Математическое моделирование диффузии солей в грунтах и строительных конструкциях тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.18, кандидат технических наук Кожевникова, Юлия Геннадьевна

• Кожевникова, Юлия Геннадьевна
• кандидат технических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат технических наук Кожевникова, Юлия Геннадьевна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССА МАССОПЕРЕНОСА И НАКОПЛЕНИЯ СОЛЕЙ В РАЗЛИЧНЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛАХ И КОНСТРУКЦИЯХ

Введение.

1.1 Общие положения теории диффузии в материалы строительных конструкций.

1.1.1. Влияние температурного фактора на диффузию.

1.1.2. О применении закона Фика для изучения диффузии в различных строительных материалах.

1.2. О преобразовании уравнения Фика.

1.3. Экспериментальные результаты изучения диффузии солей в материалы строительных конструкций.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Математическое моделирование диффузии солей в грунтах и строительных конструкциях»

3.1. Экспериментальное изучение диффузии щелочных и щелочноземельных элементов в геологические породы и материалы строительных конструкций.46

3.2. Практическая реализация результатов изучения диффузии элементов сквозь геологические породы и материалы строительных конструкций.51

3.2.1. Общая характеристика опок Астраханской области. 51

3.2.1.1. Химический состав опок Астраханской области. 53

3.2.1.2. Минералогический состав опок. 54

3.3. Материалы, используемые для концентрирования тяжелых токсических элементов и их радионуклидов.57

3.4. Динамика диффузии в стенки бетонных емкостей стабильных изотопов ионов калия, рубидия, цезия (и их радионуклидов).59

Заключение к главе III.63

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Кожевникова, Юлия Геннадьевна, 2012 год

1. Алыков Н.М., Алыков H.H., Алыкова Т.В., Садомцева О.С. Химия и окружающая среда / Под ред. Н.М. Алыкова. - Астрахань: Изд. дом «Астраханский университет», 2003.-231с.

2. Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды. М.: Гидрометеоиздат, 1984

3. Ливчак И.Ф., Воронов Ю.В., Стрелков Е.В. Охрана окружающей среды. М.: Колос, 1995.-271 с.

4. Тинсли И. Поведение химических загрязнителей в окружающей среде. М.: Мир, 1982-281 с.

5. Защита атмосферы от промышленных загрязнений. Справочник в двух частях/Под ред. С.Калверта и Г.М. Инглунди. Пер с англ. М.: Металлургия. 1988. 759 и 711 с.

6. Перечень и коды веществ, загрязняющих атмосферный воздух. НИЦ охраны атмосферного воздуха Министерства охраны окружающей среды и природных ресурсов РФ. М.: Интеграл, 1995.-137 с.

7. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятия. ОНД-86. Госкомгидромет. Л.: Гидрометиздат, 1987.-93 с.

8. Яламов Ю.И., Гайдуков М.Н., Мелкумян М.А. Обобщение теории скачка температуры и концентрации в бинарной газовой смеси у поверхности./Изв. АНСССР. 1983.Т.270.С. 1384-1388.

9. Кучеров Р.Я. Диффузионное скольжение и конвективная диффузия газа в капиллярах//Журн. Теоретической физики. 1957.Т. 27.№9.С.2158-2161

10. ГОСТ 17.2.3.02-78. Правила установления допустимых выбросов вредных веществ промышленными предприятиями. М.: Изд-во стандартов, 1984.-14с.

11. Стромберг А.Г. Физическая химия. Учебник для химических специальностей вузов. /Под ред. А.Г. Стромберга, Д.П. Семченко- М.: ВШ. 1999.

12. Лазман М.З. Исследование нелинейных моделей кинетики гетерогенных каталитических реакций. Автореф. Дисс. Канд. Хим. Наук. Новосибирск: ИК СО АНСССР, 1966. 16 с.

