Статті в журналах з теми "Катодні реакції"

Изучено влияние анодирования Co2Si- и CoSi2-электродов в 0.5 M H2SO4 при потенциалах формирования оксида Ef от 0.4 до 2.0 В (с.в.э.) на кинетику реакции выделения водорода (РВВ) в 0.5 M H2SO4. Установлено, что поведение анодного оксида на силицидах кобальта с низким и высоким содержанием Si существенно различается: оксидные пленки на Co2Si, полученные при всех изученных Ef, катодно восстанавливаются; оксидные пленки на CoSi2 сохраняются в катодной области. Сделан вывод, что на анодированном CoSi2-электроде РВВ протекает на границе оксид/раствор с участием туннелирующих через оксидную пленку электронов; лимитирующей стадией является разряд ионов водорода.

Изучена кинетика катодной реакции выделения водорода в 0.5 М H2SO4 на CoSi2-электроде, анодно окисленном при потенциалах формирования оксида Ef в интервале от 2.0 до 4.0 В (с.в.э.), включающем области вторичной пассивации CoSi2 и выделения кислорода. Установлено, что для электродов, окисленных при Ef > 2 В, наблюдается тенденция к увеличению скорости катодной реакции с ростом Ef. Результаты объяснены на основе предположения, что реакция выделения водорода на окисленном CoSi2-электроде протекает на границе оксид/раствор с участием электронов, туннелирующих через тонкую оксидную пленку. Значительная роль в туннельном переносе электронов отводится точечным дефектам в оксидной пленке, возникающим при потенциалах выделения кислорода.

Исследованы морфология поверхности алюминиевого электрода, элементный состав поверхностного слоя до и после катодной обработки в гальваностатическом режиме. Установлено, что в области катодных плотностей тока менее 0,1 мА/см2 на алюминиевом катоде происходит преимущественно адсорбция полимолибдат– и полифосфатмолибдат–ионов, сопровождающаяся образованием в адсорбированном слое полимерных цепочек из оксидов молибдена промежуточной валентности Mo (VI) → Mo (IV) → Mo (II), двойных оксидов, алюминатов, полиоксофосфат-молибдатов алюминия, обеспечивающих свободное перемещение катионов щелочного металла и водорода. Формирование слоя гетеро-полиоксофосфатмолибдатов, согласно данным бестоковой хронопотенциометрии, вторичной ионной масс-спектрометрии и сканирующей электронной микроскопии, протекает уже в отсутствие тока. Определяющую роль в формировании морфологии модифицирующего слоя и его элементного состава играет введение фосфорной кислоты в раствор молибдата натрия. При 0,5 мА/см2 и более высоких плотностях катодного тока протекает преимущественно процесс выделения водорода как по реакции разряда ионов водорода и молекул воды, так и за счет химического взаимодействия алюминия и образующегося, вследствие протекания процесса внедрения, сплава алюминия с натрием с молекулами воды и фосфорной кислоты. На это указывает подщелачивание приэлектродного слоя раствора. Скорость интеркалирования ионов водорода и натрия в структуру полиоксофосфат-молибдатного слоя резко возрастает с увеличением плотности тока до значений 5…10 мА/см2, когда на электроде устанавливается потенциал от −1,3…−3,0 В. Этому способствует не только волокновая структура формирующегося слоя полигетерооксофосфатмолибдатов алюминия и натрия, но и образование в растворе протонированных катионов и анионов фосфорной кислоты, которые облегчают взаимодействие хитозана с поверхностью электрода, вследствие перехода в фосфатный комплекс, и обеспечивают усиление пленкообразующего эффекта и упорядочение структуры модифицирующего слоя. На это указывает снижение краевого угла смачивания.

Представлены результаты исследований морфологии и химической структуры покрытий железа, осажденных методом термического осаждения на наноструктурированные поверхности алюминия и пористого оксида алюминия, до и после проведения катодных реакций выделения водорода. Показано, что увеличение диаметров пор на поверхности оксида алюминия не приводит к изменению плотности катодного тока вследствие различного вклада границ между порами в общую площадь образца, тогда как увеличение размеров полусферических углублений на поверхности пластин алюминия приводит к возрастанию плотности катодного тока, что свидетельствует об увеличении эффективности выделения водорода. Изменений морфологии и химической структуры поверхности до и после проведения реакции не выявлено.

Для обоснования лимитирующей стадии редокс-сорбции кислорода на катодно поляризуемом медьсодержащем нанокомпозите на основе ионообменной матрицы и регулирования скорости про-цесса необходимо определить значение предельного тока и рассмотреть влияние величины поляри-зующего тока на скорость поглощения кислорода в допредельной области поляризации тонкого зер-нистого слоя нанокомпозита.Для получения значения предельного тока фракция гранулированного нанокомпозитного ма-териала загружалась в катодное отделение сорбционно-мембранной электрохимической ячейки, ко-торая состояла из двух анодных отделений с платиновыми анодами, отделенными от катодного кати-онообменными мембранами МК-40. Катод представлял собой зернистый слой пористого медь-ионообменного нанокомпозита Cu0∙Lewatit K2620 в натриевой ионной форме с токоподводом из тон-кой медной проволоки. Анодные отделения содержали сульфокатионообменник Lewatit K2620. Сульфокатионообменные мембраны МК-40 обеспечивали электропроводность и направленный пере-нос образующихся ионов водорода из анодных камер в катодную.Кинетику электровосстановления кислорода из воды исследовали исследовали при поляриза-ции постоянным током I в течение 5 ч. По завершению опыта срезы зерен нанокомпозита исследова-ли микроскопически. Определяли геометрические границы промежуточной ξ1(Cu/Cu2О) и конечной ξ2(Cu2О/CuO) стадий последовательной химической реакции окисления металлического компонента нанокомпозита Исследован процесс редокс-сорбции молекулярного кислорода из воды на тонком зернистом слое нанокомпозита медь-сульфокатионообменник при различных токах. Определено значение пре-дельного диффузионного тока по кислороду для нового материала Сu0·Lewatit K2620. Показана суще-ственная зависимость предельного тока от степени окисления наночастиц меди, свидетельствующая об их высокой химической активности. После нескольких последовательных вольтамперных циклов достигнута устойчивая активация наночастиц, которой соответствует максимальное значение эффек-тивного предельного тока. Установлено, что в допредельной области при малых токах основную до-лю в поглощении кислорода составляет химическая компонента: убыль кислорода происходит за счет химического восстановления наночастицами меди, процесс лимитируется стадией внутренней диф-фузии. С повышением тока количество поглощенного кислорода возрастает, основную долю состав-ляет электрохимическая компонента: убыль кислорода происходит за счет восстановления током, процесс вытесняется из внутридиффузионной области лимитирования во внешнедиффузионную, обеспечивающую более высокую скорость. Частично ток начинает расходоваться на электровосста-новление образующихся оксидов меди.

