Введение к работе
Есть и совсем противоположные интересы. Одним из них является полу
чение различных солей железа из железа и кислот НА (включая и карбоновые)
по схеме Fe + J2 -> FeJ2
Feb + nllA + окислитель -> FeA2 + J2 + продукты превращения окислителя (в качестве окислителя - кислород воздуха, перекись водорода низкой концентрации, FciOj, Fe304 и т.д.). Такой путь вполне может оказаться более доступным и экономичным в сравнении с существующими и реализованными на данный момент времени.
Можно предположить и использование рассматриваемого подхода для обработки поверхности железа, освобождения сложных многокомпоненгных систем от примесей железа и т.д.
Данная реакция представляет интерес и с точки зрения функционирования некоторых каталитических систем с участием железа, его соединений и галогенов. В частности, для раскрытия механизма такого функционирования, для оценки конкурентной способности аналогичных превращений с участием разных металлов и т.д.
Не исключено и использование аналитических вариантов данного превращения, а также тестов на стойкость и другие свойства различных msdok чугуна, сталей и других железосодержащих материалов.
Решение любого из поставленных выше вопросов требует надежных зна
ний по кинетике, сіехпометрии и механизм) данного гетерогенного іетсрофаз-
ного превращения. Некоторые сведения в этом плане в углеводородных, спир
товых и киелтосодержаших средах получены и ана-нзируются в данной дис
сертационной работе. . ' " '
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Область возможных практических интересов в отношении взаимодействия молекулярного йода с железом и железосодержащими материалами значительно расширяется, если такое взаимодействие протекает в органических дисперсионных средах. Поскольку подобные взаимодействия в литературе практически не описаны, любые сведения в этом плане заслуживают определенного внимания. Особенно, если исследования, выполненные на современном уровне, носят комплексный систематический характер и проведены с использованием современных методов входного, выходного и текущего контроля. В этом плане тема диссертационной работы "Окисление железа и железосодержащих материалов молекулярным йодом в органических дисперсионных средах" является актуальной и направлена на создание научной базы для разработок и совершенствования практических направлений, основанных на данном окислительно-восстановительном взаимодействии.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Получить количественные характеристики взаимодействия молекулярного йода с железом и железосодержащими материалами в органических дисперсионных средах при различных интенсивностях механического перемешивания в системе.
ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. 1. Найти кинетические уравнения процесса в целом или его отдельных периодов и численные значения входящих в него параметров. Установить факторы, от которых зависит выполнение найденного кинетического уравнения, т.е. определить границы его применимости в увязке с комплексом условий проведения окислительно-восстановительного процесса.
-
Найти фактор, необходимый для быстрого развития окислительно-восстановительного процесса, и обосновать его возможности в управлении процессом. Установить возможности его замены на эквивалентный по конечному результату иной фактор лли комплекс иных факторов, а при положительном результате провести конкурентноспособную оценку факторов воздействия и управления.
-
Количественно оценить роль формы и размеров поверхности железа или железосодержащего материала, интенсивности и способа перемешивания, природы дисперсионной среды и ее компонентов и других условий проведения окислительно-восстанови гельного процесса.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА выполненной работы заключается в - кинетических закономерностях окислительно-восстановительного процесса и их количественных характеристиках в большом диапазоне варьирования органических дисперсионных сред, вариантов рабочей поверхности, (інтенсивностей механического перемешивания, начальных содержаний окислителя, прочих условий проведения процесса;
установлении и количественной оценке определяющей роли воды и некоторых спиртов в данном процессе;
выяснении причнно-следственных связей, определяющих развитие окислительно-восстановительного процесса по периодам, а также различных вариантов перехода от одного периода к другому, включая и скачкообразный;
использовании гравиметрических методов в оценке доли поверхности железа, занятой поверхностными отложениями первичных и последующих продуктов превращения железа;
предложенной схеме механизма процесса, его лимитирующей стадии и получении на их основе кинетического уравнения, по своей структуре совпадающего с находимым на основе экспериментально полученных данных;
количественной оценке благоприятных и неблагоприятных направлений влияния кислот па закономерности окисзителыю-восстановнтельного процесса между молекулярным йодом и железом и ранжировании ряда факторов, влияющих на конкурентную способность указанных направлений;
обосновании распространения полученных на чистых моделях выводов на технические железосодержащие материалы.
НАУЧНАЯ И ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ работы состоит втом, что
создана первичная научная база, позволяющая начать технические изы-:онпя в области использования данной реакции в пракз ических целях, а также юиск эффективных ингибиторов коррозии данного типа;
обосновано, что присутствие в железосодержащих материалах углерода I легирующих добавок не обеспечивает сколь-лнбо надежную защиту этих ма-ериалов от коррозии со стороны молекулярного йода, растворенного в органических дисперсионных средах.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И КОНТРОЛЯ. Использован кинетический метод исследования окисления железа и железосодержащих материалов молекулярным йодом с привлечением газового объемного анализа, а также химических и физико-химических (спсктрофотомстрическое определение солей железа (И) и (III), хроматофпфичсскос определение чнс-.оты растворителей) методов входного, выходного и текущего контроля.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Результат і работы докладывались на V научно-технической конференции с международным участием "Материалы ч упрочняющие техиологии-97" (Курск, 1997г), VI Российской научно-технической конференции с международным участием "Материалы и упрочняющие тсхно-логии-98" (Курск, !998г), II Международной научно-технической конференции "Меднко-чко.'іоі пчеекне информационные технологин-99" (Курск, 1999г).
ПУБЛИКАЦИИ. По материалам исследований опубликовано 10 работ, из них 7 статей. Полученные результаты и использованные подходы легли в осно-
ву ряда методических разработок, используемых в учебном процессе, в частности в лабораторном практикуме по кинетике сложных химических реакций.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ. Работа изложена на 162 страницах машинописного текста, состоит из 5 глав, включает 56 рисунков, 13 таблиц; список литературы содержит 154 источника.
