Повышение эффективности электромембранной очистки технологических растворов гальванических производств от ионов Co (II), Ni (II), Cu (II), Zn (II) тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Лазарев Дмитрий Сергеевич

• Лазарев Дмитрий Сергеевич
• кандидат наук
• 2025

Оглавление диссертации кандидат наук Лазарев Дмитрий Сергеевич

ОБОЗНАЧЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР ФИЗИЧЕСКО-ХИМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МЕМБРАН И ЭЛЕКТРОМЕМБРАННЫХ МЕТОДОВ РАЗДЕЛЕНИЯ РАСТВОРОВ

1.1. Электрохимические характеристики мембран

1.2. Кинетические характеристики мембран

1.3. Микроструктурные характеристики мембран

1.4. Математические модели и методики расчета массопереноса в мембранах, основанные на физических гипотезах переноса веществ

1.5. Электробаромембранные методы разделения растворов

1.6. Формулировка проблемы, цель и задачи исследования

Глава 2. ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ АНАЛИЗ

2.1. Исследуемые мембраны и растворы

2.2. Методики проведения экспериментальных исследований электрохимических, структурных и кинетических характеристик электробаромембранного процесса

2.3. Результаты исследования электрохимических характеристик и их обобщающий анализ

2.4. Результаты исследования структурных характеристик полупроницаемых мембран и их анализ

2.5. Результаты исследования кинетических характеристик и их анализ

2.6. Выводы по второй главе

Глава 3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ МАССОПЕРЕНОСА В

ЭЛЕКТРОБАРОМЕМБРАННЫХ ПРОЦЕССАХ

3.1. Структурное представление и основные допущения

математической модели

3.2. Математическое описание мембранного извлечения ионов из технологических растворов гальванических производств

3.3. Расчет и адекватность математической модели

3.4. Выводы по третьей главе

Глава 4. КОНЦЕНТРАЦИОННАЯ ПОЛЯРИЗАЦИЯ. МЕТОДИКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО РАСЧЕТА ЭЛЕКТРОМЕМБРАННЫХ ПРОЦЕССОВ

4.1. Теоретическое обоснование и методика расчета концентрационной поляризации в электробаромембранных процессах

4.2. Методика применения нейронных сетей для прогнозирования и расчета электрохимических и кинетических характеристик в электрохимических баромембранных процессах разделения растворов

4.3. Разработка методики расчета технологических параметров электромембранных аппаратов

4.4. Выводы по четвертой главе

Глава 5. ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ЭЛЕКТРОМЕМБРАННЫХ МЕТОДОВ В ТЕХНОЛОГИЯХ ОЧИСТКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ РАСТВОРОВ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ ОТ НЕКОТОРЫХ ИОНОВ

5.1. Конструктивное оформление электробаромембранных аппаратов

5.2. Технологическое оформление электромембранных процессов очистки промышленных растворов от ионов гальванических производств

5.3. Оценка экономической эффективности применения электромембранной технологии в процессах очистки растворов гальванических производств

5.4. Выводы по пятой главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ

ОБОЗНАЧЕНИЯ

А - эмпирический коэффициент, К; Ь - ширина канала, м;

С - концентрация целевого вещества, кг/м3; Сь С2 - постоянные интегрирования; Б - коэффициент диффузии в растворе, м /с; Бд - коэффициент диффузии в мембране, м /с; к, к2, к3 - эмпирические коэффициенты; £ - длина канала, м; АР - трансмембранное давление, Па; Яу - полувысота канала разделения, м; т - время, с;

и - величина скорости потока растворителя вдоль межмембранного канала, м/с;

V - величина скорости проницания потока растворителя через мембрану, м/с; АУр - удельный поток растворителя за счет перепада давления до и после

3 2 мембраны, м3

/(м-с);

3 - удельный выходной поток, м3/(м2с); Я - коэффициент задержания со средним значением; е - диэлектрическая постоянная, Ф/м;

V - кинематическая вязкость раствора, м2/с; Ап - осмотическое давление, Па;

р - радиус в полярной системе координат, м; ф - угол в полярной системе координат, рад.

ИНДЕКС

0 - начальное значение;

к - конечное значение;

исх - в исходном растворе;

пер - в пермеате;

рет - в ретентате;

м - в мембране;

£ - среднее значение;

КП - концентрационная поляризация;

ЭНФ - электронанофильтрация;

ЭГП - электрогипрефильтрация.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение эффективности электромембранной очистки технологических растворов гальванических производств от ионов Co (II), Ni (II), Cu (II), Zn (II)»

ВВЕДЕНИЕ

Утилизация и переработка отработанных растворов гальванических производств электромембранными методами является актуальной современной темой исследования. За последние годы научные тенденции показывают развитие технологии очистки промышленных растворов электромембранными методами. Электрохимические мембранные процессы имеют ряд достоинств, таких как высокий коэффициент задержания, высокая скорость очистки раствора, способность дифференцированно задерживать вещества в питьевой или сточной водах и непрерывность работы процесса. Также они являются экологичными и экономичными методами. Все эти преимущества подтверждают целесообразность и актуальность дальнейшего исследования электромембранных процессов для очистки технологических растворов гальванических производств.

Данная тема исследования востребована в Российской Федерации. С 2019 года проводятся проектные работы по разработке технологий обезвреживания технологических отходов. В федеральном классификационном каталоге отходов 444 вида токсичных отходов 1 -2 классов опасности, в том числе 95 неорганических отходов, 217 органических отходов (растворители, полимеры, нефтепродукты) и смешанные отходы. Таким образом, современные научные тенденции показывают развитие электромембранных технологий очистки сточных вод. Развитие государственной программы РФ по утилизации техногенных отходов 1-2 классов опасности от 2019 года подтверждают высокую значимость проводимых исследований по утилизации жидких отходов электромембранными методами. Это подтверждает высокую актуальность проведённых соискателем исследований.

Вопросы математического описания, исследования кинетики и явлений переноса через мембрану нашли свое отражение в трудах известных исследователей: В. А. Шапошник, В. И. Заболоцкий, А. Г. Первов, В. М. Седелкин, Т. А. Краснова, Ю. И. Дытнерский, С.-Т. Хванг, К. Каммермейер,

6

В. В. Волков, М. Т. Брык, Кретов, В. В. Котов, К. К. Полянский, В.И. Васильева, М. Мулдер, В. Д. Гребенюк, С.В. Шахов, С.А. Титов и др.

Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования РФ в рамках проекта «Теоретические и экспериментальные исследования электрокинетических и структурных характеристик полимерных мембран посредством применения искусственных нейронных сетей в процессах электромембранной очистки промышленных растворов, содержащих ионы металлов» ^ЕМЦ-2024-0011) на 2024-26 годы, гранта Президента РФ № МК-4774.2022.4 для молодых ученых на 2022-2023 годы и поддержке стипендий Презиндента и Правительства РФ.

Целью работы является исследование электрохимических, структурных и кинетических характеристик, математического описания и технологического оформления электрохимического мембранного процесса извлечения ионов кобальта, никеля, меди и цинка из промышленных растворов гальванических производств.

Для решения указанной цели определены задачи исследований:

1. Исследовать структурные свойства полимерных нанофильтрационных и гиперфильтрационных мембран и выполнить их анализ;

2. Исследовать электрохимические характеристики электронанофильтрационного извлечения ионов металлов Си (II), Zn (II), № (II), Со (II) из промышленных растворов гальванических производств;

3. Исследовать коэффициент задержания мембраны и удельный выходной поток в процессе электромембранной очистки растворов от ионов металлов Си (II), Zn (II), № (II), Со (II) и выявить влияние физико-химических факторов на их извлечения из водных растворов;

4. Разработать математическое описание мембранного метода

концентрирования растворов, имеющее электрохимическую направленность,

в полярной системе координат на основе аналитического решения уравнения

7

неразрывности потока, уравнения Навье-Стокса, уравнения конвективной диффузии, учитывающих диффузионные, конвективные и электроконвективные составляющие переноса ионов через полупроницаемые мембраны. Оценить адекватность разработанного математического описания путем сравнения рассчитанных данных с экспериментальными;

5. Получить численные значения эмпирических коэффициентов для прогнозирования и теоретического расчета электрокинетических характеристик электромембранных процессов разделения технологических растворов на полупроницаемых мембранах;

6. Предложить инженерную методику расчета технологических и кинетических параметров электронанофильтрационной очистки промышленных растворов, содержащих соли металлов;

7. Теоретически обосновать и рассчитать минимальную концентрационную поляризации (КПШт) с помощью комплексного критерия Ф и критериальных и функциональных ограничений, позволяющих определить значения Jvmax и КПШ^ в зависимости от наложения электрического тока и коэффициентов аг-. По результатам проведенных исследований спроектировать и запатентовать конструкции электромембранных аппаратов. Усовершенствовать технологическую схему извлечения из технологических растворов ионов металлов ^ (II), Zn (II), N1 (II), ^ (II) с применением разработанных конструкций электромембранных аппаратов и оценить ее экономическую эффективность.

Объектом исследования являются электронанофильтрационные и электрогиперфильтрационные процессы извлечения ионов металла из промышленных растворов гальванических производств.

Предметом исследования являются электрохимические, структурные и кинетические характеристики, математическое описание и технологическое оформление электромембранных процессов.

Научная новизна диссертации состоит в следующем.

1. Получены экспериментальные данные ВАХ электронанофильтрационного процесса разделения промышленных растворов гальванических производств и проанализировано влияние напряжения и плотности тока на систему «мембрана-раствор».

2. Получены экспериментальные данные по кристалличности и аморфности обратноосмотических и нанофильтрационных мембран методом рентгеноструктурного анализа и дифференциально-сканирующей калориметрии и определено влияние трансмембранного давления на их структуру. Определены размеры пор в активном слое гиперфильтрационных мембран.

3. Экспериментально получены зависимости коэффициента задержания и удельного выходного потока для электронанофильтрационного и электрогиперфильтрационного процессов от трансмембранного давления и плотности тока.

4. Разработано математическое описание мембранного метода концентрирования технологических растворов, имеющее электрохимическую направленность, в полярной системе координат на основе аналитического решения уравнения неразрывности потока, уравнения Навье-Стокса, уравнения конвективной диффузии, учитывающих диффузионные, конвективные и электроконвективные составляющие переноса ионов через полупроницаемые мембраны.

5. Получены численные значения эмпирических коэффициентов для прогнозирования электрокинетических коэффициентов электрохимического баромембранного разделения технологических растворов гальванических производств.

6. Предложена блок-схема расчета и корреляции математической модели и выполнена проверка её на адекватность путем сравнения расчетных и экспериментально полученных данных. Проверка адекватности осуществлена и с применением нейронных сетей.

7. Теоретически обоснована и разработана методика расчета минимальной концентрационной поляризации (КПтш) с помощью комплексного критерия Ф и критериальных и функциональных ограничений, позволяющие определить значения Jv и КП,11Ш в зависимости от наложения

max

электрического тока и коэффициентов а^. Результаты расчета

математического описания позволили спрогнозировать и спроектировать конструкции электробаромембранных аппаратов, новизна которых защищена патентами на изобретение.

