Т ) and equilibrium constant (К) for the reaction (4)

●
 Химия-металлургия ғылымдары 
 
ҚазҰТУ хабаршысы №1 2014  
 
263 
458 
-1335.732 
268.320 
-1458.662 
2.084 
166.319 
468 
-1335.320 
269.208 
-1461.350 
1.165 
163.066 
478 
-1334.959 
269.973 
-1464.046 
8.921 
159.950 
488 
-1334.606 
270.702 
-1466.749 
9.184 
156.963 
498 
-1334.232 
271.461 
-1469.460 
1.249 
154.096 
508 
-1333.810 
272.300 
-1472.179 
2.205 
151.343 
518 
-1333.335 
273.225 
-1474.907 
4.983 
148.698 
528 
-1332.794 
274.258 
-1477.644 
1.422 
146.153 
538 
-1332.184 
275.403 
-1480.392 
5.056 
143.704 
548 
-1331.506 
276.651 
-1483.152 
2.214 
141.345 
558 
-1330.749 
278.019 
-1485.925 
1.181 
139.072 
568 
-1329.861 
279.596 
-1488.713 
7.601 
136.881 
573 
-1329.351 
280.489 
-1490.114 
6.522 
135.814 
 
3. Results and Discussion 
 According to reactions (1) and (2). We can see that in the 298-573 K temperature range, the values of 
the Gibbs energy have a negative values and the reaction constant equilibrium values are high (more than 1) 
on the  whole temperature range. In temperature increase for the reaction (1) absolute negative  meanings  of 
the  Gibbs  energy  are  largest  decrease  in  compare  with  the  case  for  the  reaction  (2).  Consequently,  the 
probability of these reactions is high,the reaction (1) is more intensive than the reaction (2). Reaction (2) is 
most probable in strong acidic environment. 
and its behavior requires catalyst presence. 
According to reactions (3) and (4).  We can see that in the 298-573 K temperature range, the meaning 
of  the  Gibbs  energy  have  a  negative  value  and  the  reaction  constant  equilibrium  meanings  are  high  (more 
than  1)  on  the  whole  temperature  range.  In  temperature  increase  for  the  reaction  (3)  absolute  negative 
meanings  of  the  Gibbs  energy  are  largest  decrease  in  compare  with  the  case  for  the  reaction  (4). 
Consequently, the probability  of these reactions  is high, the reaction (3) is  more  intensive than the reaction 
(4). Reaction (4) is most probable in the presence of catalysts in a strong acidic environment. 
 
4. Conclusion 
Achieved  data indicates the that transition  of pyrite into the solution  may pass in the environment. of the 
selected  solvent  as  sulfuric  acid  and  oxidizing  agents –  oxychlorides  of  sodium  and  potassium  and  the  fact  that 
there is no need of usage of the second oxidizer oxygen. The most strongest oxidizing agent in the abovementioned 
reactions is a sodium hypochlorite. 
The materials in this article are the result of research according to the grant №1826/GF within budget 
program  055  "The  scientific  and/or  technical  activities,"  sub  101  "grant  funding  for  researches"  for  2012-
2014(Republic of Kazakhstan). 
 
REFERENCES 
1.  Zhunussova G.Zh., Akkazina N.T., Bayisbekov Sh. The studying of pyrite behavior in oxidation leaching of 
hard gold-containing ore in sulfuric acid solution in the presence of pyrolusite// Bulletin of the Kyrgyz-Russian Slavic 
University. – 2010. Number - 12. 
2.    Zhunussova G.Zh. About the possibility  of gold aluminide dissolution  in sulfuric acid in the  presence of 
manganese dioxide// Bulletin of the International Kazakh-Turkish University named after A.Yassavi, 2010. Number - 
6(72). – 115-120 p. 
3.        Bayisbekov  Sh.B.,  Zhunusova  G.Zh.,  Akkazina  N.T.  The  thermodynamic  analysis  of  pyrite  oxidation 
reactions//Bulletin of the Semipalatinsk State University named after Shakarim. – Semipalatinsk, 2007.  Number - 1. – 
143–150 p. 
 