При катодных потенциалах в подкисленной сульфатной среде с добавкой персульфата аммония медь подвергается слабому растворению. «Аномальное» растворение, предположительно, вызвано взаимной связью электродных реакций окисления атомов меди и восстановления ионов S2O82-. Эффективность взаимосвязи реакций невелика: на один ионизировавшийся атом меди в зависимости от катодного потенциала приходится от 55 до 250 восстановившихся персульфатных ионов. Результаты исследований получены на оборудовании Центра коллективного пользования научным оборудованием ВГУ.

В перечне технологических операций производства магнетронов финишной операцией является термохимическое активирование эмиссионной активности поверхности катода во внешнем электрическом поле. Для изучения процессов, протекающих в условиях традиционного режима активирования, выполнено физическое моделирование реальных условий работы катода магнетрона с применением трех методов аналитической химии - масс-спектрометрии, эмиссионной электронной микроскопии и термогравиметрии. Методы масс-спектрометрии и термогравиметрии адаптированы к измерениям во внешнем электрическом поле. В связи с этим все три метода являются методически совместимыми.

В работе рассмотрены вопросы получения тонких пленок натрийвольфрамовых бронз кубической структуры методом электрокристаллизации. Приведены основные параметры полученных пленок. Сняты спектры отражения пленок для неокрашенных и окрашенных пленок. Исследование приповерхностного слоя монокристаллов натрий-вольфрамовых бронз методами протонографии и ядерных реакций показало их высокое структурное совершенство. Анодная и катодная поляризации монокристаллов приводят к изменению структуры их приповерхностного слоя. Обеднение по натрию приповерхностного слоя присутствует и при катодной и при анодной поляризации, и глубина обеднения растет с ростом времени поляризации величины напряжения. Электронографией исследованы тонкие пленки натрийвольфрамовых бронз, установлена аморфная структура свеженапыленных пленок для всех температур подложки. Отжиг электронным лучом приводит к кристаллизации пленок. The paper considers the problems of obtaining thin films of sodium-tungsten bronzes of a cubic structure by the method of electrocrystallization. The main parameters of the obtained films are presented. The reflection spectra of the films were recorded for uncolored and colored films. Investigation of the near-surface layer of sodium-tungsten bronze single crystals by protonography and nuclear reactions showed their high structural perfection. The anodic and cathodic polarizations of single crystals lead to a change in the structure of their surface layer. Depletion in sodium of the nearsurface layer is present at both cathodic and anodic polarization, and the depletion depth increases with increasing polarization time of the voltage value. Thin films of sodium-tungsten bronzes have been investigated by electron diffraction, and the amorphous structure of freshly deposited films has been established for all substrate temperatures. Annealing with an electron beam leads to crystallization of the films.