Практическая значимость работы заключается в разработке алгоритма расчета математического описания, на основе которых разработаны программы для электронно-вычислительных машин (ЭВМ) (свидетельства о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2023619300, № 2016619300 и № 20022685667). Результаты расчета нашли отражение в спроектированных электрохимических баромембранных аппаратах плоскорамного, трубчатого, рулонного и комбинированного типов, защищенных патентами РФ (№ 2625116, № 2671723, № 2622659, № 2712599, № 2782940, № 2806446). Предложена инженерная методика расчета электрохимической баромембранной очистки промышленных растворов. Предложена технологическая схема извлечения ионов из промышленных растворов гальванических производств, содержащих соли металлов и приведена её экономическая оценка. Результаты исследования приняты к внедрению в учебный процесс ФГБОУ ВО «ТГТУ» и на АО «ТАГАТ» им. С.И. Лившица, г. Тамбов. Приведены результаты оценки экономической эффективности применения электромембранной технологии в процессах очистки растворов гальванических производств от ионов никеля, меди, кобальта и цинка.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Результаты исследований структурных, электрохимических и кинетических характеристик электромембранного процесса очистки технологических растворов от ионов никеля, меди, цинка и кобальта;

2. Математическое описание мембранного метода концентрирования растворов, имеющее электрохимическую направленность, в полярной системе координат на основе аналитического решения уравнения неразрывности потока, уравнения Навье-Стокса, уравнения конвективной диффузии, учитывающих диффузионные, конвективные и электроконвективные составляющие переноса ионов через полупроницаемые мембраны;

3. Результаты проверки адекватности полученного математического описания процесса концентрирования растворов;

4. Эмпирические коэффициенты, позволяющие прогнозировать значения по задерживающей способности мембран и их производительности по потоку растворителя;

5. Вычислительные эксперименты, полученные на основе применения математического описания и нейронных сетей, для расчета вольт-амперных и кинетических характеристик электрохимического нанофильтрационного разделения промышленных растворов гальванических производств, содержащих ионы меди, кобальта, никеля и цинка;

6. Методика технологического расчета электрохимического баромембранного извлечения ионов из промышленных растворов гальванических производств;

7. Методика расчета минимальной концентрационной поляризации (КПтш) с помощью комплексного критерия Ф и критериальных и функциональных ограничений, позволяющих определить значения Л и

КПтт в зависимости от наложения электрического тока и коэффициентов а^.

Электрохимические баромембранные аппараты и технологическая схема

очистки промышленных растворов от металлов Си(П), Zn(II), №(П), Со(П) с применением электробаромембранной технологии. Результаты оценки экономической эффективности применения электромембранной технологии в процессах очистки растворов гальванических производств.

Достоверность научных результатов, выводов подтверждается использованием апробированных методов математического моделирования, удовлетворительной сходимостью результатов аналитических расчетов с экспериментальными данными и использованием стандартных методов и средств измерения параметров.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Международных научно-технических конференциях г. Москва, 2016 г., г. Тамбов 2020, 2021, 2023 г., г. Сочи 2023, 2024 г.

Результаты исследований опубликованы в 32 работах, 5 из которых статьи в базе WoS, 11 статей в журналах ВАК, 7 тезисов докладов международных конференций, в 3 свидетельствах о государственной регистрации программ для ЭВМ и 6 патентах РФ на изобретение.

Структура и объём диссертации. Диссертация включает в себя введение, пять глав, заключение, список использованной литературы и приложение. Диссертация изложена на 199 страницах машинописного текста, содержит 1 1 таблиц, 69 рисунков и приложение.

Автор выражает благодарность коллективу кафедры «Механика и инженерная графика» ФГБОУ ВО «ТГТУ», НОЦ «Безотходные и малоотходные технологии», ЦКП «Получение и применение полифункциональных наноматериалов», доктору технических наук, доценту Шестакову Константину Валерьевичу, доктору технических наук, профессору Абоносимову Олегу Аркадьевичу и научному руководителю доктору технических наук, доценту Хорохориной Ирине Владимировне за помощь в работе над диссертацией.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР ФИЗИЧЕСКО-ХИМИЧЕСКИХ

ХАРАКТЕРИСТИК МЕМБРАН И ЭЛЕКТРОМЕМБРАННЫХ МЕТОДОВ РАЗДЕЛЕНИЯ РАСТВОРОВ

Существующие проблемы производства, связанные с эффективной очисткой промышленных растворов и сточных вод в XXI веке, можно решить методами мембранной фильтрации, являющимися одними из приоритетных направлений в развитии науки и технологии [1-3]. Для мембранных технологий разделения различных жидких сред характерны разные принципы и механизмы переноса веществ, ионов, частиц, но объединяющим фактором для всех систем является применение мембраны.

Физико-химические свойства и селективно-проницаемые свойства мембраны влияют на область ее применения в технологических процессах. Поэтому при выборе полупроницаемой или ионообменной мембраны необходимо иметь экспериментальные данные по конкретным параметрам, чтобы процесс был высокоэкономичным и эффективным для очистки промышленных растворов.

К наиболее значимым характеристикам мембран относят: электрохимические характеристики, определяющие электротранспортные свойства мембран; кинетические характеристики, отвечающие за количественные и качественные показатели процесса разделения; микроструктурные характеристики, к которым, главным образом, относят форму и размер пор в селективном слое и их характер распределения, степень кристалличности и аморфности [1, 4].

1.1. Электрохимические характеристики мембран

Электрохимические характеристики мембран являются важными свойствами, которые влияют на их производительность и долговечность в электрохимических устройствах, таких как топливные элементы,

электролизеры, электродеионизаторы, электробаромембранные аппараты. Ключевыми электрохимическими характеристиками мембран являются вольт-амперные характеристики, числа переноса, мембранный потенциал и электропроводность мембран [4-5]. Понимание и оптимизация электрохимических характеристик мембран — это ключевой фактор в разработке высокоэффективных и долговечных электрохимических устройств. Выбор подходящей мембраны зависит от конкретного применения и требований к её свойствам.

Вольт-амперные характеристики

Вольт-амперная характеристика (ВАХ) системы «аппарат-мембрана-раствор» описывает зависимость тока, протекающего через систему, от приложенного напряжения. Она предоставляет важную информацию о поведении электрохимической системы и позволяет определить ее основные параметры. Существует два типа ВАХ. Линейная ВАХ: Прямая линия, указывающая на омическое поведение системы. Сопротивление системы постоянно и не зависит от приложенного напряжения. Нелинейная ВАХ: Кривая, которая отклоняется от прямой линии. Характерна для систем, в которых сопротивление меняется в зависимости от приложенного напряжения.

Для ВАХ системы «мембрана-аппарат-раствор» характерной особенностью является наличие интервала предельного тока. За ним происходит повышение тока и переход электромембранной системы в состояние, называемое сверхпредельным. Подъем тока выше предельного вызван проявлением таких эффектов, как генерация ионов И+ и OH" у границы раздела фаз раствор/мембрана, экзальтация предельного тока, появление макроскопического пространственного заряда в растворе непосредственно у поверхности раздела фаз [6-7]. Для области

сверхпредельных токов характерно преимущественное проявление гидродинамических особенностей электромембранной системы.

При рассмотрении вольт-амперной кривой по отдельным участкам можно по каждому участку получить определенную информацию о электротранспортных свойствах мембраны. По наклону омического участка кривой определяется электросопротивление мембраны. Также для тестирования мембранной системы можно использовать следующие параметры вольт-амперных характеристик: потенциалы перехода электробаромембранной системы в предельные и сверхпредельные состояния; величины и протяженность плато предельных токов. Для определения этих параметров используют графический метод и метод касательных в программе «Microsoft Excel».

Авторы работ [8-10] провели исследования по определению взаимосвязи параметров вольт-амперных характеристик с физико-химическими свойствами мембран для усовершенствованных мембран вида МФ-4СК. Результаты исследования показали увеличение предельного тока после термического способа предподготовки мембраны и смещение сверхпредельного состояния в сторону уменьшения. Увеличение предельного тока авторы работ объясняют ростом влагосодержания мембраны в результате термической обработки, приводящей к повышению электропроводных свойств и проницаемости мембран по растворенному веществу.

В исследованиях [11-12] изучена асимметричность ВАХ полимерных модифицированных мембран. Установлено, что она зависит от диффузионных свойств мембран.

Авторами работ [13-15] рассмотрено применение вольтамперометрии

в экспериментальных исследованиях поляризационных явлений при

электромембранном разделении растворов в условиях, приближенных к

условиям реальной эксплуатации. Авторы работ отмечают, что параметры,

действующие на концентрационную поляризацию при электромембранном

15

разделении реальных растворов в определении вольт-амперных характеристик, позволили провести тестирование применяемых мембран.

Таким образом, применение метода вольтамперометрии является результативным при исследовании электрохимических характеристик различных модификаций и структурных типов мембран.

Числа переноса.

Важной характеристикой ионообменных и полупроницаемых мембран является ее селективность. Под селективностью мембраны подразумевается способность избирательного проницания определенных компонентов раствора. Во всех случаях для электрохимического процесса разделения растворов параметрами, характеризующими селективность мембран, служат числа переноса ионов. По числам переноса определяется выход по току, который определяет целесообразность применения электромембранного процесса при разделении того или иного типа раствора. Выход по току определяется по следующему соотношению:

' 5, (1.1)

где - доля электричества, переносимого через мембрану видом иона, Q -суммарное количество пропущенного электричества через электромембранную систему.

В работе [16] авторами представлены различные термины и определения относительно чисел переноса ионов и расписаны методы их исследования. В качестве наиболее распространённых методов определения чисел переноса авторами отмечены потенциометрические и электроаналитические. При потенциометрическом методе необходимо определение потенциала в ионизированной мембране, формируемого вследствие действия электрохимического градиента, находящегося с обеих сторон поверхности мембраны. Применим уравнение Нерста для определения мембранного потенциала ионизированной мембраны [11]:

К-Т1 СИСх

Е = 2,3 — ^

' 7р ь с

71 Спер ^

где Е - величина равновесного электрохимического потенциала, В; Я -универсальная газовая постоянная, Дж/(мольК); Т - температура раствора, К; г - валентность ионов в растворе; F - число Фарадея, кал вольт-1 моль-1 Кл/моль; Сисх - величина концентрации ионов в разделяемом растворе, кг/м3; Спер - величина концентрации ионов в очищенном растворе (пермеате), кг/м3.

При воздействии на мембранную систему разности электрических зарядов и химических концентраций создается электрохимический градиент. В полупроницаемой ионизированной мембране электрохимический градиент существует вследствие действия селективных каналов. Так как в мембране числа переноса определяют величину мембранного потенциала, то кажущееся число переноса не отражает истинную долю тока, которая переносится противоионами за счет электромиграции.

В электроаналитическом методе электромиграционное число переноса определяется по соотношению:

~ (1.3)

¡4 =

где АСг - изменение концентраций переносимых ионов.

Электроаналитический метод определения чисел переноса основан на

измерении потенциала электрода, контактирующего с ионизированной

мембраной. Метод использует явление электрофоретического переноса

ионов через мембрану под действием электрического поля. Когда ионы

проходят через мембрану, они переносят электрический заряд, и на мембране

возникает потенциал. Величина этого потенциала зависит от чисел переноса

ионов. Преимуществами метода является высокая точность и

воспроизводимость результатов, возможность определения чисел переноса в

широком диапазоне концентраций и температур, относительная простота и

быстрота в проведении. Недостатки метода: требует специального

17

оборудования и обученного персонала, может быть чувствителен к примесям и изменениям рН раствора.