REFERENCES 
1.    Zhunussova  G.Zh.,  Akkazina  N.T.,  Bayisbekov  Sh.  Izuchenie  povedeniya  pirita  pri  okislitelnom 
vyschelachivanii  upornyh  zolotosoderzhaschih  rud  v  rastvore  sernoi  kisloty  v  prisutstvii  pirolyuzita  //  Vestnik 
Kyrgyzsko-Rossiiskogo Slavyanskogo Universiteta. – 2010. – № 12. 
2.    Zhunussova G.Zh. O vozmozhnosti protekaniya reaktsii rastvoreniya alyuminidov zolota v sernoi kislote v 
prisutstvii dioxide margantsa // Vestnik MKTU im.Kh.Yassavi, 2010. –№6(72). – 115-120 p. 

●
 Химико-металлургические науки  
 
                                                    
№1 2014 Вестник КазНТУ  
                    
264 
3.   Bayisbekov Sh.B., Zhunusova G.Zh., Akkazina N.T. Termodinamicheskii analiz reaktsii okisleniya pririta // 
Vestnik SGU imeni Shakarima. – Semipalatinsk, 2007. – №1. – 143–150 p. 
 
 
Жүнісова Г.Ж., Еденбаев С.С., Бөленбаев М.Ж., Алтайбаев Б.Т.,Таймасова А.Н. 
Сілтілі 
металдар 
оксихлоридтерінің 
катысуымен 
күкірт 
қышқылында 
пириттің 
еру 
термодинамикасы. 
Түйіндеме. Мақалада алтынқұрамды минерал – пиритті мықты тотықтырғыш: гипохлорит натрий және 
перхлорат  калийдің  қатысуымен  күкіртті  қышқылда  шаймалау  реакциясының  термодинамикалық  тепе-теңдік 
қозғалысы  есептелген.Таңдап  алынған  еріткіштер  арасында  күкірт  қышқылының  ерітіндісі  және 
тотықтырғыштар  –  натрий  және  калий  оксихлориттерінің  көмегімен  пириттің  ерітіндіге  өту  мүмкіндігі  және 
екінші тотықтырғыш – оттегінің керек еместігін алынған мәліметтерден байқауға болады. 
Негізгі сөздер: Натрий гипохлориті және калий перхлораты; Пирит; Гиббс энергиясы; Күкірт қышқылы; 
Термодинамикалық көрсеткіштері. 
 
Жунусова Г.Ж., Еденбаев С.С., Буленбаев М.Ж., Алтайбаев Б.Т.,Таймасова А.Н. 
Термодинамика  растворения  пирита 
в  серной  кислоте  в  присутствии    оксихлоридов  щелочных 
металлов. 
Резюме.  В  данной  статье  проведены  расчеты  термодинамического  равновесия  протекания  реакции 
сернокислотного  выщелачивания  золотосодержащего  минерала  -  пирита  в  присутствии  сильных  окислителей: 
гипохлорите  натрия  и  перхлорате  калия.Полученные  данные  свидетельствуют  о  том,  что  в  среде  выбранного 
растворителя – раствора серной кислоты и окислителей – оксихлоридов натрия и калия возможен переход  пирита в 
раствор, а также о том, что нет необходимости применения второго окислителя – кислорода. 
Ключевые  слова:  Гипохлорит  натрия  и  перхлорат  калия;  Пирит;  энергия  Гиббса;  Серная  кислота; 
Термодинамические характеристики. 
 
Zhunussova G.Zh., Yedenbayev S.S., Bulenbayev M.Zh., Altaibayev B.T.,Taimassova A.N. 
Thermodynamics of pyrite dissolution by sulfuric acid in the presence of alkali metals oxychlorides 
Summary.  In  this  paper  calculations  of  thermodynamic  equilibrium  of  the  flowing  reactions  of  sulfuric  acid 
leaching  of  gold-containing  minerals  in  the  presence  of  strong  oxidizing  agents:  sodium  hypochlorite  and  potassium 
perchlorate.  These  data indicate that among  the  selected  solvent  which  is  sulfuric acid  and  oxidizing agents  -  oxychlorides 
sodium and  potassium may cause the junction of pyrite to solution, and that there is no need for a second oxidizer as oxygen. 
Key  words:  Oxychlorides  of  sodium  and  potassium;  Pyrite;  Gibbs  energy;  Sulfuric  acid;  The  thermodynamic 
characteristics. 
 