Гомогенные сплавы системы Ag-Pd являются эффективными катализаторами катодной реакции выделения водорода. Они обладают высокой механической прочностью и, в меньшей степени в сравнении с металлическим палладием, подвергается водородному охрупчиванию. Целью работы было установление кинетики выделения водорода на палладии и его гомогенных сплавах с серебром в щелочной водной среде, а также исследование их водородопроницаемости.Методами циклической вольтамперометрии и двухступенчатой катодно-анодной хроноамперометрии исследовано поведение Pd и сплавов системы Ag–Pd (XPd = 15–80 ат. %) в водном деаэрированном растворе 0.1M KOH. Циклические вольтамперограммы для Pd и Ag80Pd имеют схожий вид, однако при введении даже небольшого количества серебра (≤ 20 ат. %) в палладий скорость ионизации водорода снижается, а дальнейшее увеличение содержания серебра в сплаве приводит к его полному подавлению. Для Ag,Pd-сплавов с содержанием палладия менее 30 ат. % пикионизации водорода на вольтамперограммах не фиксируется. Зависимости пикового тока ионизации от скорости сканирования потенциала для всех изученных сплавов линейны и экстраполируются в начало координат, что говорит о наличии твердофазных диффузионных затруднений процесса. Наклон их прямых для сплавов Ag60Pd и Ag50Pd выше, чем для сплава Ag80Pd, что может свидетельствовать о проявлении на поверхности окисленных форм серебра. На всех изученных электродах зависимость потенциала пика тока от логарифма скорости сканированиялинейно возрастает, а это указывает на необратимый характер электрохимической стадии ионизации водорода, осложненной его твердофазной диффузией. Для расчета параметров водородопроницаемости сплавов потенциостатически получены катодные и анодные спады тока при различном времени наводороживания от 1 до 10 с. С увеличением продолжительности наводороживания наблюдается уменьшение амплитуд тока на катодныхи анодных ветвях хроноамперограмм. Используя результаты теоретического моделирования, описывающие процессы инжекции и экстракции водорода для электродов полубесконечной толщины, по линеаризованным в соответствующих критериальных координатах катодным и анодным спадам тока рассчитаны параметры водородопроницаемости. Константа фазограничного обмена и константа скорости инжекции атомарного водорода имеют максимум для сплава с содержанием палладия 80 ат. %. Константа скорости экстракции водорода изменяется линейно с уменьшением содержания палладия. Найдено, что значения параметра водородопроницаемости для Ag,Pd- сплавов в щелочной среде несколько ниже, чем в кислой. Контролирующей стадией реакции выделения водорода на Ag,Pd-сплавах (XPd ≤ 40 ат. %) в растворе 0.1М KOH является электрохимическая стадия ионизации атомарного водорода, осложненная его диффузией в твердой фазе. Параметры водородопроницаемости в сплавах системы Ag–Pd максимальны при содержании палладия ~80 ат. %,а потому такие сплавы могут быть использованы как эффективные материалы для очистки и хранения водорода. ЛИТЕРАТУРА 1. Mahmood N., Yao Y., Zhang J.-W., Pan L., Zhang X., Zou, J.-J. Electrocatalysts for hydrogenevolution in alkaline electrolytes: mechanisms, challenges, and prospective solutions. Adv. Sci.2017;5(2): 1700464. DOI: https://doi.org/10.1002/advs.2017004642. Zhang W., Lai W., Cao R. Energy-related small molecule activation reactions: oxygen reduction andhydrogen and oxygen evolution reactions catalyzed by porphyrin- and corrole-Based Systems. Chem. Rev.2016;117(4): 3717–3797. DOI: https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.6b002993. Yun S., Ted Oyama S. Correlations in palladium membranes for hydrogen separation: A review. J.Membr. Sci. 2011;375(1–2): 28-45. DOI: https://doi.org/10.1016/j.memsci.2011.03.0574. Бугаев А. Л., Гуда А. А., Дмитриев В. П., Ломащенко К. А., Панкин И. А., Смоленцев Н. Ю., Солдатов М. А., Солдатов А. В. Динамика наноразмерной атомной и электронной структуры материаловводородной энергетики при реалистичных технологических условиях. Инженерный вестник Дона.2012;4-1(22): 89–90. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=18640138&5. Гольцова М. В., Жиров Г. И. Гидридные превращения в системе Pd-H. Структура и свойствапалладия и его гидрида. «Взаимодействие изотопов водорода с конструкционными материалами“IHISM’15 Junior»: Сборник докладов X Международной школы молодых ученых и специалистов им. А. А. Курдюмова, 28 июня – 4 июля 2015, Москва. М.: Издательство НИЦ «Курчатовский институт»; 2015.с. 171–189. Режим доступа: http://book.sarov.ru/wpcontent/uploads/2017/12/IHISM-15.pdf6. Knapton A. G. Palladium alloys for hydrogen diffusion membranes. Platinum Met. Rev. 1977;21(2):44–50. Режим доступа: https://www.technology.matthey.com/article/21/2/44-507. Sharma B., Kim J.-S. Pd/Ag alloy as an application for hydrogen sensing. Int. J. Hydrog. Energy. 2017;42(40):25446–25452. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2017.08.1428. Ghosh G., Kantner C., Olson G. B. Thermodynamic modeling of the Pd-X (X=Ag, Co, Fe, Ni) systems.J. Phase Equilib. 1999;20(3): 295-308. DOI: https://doi.org/10.1361/1054971997703358119. Lukaszewski M., Klimek K., Czerwinski A. Microscopic, spectroscopic and electrochemical characterizationof the surface of Pd–Ag alloys. J. Electroanal. Chem. 2009;637(1–2): 13-20. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jelechem.2009.09.02410. Wise M. L. H., Farr J. P. G., Harris I. R. X-ray studies of the б/в miscibility gaps of some palladiumsolid solution-hydrogen systems. J. Less Common Met. 1975;41(1): 115–127. DOI: https://doi.org/10.1016/0022-5088(75)90099-511. Amandusson H., Ekedahl L.-G., Dannetun H. Hydrogen permeation through surface modifi ed Pdand PdAg membranes. J. Membr. Sci. 2001;193(1): 35–47. DOI: https://doi.org/10.1016/S0376-7388(01)00414-812. Щеблыкина Г. Е., Бобринская Е. В., Введенский А. В. Определение истинной поверхностиметаллов и сплавов комбинированным электрохимическим. Защита металлов. 1998;34(1): 11–14.Реж и м д о ст у п а: https://elibrary.ru/item.asp?id=2372521613. Лесных Н. Н., Тутукина Н. М., Маршаков И. К. Влияние сульфат- и нитрат-ионов на пассивациюи активацию серебра в щелочном растворе. Физикохимия поверхности и защита материалов.2008;44(5): 472–477. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=1115499414. Никольский Б. П., Рабинович В. А. Справочник химика. Т. 3. М.: Химия; 1965. 1008 с.15. Кудряшов Д. А., Грушевская С. Н., Ганжа С. В., Введенский А. В. Влияние ориентации кристалли-ческой грани серебра и его легирования золотом на свойства тонких анодных плнок оксида Ag(I).Часть I. Фототок. Физикохимия поверхности и защита материалов. 2009;45(5): 451–460. Режим досту-па: https://elibrary.ru/item.asp?id=1290135216. Adzic R. R., Hciao M. W., Yeager E. B. Electrochemical oxidation of glucose on single –crystalgold surfaces. J. Electroanal. Chem. 1989;260(2): 475–485. DOI: https://doi.org/10.1016/0022-0728(89)87164-517. Strobac S., Adzic R. R. The infl uence of OHchemisorption on the catalytic properties on goldsingle crystal surfaces for oxidgen. J. Electroanal. Chem. 1996;403(1–2): 169–181. DOI: https://doi.org/10.1016/0022-0728(95)04389-618. Морозова Н. Б., Введенский А. В., Бередина И. П. Катодная инжекция, анодная экстракцияи диффузия водорода в металлургических Cu,Pd- и Ag,Pd-сплавах. II. Экспериментальные данные.Конденсированные среды и межфазные границы. 2014;16(2): 178–188. Режим доступа: https://journals.vsu.ru/kcmf/article/view/82319. Морозова Н. Б., Введенский А. В., Бередина И. П. Фазограничный обмен и нестационарнаядиффузия атомарного водорода в сплавах Cu–Pd и Ag–Pd. I. Анализ модели. Физикохимия поверхнос-ти и защита материалов. 2014;50(6): 573–578. DOI: https://doi.org/10.7868/S0044185614060138

Установлено, что в сульфатных электролитах меднения поведение циклических соединений напрямую связано с их строением, а именно, природой гетероатома в цикле, размером цикла и наличием боковых карбонильных групп. Показано, что в присутствии азотсодержащих гетероциклов коэффициент эффективности увеличивается с ростом объемной концентрации добавки, а кислородсодержащих - слабо зависит от с 0L. Расчет кинетических параметров процесса подтвердил, что кинетика катодной реакции в основном определяется природой гетероатома в цикле. Совместный анализ данных хронопотенциометрии и импеданса показал, что формирующиеся в поверхностном слое комплексы блокируют поверхность электрода, увеличивают '-потенциал и затрудняют разряд ионов металла, их тормозящее действие возрастает с увеличением концентрации лиганда. Показана возможность эффективного регулирования скорости осаждения, морфологии и свойств покрытий в результате изменения природы, строения и объемной концентрации изученных добавок.

Мета. Розробка екологічно безпечного леткого інгібітора для захисту від атмосферної корозії вуглецевої сталі на основі рослинних відходів, а саме вичавок промислової переробки абрикоса. Методика. Протикорозійну ефективність летких фракцій інгібітора оцінено методами прискорених корозійних випробувань. Морфологію та товщину утворених плівок вивчено за допомогою скануючої атомно-силової мікроскопії. Результати. Встановлено, що високо захисна плівка летких органічних сполук вичавок абрикоса товщиною до 250 нм формується не менше, ніж 48 годин, забезпечуючи гальмування анодної і катодної реакцій корозії в умовах періодичної конденсації вологи. В оптимальній концентрації летких сполук забезпечується повний захист металу від корозії. Наукова новизна. Показано, що вичавки промислової переробки абрикоса є сировиною для створення ефективного екологічно безпечного інгібітору для тимчасового захисту металопрокату від атмосферної корозії. Визначено особливості процесу формування захисної плівки та її товщину. Практична значимість. Результати свідчать про ефективність використання пакувальних матеріалів з вітчизняними леткими інгібіторами на основі рослинних відходів (вичавок абрикосу) для використання виробниками металопрокату з метою підвищення конкурентоспроможності металопродукції.