Авторы работ [17, 18] определяют числа переноса противоионов в зависимости от плотности электрического тока и концентрации. В работах [19, 20] показан несложный метод расчета чисел переноса, связанный с кинетическими характеристиками, такими как диффузионная и электроосмотическая проницаемость.

В работе [21] авторами была исследована зависимость между числом переноса растворителя и «истинным» числом переноса, при значениях чисел переноса противоионов ниже 0,9.

Электропроводность мембран

Определение электропроводности мембран необходимо при исследовании ее электротранспортных характеристик.

Электропроводность мембран - это мера способности мембраны проводить электрический ток. Она является важной характеристикой, определяющей пригодность мембраны для различных применений, особенно в электрохимических устройствах, таких как электродиализаторы, электродеионизаторы, топливные элементы, электролизеры,

электробаромембранные аппараты. Электропроводность мембраны зависит от нескольких факторов:

- Тип и концентрация носителей заряда: Электропроводность обусловлена наличием подвижных ионов (протонов, катионов, анионов) внутри мембраны. Чем больше концентрация этих ионов и чем выше их подвижность, тем выше электропроводность. В протон-проводящих мембранах, например, ключевую роль играет концентрация и подвижность протонов (Н+);

- Температура: Как правило, электропроводность мембран увеличивается с повышением температуры, так как увеличивается подвижность ионов;

- Влажность: Для многих мембран, особенно полимерных электролитных мембранах (РЕМ), уровень влажности играет решающую роль. Вода необходима для облегчения переноса протонов или других ионов. Повышенная влажность обычно увеличивает электропроводность;

- Химический состав мембраны: Химическая структура и функциональные группы мембраны влияют на способность мембраны проводить ионы. Наличие ионопроводящих каналов или функциональных групп, способствующих переносу ионов, увеличивает электропроводность;

- Структура мембраны: Морфология мембраны, включая пористость, размер пор, толщину и распределение пор, влияет на пути переноса ионов, а следовательно, и на электропроводность. Более пористая структура обычно обеспечивает лучшую проводимость;

- Давление: В некоторых случаях давление может влиять на электропроводность, особенно если мембрана подвергается деформации;

- Наличие примесей: Присутствие примесей в мембране может изменить её электропроводность, как повысив, так и понизив её. Поэтому для конкретных растворов необходимо дополнительное исследование электропроводности мембран.

Самым распространенным методом исследования электропроводности материала мембраны является метод электрохимической импедансной спектроскопии. Данный метод является наиболее точным [22]. Эта методика используется для определения активного электросопротивления материала мембраны Ят. Величина активного сопротивления измеряется при высоких частотах и учитывается при расчете удельной электропроводности по соотношению:

к =-—

кт = г р

Л , (1.4)

где кт - удельная электропроводность, См/м; Н - толщина мембраны, м; £ -

площадь мембраны, м2.

Существующие методы исследования электросопротивления мембран, приведенные в работах [16, 23, 24], по физическому смыслу делятся на контактные и разностные. Зарекомендовавший себя в исследовательской практике контактный метод, обладающий повышенной точностью, это способ измерения активной части импеданса материала мембраны с применением ртутно-контактной ячейки. Однако применение ртути в качестве измерительных электродов сдерживает широкое применение этого метода для тестирования материала мембран.

В работах [25, 26] для измерения электросопротивления мембран был предложен дифференциально-разностный метод. Он используется для измерения электросопротивления мембран в ячейках с двумя электродами. Принцип метода основан на измерении разности потенциалов на мембране при прохождении через нее переменного тока. Преимуществами метода является высокая точность и воспроизводимость результатов, возможность измерения электросопротивления мембран в широком диапазоне значений, не требует использования дорогого и сложного оборудования. Недостатки метода: требует калибровки ячейки перед измерениями, может быть чувствителен к изменениям температуры и концентрации раствора.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Лазарев Дмитрий Сергеевич, 2025 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ярославцев, А. Б. Мембраны и мембранные технологии : монография / А. Б. Ярославцев // - Москва: Научный мир, 2013. - 611 с.

2. Волков, В. В. Мембраны и нанотехнологии / В. В. Волков, Б. В. Мчедлишвили, В. И. Ролдугин [и др.] // Российские нанотехнологии. - 2008. - Т. 3, № 11-12. - С. 67-101. - EDN JVDDXF.

3. Мулдер, М. Введение в мембранную технологию/ М. Мулдер // - М.: Мир, 1999. - 513 с.

4. Шапошник, В. А. Явления переноса в ионообменных мембранах / В. А. Шапошник, В. И. Васильева, О. В. Григорчук// - М.: МФТИ, 2001. - 200 с.

5. Krol, J. Concentration polarization with monopolar ion exchange membranes: current-voltage curves and water dissociation / J. Krol, M. Wessling, H. Stathman // J. Membrane Sci. - 1999. - V.162. - P.145-154.

6. Perfluorinated nanocomposite membranes modified with polyaniline: electrical transfer phenomena and morphology / N. P. Berezina, N. A. Kononenko, A. A. Sitcheva, N. V. Loza, S. A. Shkirskaya, N. Hegman, A. Pungor // Electrochimica Acta. - 2009. - V. 54. - P. 2342-2352.

7. Лоза, Н. В. Поляризационные характеристики ионообменных мембран МФ; СК в зависимости от метода их модифицирования / Н. В. Лоза, Н. А. Кононенко, С. А. Шкирская, Н. П. Березина // Электрохимия. - 2006. -Т.42, № 8 - С. 907-915.

8. Kononenko, N. A. Polarization and structural characteristics of nanocomposites based on the perfluorinatedsulphocationic membranes and polyaniline / N. A. Kononenko, N. V. Loza, S. V. Timofeyev // Desalination. -2009. - V. 241 - P. 36-39.

9. Асимметричный ионный перенос в перфторированных мембранах МФ-4СК, допированных полианилином / А. А. Лысова, И. А. Стенина, С. В. Долгополов, Ю. Г. Горбунова, Н. А. Кононенко, А. Б. Ярославцев // Доклады Академии Наук. - 2009. - Т. 427, № 4 - С. 508-511.

10. Композиционные системы полианилин/МФ-4СК с модифицированным поверхностным слоем / А. А. Лысова, И. А. Стенина, Ю. Г. Горбунова, Н. А. Кононенко, А. Б. Ярославцев // Электрохимия. - 2011. -Т. 47, № 5 - С. 618-624.

11. Дьяконова, О. В. Предельные плотности тока в электромембранных системах с карбоксилсодержащими полиамидоимидными мембранами / О. В. Дьяконова, В. В. Котов, В. С. Воищев, О. В. Бобрешова, И. В. Аристов // Электрохимия. - 2000. - Т. 36, № 1 - С. 81-84.

12. Choi, J.—H. Characterization of non-uniformly charged ion-exchange membranes prepared by plasma-induced graft polymerization / J.-H. Choi, H. Strathmann, J.-M. Park, S.-H. Moon // J. Membrane Sci. - 2006. - V. 268 - P. 165-174.

13. Chamoulaud, G. Modification of ion-exchange membrane used for separation of protons and metallic cations and characterization of the membrane by current-voltage curves / G. Chamoulaud, D. Belanger // J. Colloid. Interface Sci. -2005. - V. 281 - P. 179-187.

14. Заболоцкий, В. И. Перенос ионов в мембранах / В. И. Заболоцкий, В. В. Никоненко // - М.: Наука. - 1996. - С. 392.

15. Narebskiey, A. Membrany i membranowe techniki rozdzialu /A. Narebskiey // - Torun, 1997. - Р. 466.

16. Narebska, A. Irreversible thermodynamics of transport across charged membranes : Part II-ion-water interactions in permeation of alkali / A. Narebska, W. Kujawski, S. Koter // J. Membranes Sci. - 1987. -V.30. - P. 125-140.

17. Characterization of ion-exchange membrane materials: Properties vs structure / N. P. Berezina, N. A. Kononenko, O. A. Dyomina, N. P. Gnusin //Advances in Colloid and Interface science. - 2008. - V. 139. - P. 3-28.

18. Применение модельного подхода для описания физико-химических свойств ионообменных мембран / Н. П. Березина, Н. А. Кононенко, О. А.

Демина, Н. П. Гнусин // Высокомолекулярные соединения. - 2004. - Т. 46. -№ 6. - С. 1071-1081.

19. Березина, Н. П. Перколяционные эффекты в ионообменных материалах / Н. П. Березина, Л. В. Карпенко // Коллоидный журнал. - 2000. -Т. 62, № 6. - С. 749-757.

20. Электрохимический импеданс / З. Б. Стойнов, Б. М. Графов, Б. Саввова-Стойнова, В. В. Елкин - М.: Наука, 1991. - С. 336.

21. Strathmann, H. Ion-exchange membrane separation processes / H. Strathmann // Membrane Science and Technology Series - Elsevier, 2004. - Р. 348.

22. Сравнительное изучение методов определения удельной электропроводности ионообменных мембран / Л. В. Карпенко, О. А. Демина, Г. А. Дворкина, С. Б. Паршиков, К. Ларше, Б. Оклер // Электрохимия. - 2001.

- Т. 37., № 3. - С. 328-335.

23. Дифференциальный разностный метод измерения

электросопротивления мембран // Г. А. Дворкина, А. И Мешечков., Н. П. Гнусин, В. И. Заболоцкий // Электрохимия. - 1984. - Т. 20, № 1. - С. 85-89.

24. Шапошник, В. А. Кинетика электродиализа. / В. А. Шапошник //Воронеж : Изд-во ВГУ. 1989. - С. 176.

25. Шапошник, В. А. Контактно-разностный метод измерения электропроводности мембран/ В. А. Шапошник, Д. Е. Емельянов, И. В. Дробышева // Коллоидный журнал. - 1984. - Т. 46, № 4. - С. 819-822.

26. Трехпроводная модель и формула Лихтенекера в расчетах электропроводности ионообменных колонок / Н. П. Гнусин, Н. П. Березина, Н. А. Кононенко [и др.] // Журнал физической химии. - 2009. - Т. 83, № 1. -С. 122-126.

27. Равновесные и транспортные характеристики перфторированных катионообменных мембран с карбоксильными группами /Л. Э. Ермакова, М. П. Сидорова, А. А. Киприанова, И. А. Савина// Коллоидный журнал. - 2001.

- Т. 63, № 3 - С. 43-49.

28. Горбачёв, А. С. Кинетика электробаромембранного разделения водных сульфатсодержащих растворов (в производстве оптических отбеливателей) : дис. канд. тех. наук. А. С. Горбачёв - Тамбов, 2006. - С. 197.

29. Лазарев, С. И. Научные основы электрохимических и баромембранных методов очистки, выделения и получения органических веществ из промышленных стоков : дис. докт. тех. наук. С. И. Лазарев -Тамбов, 2001. - С. 543.

30. Хорохорина, И. В. Кинетика и структурные характеристики мембран электроультрафильтрационной очистки промышленных растворов от анионных поверхностно-активных веществ : дис. канд. тех. наук. И. В. Хорохорина - Тамбов, 2014. - С. 130.

31. Лазарев, С. И. Электробаромембранное разделение многокомпонентных растворов органического синтеза / С. И. Лазарев. -Тамбов, изд-во Тамб. гос. ун-та, 2008. - С. 80.