13. Институт химии и химической технологии СО РАН, Микросферический сорбент для очистки жидких отходов от радионуклидов, ионов цветных и тяжелых металлов и способ его получения. Патент РФ 2214858.кл.С1.опубл.27.10.2003

14. Лейкин И.Н. Рассеивание вентиляционных выбросов химических предприятий. М.: 1982.-224 с.

15. Даниэльс Ф., Ольберти Р. Физическая химия. М.: Мир, 1978 -645 с.

16. Краткий справочник физико-химических величин/ под ред. A.A. Радвеля и А.М. Пономарёвой. Л.: Химия, 1983.-232с.

17. Яламов Г.Ю. Теория диффузофореза крупных аэрозольных капель с учетом влияния коэффициента испарения (прилипания) и внутренних течений//Вестник Московского гос. обл. унив.2003. №1. С. 19-25.

18. Яламов Г.Ю. Теория термофореза крупных высоковязких аэрозольных капель с прямым учетом коэффициента испарения/Вестник Московск. гос. обл. университета/Серия физика, химия, геология, 2003. №1. С. 26-31

19. Крешков All. Основы аналитической химии. В 3-х томах, т.2. М.: Высшая школа, 1970

20. Алыков Н.М., Алыкова Т.В. Аналитическая химия объектов окружающей среды. Астрахань.Изд-во Астраханский гос. Университет, 2002.-196с.

21. Алыков, Н.М. Объединенная математическая модель процессов диффузии, сорбции и химической кинетики для описания процессов хемосорбции Текст./ Н.М.Алыков, Е.М.Евсина//Экологические системы и приборы. 2007. - №10.-С. 55-56.

22. Алыкова, Т.В. Очистка воды и атмосферного воздуха сорбентом СВ-100Текст./ Т.В. Алыкова, С.Н. Фидурова, И.В. ШатохинаЮкологические системы и приборы. -2005. №8.-С. 12-16.

23. Алыков, Н.М. Опоки Астраханской области Текст.: монография/Н.М. Алыков, H.H. Алыков, Т.В. Алыкова, К.Ю.Садомцев, Н.И. Воронин, В.И. Кляев; под ред.Н.М. Алыкова.-Астрахань: Издательский дом «Астраханский университет», 2005.-139 с.

24. Алыкова, Т.В. Моделирование механизмов адсорбции ряда органических веществ на алюмосиликатахТекст./ Т.В. Алыкова, Н.М. Алыков, H.H. Алыков, Н.И. Воронин, К.П. Пащенко//Изв. Вузов. Химия и хим.технология.-2003.-№6.-С. 31-34.-140 с.

25. Алыкова, Т.В. Очистка атмосферного воздуха сорбентом СВ-100 Текст./ Т.В. Алыкова, С.Н. Фидурова, И.В. Шатохина// Изв. вузов. Химия и хим. технология. -2005. -Т.48,№1.-С.115-118.

26. Алыкова, Т.В. Химический мониторинг объектов окружающей средыТекст./ Т.В. Алыкова. -Астрахань: Издательский дом «Астраханский университет», 2002.-210 с.

27. Алыков, Н.М. Природные ископаемые ресурсы и экологические проблемы Астраханского края Текст./ H.H. Алыков, Н.М. Алыков, К.Ю. Садомцев. Астрахань: изд.дом «Астраханский университет»,2005.-112 с.

28. Авраменко В.А., Железнов В.В., Каплун Е.В., и др.Способ получения сорбента , селективного к радионуклидам цезия (варианты).Патент РФ. 2412757.кл. С1. опубл. 27.02.2011.

29. Шарыгин JIM., Муромский А.Ю., Калягина M.JI. и др. Способ очистки от радионуклидов водной технологической среды атомных производств. Патент РФ 2399974.кл. С1.опубл.20.09.2010.

30. Пензин Р. А. и др. Способ очистки слабосолевых растворов типа морской воды от радионуклидов и установка для его осуществления. Патент РФ 2101234. Кл.С1.опубл.10.01.1998.