Исследуются особенности структуры, состава и электрокаталитические свойства тонких пленок MoSx, полученных методом импульсного лазерного осаждения из мишени Мо в реактивном газе H2S. Факел направлялся по касательной и по нормали к поверхности подложки, что позволило сформировать аморфные пленки с различной локальной упаковкой атомов в аморфной матрице пленок, состоящей из кластеров Mo3-S. Установлено, что ориентация кластеров Mo3-S может оказывать влияние на токопрохождение в катализаторе, а также на тип и поверхностную плотность каталитически активных участков в реакции восстановления водорода. При малых и примерно равных количествах Мо и Pt (~ 4 mug/cm2), осажденных на стеклоуглерод, пленки MoSx уступали пленке Pt по перенапряжению водорода в кислотном растворе на 90 mV, однако при больших катодных потенциалах тонкопленочные катализаторы MoSx превосходили по эффективности тонкопленочную Pt. DOI: 10.21883/PJTF.2017.16.44938.16837

The investigation of the depth immersion of the specimens on corrosion rate of steel St3 in 3 % NaCl solution. Simulation of atmospheric corrosion (humid and wet) was performed by immersing of a steel sample by the size of (50×10×2) mm in a neutral solution of 3% NaCl at different depths. By leading the lower boundary of the working surface of the sample to the level of the solution (about 0 mm), humid corrosion was simulated, submerged to a depth of 2 mm (up to the upper boundary), wet corrosion, and 10 mm from the upper boundary - the electrolyte volume. The developed method allowed to carry out electrochemical researches by the method of polarization curves. The polarization curves were measured in the potentiodynamic mode with the potential scanning rate of 5∙10-4 V/s .The working electrode was a sample of steel St3 by the size (10×50×2) mm. A work surface (10×2) mm was separated on the sample, the rest of the surface was isolated with a non-conductive varnish. The results of the investigation of the effect of depth immersion of samples into electrolyte solution on corrosion rate of St3 steel are presented. The conditions of “humid” and “wet” atmospheric corrosion of the metal were simulated by the immersion of samples on a depth from 0 to 10 mm into 3% sodium chloride solution. It was found, that on the base on determination of the rate of particular electrode reactions occurring on the electrode at various depths of its immersion into the solution, the corrosion rate of steel St3 was determined by the value of the limiting diffusion current.It was shown that the value of limiting current increases from 0.51 to 2 A/m2 with decreasing of the film thickness. It has been established that the cathodic process rate depends both on the concentration of oxygen in the layers of the solution, which are at different distances from the solution/air boundary, and on the speed of its diffusion to the metal surface. Because the method of polarization resistance allows to measure the currents smaller than the currents of oxygen reduction in thin films of the solution, it can be used to estimate the rate of atmospheric corrosion of steel. Based on simulation of humid and wet atmospheric corrosion the effect of immersion depth of the specimens on the cathodic reaction rate of steel St3 in 3 % NaCl solution was established. The cathodic current density (limit diffusion current) is raised from 0,51 to 2 A/m2 under decreasing of immersion depth. The suggested method of simulation of atmospheric corrosion may be used for electrochemical investigations in thin films of moisture of different thickness which are form on the metals and sensors surfaces. The possibility of application of polarization resistance method for atmospheric conditions was presented.

Наночастицы металлов в пористых полимерных матрицах проявляют выраженные сорбцион-ные и окислительно-восстановительные свойства. На этих свойствах металл-полимерных нанокомпо-зитов (НК) основан процесс глубокой деоксигенации воды. Ранее обнаружен существенный вклад электрохимической составляющей процесса восстановления кислорода на тонком катодно поляризу-емом зернистом слое медьсодержащего НК. В начальный период процесс лимитируется стадией внешней диффузии кислорода к поверхности гранул НК. В последующем отмечен все возрастающий со временем вклад химической составляющей, характерной особенностью которой является лимити-рование процесса внутридиффузионной стадией переноса кислорода к наночастицам меди и затрата электричества на электровосстановление оксидов металла. Однако при переходе от тонких пленок и слоев к зернистым слоям НК колоночного типа с распределенными по высоте кинетическими пара-метрами вопрос о соотношении вкладов электрохимического и химического маршрутов требует спе-циального рассмотрения.В настоящей работе исследован процесс редокс-сорбции кислорода из воды на динамических зернистых слоях нанокомпозитов медь-сульфокатионообменник (КУ-23, Lewatit K2620) при различ-ных силах поляризующего тока, оценены вклады химической и электрохимической составляющих общего процесса в стационарный период.Найдено, что количество поглощенного кислорода находится в экстремальной зависимости от силы поляризующего тока в допредельном режиме поляризации. Отмечено образование продуктов окисления металлических наночастиц в виде островковых кластеров, часть зерен окисляется с воз-никновением границ оксидных слоев, одинаковых по высоте зернистого слоя. С увеличением высоты зернистого слоя и силы поляризующего тока в допредельном режиме процесс поглощения кислорода становится все более квазистационарным. Показано, что вклады химического и электрохимического маршрутов восстановления кислорода соизмеримы при длительном процессе (100 ч). Часть кислорода поглощается за счет реакции электровосстановления на частицах меди в основном на поверхности зерен нанокомпозита, а часть – за счет автокаталитической химической реакции кислорода с электро-регенерируемыми наночастицами металла в объеме зерен нанокомпозита. Тот или иной механизм более вероятен в зависимости от состояния системы и силы воздействия на нее электрического тока. За счет постоянной электрогенерации ионов водорода и электрорегенерации наночастиц меди, необ-ходимых для восстановления кислорода, устанавливается стационарный режим редокс-сорбции кис-лорода их воды