32. Расчет константы ионообменного равновесия сульфокатионитовой мембраны МК-40 по данным кондуктометрических измерений / Н. П. Гнусин, Л. В. Карпенко, О. А. Демина, Н. П. Березина // Журнал физической химии. - 2001. - Т. 75, № 9. - С. 1697-1701.

33. Экспериментальное и теоретическое исследование эффектов асимметрии транспортных свойств модифицированных ультрафильтрационных мембран/ Филиппов А. Н., Кононенко Н. А., Васин С. И., Касперчик В. П., Яскевич А. Л., Черняева М. А.// Коллоидный журнал

- 2010. - Т. 72, № 6. - С. 839-850.

34. Characterization of ion-exchange membrane materials: Properties vs structure / N. P. Berezina, N. A. Kononenko, O. A. Dyomina, N. P. Gnusin // Advances in Colloid and Interface Science. - 2008. -V. 139. - P. 3-28.

35. Xie, G. Pumping effects in water movement accompanying cation transport across nafion 117 membranes / G. Xie, T. Okada // Electrochimica Acta.

- 1996. - V. 41. - N 9. - P. 1569-1571.

36. Кононенко, Н. А. Электрокинетические явления в сульфокатионитовых мембранах с ионами тетраалкиламмония/ Н. А. Кононенко, Н. П. Березина, С. А. Шкирская // Коллоидный журнал. - 2005. - Т. 67, № 4. - С. 485-493.

37. Лазарев, С. И. Кинетика электробаромембранного разделения водных сульфатосодержащих растворов / С. И. Лазарев, А. С. Гобачев, Г. С. Кормильцын // Конденсированные среды и межфазные границы. - 2008. - Т. 10. 3 1. - С. 29-34.

38. Демина, О. А. Электроосмотический перенос воды и апротонного растворителя в гетерогенных мембранах / О. А. Демина, А. В. Демин, В. И. Заболоцкий// Электрохимия. - 2012. - Т. 48, № 11. - С. 1205-1215.

39. Pabby, A. K. Handbook of Membrane Separations: Chemical, Pharmaceutical, Food and Biotechnological Applications. Second Edition / A.K. Pabby, S. Rizvi, A. Reguena // CRC Press. - 2015. - Р. 878.

40. Шариков, Ю. В. Методы тонкой очистки оборотных вод промышленных предприятий / Ю. В. Шариков, Р. Д. Павлов// Записки Горного института. - 2013. - Т. 23. - С. 120-127.

41. Лазарев, С. И. Расчет электробаромембранных аппаратов : монография / С. И. Лазарев - Тамбов: ТГТУ, 2007. - С. 80.

42. Лазарев, С. И. Исследование удельного потока растворителя в процессах ультрафильтрационного и обратноосмотического разделения биологических растворов биохимических производств / С. И. Лазарев, К. В. Шестаков, О. А. Пронина и др. // Вестник ВГУИТ - 2015. - № 4 (66). - С. 176-179.

43. Абоносимов, О. А. Исследование водопроницаемости мембран в растворах сульфанилата натрия / О. А. Абоносимов, С. И. Лазарев, А. С. Горбачёв// Вестник ТГУ - Тамбов, 2010. - Т. 15, № 2. - С. 592-593.

44. Исследование гидродинамической проницаемости мембран в растворах гальваностоков / О. А. Абоносимов, С. И. Лазарев, Ю. А.

Ворожейкин, Д. О. Абоносимов // Вестник Тамбовского университета. Сер. Естественные и технические науки. - 2011. - Т. 16, вып. 1. - С. 244 - 246.

45. Карелин, Ю. В. Возможность концентрирования растворов электролитов баромембранными методами /Ю. В. Карелин // Крит. технологии. Мембраны. - 2001. - № 12.- С. 3-13.

46. Акулинчев, А. М. Исследование электробаромембранного разделения промышленных технологических растворов, содержащих ионы тяжелых металлов РЬ, Са, Fe / А. М. Акулинчев, О. А. Абоносимов, С. И. Лазарев // Вестник ТГТУ - Тамбов, 2017. -Т. 23, № 1. - С. 120-128.

47. Лавренченко, А. А. Кинетические закономерности и совершенствование электроультрафильтрационного разделения технологических растворов биохимических производств : дис. канд. тех. наук А. А. Лавренченко - Тамбов, 2016. - С.159.

48. Акулинчев, А. М. Исследование кинетических коэффициентов обратноосмотического разделения слабоминерализованных растворов сточных вод/ О. А. Абоносимов, С. И. Лазарев, А. В. Краснова// Вестник ТГУ - Тамбов, 2014. - Т.19. - Вып. 3. - С. 941-944.

49. Рамбиди, Н. Г. Структура полимеров - от молекул до наноансамблей / Н. Г. Рамбиди - Долгопрудный, Издательский дом «Интеллект», 2009. - С. 264.

50. Исследования поверхностного ацетатцеллюлозного слоя в композиционных мембранах методом колебательной спектроскопии / Д. С. Лазарев, Ю. М. Головин, И. В. Хорохорина, С. И. Лазарев // Химическая физика. - 2020. - Т. 39, № 9. - С. 80-87.

51. Исследование структуры композиционной мембраны МГА-95 методом рентгеновского рассеивания / С. И. Лазарев, Ю. М. Головин, Д. О. Абоносимов, К. К. Полянский // Мембраны и мембранные технологии. -2014. - № 3. - С. 208-212.

52. Вилков, Л. В. Физические методы исследования в химии. / Л. В. Вилков, Ю. А. Пентин - М., 1987. - С. 367.

53. Analysis of Structural Transformations and Water State in a Microfiltration Polyamide Membrane / S. I. Lazarev, Yu. M. Golovin, D. N. Konovalov, E. Yu. Yanovskaya, and D. S. Lazarev // Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces. - 2024. - V. 60, № 4. - P. 585-594.

54. Химия и технология воды / М. Т. Брык, В. И. Заболоцкий, И. Д. Атаманенко, Г. А. Дворкина // - 1989. - Т. 11, № 6. - С. 497-499.

55. Школьников, Е. И. Получение изотерм десорбции паров без измерения давления / Е.И. Школьников, В.В. Волков // Доклады Академии Наук - 2001. - Т. 378, № 4. - С. 507-510.

56. Ферапонтов, Н. Б. Свойства воды в растворах гидрофильных полимеров / Н. Б. Ферапонтов, М. Г. Токмачев, А. Н. Гагарин // Журн. Физ. Химии. - 2009. - Т. 83, № 8. - С. 1487-1492.

57. Методы эталонной порометрии и возможные области их применения / Ю. М. Вольфкович, В. С. Багоцкий, В. Е. Сосенкин, Е. И. Школьников // Электрохимия - 1980. - Т. 16, № 11. - С. 1620-1652.

58. Вольфкович, Ю. М. А.с. 543852 СССР, МКИ, G01N15/08. Способ измерения распределения пор по радиусам и по капиллярным давлениям в пористом образце/ Ю. М. Вольфкович, В. Е. Сосенкин, Е. И. Школьников, В. С. Багоцкий // Ин-т электрохимии АН СССР. - № 2133559/25; заявлено 13.05.75; опубл. 25.01.77, бюл. №3. - УДК 541.83. - С.120.

59. Volfkovich, Yu. M. The standard contact porosimetry/ Yu. M. Volfkovich, V. S. Bagotzky, V. E. Sosenkin, I. A. Blinov // ColloidsandSurfaces A: Physicochem. Eng. Aspect. - 2001. - V.187 -188. - P. 349-365.

60. Березина, Н. П. Гидрофильные свойства гетерогенных ионитовых мембран / Н. П. Березина, Н. А. Кононенко, Ю. М. Вольфкович // Электрохимия - 1994. - Т. 30, № 3. - С. 366-373.

61. Исследование пористой структуры, гидрофильно-гидрофобных и сорбционных свойств волокнистых ионообменных мембран "ПОЛИКОН" и их влияния на ионную селективность / Ю. М. Вольфкович, Н. А. Кононенко,

М. А. Черняева, М. М. Кардаш, А. И. Шкараба, А. В. Павлов // Мембраны -2008. - № 3. - С. 8-19.

62. Volfkovich, Yu. M. Structural and wetting properties of fuel cell components/ Yu. M. Volfkovich, V. E. Sosenkin, V. S. Bagotzky // J. of Power Sources. - 2010. -V. 195. - P. 5429-5441.

63. Berezina, N. P. Synthesis of templates and electric transport properties of polymer composites based on perfluorinated membranes with polyaniline addition / N. P. Berezina, A. A.-R. Kubaisy, S. V. Timofeev, L. V. Karpenko // J. of Solid State Electrochemistry. - 2007. - V.11, № 3. - Р. 378-389.

64. Koter, S. The equivalent pore radius of charged membranes from electroosmotic flow / S. Koter // J. of Membrane Sci. - 2000. - V. 166. - P. 127135.

65. Связь транспорта воды через катионообменную мембрану МК-100 с ее структурой/ Г. А. Нетесова, В. В. Котов, М. А. Черняева, Н. А. Кононенко, В. А. Белоглазов // Сорбционные и хроматографические процессы. - 2007. - Т. 7, № 5. - С. 830-834.

66. Электротранспорт воды с протоном в нанокомпозитных мембранах мф-4ск/пан / Н. П. Березина, С. А. Шкирская, А. Р. Сычева, М. В. Криштопа // Коллоидный журнал. - 2008. - Т. 70, № 4. - С. 437-446.

67. Berezina, N. P. Effect of conditioning techniques of perfluorinated sulphocationic membranes on their hydrophylic and electrotransport properties/ N. P. Berezina, S.V. Timofeev, N. A. Kononenko // J. of Membrane Sci. - 2002. - V. 209, № 2. - P. 509-518.

68. Агеев, Е. П. Мембранные процессы разделения / Е. П. Агеев // Крит. технологии. Мембраны. - 2001. - № 9. - С. 42-56.

69. Николаев, Н. И. Диффузия в мембранах / Н. И. Николаев// - М.: Химия, 1980. - С. 232.

70. Влияние температурных воздействий на транспортные характеристики ацетат-целлюлозных пористых пленок / С. И. Лазарев, Ю. М.

Головин, С. И. Ковалев, Д. С. Лазарев, А. А. Левин // Теплофизика высоких температур. - 2020. - Т. 58, № 6. - С. 878-884.

71. Порай-Кошиц, М. А. Практический курс рентгеноструктурного анализа. В 2 т. Т. 2 / М. А. Порай-Кошиц - М. : Изд-во Моск. ун-та, 1960. -С. 532.

72. Свергун, Д. И. Рентгеновское и нейтронное малоугловое рассеяние / Д. И. Свергун - М. : Наука, 1986. - С. 279.

73. Гинье, А. Рентгенография кристаллов : пер. с фр. / А. Гинье // -М. : Физматгиз, 1961. - С. 604.

74. Жюльен, Р. Фрактальные агрегаты / Р. Жюльен // Успехи физ. наук. - 1989. - Т. 157, Вып. 2. - P. 339 - 357.

75. Олемский, А. И. Использование концепции фрактала в физике конденсированной среды / А. И. Олемский, А. Я. Флат // Успехи физ. Наук. -1993. - Т. 163, Вып. 12. - С. 1 - 50.

76. Структурные характеристики мембран и кинетические зависимости электро-нанофильтрационной очистки сточных вод процесса латунирования / И. В. Хорохорина, Д. С. Лазарев, Ю. М. Головин // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. - 2020. - Т. 63, № 7. - С. 95-102.