 
УДК 541.64: 541.1 
М.А. Асаубеков, Сарсанбеков Д.К. 
(Казахский национальный технический университет имени К.И. Сатпаева 
Алматы, Республика Казахстан) 
 
КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ И РАСТВОРЕНИЕ ПОЛИМЕРОВ В ВЯЗКОЙ РЕГУЛЯРНО 
ИЗМЕНЯЮЩЕЙ СРЕДЕ 
 
Аннотация.  Проведены  изотермическая  изменения  и  кристаллизация  изотактического  полпропилена  и 
полиэтилена  высокой  плотности  в  высоковязком  растворителе  –  вапоре,  последний  значительно  замедлил 
процессы  кристаллизации  и  растворения.  Поэтому  удалось  оптически  и  электронномикроскопически 
сфотографировать  начальные  стадии  структурирования  полимеров:  фибрилл,  дендритов,  сферолитов  и 
монокристаллов.  Доказано,  что  структурным  элементом  роста  этих  надмолекулярных  образований  является 
ламель (пластина) толщиной 10 нм. 
Объектами  исследования  были:  изотактический  полипропилен  с  молекулярной  массой  (М)  200.000  и 
полиэтилен высокой плотности с М=200000.  
Ключевые  слова:  кристаллизация  и  травление  полимеров  вязким  растворителем,  ламели,  фибриллы, 
дендриты, сферолиты, механизм структурообразования. 
 
 

●
 Химия-металлургия ғылымдары 
 
ҚазҰТУ хабаршысы №1 2014  
 
265 
Кристаллизация  полимеров  протекает  настолько  быстро,  что  никому  еще  не  удалось 
сфотографировать  начальную  стадию  роста  структур,  которые  обнаружены  еще  полвека  назад. 
Поэтому  целью  настоящей  работы  явилось  проведение  процессов  кристаллизации  и  травления 
кристаллизующихся  полимеров  в  высоковязком  растворителе  –    вапоре,  который  значительно 
замедляет  процессы  переноса  вещества  к  растущему  кристаллу.  (Вязкость  вапора  при  25
о
  С  2,510
4 
спз) [1].  
В качестве растворителя для исследования структурообразования ПП и ПЭВП в вязких средах 
был  избран  высоковязкий  вапор,  вязкость  которого  измеряли  на  ротационном  вискозиметре 
“Rotavisko”.  Растворы  полимеров  в  вапоре  получали  следующим  образом:  отдельно  готовили  1% 
растворы  полимера  и  вапора  в  ксилоле.  Для  гомогенизации  системы  полимер-вапор  эти  растворы 
смешивали  при  температуре  намного  выше  температуры  плавления  чистого  полимера,  где  ксилол 
испарялся.  Изотермическую  кристаллизацию  полимеров  проводили  на  нагревательном  столике 
микроскопе  МИН-8  и  на  электронномикроскопической  сетке  с  угольной  подложкой.  Для  сравнения 
проводили кристаллизацию чистых ПП и ПЭВП из расплавов [2]. 
Методы  исследования:  оптическая  и  электронная  микроскопии  с  помощью  поляризационного 
микроскопа МИН-8 (Россия) и электронного микроскопа JEM-7 (Япония). 
 
Кристаллизация полимеров в вязком растворителе 
 
Из очень разбавленных растворов ПП в вапоре (0,0015%) при изотермической кристаллизации 
в течении 1 мин при 100
о
С и быстром охлаждении в жидком азоте обнаружены фибриллы толщиной 
около  10  нм  (рисунок  1
а,б
),  а  при  длительной  кристаллизации  в  течении  6  часов  при  100
о
С  – 
фибриллы  сначала  агрегатировались  в  дендриты  (рисунок  1
в
),  затем  в  крупные  сферолиты  с 
мальтийским  крестом  в  поляризационным  свете  (рисунок  1
г
).  Для  сравнения  на  рисунках  1
д
 
представлена оптическая микроструктура сферолита ПП, выросшего из чистого расплава [3]. 
 
 
            
 
 
Рис. 1.  Фибриллы охлажденные в жидком азоте. 
 
а) 
б) 

●
 Химико-металлургические науки  
 
                                                    
№1 2014 Вестник КазНТУ  
                    
266 
 
 
Рис. 1.  Дендриты и сферолиты мальтийским крестом. 
 
Результаты  изотермической  кристаллизации  ПЭВП  из  раствора  и  0,001%  растворов  в  вапоре 
показаны  на  рисунке  2.  Это  дендриты  (рисунок  2
а,б,в
)  и  агрегаты  ламелей  с  высотою  10  нм.  На 
рисунке  показана  2
б 
показана  начальная  стадия  структурирования  ПЭВП  до  крупного  дендрита 
(рисунок 2
в
). Это означает, что структурным элементом дендрита является ламель с высотой 10 нм.
  