Актуальность исследования. Топливные элементы являются высокоэффективными генераторами электрической энергии без сжигания топлива. В отличие от традиционных тепловых двигателей в топливных элементах химическая энергия топлива преобразуется в электрическую напрямую посредством электрохимической реакции. Перспективы использования энергетических систем на базе топливных элементов протонокерамического типа в настоящее время изучены недостаточно. Актуальность представленных исследований обусловлена необходимостью создания новых материалов для топливных элементов и разработки методов сборки батарей на их основе. Целью исследования является развитие концепции организации высокоэффективных, устойчивых к неравномерностям потребления электрической энергии энергетических систем на базе протонокерамических топливных элементов на метановом топливе, расчетная оценка технических параметров предложенных систем на основании вольтамперных характеристик элементарных ячеек топливных элементов. Объекты: протонообменные твердооксидные топливные элементы с BZY20 и BCZYYb типами анодов, электро-, тепло- и водородогенерирующие системы на метановом топливе на базе протонообменной керамики. Методы: квазиравновесное моделирование с использованием вольтамперных характеристик элементарных протонокерамических ячеек в режимах топливного элемента и электролизера; сопоставительный анализ перспективных разработок в области протонообменной керамики, виртуальное имитирование поведения топливных элементов данного типа при интеграции в энергетические комплексы. Результаты. Разработана квазиравновесная модель энергетической системы на базе протонокерамических топливных элементов на метановом топливе с катод-анодной рециркуляцией и частичным переходом в режим высокотемпературного электролиза при снижении нагрузки. Определены основные энергетические параметры работы системы, дана оценка ее эффективности. Выполнен анализ фазовой диаграммы эволюции состава топливной смеси на аноде при парокислородном риформинге метана путем катод-анодной рециркуляции газов. Для определения оптимального режима с помощью вольтамперной характеристики, а также оценки абсолютной эффективности энергетических систем на базе топливных элементов предложен показатель «эффективная удельная мощность».

Установлены кинетические закономерности синтеза, химический состав и морфология цинк-никелевых покрытий, электролитически получаемых из низкоконцентрированных (0.04 М ZnCl2, 0.08 M NiCl2) аммиакатных и аммиакатно-глицинатных хлоридных растворов. С применением нестационарных электрохимических методов (циклическая вольтамперометрия, вольтамперометрия с линейной разверткой потенциала) найдено, что катодное осаждение сплавных Zn–Ni покрытий независимо от наличия глицина в аммиачно-хлоридном электролите лимитируется диффузионным массопереносом ионов, электрохимическое восстановление которых (стадия переноса заряда)является необратимым. Введение глицина в электролит в относительно высокой концентрации (0.3 М) способствует получению более гладких покрытий, что подтверждается методом растровой электронной микроскопии. При этом по данным рентгеноспектрального микроанализа атомная доля никеля в потенциостатически осаждаемом покрытии повышается в среднем на 9.7 %. Вероятно, изменение химического состава является причиной существенного снижения (в среднем на ~15 %) выхода по току при добавлении глицина в электролит, поскольку способствует ускорению побочной катодной реакции выделения водорода. ЛИТЕРАТУРА 1. Шеханов Р. Ф., Гридчин С. Н., Балмасов А. В.Электроосаждение цинк-никелевых покрытий изщелочных комплексных электролитов. ИзвестияВУЗОВ. Сер. химия и хим. технология. 2016;59(1):51–53. DOI: https://doi.org/10.6060/tcct.20165901.52962. Мамаев В. И. Функциональная гальванотех-ника. Киров: ВятГУ; 2013. 208 с.3. Гаевская Т. В., Цыбульская Л. С., Бык Т. В.Формирование, структура и свойства электрохи-мически осаждаемых цинк-никелевых сплавов.Химические проблемы создания новых материа-лов и технологий. 2003;(2): 100–110. Режим досту-па: http://elib.bsu.by/handle/123456789/316384. Баптишта Э., Прайкшат П., Рёш М., Серов А. Н.Защитные покрытия сплавом цинк-никель. Галь-ванотехника и обработка поверхности. 2012;(1):29–31. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=175882845. Майзелис А. А., Артеменко В. М., Байрач-ный Б. И, Любимов, А. И., Прогляда С. А., КаплунА. В. Электроосаждение функциональныхцинк-никелевых пленок. Современные электрохи-мические технологии и оборудование: Материалымеждународной научно-технической конферен-ции, 28–30 ноября 2017, Минск. Минск: БГТУ; 2017.с. 190–193. Режим доступа: https://elib.belstu.by/handle/123456789/238376. Гамбург Ю. Д., Зангари Дж. Теория и практи-ка электроосаждения металлов. М.: БИНОМ. Лабо-ратория знаний; 2015. 438 с.7. Штин С. В., Габидулин В. В., Юсупова Л. И.Исследование состава и структуры цинк-никелевыхпокрытий, осажденных из слабокислого электро-лита на железный подслой. Вестник ЮУрГУ. Сер.Металлургия. 2016;(4): 147–153. DOI: https://doi.org/10.14529/met1604178. Бобрикова И. Г., Чёрная Е. В. Закономерностиэлектроосаждения сплава цинк-никель в аммиа-катных элеткролитах. Известия ВУЗОВ. Сер. техни-ческие науки. 2011;(5): 112–115. Режим доступа:https://www.elibrary.ru/item.asp?id=170271169. Березин Н. Б., Гудин Н. В., Филиппова А. Г.,Чевела В. В, Межевич Ж. В., Яхьяев Э. Д., Сагде-ев К. А. Электроосаждение металлов и сплавов изводных растворов комплексных соединений. Ка-зань: изд-во Казан. гос. технол. ун-та; 2006. 276 с.10. Elkhatab F., Sarret M., Miiller C. Chemical andphase compositions of zinc + nickel alloys determinedby stripping techniques. J. Electroanal. Chem.1996;404(1): 45–53. DOI: https://doi.org/10.1016/0022-0728(95)04359-411. Дамаскин Б. Б., Петрий О. А., Цирлина Г. А.Электрохимия. М.: Химия; 2001. 624 с.

The oxygen reduction mechanisms on an oxide electrode are proposed. It was found, that in the temperature range 870–1020 K mechanism involving superoxide ions dominates, whereas in T < 870 К region the reaction mechanisms involving molecular oxygen apparently take place.