77. Структура и свойства ацетатцеллюлозных растворов для формования наноструктурированных фильтрационных мембран / В. М. Седелкин, Л. Н. Потехина, О. А. Чиркова, Д. А. Машкова, Е. В. Олейникова // Вестник СГТУ. - 2013. - № 2 (70, Вып. 1. - С. 98.

78. Скрышевский, А. Ф. Структурный анализ жидкостей и аморфных тел/ А. Ф. Скрышевский - М.: Высшая школа, 1980. - С. 328.

79. Бутырская, Е. В. Неэмпирический расчет структуры ацетатцеллюлозных мембран для обратного осмоса/ Е. В. Бутырская, В. А. Шапошник, А. А. Резников // Журнал структурной химии. - 2005. - Т. 46. -№ 1. - С. 170-175.

80. Поликарпов, В. М. Расчёт структуры некристаллических компонентов некоторых полимеров / В. М. Поликарпов, Ю. М. Королев, Е. М. Антипов // Высокомолек. соед. - М., 2002. - Т. 44, № 12. - С. 2111-2116.

81. Фенько, Л. А. Кинетические закономерности формирования пористой структуры мембран методом инверсии фаз / Л. А. Фенько, Н. Г. Семенкевич, А. В. Бильдюкевич // Мембраны и мембранные технологии. -2011. - Т. 1, № 1. - С. 66 - 76.

82. Седелкин, В. Н. Структура и свойства полупроницаемых мембран на основе модифицированных диацетатов целлюлозы / В. Н. Седелкин, Л. Н. Потехина, О. А. Чиркова, Е. В. Олейникова // Мембраны и мембранные технологии. - 2014. - Т. 4, № 2. - С. 114-128.

83. Использование фрактального подхода в описании структуры поверхности и проницаемости полимерных композиционных мембран / С. И. Лазарев, Ю. М. Головин, В. С. Быстрицкий, В. Н. Холодилин, О. А. Абоносимов // Вестник Тамбовского университета. Сер. Естественные и технические науки. - 2011. - Т. 16, Вып. 5. - С. 1276 - 1278.

84. Исследование использования функции радиального распределения в исследовании структурных характеристик ацетатцеллюлозной мембраны МГА-95 / В. М. Поликарпов, С. И. Лазарев, Ю. М. Головин, В. Н. Холодилин, О. А. Абоносимов, Д. С. Лазарев // Вестник Тамбовского университета. Сер. Естественные и технические науки. - 2016. -Т.21. - Вып. 2. - С. 563-567.

85. Ясминов, А. А. Обработка воды обратным осмосом и ультрафильтрацией / А. А. Ясминов, А. К. Орлов, Ф. Н. Карелин, Я. Д. Рапопорт - М: Стройиздат, 1978. - С. 120.

86. Дытнерский, Ю. И. Баромембранные процессы. /Ю. И. Дытнерский - М.: Химия, 1986. - С. 272.

87. Дытнерский, Ю. И. Мембранные процессы разделения жидких смесей: учебное пособие/ Ю. И. Дытнерский - М: Химия, 1995. - С. 232.

88. Духин, С. С. Расчет селективности мембран при обратноосмотическом разделении многокомпонентных растворов электролитов с учётом межфазного скачка потенциала/ С.С. Духин, Р. Г. Кочаров, Л. Э. Р. Гутиеррес // Химия и технология воды. - 1987. - Т. 9, № 2.

- С. 99-103.

89. Мартынов, Г. А. К теории мембранного разделения растворов. I. Постановка задачи и решение уравнений переноса. / Г. А. Мартынов, В. М. Старов, Н. В. Чураев //Коллоидный журнал. - 1980. - Т. 42, №3. - С. 489499.

90. Lonsdale, H. K. e.a., U.S. OSW, RDPR.- 1964.- № 111.- Р.113-

145.

91. Lonsdale, H.K. e.a., U.S. OSW, RDPR.- 1969.- № 484.- Р. 56-81.

92. Banks, W., Sharples A., U.S. OSW, RDPR.- 1965.- № 143.- Р. 98117.

93. Ticknor, L.B. //Chem.- 1958.- v. 62. № 12.-Р. 1483-1495

94. Reid, C.E. Water and ion flow across cellulosic membranes. /C. E. Reid, E. J. Breton // J. Appl. Polym. Sci. - 1959. - V. 1. - P. 133-136.

95. Reid, C. E. Ultrafiltration of salt solutions by ion-excluding and ion-selective membrances / C. E. Reid, H. G/ Spencer // J. Appl. Polymer Sci - 1960.-V. 12. - P. 354-361.

96. Sourirajan, S. Reverse Osmosis / S. Sourirajan // Logos. - 1970. - Р.

578.

97. Герасимов, Я. И. Курс физической химии. Т.1. / Я. И. Герасимов

- М. : Химия, 1964. - С. 624.

98. Фролов, Ю. Г. Курс коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы: учебн. для вузов - 2-е изд.- / Ю. Г. Фролов М. : Химия.

99. Sourirajan, S. Separation of some inorganic salts in aqueous solution by flow, under pressure, through porous cellulose acetate membranes // Nature. -1964. - V. 3.- Р. 206-210.

100. Смирнов, А. В. Разработка вероятностной математической модели нанофильтрации многокомпонентных смесей : дис. кандидата технических наук: 05.17.08/ А. В. Смирнов. - Москва, 2008. - С. 120.

101. Jonsson, J. Overview of theories for water and solute transport in UF/RO membranes / J. Jonsson - Ibid, 1980. -V. 35, №1/3. - P. 21-38.

102. Pusch W. Measurements techniques of transport through membranes / W. Pusch - Ibid, 1986. -V. 59, №1/3. - P. 105-198.

103. Алямовский, А. А. SolidWorks 2007/2008. Компьютерное моделирование в инженерной практике / А. А. Алямовский, А. А. Собачкин, Е. В. Одинцов, А. И. Харитонович, Н. Б. Пономарёв// - СПб. : БХВ-Петербург, 2008. - С. 1040.

104. Тимашев, С. Ф. Физикохимия мембранных процессов/С. Ф. Тимашев // - М. : Химия, 1988. - С. 240.

105. Тимашев, С. Ф. О механизме переноса ионов в перфторированных процессах обратного осмоса/ С. Ф. Тимашев, С. Н. Гладких // Успехи химии. - 1988. - № 6 . - С. 656-661.

106. Тимашев, С. Ф. От биологических мембран - к мембранам синтетическим/ С. Ф. Тимашев // Успехи химии. - 1988. - Т. LVII, Вып. 6. -С. 876-902.

107. Лейси, Р. Е. Технологические процессы с применением мембран / под ред. Р. Е. Лейси, С. Лёб - пер. с англ. - М. : Мир, 1976. - С. 372.

108. Горбачёв, А. С. Кинетика электробаромембранного разделения водных сульфатсодержащих растворов (в производстве оптических отбеливателей): дис. канд. тех. наук / А. С. Горбачёв. - Тамбов, 2006. - С. 197.

109. Лазарев, С. И. Научные основы электрохимических и баромембранных методов очистки, выделения и получения органических веществ из промышленных стоков: дис. докт. тех. наук. / С. И. Лазарев. -Тамбов, 2001. - С. 543.

110. Лазарев, С. И. Модель расчёта аппаратов обратного осмоса рулонного типа / С. И. Лазарев, О. А. Абоносимов, А. С. Горбачёв // Журнал прикладной химии - 2004. - Т. 77, Вып. 11. - С. 1844-1846.

111. Ковалёв, С. В. Кинетика обратноосмотического разделения гальваностоков и многокомпонентных сульфатсодержащих растворов : дис. канд. тех. наук / С. В. Ковалёв. - Тамбов, 2009. - С. 178.

112. Чураев, Н. В. Физикохимия процессов массопереноса в капиллярно-пористых телах / Н. В. Чураев - М. : Химия, 1990. - С. 272.

113. Дерягин, Б. В. Поверхностные силы / Б. Н. Дерягин, Н. В. Чураев, В. М. Муллер - М. : Наука, 1985. - С. 396.

114. Дерягин, Б. В. Смачивающие пленки / Б. В. Дерягин, Н. В. Чураев . - М. : Наука, 1984. - С. 160.

115. Антончерко, В. Я. Микроскопическая теория воды в порах мембраны/ В. Я. Антонченко - Киев, Наукова думка. 1983. - С. 160.

116. Кульский, Л. Л. Электрохимия в процессах обработки воды / Л. Л. Кульский // Техника. - Киев, 1987. - С. 222.

117. Духин, С. С. Электрохимия мембран и обратный осмос/С. С. Духин, М. П. Сидорова, А. Э Ярощук. - Л.: Химия, 1991. - С. 192.

118. Карелин, Ю. В. Влияние электрического поля на ионный транспорт через обратноосмотические мембраны : дис. канд. техн. наук/ Ю.

B. Карелин. - М. : 1984. - С.179.

119. Хванг, С. Т. Мембранные процессы разделения Пер. сангл. /

C. Т. Хванг, К. Каммермейер. - М. : Химия , 1981. - С. 464.

120. Кирш, Ю. Э. Полимерные мембраны как химические гетерогенные канальные наноструктуры / Ю. Э. Кирш, С. Ф. Тимашев // Критические технологии. Мембраны. - 1999. - № 1. - С. 15-46.

121. Карпенко, М. А. Структурные и морфологические исследования полиакриламидных ультрафильтрационных мембран / М. А. Карпенко, Л. Г. Колзунова, А. А. Карпенко // Электрохимия. - 2006. - Т. 42, № 1. - С. 100109.

122. Электрохимический синтез пористых полимерных пленок / Л. Г. Колзунова, А. А. Карпенко, М. А. Карпенко, А. А. Удовенко // Рос. Хим. Ж. -2005. - № 5. - С. 137-151.

123. Карпенко, М. А. In situ исследование электрополимеризации акриламида, формальдегида и N, N'-метиленбисакриламида / М. А. Карпенко, А. А. Карпенко, Л. Г. Колзунова // Электрохимия. - 2007. - Т. 43, № 10. - С. 1206-1213.

124. Карпенко, М. А. Формирование и структура полупроницаемых полимерных пленок, получаемых методом электрополимеризации: автореф. дис. канд. техн.наук / М. А. Карпенко. - Владивосток, 2009. - С. 16.

125. Кестинг, Р. Е. Синтетические полимерные мембраны/Р. Е. Кестинг. - М.: Химия, 1991. - С. 336.

126. Porter, Mark C. Handbook of industrial membrane technology / Porter C. Mark // -Westwood: Noyes Publications, 1990. - Р. 604.

127. Разработка конструкции и методика расчета на прочность электробаромембранного аппарата трубчатого типа / С. И. Лазарев, О. А. Абоносимов, Ю. Т. Селиванов, Д. С. Лазарев, С. И. Котенев, А. А. Левин, В. В. Мамонтов // Вестник машиностроения. - 2023. - Т. 102, № 3. - С. 183-187.

128. Judd, S. Membranes for industrial wastewater recovery and re-use. / S. Judd, B. Jefferson - UK. : Elsevier, 2003. - Р.291.

129. Патент №3702658, США, МКИ В 01 D 13/00, кл. 210, 1972. Permeation separation apparatus/ J. McNamara.