31. Сергиенко В.А., Авраменко В.А., Железнов В.В. и др.Способ очистки жидких радиоактивных отходов от радионуклидов цезия. Патент. РФ 23699929. Кл.С1.опубл. 10.10.2009.

32. Шарыгин JIM., Муромский А.Ю., Калягина M.J1. и др., Способ очистки от радионуклидов водной технологической среды атомных производств. Патент.РФ 239974.кл.С1.опубл.20.09.2010.

33. Леонтьев А.И., Макеев Б.А. Экстрагент сорбент для очисткипочвы. Патент.2080668.кл.С1. опубл. 27.05.1997.119

34. Величко Б.А., Шутова Л.А., Абрамова Г.В. Способ получения сорбентов. Патент РФ. 2062646 кл.С1.опубл.27.06.1996.

35. Карманов А.П., Кочева Л.С., Шуктомова И.И., Способ получения сорбентов радионуклидов. Патент РФ.2163505 кл.С1.опубл.27.02.2001.

36. Величко Б.А., Абрамова Г.В., Шутова Л.А. и др.Способ получения сорбентов радионуклидов и тяжелых металлов. Патент РФ. 93039045.кл.С1.опубл. 10.04.1997.

37. АО»Севгидроспецстрой». Способ получения сорбента радионуклидов. Патент РФ.94021093.кл.С1.опубл. 10.08.1996.

38. Комлев В.П., Лавров Д.Г., Пыльнев Ю.В. и др.Способ биоочистки вод от техногенных радионуклидов. Патент РФ.2255906.кл.С 1 .опубл. 10.07.2005.

39. Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии им. К.И.Скрябина. Способ очистки организма животных от радионуклидов. Патент РФ.2092178.кл.С 1 .опубл. 10.10.1997.

40. Санкт-Петербургский государственный университете технологии и дизайна, НИИ физики Санкт-Петербургского гос. университета. Композиционный материал для очистки загрязненных сред, включающих радионуклиды. Патент РФ. 2172991.кл.С1.опубл.27.08.2001.

41. Открытое акционерное общество «Строительные тенологии XXI век». Способ получения синтетического цеолита типа X. Патент РФ. 2218304.кл.С 1 .опубл. 10.12.2003.

42. Институт химии и химической технологии СО РАН. Микросферический сорбент для очистки жидких отходов от радионуклидов, ионов цветных и тяжелых металлов и способ его получения. Патент РФ. 2214858.кл.С1.опубл.27.10.2003.

43. Рахимов Х.Х., Кутепов Б.И., Рогов М.Н., Ишмияров М.Х. и др.Способ получения гранулированного цеолитного адсорбента структуры120А и X высокой фазовой чистоты. Патент РФ. 2283278.кл.С1.опубл. 10.09.2006.

44. Мешкова И.Н., Никашина В.А., Гринев В.Г. и др. Органоминеральный сорбент на основе цеолита и способ его получения. Патент РФ. 2284857.кл.С1.опубл.03.08.2005.

45. Пензин P.A. Способ получения цеолитного сорбента ЦМП. Патент РФ. 94014229.кл.С1.опубл.10.07.1996.

46. Институт радиоэкологических проблем АН Белоруси (BY). Способ очистки растворов от радионуклидов. Патент РФ. 96112208.кл.С1.опубл. 10.02.1998.

47. Белоярская атомная электростанция, Производственно-научная фирма «Термоксид». Способ очистки от радионуклидов воды высокого уровня активности. Патент РФ. 95110635.кл.С1.опубл.20.06.1997.

48. Олейник М.С., Епимахов В.Н., Панкина Е.Б. и др. Способ получения сорбента для очистки воды от радиоактивного стронция. Патент РФ. 2393011 .кл.С 1 .опубл.27.06.2010.

49. Артеменко В.К., Вершин В.Н., Костов А.М. и др. Способ получения сорбента и устройство для его осуществления. Патент РФ. 2034647. Кл.С1. опубл.10.05.1995.