Актуальность исследования обусловлена необходимостью разработки новых инновационных неразрушающих технологий восстановления целостности и осушения барьеров безопасности на основе смеси природных глин, создаваемых при выводе из эксплуатации ядерно- и радиационно опасных объектов. Цель исследования: выявление физико-химических особенностей глиносодержащего барьерного материала, используемого при создании дополнительных барьеров безопасности при выводе из эксплуатации ядерно- и радиационно опасных объектов, а также разработка и апробация способа осушения таких барьеров электроосмотическим методом. Методы исследования: аналитическое и экспериментальное исследование электроосмотического эффекта, возникающего при осушении барьеров безопасности на основе смеси природных глин. Результаты. Показано, что используемые при выводе из эксплуатации ядерно- и радиационно опасных объектов барьерные материалы на основе бентонита способны сохранять свои уникальные противофильтрационные и противомиграционные свойства на протяжении всего времени потенциальной опасности объекта. Акцентировано внимание на то, что такие барьеры безопасности могут быть подвержены внешнему негативному воздействию (техногенному или природному), что приводит к частичному ухудшению их противофильтрационных и противомиграционных свойств. Доказано, что для восстановления целостности и работоспособности глиносодержащих барьеров безопасности целесообразно использовать методы, не приводящие к ещё большей деградации барьерного материала. Для этих целей предложено использовать электроосмотический метод, основанный на капиллярном движении влаги в электрическом поле. Указанный электроосмотический метод восстановления глиносодержащих барьеров безопасности позволяет концентрировать влагу возле одного из электродов, тем самым осушать прилегающую область глины. Показано, что эффективнее всего удаляется раствор, имитирующий грунтовые воды из пункта глубинного захоронения радиоактивных отходов. При напряжении 31,8 В и расстоянии между электродами 40 мм линейная скорость движения влаги составляет 2,5 мм/мин. Это позволяет полностью осушить глиносодержащий барьер безопасности, обводненный 70 мл раствора, в течение 7–8 часов. Выявлено, что в результате рекомбинации диссоциированных ионов солей и воды на электродах происходит прилипание, спекание и омоноличивание барьерного материала в приэлектродной области. Это позволяет удалить деградированный барьерный материал вместе с электродом. Установлено, что в области концентрирования влаги вблизи катода происходят химические реакции, результатом которых является выделение газообразных продуктов, что позволяет удалять жидкость без использования специальных средств в непрерывном режиме.

В настоящее время традиционная подготовка специалистов, ориентированная на формирование знаний, умений и навыков в предметной области, всё больше отстаёт от современных требований. Сегодня основой образования должны стать не столько учебные дисциплины, сколько способы мышления и деятельности. Современный уровень развития общества требует высокообразованных специалистов, людей творческих, способных к свободному мышлению. Это ставит перед современной педагогикой задачу выработать методы для развития такой конкурентно-способной личности. В последние десятилетия эта задача успешно решается с помощью разработки и внедрения в образовательный процесс различных новых информационных технологий (НИТ). В современном мире информационные технологии становятся основным средством достижения наиболее приоритетных образовательных целей. Целесообразность использования информационных технологий в образовательном процессе определяется тем, что с их помощью наиболее эффективно реализуются такие дидактические принципы, как научность, доступность, наглядность, сознательность и активность, а также индивидуальный подход к обучению. При использовании НИТ успешно сочетаются различные методы, формы и средства обучения [1; 2].Обучение через использование информационных технологий – способ обучения, который может при необходимости быть независимым. Наибольший эффект от использования новых информационных технологий в образовательном процессе достигается при использовании информационных и демонстрационных программ, моделирующих программ, обеспечивающих интерактивный режим работы обучаемого с компьютером, экспертных систем для диагностики уровня обучения, доступа к информационным ресурсам сети Интернет. К НИТ относятся и мультимедийные средства обучения, идея которых заключается в использовании различных способов подачи информации, включение видео- и звукового сопровождения текстов, высококачественной графики и анимации. При подборе мультимедийного средства обучения преподавателю необходимо учитывать своеобразие и особенности конкретного учебного предмета, предусматривать специфику соответствующей науки, особенности методов ее закономерностей. Мультимедийные технологии должны соответствовать целям и задачам курса обучения, соответствовать требованиям учебного процесса.Как известно, узнавание учебного материала с голоса преподавателя значительно улучшается в случае, если его объяснения предварялись демонстрацией слайдов. В этом случае качество воспринимаемой информации учебного характера значительно улучшается. По данным Treichler Multimedia GmbH, люди обычно запоминают 10% от прочитанного текста, 20% от того, что было услышано, 30% от увиденного и 50% от увиденного и услышанного одновременно. Мультимедийная, презентация облегчает понимание предъявляемого материала и ориентацию обучаемого в сложной совокупности связей между отдельными компонентами изучаемых концепций [3-5]. Электронная презентация является зрительной опорой при изучении нового материала [6], она включает в себя наиболее краткую и важную информацию, необходимую для запоминания и важность ее применения заключается в следующем:– рационализировать формы преподнесения информации;– повысить степень наглядности;– получить быструю обратную связь;– отвечать научным и культурным интересам и запросам учащихся;– создать эмоциональное отношение к учебной информации;– активизировать познавательную деятельность учащихся;– реализовать принципы индивидуализации и дифференциации учебного процесса [7].В Харьковском национальном автомобильно-дорожном университете, на кафедре химии активизация образовательного процесса заключается в поиске, разработке и апробации активных методов и форм обучения. Так, для повышения качества обучения на кафедре химии в качестве наглядного материала для сопровождения объяснения нового материала на лекциях разработан и систематически применяется комплекс презентаций по всем блокам модулей дисциплины. Электронные презентации являются дидактическим средством обучения и представляют собой логически связанную последовательность слайдов, объединенную одной тематикой и общими принципами оформления. Логическая схема построения электронных лекционных презентаций, применяемая для всего курса химии состоит, в следующем: первый слайд – это всегда тема лекции; второй слайд – план проведения лекции или общее пояснение к теме; последующие слайды включают иллюстрации, примеры практического применения объекта изучения; образцы тестовых заданий по изучаемому блоку дисциплины; последний слайд – итог, то есть выделяется то главное, что должно быть понято и остаться в памяти. Последовательность показа и логика построения слайдов зависят от содержания изучаемого материала и особенностей восприятия студентами. По каждому содержательному модулю оформлено 10-12 слайдов презентации. К этим слайдам озвучиваются соответствующие комментарии.Лекции по данным учебным темам организованы путем сочетания традиционных методов с электронными презентациями. С их помощью проектора на большой экран выносятся основные теоретические положения отдельных тем, схемы и таблицы. В остальном организация лекций идет по традиционной схеме: студенты записывают необходимую для них информацию, пояснения преподавателя к презентациям. Так, например, для проведения лекции по модулю «Коррозия металлов и методы защиты от нее» используются слайды «Классификация коррозионных процессов» (рис. 1).Рис. 1 Классификация коррозионных процессов В течение лекции студенты, рассматривая предлагаемые объекты на электронном слайде и обсуждая его особенности с преподавателем, вспоминают изученный ранее материал и применяют его в новой конкретной ситуации. Упорядочивается ведение конспекта лекции по дисциплине. Так при зарисовке и написании основных характеристик вынесенных на рассмотрение коррозионных процессов, студенты должны знать материал по ранее изученным темам – окислительно-восстановительные реакции, физико-химические и электрохимические свойства металлов, электродные самопроизвольные процессы.Например, на рис. 2 показан конкретный пример рассмотрения контактной электрохимической коррозии контактной пары Fe/Cu в кислой и нейтральной средах. Здесь студентам необходимо определить анодный и катодный процесс, зарисовать схему протекающих электродных реакций и определить продукты коррозии.Рис. 2 Изучение электрохимической коррозии контактной пары Fe/Cu Обобщение и систематизация полученных студентами знаний, как правило, проводится в конце лекции и оформлена на электронном слайде в виде примеров тестовых заданий по теме лекции (рис. 3). Рис. 3. Примеры тестовых заданий к модульному контролю по теме «Коррозия металлов и способы защиты от нее» За короткий промежуток времени студенты могут ознакомиться с различными формами, типами и видами тестовых заданий, которые будут вынесены на модульный контроль. Примеры тестовых заданий по окончании лекции активно помогают в формировании способности устанавливать причинно-следственные зависимости у будущих специалистов.Сущность применения электронных слайдов на лекциях заключается в том, что содержание учебного материала жестко структурируется в целях его максимально полного усвоения, сопровождаясь обязательными блоками упражнений и контроля по каждому фрагменту. Ключевой момент - организация учебного материала в наиболее сжатом и понятном для студента виде. Данное обучение обеспечивает четкую последовательность изложения учебного материала и систему оценки и контроля усвоенных знаний; адаптацию учебного процесса к индивидуальным возможностям и запросам обучающихся. Среди положительных результатов применения электронных презентаций на лекциях как для студентов, так и для преподавателей можно выделить следующие:– повышается информативность и эффективность лекционного материала при его изложении, в виду того, что у студентов задействованы зрительный и слуховой каналы восприятия;– увеличивается выразительность, наглядность и зрелищность излагаемого материала;– наличие конспектов электронных презентаций предоставляет возможность самостоятельной работы учащихся;– создание презентаций полезно для преподавателя с той точки зрения, что позволяет упорядочить мысли, классифицировать материал. В виду того, что презентация представляет весь отобранный и подготовленный преподавателем материал в концентрированном, сжатом виде, то все недостатки сразу становятся достаточно очевидны;– подготовка электронных презентаций способствует повышению методического мастерства преподавателя, что является одним из главных условий повышения качества знаний;– студенты освобождаются от традиционного механического записывания лекций, что создает предпосылки для большего понимания и усвоения материала;– исключается вероятность ошибочной трактовки мыслей преподавателя;– снижается интенсивность труда преподавателя во время чтения лекции, поскольку часть функций заменяется готовыми электронными презентациями.Среди недостатков использования электронных презентаций на лекциях следует особо отметить высокую трудоемкость подготовки для преподавателя данных материалов. Дизайн и оформление презентаций оказывает самое непосредственное воздействие на мотивацию обучаемых, скорость восприятия материала, утомляемость и т.д. Поэтому дизайн интерфейса обучающей среды не должен разрабатываться на интуитивном уровне. Однако, наличие дополнительных движущихся объектов существенно увеличивает время на подготовку лекции, а также рассеивает внимание студентов, отвлекает их от сути излагаемого материала. Следовательно, при создании электронной презентации должен использоваться обоснованный, взвешенный и продуманный подход.Таким образом, информационные технологии позволяют усовершенствовать учебный процесс в высших учебных заведениях, повысить его эффективность и облегчить труд преподавателей. Новые горизонты развития высшего образования связаны с инновационными технологиями, применение которых способствует повышению качества профессиональной подготовки будущих специалистов.