130. Пат. 2462298 Российская федерация, МПК В 01 D 63/08, В 01 D 65/08, В 01 D 69/06. Мембранный аппарат с плоскими фильтрующими элементами / И. Т. Кретов, С. В. Шахов, А. В. Логинов, А. И. Потапов, Е. С. Попов, В. В. Торопцев, О. Г. Березнев, Д. С. Попов, А. А. Марков // заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО ВГТА. - № 2011102728; заявл. 25.01.2011; опубл. 27.09.2012, Бюл. № 27. - с.7: ил.

131. Пат. 2412749 Российская федерация, МКИ В 01 D 63/06.

Мембранный аппарат/ Б. Л. Красный, А. Б. Красный // заявитель и

162

патентообладатель ЗАО Научно-технический центр «Бакор». - № 2009117803; заявл. 14.05.2009; опубл. 27.02.2011, Бюл. № 6. - 8 с.: ил.

132. Пат. 2314148 Российская федерация, МКИ В 01 D 63/06. Мембранный трубчатый модуль/ М. П. Козлов, В. П. Дубяга, А. И. Бон // заявитель и патентообладатель ЗАО Научно-технический центр «Владипор» . - № 2006102914/15; заявл. 02.02.2006; опубл. 10.01.2008, Бюл. № 1. - 5 с.: ил.

133. Пат. 2269373 Российская федерация, МКИ В 01 D 63/06. Мембранный аппарат с тороидальными турбулизаторами/ И. Т. Кретов, А. И. Ключников // заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО ВГТА. - № 2004120588/15; заявл. 05.07.2004; опубл. 10.02.2006, Бюл. № 4. - 8 с.: ил.

134. Development and Calculation of a Roll-Type Electrobaromembrane Apparatus for Separation of Solutions with Differentiated Ion Removal / S. I. Lazarev, S. I. Kotenev, O. A. Abonosimov, D. S. Lazarev // Chemical and Petroleum Engineering. - 2022. - № 58. - P. 13-17.

135. Половолоконные мембранные модули dizzerR ООО «Kaufmann Technology» [Электронныйресурс] / URL:http://www.kaufmanntec.ru/images/ultra.pdf/ (дата обращения 14.01.2024

г.).

136. Электробаромембранный аппарат плоскокамерного типа с улучшенными характеристиками и методика его расчета / С. И. Лазарев, С. В. Ковалев, О. А. Ковалева, Д. А. Родионов, Д. С. Лазарев, Д. Н. Коновалов // Химическое и нефтегазовое машиностроение. - 2019. - №2. - С. 17-21.

137. Хараев, Г. И. Баромембранные процессы : учебное пособие. / Г. И. Хараев, С. С. Ямпилов, А. Г. Хантургаев. - Улан-Удэ: изд-во ВСГТУ, 2005 -С. 126.

138. Мельников, С. С. Вольтамперные характеристики асимметричных биполярных мембран / С. С. Мельников, Н. В. Шельдешов, В. И. Заболоцкий // Сорбционные и хроматографические процессы - 2014. - Т. 14, Вып. 4. - С. 663-673.

139. Елисеева, Т. В. Особенности вольт-амперных и транспортных характеристик анионообменных мембран при электродиализе растворов, содержащих алкилароматическую аминокислоту и минеральную соль / Т. В. Елисеева, А. Ю. Харина // Электрохимия. - 2015. - Т. 51, № 1. - С. 74-80.

140. Заболоцкий, В. И. Об аномальных вольт-амперных характеристиках щелевых мембранных каналов / В. И. Заболоцкий, Н. Д. Письменская, В. В. Никоненко // Электрохимия. - 1986. - Т. 22, № 11. - С. 1513-1518.

141. Влияние концентрации раствора электролитов и температуры на проницаемость и селективность обратноосмотических мембран / М. П. Сидорова, О. В. Арсеньтьев, Е. Е. Каталевский, Г. В. Колмакова, Г. П. Семенов, Д. К. Тасев // Химия и технология воды. - 1983. - № 6. - С. 496 -499.

142. Shaposhnik, V. A. Diffusion Boundary Layers 120 during Electrodialysis / V. A. Shaposhnik, V. I. Vasil'eva, O. V. Grigorchuk // Russian Journal of Electrochemistry. - 2006. - Vol. 42, № 11. - Р. 1202-1207.

143. Желонкина, Е. А. Влияние гидроксидов меди и никеля на реакцию диссоциации воды при электродиализе в сверхпредельном токовом режиме/ Е. А. Желонкина, С. В. Шишкина, Б. А. Ананченко // Сорбционные и хроматографические процессы. - 2017. - Т. 17, № 4. - С. 674-681.

144. Шапошник, В. А. Мембранная электрохимия / В. А. Шапошник // Соросовский Образовательный Журнал. - 1999. - № 2. - С. 71 - 77.

145. Glatter O. Small-angle X-Ray Scattering/ O. Glatter, O. Kratky, eds.//. - London : Academic Press, 1982. - P. 245-249.

146. Штыкова, Э. В. Метод малоуглового рентгеновского рассеяния в структурной диагностике надмолекулярных комплексов: дисс. д-ра. хим. наук: 01.04.18. / Э. В. Штыкова ; Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова Российской академии наук. - Москва, 2015. - С. 343.

147. Исследования сорбционных свойств обратноосмотической

эфирсульфонполиамидной мембраны методами рентгенодифрактометрии и

164

дифференциальной сканирующей калориметрии/ Ю. М. Головин, С. И. Лазарев, Э. Ю. Яновская, Д. С. Лазарев, С. А. Вязовов, О. А. Ковалева // Сорбционные и хроматографические процессы, 17(3), 466-474. /URL: https://doi.org/10.17308/sorpchrom.2017.17/402/

148. Лазарев, С. И. Анализ структурных характеристик ацетатцеллюлозной мембраны МГА-95 при ее различном физическом состоянии рентгенодифрактометрическим методом / С. И. Лазарев, Ю. М. Головин, Э. Ю. Яновская, Д. С. Лазарев, К. В. Шестаков // Вестник Тамбовского государственного технического университета. -2016. - V. 22, № 4. - С. 624-632.

149. Структурные характеристики мембран и кинетические зависимости электронанофильтрационной очистки сточных вод процесса латунирования / И. В. Хорохорина, Д. С. Лазарев, Ю. М. Головин, С. И. Лазарев // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. - 2020. - Т. 63, № 7. - С. 95-102.

150. Балалыкин, Н. И. Модернизация рентгеновского дифрактометра ДРОН-2 / Н. И. Балалыкин [и др.] // Сообщения объединенного института ядерных исследований. - 1996 - С. 12.

151. Азаров, В. И. Химия древесины и синтетических полимеров : учебник для вузов / В. И. Азаров, А. В. Буров, А. В. Оболенская. - СПб.: СПбЛТА, 1999. - С. 628.

152. Арисова, В. Н. Структура и свойства КМ. Учебное пособие / В. Н. Арисова. - Волгоград: ВолгГТУ, 2008. - С. 94.

153. Мельников, С. С. Вольтамперные характеристики асимметричных биполярных мембран / С. С. Мельников, Н. В. Шельдешов, В. И. Заболоцкий // Сорбционные и хроматографические процессы. - 2014. - Т. 14, Вып. 4. - С. 663-673.

154. Елисеева, Т. В. Особенности вольт-амперных и транспортных характеристик анионообменных мембран при электродиализе растворов,

содержащих алкилароматическую аминокислоту и минеральную соль / Т. В. Елисеева, А. Ю. Харина // Электрохимия. - 2015. - Т. 51, № 1. - С. 74-80.

155. Заболоцкий, В. И. Об аномальных вольт-амперных характеристиках щелевых мембранных каналов / В. И. Заболоцкий, Н. Д. Письменская, В. В. Никоненко // Электрохимия. - 1986. - Т. 22, № 11. - С. 1513-1518.

156. Структурные исследования порового пространства полупроницаемых мембран МГА-95 и ESPA методом малоуглового рентгеновского рассеивания / Д. С. Лазарев, Ю. М. Головин, И. В. Хорохорина, С. И. Лазарев // Мембраны и мембранные технологии. - 2016. -Т. 6, № 2 - С. 161-165.

157. Хорохорина, И. В. Извлечение цинка, меди, никеля и кобальта из сточных вод гальванических производств методом электронанофильтрации / И. В. Хорохорина, К. В. Шестаков, Д. С. Лазарев // Журнал прикладной химии. - 2021. - Т. 94. - Вып. 8. - С.1059-1064.

158. Лазарев, С. И. Исследования порового пространства композиционных мембран МГА-95 и ESPA методом рентгеновского рассеивания / С. И. Лазарев, Ю. М. Головин, Д. С. Лазарев [и др.] // Вестник Тамбовского государственного технического университета. - 2016. - Т. 22, № 1. - С. 75-83. - DOI 10.17277/vestnik.2016.01.pp.075-083.

159. Олемский, А. И. Использование концепции фрактала в физике конденсированной среды / А. И. Олемский, А. Я. Флат // Успехи физических наук. - 1993. - Т. 163, № 12. - С. 1-50.

160. Федотов, Ю. А Ароматическиеполиамиды с ионогенными группами: синтез, свойства, области применения / Ю. А. Федотов, Н. Н. Смирнова // Пластические массы. - 2008. - № 8. - С. 18-21.

161. Исследования сорбционных свойств обратноосмотической

эфирсульфонполиамидной мембраны методами рентгенодифрактометрии и

дифференциальной сканирующей калориметрии / С. И. Лазарев, Ю. М.

Головин, Э. Ю. Яновская, О. А. Ковалева, Д. С. Лазарев, С. А. Вязовов //

166

Сорбционные и хроматографические процессы. - 2017. - Т. 17, № 3. - С. 466

- 474.

162. Кристаллография, рентгенография и электронная микроскопия / Н. С. Уманский, Ю. А. Скаков, А. Н. Иванов, П. Н. Расторгуев // М.: Металлургия - 1982. - С. 632.

163. Рентгеноструктурные исследования конформационных превращений в композиционных нанофильтрационных пленках / С. И. Лазарев, Ю. М. Головин, О. А. Ковалева, В. Н. Холодилин, И. В. Хорохорина. // Физикохимия поверхности и защита материалов. - 2018. - 54. (5). - С. 466.

164. Лазарев, Д. С. Исследования поверхностного ацетатцеллюлозного слоя в композиционных мембранах методом колебательной спектроскопии / Д. С. Лазарев, Ю. М. Головин, И. В. Хорохорина, С. И. Лазарев // Химическая физика. - 2020. - Т. 39, № 9 - С. 1-7.

165. Исследования сорбционных свойств обратноосмотической эфирсульфонполиамидной мембраны методами рентгенодифрактометрии и дифференциальной сканирующей калориметрии / С. И. Лазарев, Ю. М. Головин, Э. Ю. Яновская, О. А. Ковалева, Д. С. Лазарев, С. А. Вязовов // Сорбционные и хроматографические процессы. - 2017. - Т. 17, № 3. - С.466

- 474.

166. Влияние температурных воздействий на транспортные характеристики ацетатцеллюлозных пористых пленок / С. И. Лазарев, Ю. М. Головин, С. И. Ковалев, Д. С. Лазарев, А. А. Левин // Теплофизика высоких температур. - 2020. - Т. 58. - № 6. - С. 1-7

167. Effect of Temperature on the Conformation Changes of Structural and Thermophysical Characteristics in Composite / S. I. Lazareva, Yu. M. Golovina, S. V. Kovaleva, and D. S. Lazareva // Cellulose-Acetate Films-High Temperature. -2019. - Vol. 57, № 5. - Р. 641-647.