50. Андреев A.B. Способ очистки проточного водоема от радиоактивных изотопов. Патент РФ. 2218616. Кл.С2. опубл.20.03.2003.

51. Месяц С.П., Остапенко С.П. Способ полученияуглеродсодержащих сорбентов на основе слоистых алюмосиликатов для121очистки вод от многокомпонентных загрязнений. Патент РФ. 2337751 .кл.С2.опубл.20.02.2008.

52. Кулюхин С.А., Михеев Н.Б., Каменская А.Н., и др. Сорбент для улавливания летучих форм радиоактивного иода на основе силикагеля. Патент РФ. 2346346. Кл.С2.опубл. 10.09.2008.

53. Артеменко В.К., Вершин В.Н., Костов A.M. и др. Способ получения сорбента и устройство для его реализации. Патент РФ. 93052778.кл.А.опубл. 27.06.1996.

54. Кон В. Электронная структура вещества волновые функции и функционалы плотности - УФН, 2002. - Т. 172, № 3. - С.336-348.

55. Майер И. Избранные главы квантовой химии: Доказательства теорем и вывод формул. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006. - 384 с.

56. Соловьев М.Е. Компьютерная химия / М.Е. Соловьев, М.М. Соловьев М.: СОЛОН - Пресс, 2005. - 536 с.

57. Степанов Н.Ф. Квантовая механика и квантовая химия. М.: Мир, 2001.-519 с.

58. Барановский В.И. Квантовая механика и квантовая химия. М.: Академия, 2008. - 384 с.

59. Chaban G. Approximate second order method for orbital optimization of SCF and MCSCF wavefunctions / G. Chaban, M.W. Schmidt, M.S. Gordon. -Theor.Chem. -V. 12, J. Comput. Chem, 1998. pp. 105-178.

60. Кларк Т. Компьютерная химия: Пер. с англ. М.: Мир, 1990. - 383 с.

61. Степанов Н.Ф. Квантовая механика и квантовая химия. М.: Мир, 2001.-519 с.

62. Ладик Я. Квантовая биохимия для химиков и биологов. Пер с нем. -М.: Мир, 1975.256 с.

63. Пюльман Б., Пюльман А. Квантовая биохимия. / Б. Пюльман, А. Пюльман. Перевод с англ. М.: Мир 1965. 654 с.

64. Давтян O.K. Квантовая химия. М.: Высшая школа, 1962. - 784 с.

65. Заградник Р. Основы квантовой химии / Р. Заградник, Р. Полак. -М.: Мир, 1990.-412 с.

66. Кобзев Г. И. Применение неэмпирических и полуэмпирических методов в квантово-химических расчетах Оренбург: ГОУ ОГУ, 2004. -150 с.

67. Фларри Р. Квантовая химия. Введение: Учеб. пособие / Р. Фларри. -М.: Мир, 1985.-472 с.

68. Цюлике Л. Квантовая химия. М.: Мир, 1976. - 297 с.

69. Хурсан С. Л. Квантовая механика и квантовая химия. Конспекты лекций. Уфа: ЧП Раянов, 2005. - 164 с.

70. Дьюар M. Теория молекулярных орбиталей в органической химии. М.: Мир, 1972. - 114 с.

71. Extension of the РМЗ method on s, p, d basis: Test calculations on organochromium compounds / S. K. Ignatov, A. G. Razuvaev, V. N. Kokorev, and Yu. A. Alexandrov J. Phys. Chem. 1996. V.100. p.6354-6358.

72. Цирельсон В.Г. Многоэлектронный атом / В.Г. Цирельсон, М.Ф. Бобров. -М.: РХТУ, 1999. 51 с.

73. Szabo A. Ostlund. Modern quantum chemistry: Introduction to advanced electronic structure theory. / A. Szabo, S. Neil. Dover Publications, Ins. Mineóla. - 1996. - p. 466.

74. Бейдер P. Атомы в молекулах: Квантовая теория. Пер. с англ. -М.: Мир, 2001.-532с.

