Разделение сольватированных ионов металлов при возбуждении колебаний поляризационных зарядов в растворах

• Автор: Долгополов, Сергей Юрьевич
• Шифр специальности: 05.17.02, 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 122 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
1 ПРОЦЕСС ЭЛЕКТРО И МАГНИТОИНДУЩРОВАННОГО МАССОПЕРЕНОСА В РАСТВОРАХ СОЛЕЙ И РАЗМЕРЫ СОЛЬВАТИРОВАННЫХ ИОНОВ.
1.1 Эффект электро и мапштоиндуцированного селективного дрейфа для технологий разделения
1.2 Кластерная структура раствора и частоты возбуждения электроиндуцированного селективного дрейфа.

1.3 Структура раствора и размеры сольватированных ионов

2 ЭФФЕКТЫ, ВЫЗВАННЫЕ ДЕЙСТВИЕМ ПЕРИОДИЧЕСКИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО И МАГНИТНОГО ПОЛЕЙ НА ВОДНЫЕ РАСТВОРЫ СОЛЕЙ

2.1 Электроиидуцированный дрейф сольватированных катионов церия и свинца.

2.2 Электроиидуцированный дрейф сольватированных катионов церия и никеля

2.3 Магнитоиндуцированный массоперенос в растворах солей.

3. САМОСОГЛАСОВАННОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ В ОБЪЕМЕ

РАСТВОРА СОЛИ
3.1 Размеры сольватированных ионов и частоты возбуждения
электроиндуцированного дрейфа
3.2. Возможность формирования ассоциатов сольватированных ионов
3.3 Модель колебаний поляризационного заряда в объеме раствора.
3.4 Действие электромагнитной волны на раствор и лазерное зондирование структуры раствора.
4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИЛОЖЕНИЯ.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В топливе реакторов на быстрых нейтронах накопление этих металлов возрастает на порядок. Таким образом, ОЯТ по содержанию платиновых металлов следует рассматривать и в настоящее время рассматривается экспертами как альтернативный сточник этих технически важных металлов [2]. Следует отметить, что ОЯТ в качестве сырья является более богатым продуктом по сравнению с сульфидными медно-никелевыми рудами, которые в настоящее время являются основным первичным источником платиновых металлов. В отличие от природных руд, ОЯТ является возобновляемым ресурсом, и оценку его накопления можно сделать на основании анализа имеющихся ядсрио-энергетических программ [3]. Результаты такой оценки представлены в таблице 1. Приведенные данные показывают, что к г. Таким образом, при наличии приемлемых с экономической точки зрения технологий истощение сырьевых источников платиновой промышленности не грозит. В связи с вышесказанным, актуален поиск инновационных, энергосберегающих методов переработки ОЯТ, позволяющих увеличить эффективность существующих технологий переработки и сокращающих образование радиоактивных отходов. Таким методом может стать технология, базирующаяся на эффекте элекгроиндуцированного селективного дрейфа, заключающегося в возбуждении асимметричным электромагнитным полем процессов массопереноса в водных растворах солей металлов [4]. Основной особенностью данного процесса является электроизоляция формирующих поле электродов от раствора, что предполагает низкие энергозатраты на разделение. Целыо настоящей работы является установление закономерностей разделения сольватированных катионов в растворе солей в полярной диэлектрической жидкости при возбуждении в объеме раствора колебаний поляризационною заряда действием внешнего электромагнитного поля. Разработанные подходы и методы позволяют определять размеры сольватированных ионов (кластеров), а также прогнозировать результаты действия внешних периодических электрических полей на системы, включающие жидкие растворы солей. Полученные в процессе работы экспериментальные результаты и закономерности могут быть использованы в технологиях обогащения водных растворов солей металлов. Результаты, методологические и технологические подходы, полученные и разработанные в ходе диссертационных исследований, используются в учебном процессе в Физико-техническом институте Томского политехнического университета при подготовке студентов физико-технического и технологического профилей. Результаты диссертационной работы были представлены на Международных, Всероссийских и Отраслевых научно-технических и научно-практических конференциях. Звенигород, ). По теме диссертационной работы опубликовано работ, в том числе 3 статьи в реферируемых международных изданиях, 4 статьи в российских изданиях из перечня ВАК, 1 статья в российском издании, 3 доклада в трудах конференций, 5 тезисов докладов. Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка используемой литературы. Материал работы изложен на 2 страницах, включая рисунков и таблиц. Библиографический список включает наименования. При растворении происходит комплексообразование, в результате чего формируются надмолекулярные образования - в водных растворах гидратированные аквакомплексы. Образование аквакомплексов объясняется взаимодействием катионов (анионов) с молекулами воды. Аквакомплексы, в свою очередь, также гидратированы. То есть вокруг каждого из них координированы молекулы воды (сольватные группы). Невозбужденный аквакомплекс, сольватная оболочка которого не деформирована, нейтрален. Оболочка выполняет функцию экрана, который препятствует действию постоянной составляющей электрического ноля. Деформация сольватной оболочки и, следовательно, образование у аквакомплекса поляризационного заряда, создает условия для действия постоянной составляющей поля и, следовательно, для возбуждения ориентированного дрейфа аквакомплекса [5]. Следует предположить, что частота поля должна коррелировать с собственной частотой системы [Ме(ОН2где Ме - ион металла, т -кратность его заряда, п — координационное число.