігрових дій: пальчикові ігри, ігри-шнурівки, ігри з лічильними паличками, піском, водою, тістом, папером, народні ігри, рухливі ігри, ігровий самомасаж. Продіагностовано рівень розвитку рухових навичок пальців і кисті за методикою Т. Г. Візель у двох старших групах дошкільного навчального закладу. Виявлено домінування середнього рівня розвитку дрібної моторики; близько третини дітей мають низький рівень сформованості рухових навичок кисті та пальців. Враховуючи отримані результати було розроблено систему психомоторних ігор та ігрових дій, яка спрямована на вдосконалення рухових навичок пальців і кисті дошкільників. Визначена система впроваджувалася в навчально-виховний процес дошкільного закладу в експериментальній групі у три етапи: підготовчий, практичний, активно-ігровий. Підготовчий етап передбачав розробку системи психомоторних ігор та ігрових дій для старших дошкільників з метою розвитку дрібної моторики. Практичний етап мав на меті поступове введення системи даних ігор у навчально-виховний процес експериментальної групи дитячого садка. Активно-ігровий етап полягав у створенні умов для активної, самостійної ігрової діяльності дітей з метою закріплення та вдосконалення рухових навичок. Експериментальним шляхом доведено, що використання психомоторних ігор та ігрових дій сприяє розвитку дрібної моторики старших дошкільників. Після застосування вказаної системи психомоторних ігор та ігрових дій статистично достовірно підвищився рівень розвитку рухових навичок кисті та пальців.