75. Грибов В.Д. Квантовая химия / В.Д. Грибов, С.П. Муштахова. -М.: Гардарики, 1999. 387 с.

76. Джонсон К. Численные методы в химии. М.: Мир, 1983. 238 с.

77. Мелешина A.M. Курс квантовой механики для химиков. М.: Высш. шк., 1980.-381 с.

78. Летова Т.А. Экстремум функций в примерах и задачах / Т.А. Летова, A.B. Пантелеев. М.: МАИ, 1998. - 376 с.

79. Полак Б.Т. Введение в оптимизацию. М: Наука, 1983. 384 с.

80. Самарский A.A. Численные методы / A.A. Самарский, A.B. Гулин -М.: Наука, 1989.-430 с.

81. Минкин В.И. Теория строения молекул / В.И. Минкин, Б.Я. Симкин, P.M. Миняев. Ростов-на-Дону: Феникс, 1997 - 560 с.

82. Теория и практика компьютерного моделирования нанообъектов: Справ. Пособие / Т.А. Романова, П.О. Краснов, C.B. Качин и др. -Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2002. 223 с.

83. Иванов В.В. Методы вычислений на ЭВМ: Справочное пособие. -Киев: Наук, думка, 1986. 584 с.

84. Алыков Н.М. Метод молекулярных орбиталей в приближении Хюккеля. Астрахань: ЦНТИ, 1989 - 42 с.

85. Апостолова Е.С. Квантово-химическое описание реакций / Е.С.Апостолова, А.И. Михайлюк, В.Г. Цирельсон. М.: РХТУ, 1999. - 61 с.124

86. Атавин Е.Г. Построение ЗБ-моделей нециклических молекул в естественных переменных / Е.Г. Атавин, В.О. Тихоненко // Вестник Омского университета. 1998. №2. С.35-37.

87. Жидомиров Г.М. Кластерное приближение в квантово-химических исследованиях хемосорбции и поверхностных структур / Г.М. Жидомиров, И.Д. Михейкин // Итоги науки. Строение молекул и хим. связь. 1984. Т. 9. - С. 1 - 21.

88. Иванов В.В., Слета Л. А. Расчетные методы прогноза биологической активности органических соединений. Харьков: ХНУ, 2003.- 71 с.

89. Хигаси К. Квантовая органическая химия / К. Хигаси, X. Баба, А. Рембаум -М.: Мир, 1967. 380 с.

90. Andrew R. Leach molecular modelling: principles and applications. -2nd ed. Great Britain, Pearson Education, 2001. p. 744.

91. Deuflhard P. Computational molecular dynamics, challenges, methods, ideas. / P. Deuflhard, J. Hermans Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 1999. -p. 494.

92. Coulson C.A., Longuet-Higgins H.C. Proc. Roy. Soc., A191, 39 (1947).

93. Giannessi F. Equilibrium problems: nonsmooth optimization and variational inequality models. / F. Giannessi, A. Maugeri Kluwer Academic Pablishers, 2001.-p. 297.

94. Mastryukov V.S., Simonsen S.H. Empirical correlations in structural chemistry // Molecular Structure Research 1996. V.2. p. 163-189.

95. Stewart J.J. MOP AC: A semiempirical molecular orbital program // J. Computer-Aided Molecular Desing. 1990. V.4. №1. p. 1-105.

96. Jensen F. Introduction to computational chemistry. 2nd ed. Denmark, University of Southern Denmark, 2001. - p. 744.

97. Koch W. Holthausen. A chemist's guide to density functional theory. 2nd ed. / Koch W. Holthausen, Max C. Verlag GmbH, 2001. - p. 300.

98. Lipkowitz K.B. Reviews in computational chemistry, V.13. / K.B. Lipkowitz, D. B. Boyd. Wiley, 1999. - p. 384.

99. Roos B.O. The Multiconfiguration SCF method, in lecture notes in quantum chemistry, V.58, Springer-Verlag, Berlin, 1994. pp. 177-254.