Методами поляризационных и импедансных измерений изучена кинетика реакции выделения водорода на MnSi-электроде в сернокислых растворах с различной концентрацией ионов водорода. Сделано предположение о механизме выделения водорода на силициде. Отмечено влияние тонкой оксидной пленки на кинетику выделения водорода на MnSi при невысоких катодных поляризациях. REFERENCES Rotinyan A. L., Tikhonov K. I., Shoshina I. A. Teoreticheskaya elektrokhimiya [Theoretical Electrochemistry]. Leningrad, Khimiya Publ., 1981, 424 p. (in Russ.) Antropov L. I. Teoreticheskaya elektrokhimiya [Theoretical Electrochemistry]. Мoscow, Vysshaya shkola Publ., 1984, 519 p. (in Russ.) Shamsul Huq A. K. M., Rosenberg A. J. J. Electrochemical behavior of nickel compounds. Electrochem. Soc. , 1964, v. 111(3), p. 270. https://doi.org/10.1149/1.2426107 Vijh A. K., Belanger G., Jacques R. Electrochemical reactions oh iron silicide surfaces in sulphuric acid. Materials Chemistry and Physics, 1988, v. 20(6), pp. 529–538. https://doi.org/10.1016/0254-0584(88)90086-7 Vijh A. K., Belanger G., Jacques R. Electrochemical activity of silicides of some transition metals for the hydrogen evolution reaction in acidic solutions. Int. J. Hydrogen Energy, 1990, v. 15(11), pp. 789–794. DOI: 10.1016/0360-3199(90)90014-P Shein A. B. Elektrokhimiya silitsidov i germanidov perekhodnykh metallov [Electrochemistry of silicides and germanides of transition metals]. Perm‘, Perm. gos. un-t Publ., 2009, 269 p. (in Russ.) Vigdorovich V. I., Tsygankova L. E., Gladysheva I. E., Kichigin V. I. Kinetics of hydrogen evolution from acidic solutions on pressed micro graphite electrodes modifi ed with carbon nanotubes. II. Impedance studies. Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces, 2012, v. 48(4), pp. 438–443. https://doi.org/10.1134/S2070205112040181 Meyer S., Nikiforov A. V., Petrushina I. M., Kohler K., Christensen E., Jensen J. O., Bjerrum N. J. Transition metal carbides (WC, Mo2C, TaC, NbC) as potential electrocatalysts for the hydrogen evolution reaction (HER) at medium temperatures. Int. J. Hydrogen Energy, 2015, v. 40(7), pp. 2905–2911. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2014.12.076 Kichigin V. I., Shein A. B., Shamsutdinov A. Sh. The kinetics of cathodic hydrogen evolution on iron monosilicide in acid and alkaline solutions. Kondensirovannye sredy i mezhfaznye granitsy [Condensed Matter and Interphases], 2016, v. 18(3), pp. 326–337. URL: https://journals.vsu.ru/kcmf/article/view/140/98 (in Russ.) Eftekhari A. Electrocatalysts for hydrogen evolution reaction. International Journal of Hydrogen Energy, 2017, v. 42(16), pp. 11053–11077. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2017.02.125 Schalenbach M., Speck F. D., Ledendecker M., Kasian O., Goehl D., Mingers A. M., Breitbach B., Springer H., Cherevko S., Mayrhofer K. J. J. Nickelmolybdenum alloy catalysts for the hydrogen evolution reaction: Activity and stability revised. Electrochimica Acta, 2018, v. 259, pp. 1154–1161. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2017.11.069 Kuz’minykh M. M., Panteleeva V. V., Shein A. B. Cathodic hydrogen evolution on iron disilicide. II. Acidic solution. Izvestiya vuzov. Khimiya i khim. tekhnologiya, 2019, v. 62(2), pp. 59–64. https://doi.org/10.6060/ivkkt. 20196202.5750 (in Russ.) Samsonov G. V., Dvorina L. A., Rud’ B.M. Silitsidy [Silicides]. Moscow, Metallurgiya Publ., 1979, 272 p. (in Russ.) Samsonov G. V., Vinitskii I. M. Tugoplavkie soedineniya [Refractory compounds]. Moscow, Metallurgiya Publ., 1976, 560 p. (in Russ.) Yamasaki T., Okada S., Kamamoto K., Kudou K. Crystal Growth and properties of manganese-silicon system compounds by high-temperature tin solution method. Pacific Science Review, 2012, v. 14(3), pp. 275. Lee M., Onose Y., Tokura Y., Ong N. P. Hidden constant in the anomalous Hall effect of high-purity magnet MnSi. Phys. Rev. B., 2007, v. 75(17), p. 172403. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.75.172403 Neubauer A., Pfl eiderer C., Binz B., Rosch A., Ritz R., Niklowitz P. G., Boni P. Topological Hall effect in the a phase of MnSi. Phys. Rev. Lett., 2009, v. 102(18), pp. 186602. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.102.186602 Sukhotin A. M. Spravochnik po elektrokhimii [Handbook of electrochemistry]. Leningrad, Khimiya Publ., 1981, 488 p. (in Russ.) Zhang X. G. Electrochemistry of silicon and its oxide. Kluwer Academic/Plenum Publishers, New York, 2001. 510 p. Xu X., Bojkov H., Goodman D. W. Electrochemical study of ultrathin silica fi lms supported on a platinum substrate. J. Vac. Sci. Technol., 1994, v. A12(4), pp. 1882–1885. https://doi.org/10.1116/1.579022 Harrington D. A., Conway B. E. ac Impedance of Faradaic reactions involving electrosorbed intermediates — I. Kinetic theory. Electrochim. Acta, v. 32(12), pp. 1703–1712. https://doi.org/10.1016/0013-4686(87)80005-1 Orazem M. E., Tribollet B. Electrochemical Impedance Spectroscopy. J. Wiley and Sons, Hoboken, New York, 2008, 533 p. Kichigin V. I., Sherstobitova I. N., Shein A. B. Impedans elektrokhimicheskikh i korrozionnykh sistem: ucheb. posobie po spetskursu [The impedance of electrochemical and corrosion systems: textbook. special course allowance]. Perm’, Perm. gos. un-t Publ., 2009, 239 p. (in Russ.) Kichigin V. I., Shein A. B. Diagnostic criteria for hydrogen evolution mechanisms in electrochemical impedance spectroscopy. Electrochemica Acta, 2014, v. 138, pp. 325–333. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2014.06.114 Kichigin V. I., Shein A. B. Additional criteria for the mechanism of hydrogen evolution reaction in the impedance spectroscopy method. Vestnik Permskogo Universiteta. Ser. Khimiya, 2018, v. 8, iss. 3, pp. 316–324. https://doi.org/10.17072/2223-1838-2018-3-316-324 (in Russ.) Kichigin V. I., Shein A. B. Infl uence of hydrogen absorption on the potential dependence of the Faradaic impedance parameters of hydrogen evolution reaction. Electrochemica Acta, 2016, v. 201, pp. 233–239. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2016.03.194