168. Муравьёв, Л. Л. Моделирование работы обратноосмотических установок с рулонными фильтрующими элементами / Л. Л. Муравьёв // Химия и технология воды. - 1989. - Т.11, №2. - С. 107-109.

169. Котенев, С. И. Математическое описание явлений переноса веществ в электрохимических мембранных процессах / С. И. Котенев, О. А. Абоносимов, Д. С. Лазарев, А. А. Левин // Материалы международной научно-инновационной молодежной конференции «Современные твердофазные технологии: теория, практика и инновационный менеджмент» - Тамбов, 2021. - С. 195 -199.

170. Байков, В. И. Нестационарная концентрационная поляризация при ламинарной ультрафильтрации в плоском канале / В. И. Байков, А. В. Бильдюкевич // ИФЖ. - 1994. - Т. 67, № 1-2. - С. 103-107.

171. Горбатюк, В. И. Гидродинамика мембранных процессов при ламинарном режиме течения/ В. И. Горбатюк, В. М. Старов // Химия и технология воды. - 1983. -Т. 5, № 1. - С. 8-12.

172. Абоносимов, Д. О. Математическое описание электрогиперфильтрационного процесса очистки технологических растворов медно-гальванических производств / Д. О. Абоносимов, С. И. Лазарев, Д. Н. Протасов // Материалы 3 международной Научно-практической конференции «Виртуальное моделирование, прототипирование и промышленный дизайн» - Тамбов, 2016 - Т. 2 - № 2. - С. 80-86.

173. Прогнозирование нанофильтрационной очистки промышленных растворов от ионов металлов на основе теорий конвективной диффузии и гидродинамики/ Д. Н. Протасов, О. А. Абоносимов, Д. С. Лазарев, К. В. Шестаков // Теоретические основы химической технологии. - 2023. - Т. 57, № 3. - С. 1-10.

174. Математическая модель электрогиперфильтрационного процесса очистки технологических растворов медно-гальванических производств / Д. О. Абоносимов, Д. Н. Протасов, О. А. Абоносимов, А. А. Арзамасцев, Д. С. Лазарев, А. Е. Стрельников // Вестник ТГУ.- 2017. - №6. - С. 1383-1388

175. Математическая модель процесса ультрафильтрационного концентрирования вторичного молочного сырья в трубчатом мембранных аппаратах с фильтрующими элементами типа БТУ 05/2 / Д. А. Родионов, С. И. Лазарев, Д. Н. Протасов, О. А. Абоносимов, К. К. Полянский // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. -2021.- Т. 83, №1(87) - С. 36-43.

176. Гельфман, М. И. Коллоидная химия- 2-ое изд. : учебн. для вузов / М. И. Гельфман, О. В. Ковалевич, В. П. Юстратов. - СПб.: Лань, 2004. - С. 336.

177. Pehlivan E. The study of various parameters affecting the ion exchange of Cu2+, Zn2+, Ni2+, Cd2+, and Pb2+ from aqueous solution on Dowex 50W synthetic resin/ E. Pehlivan, T. Altun. - 2006. - Issues 1-3. -V.134. - P.149-156

178. Patel, H. Treatment of textile wastewater by adsorption and coagulation / H. Patel, P. T. Vashi // European Journal of chemistry. - 2010. -V.7, № 4. - Р. 1483-1487

179. Ceylan, S. Estimation of the maximum stable drop sizes, coalescence frequencies and the size distributions in isotropic turbulent dispersions / S. Ceylan, G. Kelbaliyev // Colloids and Surfaces A: physicochemical Eng. Aspects - 2003. - V. 212 - Р. 285-295.

180. Теоретическое обоснование концентрационной поляризации в электрохимических баромембранных процессах очистки медьсодержащих растворов гальванических производств / К. В. Шестаков, С. И. Лазарев, М. С. Гессен, Д. С. Лазарев, Н. Н. Игнатов // Теоретические основы химической технологии. - 2024. - Т. 58, № 1. - С. 69-78.

181. Извлечение цинка, меди, никеля и кобальта из сточных вод гальванических производств методом электронанофильтрации /С. И. Лазарев, И. В. Хорохорина, К. В. Шестаков, Д. С. Лазарев //Журнал прикладной химии. - 2021. - Т. 94, Вып. 8. - С. 1059-1064.

182. Банди, Б. Методы оптимизации / Б. Банди. - М.: Радио и связь, 1988. - С. 128.

183. Теоретическое обоснование концентрационной поляризации в электрохимических баромембранных процессах очистки медьсодержащих растворов гальванических произ-водств/ К. В. Шестаков, С. И. Лазарев, М. С. Гессен, Д. С. Лазарев, Н. Н. Игнатов //Теоретические основы химической технологии. - 2024. - Т. 58, № 1. - С. 68-77.

184. Мюллер, А. Введение в машинное обучение с помощью Python/ А. Мюллер, С. Гидо. - М. : ИЦ Гевисста, 2017. - С. 393.

185. Ведяхин, А. Сильный искусственный интеллект: На подступах к сверхразуму/ А. Ведяхин и др. - М. : Интеллектуальная Литература, 2021. -С. 232.

186. Вейдман С. Глубокое обучение: легкая разработка проектов на Python / С. Вейдман. - СПб. : Питер, 2021. - С. 272.

187. Анализ возникновения концентрационной поляризации в баромембранном аппарате / С. В. Шахов, И. С. Пичугин, П. Н. Лукин, М. Е. Юдин // Современные проблемы науки и образования. Материалы XI Международной студенческой научной конференции. 2019. - С. 61-62.

188. Электробаромембранный аппарат плоскокамерного типа с улучшенными характеристиками и методика его расчета / С. И. Лазарев, С. В. Ковалев, О. А. Ковалева, Д. А. Родионов, Д. С. Лазарев, Д. Н. Коновалов // Химическое и нефтегазовое машиностроение. - 2019. - № 2. - С. 17-21

189. Основные процессы и аппараты химической технологии. Пособие по проектированию. / Г. С. Борисов, В. П. Брыков, Ю. И. Дытнерский и др. - М. : Химия, 1991. - С. 496.

190. Практическое применение баромембранных и электробаромембранных методов разделения технологических растворов химических производств / О. А. Ковалева, С. И. Лазарев, С. В.Ковалев, Р. В. Попов// Физическая и коллоидная химия - основа новых технологий и современных методов анализа в химической и пищевой отраслях промышленности: всерос. научно-практич. конф. с междунар. участием. -Воронеж: ВГУИТ, 2016. - С. 121-124.

191. Гребенюк, В. Д. Электродиализ / В. Д. Гребенюк. - Киев: Техника, 1976. - С. 160.

192. Kovalev, S. V. Procedure for determining the hydrodynamic permeability coefficient for a nanofiltration membrane/ S. V. Kovalev // Chemical and Petroleum Engineering. - 2013. - V. 49, № 3-4. - P. 233-237.

193. Шестаков, К. В. Исследование коэффициента задержания при обратноосмотической очистке технологических растворов производства печатных плат / К. В. Шестаков, Д. С. Лазарев // МНТК Плановский. Повышение эффективности процессов и аппаратов в химической и смежных отраслях промышленности: сборник научных трудов. - Москва, 2016. - Т. 1. - С. 340 - 342.

194. Извлечение цинка, меди, никеля и кобальта из сточных вод гальванических производств методом электронанофильтрации / С. И. Лазарев, И. В. Хорохорина, К. В. Шестаков, Д. С. Лазарев //Журнал прикладной химии. - 2021. - Т. 94. - Вып. 8. - С. 1059-1064.

195. Пат. 2622659 Российская Федерация, МПК В0Ш 61/42 С1. Электробаромембранный аппарат плоскокамерного типа / О. А. Ковалева, С. И. Лазарев, С. В. Ковалев, В. И. Кочетов, заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО Тамбовский государственный технический университет// заявл. 04.05.2016; опубл. 19.06.2017, Бюл.№ 17.

196. Пат. 2625116 Российская Федерация, МПК В0Ш 61/46. Электробаромембранный аппарат трубчатого типа / С. И. Лазарев, С. В. Ковалев, А. Е. Стрельников, Д. С. Лазарев, Р. В. Попов, О. А. Ковалева, С. А. Вязовов, заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО Тамбовский государственный технический университет// заявл. 09.03.2016; опубл. 11.07.2017, Бюл.№ 20.

197. Пат. 2671723 Российская Федерация, МПК В0Ш 61/46, В0Ш

63/10. Электробаромембранный аппарат рулонного типа с низким

гидравлическим сопротивлением / С. И. Лазарев, С. В. Ковалев, В. Ю.

Богомолов, О. А. Ковалева, В. Ю. Рыжкин, Д. А. Родионов, Д. С. Лазарев,

171

заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО Тамбовский государственный технический университет// заявл. 13.12.2017; опубл. 06.11.2018 Бюл. № 31.

198. Пат. 2712599 Российская Федерация, МПК B01D 61/18. B01D 63/06. Электробаромем-бранный аппарат комбинированного типа / С. И. Лазарев, С. В. Ковалев, И. В. Хорохорина, М. И. Михайлин, Д. С. Лазарев заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО Тамбовский государственный технический университет// заявл. 09.07.2019; опубл.29.01.2020. Бюл.№ 4.

199. Пат. 2782940 Российская Федерация, МПК B01D 61/46. Электробаромембранный аппарат рулонного типа / С. И. Лазарев, Д. Н. Коновалов, К. В. Шестаков, Д. С. Лазарев, Д. Д. Коновалов; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО «Тамбовский государственный технический университет», - № 2022109790; заявл. 12.04.2022; опубл. 07.11.2022, Бюл. № 31. - 21 с.

200. Свидетельство ЭВМ № 2016616372. Программа для расчета технологических характеристик электроультрафильтрационной установки / С. И. Лазарев, О. А. Ковалева, Д. С. Лазарева, С. В. Ковалев, Д. О. Абоносимов, А. А. Лавренченко. - 09.06.16.

201. Свидетельство ЭВМ № 2016615389. Пограммный комплекс для расчета технологических параметров электроультрафильтрационной установки с трубчатым разделительным элементом / С. И. Лазарев, О. А. Ковалева, К. В. Шестаков, Р. В. Попов, С. В. Ковалев, Д. С. Лазарев. -23.05.16.

202. Свидетельство ЭВМ №20022685667. Расчет тепловых характеристик электродиализных аппаратов /К. В. Шестаков, Т. А. Пудовкина, Д. С. Лазарев, П. А. Хохлов; Заявка № 2022684899 от 28.12.2022.

203. The solution multicomponence effect on the heavy metal ion transfer during electrodialysis (Tambov, Russia) Ion transport in organic and inorganic membranes/ K. Shestakov, S. Lazarev, D. Lazarev, A. Krylov // -Tambov, Russia. Conference Proceedings 22 - 27 May, 2023. - Р.273-276.

204. Pressure-Driven Electrolytic Membrane System for Wastewater Treatment/ S. I. Lazarev, O. A. Abonosimov , Yu. T. Selivanov, D. S. Lazarev, S. I. Kotenev, A. A. Levin // Russian Engineering Research. - 2021. - Vol. 41, № 9. - P. 783-787.