100. Жарких JT. И. Квантово-химическое кластерное моделирование процесса адсорбции сероводорода на поверхности белковой мембраны // Вестник МГОУ. Естественные науки. Вып. Химия и химическая экология. 2006. - №9. - С. 56-59.

101. Алыков Н.М., Алыков E.H., Алыкова Т.В., Яворский Н.И. Способ получения сорбента для очистки твердых поверхностей от нефти и жидких нефтепродуктов. Патент РФ. №2396112. МПК B01J20/16; ВОШ0/24.заявл. 13.02.2009., опубл.10.08.2010.

102. Алыков Н.М. Алыкова Т.В., Алыков H.H., Никитина Ю.Е., Шамсутдинов Т.Ф., Баркова A.B., Утюбаева Н.В. Способ получения сорбента для предочистки воды от нефтепродуктов, патент РФ, МПК В0Ш0/24.опубл.25.10.2010.

103. Перечень и коды веществ, загрязняющих атмосферный воздух. НИЦ охраны охраны атмосферного воздуха Министерства охраны окружающей среды и природных ресурсов РФ. М.:Интеграл, 1995. -137 с.

104. Алыков Н.М., Алыкова Т.В., Асанова. Способ получения энтеросорбента с антиоксидантными свойствами. Патент РФ № 2356558, МПК А61КЗЗ/06, А61К36/81, А61Р17/18, А61Р1/00, опубл.27.05.2009.

105. Алыков Н.М., Алыкова Т.В., Алыков E.H., Яворский Н.И. Способ получения природного сорбента для очистки воды в системе хозяйственно-питьевого водоснабжения. Патент РФ №2370312, МПК B01J20/16; B02F1/29, опубл.20.10.2009.

106. Алыкова Т.В. Очистка воды и рассолов от калия, рубидия, цезия, кальция, стронция, бария/ Т.В. Алыкова, Л.А. Джигола, Д.А. Санджиева,H.H. Алыков, К.Ю. Садомцев, О. А СорокинаЮкология и промышленность России. -2004.-№4.-С.39-41

107. Алыков Н.М. Природный сорбент для очистки воды / Н.М. Алыков, A.C. Реснянская // Экология и промышленность России. 2003.-№3. - С.12-13.

108. Алыкова Т.В. Новый сорбент для очистки воды в системе хозяйственно-питьевого водоснабжения / Т.В. Алыкова// Экологические системы и приборы,- 2004.- № 4. С.20-23.

109. Алыков Н.М. Очистки воды от ионов аммония / Н.М. Алыков, Т.В. Алыкова, В.Г. Забабурина, А.Г. Забабурина, E.H. Алыков // Экология и промышленность России.- 2003. -№10. С. 20-22.

110. Алыкова Т.В. Сорбционная очистка воды от фенолов с использованием природных алюмосиликатов / Т.В. Алыкова // Технологии нефти и газа. -2004,- №.7.- С. 19-21.

111. Кляев В.И. Очистка воды от остатков нефтепродуктов / В.И. Кляев, Н.М. Алыков, A.C. Реснянская, Т.В. Алыкова // Наука и технология углеводородов. 2003. - № 10. - С.31-34.

112. Алыкова Т.В. Использование сорбента С-1 для концентрирования и последующего определения углеводородов в воде и почве. / Т.В. Алыкова // Технологии нефти и газа. 2004. - № 2. - С. 22-26.

113. Алыков Н.М., Алыкова Т.В., Алыков E.H., Белая М.В., Яворский Н.И. Комплексная кормовая добавка для сельского хозяйства, животных и птиц. Патент РФ №2409973. МПК С1.опубл.27.01.2011.

114. Кожевникова, Ю.Г. Вопросы обеспечения безопасности при эксплуатации помещений, атмосферный воздух которых содержит значительные количества влаги и углекислого газа/Текст. Ю.Г.Кожевникова, Н.М. Алыков //Экологические системы и приборы,- 2010-№10.-С 33-41