У роботі досліджені процеси електрохімічної переробки розчинів хлориду натрію з отриманням хлориду алюмінію, хлориду заліза і лугу в трикамерному електролізері з аніонообмінною мембраною МА-41 і катіонообмінною мембраною МК-40. Представлений спосіб переробки сольових концентратів із застосуванням розчинного алюмінієвого аноду є економічно доцільним, так як у результаті електролізу одночасно відбувається демінералізація рідких відходів до рівня нормативних вимог та виробництво з вихідних концентратів товарної продукції. Недоліком представленого способу отримання коагулянту є взаємодія алюмінію із водою. Проте, доведено, що із підвищенням анодної щільності струму під час електролізу вихід хлориду алюмінію практично повністю обумовлений електрохімічним розчиненням аноду, а хімічне розчинення алюмінію майже відсутнє. Стабільність отриманих розчинів коагулянтів протягом тривалого часу підтримується низькими значеннями реакції середовища (рН ≤ 3). Так, при силі струму 1 А (щільність струму 8,34 А/дм2 ) та вихідній концентрації хлориду натрію 1655 мг-екв/дм3 сумарна концентрація іонів алюмінію в отриманому розчині досягає 2278 мг-екв/дм3 . В цілому було досягнуто концентрації гідроксохлориду та хлориду алюмінію на рівні 130.85 г/дм3 тобто 13.085 %. На хімічно розчинений алюміній припадає не більше 12 %. За даних вихідних параметрів вихід іонів алюмінію з урахуванням хімічного розчинення аноду складає 100–108 %. Одночасно в катодній камері відбувається концентрування лугу. Його вихід за струмом при цьому сягає 92 - 94 %. Для отримання коагулянту на основі хлориду заліза в процесі досліджень використовувався катод із нержавіючої сталі та залізний анод. Були використані модельні розчини каустичної соди з концентрацією 50 мг-екв/дм3 (катодна область), солі хлористого натрію з концентрацією 100г/дм3 (середня область) та підкисленою соляною кислотою дистильованої води (рН на рівні 1-2, анодна область). В результаті проведення експериментів в катодній області утворюється розчин гідроксиду натрію, а в анодній при концентруванні іонів Cl- та розчинення залізного аноду утворюється розчин хлориду заліза (ІІІ).