205. Лазарев, С. И. Разработка конструкции и методика расчета на прочность электробаромембранного аппарата трубчатого типа / С. И. Лазарев, О. А. Абоносимов, Ю. Т. Селиванов, Д. С. Лазарев, С. И. Котенев, А. А. Левин, В. В. Мамонтов // Вестник машиностроения - 2023. - Т. 102, № 3. - С. 183-187.

206. bizorg [сайт]: Системы очистки воды в Барнауле Алтайского края /URL :https ://bizorg. su/barnaul-rg/ sistemy-ochistki-vody-r/(дата обращения: 12.01.2025)

207. Пат. 2806446 Российская Федерация, МПК B01D 61/46, B01D 61/18, B01D 61/08. Электробаромембранный аппарат плоскокамерного типа / С. И. Лазарев, Д. Н. Коновалов, А. В. Крылов, Д. С. Лазарев, Д. Д. Коновалов; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО «Тамбовский государственный технический университет». - № 2023110064; заявл. 20.04.2023; опубл. 01.11.2023, Бюл. № 31.

208. Ченцова, Е. В. Влияние содержания аминоуксусной кислоты на электроосаждение сплава цинк-никель-кобальт / Е. В. Ченцова , С. Ю. Почкина , Н. Д. Соловьева // Гальванотехника и обработка поверхности. - 2020. - Т. 28, № 1. - С. 42-49.

209. Десятов, А. В. Обратноосмотическая очистка высокоминерализованных сточных вод с внутрицикловым выделением кристаллических солей / А. В. Десятов , Т. А. Павлищева , А. В. Колесников // Теоретическая и прикладная экология. - 2022. - № 4. - С. 124 - 130.

210. Абакумов, М. В. Утилизация солевых отходов методом электродиализа с получением вторичных продуктов / М. В. Абакумов, А. В. Колесникоа , В. А. Бродский, Ч. М. Ньеин // Теоретическая и прикладная экология. -2022. - №4 - С. 96 - 103.

211. Глухов, В. А. Анализ современных конструкций мембранных аппаратов и перспективы их совершенствования / В. А. Глухов, С. В. Шахов, А. И. Потапов // Материалы студенческой научной конференции за 2023 год. Воронеж, 2023. - С. 135.

ПРИЛОЖEHИE

Таблица А1 - Экспериментальные данные вольт-амперных характеристик системы «электробаромембранный аппарат-исследуемый раствор» при трансмембранном давлении Р=1,6 МПа

Мембрана Катионы вр- и, В 1, А/м2

ре С = 0 3 Сисх 0,3 кг/м3 Сисх 0,6 кг/м3

0 0 0

2 9 13

5 10,5 15

7 11 16

10 12 23

7И2+ 12 14 28

ОПМН-П 14 17 34

16 22 40

18 26 42

19 27 43

20 28 44

22 29 45

25 30 46

30 32 48

0 0 0

2 7 9

4 7 9

5 8 11

^ 2+ Си 8 11 20

ОПМН-К 10 18 28

12 20 32

14 26 34

16 28 36

18 29 37

19 29,4 37,8

20 29,6 38,5

22 29,8 39

25 30 40

30 30 41

0 0 0

5 14 16

10 15 17

Ni2+ 12 15,5 18

ОПMH-П 15 16 20

20 21 25

21 22 26

22 23 26,5

25 26 28

30 28 31

0 0 0

5 6 8

10 7,5 9,2

Co2+ 12 8 10

ОПMH-K 15 9 11,5

20 12,5 16

21 13,75 17

22 15 18

25 17 19,35

30 18,12 21,96

Таблица А2 - Экспериментальные данные по электропроводности для мем-

браны ОПМН-П

С, кг/м3 X, мСм^см 1

Со2+ гп2+ Си2+ №2+

0,2 5,2 6,3 7,8 10,3

0,4 7,9 9,4 11,2 14,5

0,6 10,8 12,8 15,4 17,8

0,8 12,5 14,6 17,1 20,2

1 14,05 16,225 18,775 21,7

1,2 15,03 17,105 19,435 22,3

1,4 15,51 17,335 19,245 22

1,6 15,49 16,915 18,205 20,2

Таблица А3 - Экспериментальные и расчетные данные по коэффициенту задержания

Раствор Тип мембраны С кг/м3 1, А/м2 Кэксп Красч Погрешность Кэксп Красч Погрешность

+ + % - - %

Многокомпонентный раствор, содержащий ионы Си2+, 2и2+, Со2+, М2+ МГА-95 0,006 5 0,932 0,894 4,077 0,930 0,933 -0,322

10 0,928 0,891 3,987 0,935 0,936 -0,106

15 0,925 0,888 4 0,937 0,938 -0,106

20 0,923 0,887 3,900 0,941 0,941 0

0,012 5 0,926 0,851 8,099 0,924 0,853 7,683

10 0,922 0,851 7,700 0,927 0,856 7,659

15 0,920 0,849 7,717 0,930 0,858 7,741

20 0,918 0,846 7,843 0,932 0,862 7,510

0,025 5 0,918 0,890 3,050 0,915 0,889 2,841

10 0,914 0,889 2,735 0,917 0,887 3,271

15 0,912 0,885 2,960 0,920 0,886 3,695

20 0,910 0,885 2,747 0,923 0,883 4,333

0,052 5 0,912 0,857 6,030 0,910 0,859 5,604

10 0,908 0,856 5,726 0,914 0,861 5,798

15 0,905 0,852 5,856 0,916 0,864 5,676

20 0,902 0,851 5,654 0,918 0,867 5,555

Таблица А4 - Экспериментальные и расчетные данные по удельному потоку растворителя

Раствор Тип мембраны С кг/м3 1 А/м2 т •ю-6 тэксп 10 , м3/(м2-с) т •ю-6 трасч 10 , м3/(м2-с) Погрешность т •ю-6 тэксп 10 , м3/(м2-с) т •ю-6 трасч 10 , м3/(м2-с) Погреш грешность

+ + % - - %

Многокомпонентный раствор, содержащий ионы Си2+, Со2+, №2+ МГА-95 0,006 5 2,83 2,71 4,240 3,02 2,87 4,966

10 2,50 2,42 3,2 3,51 3,45 1,709

15 2,32 2,11 9,051 3,72 3,62 2,688

20 2,21 1,99 9,954 3,79 3,82 -0,791

0,012 5 2,43 2,21 9,053 2,52 2,57 -1,984

10 2,22 2,02 9,009 2,71 2,74 -1,107

15 1,79 1,67 6,703 2,89 2,95 -2,076

20 1,71 1,58 7,602 3,02 3,06 -1,324

0,025 5 2,21 2,19 0,904 2,30 2,33 -1,304

10 2,02 1,95 3,465 2,51 2,58 -2,788

15 1,81 1,79 1,104 2,72 2,78 -2,205

20 1,55 1,47 5,161 2,79 2,84 -1,792

0,052 5 2,01 1,96 2,487 1,99 2,03 -2,010

10 1,82 1,72 5,494 2,31 2,37 -2,597

15 1,61 1,51 6,211 2,49 2,53 -1,606

20 1,55 1,44 7,096 2,62 2,68 -2,290

Таблица А5 - Уравнения для аппроксимации основных кинетических зависимостей

Формула расчета Наименование процедуры

с(х,у) = с(рс05<, р5Ш<) = с(<,р) с

и(х,у) = и(рС05<,р5£П<) = й(<,р) и

у(х,у) = у(рС05<,р5£П<) = у(<,р) пи

ки

Рк = С^^ + (р0 - С1 - —) + — рк

с Рк-Рое-^^^- — 1 е^аЬ - е"/аЬ с1

Р - Р + — РК РНе + „ е — С2 = Р0--р—^--- еУаЬ^^аЬ а с2

Рк-Рое-^- — еуаЬ _е-уаЬ / Рк-Рне^5Ь+—ае-^ —\ — + ( Р0-------)е-^рсо^ + _ 1 еУаЬе-уаЬ а / а dp

С 1?(<'Р)Р ) сср

С(<,р) = СисхсхР 1 , , чг , к 1

Таблица А6 - Расчётные данные для математической модели для концентрации в межмембранном канале, рассчитанной по формуле (3.60)

Для мембраны ОПМН-К:

С Сисх Р V Б к1 к2 к3 БС е Срет эксп С ^рет расч Я

0,3 1 0,0019965 8,22Е-09 4,1Е-09 1Е-11 12 5,72Е-12 81 0,3258 0,3252 0,99999824

0,3 1,2 0,00204 8,22Е-09 4,1Е-09 1Е-11 12 5,72Е-12 81 0,3264 0,3258

0,3 1,4 0,002113 8,22Е-09 4,1Е-09 1Е-11 12 5,72Е-12 81 0,3266 0,3267

0,3 1,6 0,0021706 8,22Е-09 4,1Е-09 1Е-11 12 5,72Е-12 81 0,3265 0,3275

Для мембраны ОПМН-П:

С Сисх Р V Б к1 к2 к3 БС е Срет эксп С ^рет расч Я

0,3 1 0,001791504 8,22Е-09 4,95Е-09 1Е-11 15 5,72Е-12 81 0,3283 0,3274 0,999998617

0,3 1,2 0,00185328 8,22Е-09 4,95Е-09 1Е-11 15 5,72Е-12 81 0,3287 0,3284

0,3 1,4 0,001892592 8,22Е-09 4,95Е-09 1Е-11 15 5,72Е-12 81 0,3292 0,3290

0,3 1,6 0,001926288 8,22Е-09 4,95Е-09 1Е-11 15 5,72Е-12 81 0,3289 0,3296

Таблица А7 - Сравнение значений концентрации ионов Со2+ при разделении технологического раствора для проверки адекватности разработанной ИНС для мембраны ОПМН-П

Эксперимент Теоретический расчет Данные, спрогнозорованные ИНС Срет, мг/л Р, МПа

0,3283 0,3274 0,3277 0,3 1

0,3287 0,3284 0,3281 0,3 1,2

0,3292 0,3290 0,3288 0,3 1,4

0,3289 0,3296 0,3293 0,3 1,6

Таблица А8 - Сравнение значений концентрации ионов Со2+ при разделении технологического раствора для проверки адекватности разработанной ИНС для мембраны ОПМН-К

Эксперимент Теоретический расчет Данные, спрогнозорованные ИНС Срет, мг/л Р, МПа

0,3258 0,3252 0,3255 0,3 1

0,3264 0,3258 0,3262 0,3 1,2

0,3266 0,3267 0,3267 0,3 1,4

0,3265 0,3275 0,3269 0,3 1,6

Патенты и свидетельства о государственной регистрации программ для ЭВМ

Копии Приказов

Ъ^ТЬ

У

Министерство науки н высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образовании «Тамбовский государственный технический университет»

Управление подготовки и аттестации кадров высшей квалификации

ПРИКАЗ

« Р<в 2021 г. №

Тамбов

О назначении стипендии Правительства Российской Федерации

ПРИКАЗЫВАЮ:

1. Лазареву «'Дмитрию Сергеевичу, аспиранту группы АХТ191, очной формы обучения, направление подготовки 18.06.01 Химическая технология, назначить стипендию Правительства Российской Федерации в размере 3600 рублей ежемесячно с 01.09.2021 г. по 31.08.2022 г.