 
 
 
Рис. 2. Дендриты  и агрегаты ламелей 
 
Растворение кристаллических полимеров вязким растворителем 
Для  полного  описания  механизма  формирования  надмолекулярных  структур  кристаллических 
полимеров исследовали обратный процесс кристаллизации – растворение. Есть предположение о том, 
что  при  растворении  процесс  проходит  через  те  же  стадии,  как  и  при  кристаллизации.  Полимер 
расплавляли и продавливали в тонкий капилляр, куда и прокачивали в вакууме вязкий растворитель – 
вапор.  Капилляр  с  полимером  и  вапором  устанавливали  на  нагревательный  столик  микроскопа  и 
проводили фотосъемку через определенное время растворения (или травления)  [4]. 
На рисунке 3
а
  объекта представлена оптическая микросьемка травления кристаллического ПП 
вапором  в  течение  6  часов  при  100
о
С.  На  границе  раздела  фаз  полипропилен  –  вапор  четко  видно 
разрыхления  мест  контакта  с  вязким  растворителем  и  растворения  полимера  (рисунок  3
б
).  После 
охлаждения    до  25
  о
С  растворения  частицы  ПЭВП  снова  перекристаллизируються  ламелье 
сферолиты, двумпреномляют полиризованном свете (рисунок 3
в
).   
 
в) 
г) 

●
 Химия-металлургия ғылымдары 
 
ҚазҰТУ хабаршысы №1 2014  
 
267 
 
 
Рис. 3. Оптическая микросьемка травления кристаллического ПП вапором в течение 6 часов при 100
о
С. 
 
Такую  картину  наблюдали  и  при  травлении  полимера  –  ПЭВП.  Была  сметы  торцеван 
поверхность  ПЭВП  до  и  после  травления.  На  рисунке  4  представлена  микрофотография  границы 
ПЭВП – вапор после травления вапором 6 часов при 100
о
С и охлаждении до 25
о
С.  
 
 
 
Рис. 4. Микрофотография границы ПЭВП – вапор после травления вапором  
6 часов при 100
о
С и охлаждении до 25
о
С. 
 
а) 
в) 
б) 
а) 
б) 

●
Химико-металлургические науки
 
№1 2014 Вестник КазНТУ 
268 
Блок  полимера  и  перекристаллизованные  частицы  двулучепреломляют.  Торцевая  часть 
кристаллического блока ПЭВП снята на электронном микроскопе до и после длительного контакта (6 
часов)  при  100
о
С  с  вапором.  Результаты  показаны  на  рисунке  4.  Как  видно  из  этого  рисунка 
поверхность кристаллического ПЭВП до контакта с вязкими растворителями бесструктурная: видны 
борозды  следов  ножа  (рисунок  4
а
),  а  затем  после  длительного  выдерживания  с  вапором  четко 
проявлялась пластинчатая ламеллярная структура ориентированного полиэтилена высокой плотности 
(ведь его продавливали под давлением в капилляр). Высота пластины (ламели на рисунок 4
б
) 100 нм, 
что соответствует складывания микромолекул с вытянутыми цепями. Рисунок 4б; видно, что вязкий 
растворитель  расщепляет  пластины,  проникает  в  межплоскостные  пространства  –  аморфные 
прослойки,  которые  растворяются  в  первую  очередь.  Полученные  результаты  свидетельствуют  в 
пользу  концепции  академика  В.А.  Каргина,  рассматривающего  процесс  кристаллизации  полимеров 
как  последовательную  сборку  сложных  надмолекулярных  образований  из  более  мелких  простых 
структурных  элементов  [5].  В  данном  случае  структурным  элементом  роста  фибрилл,  дендритов, 
сферолитов  и  монокристаллов  изостатического  полипропилена  и  полиэтилена  высокой  плотности 
является ламель (пластина) толщиною 10 нм. 
ЛИТЕРАТУРА 
1. Вундерлих Б. Физика макромолекул. Перев. с англ. Т.2, М.: Мир, 1979, 574с.
2. Каргин В.А. Краткие очерки по физико-химии полимеров. М.: Химия, 1967, 232с.
3. Крюкова  И.М.  Влияние  структуры  полиэтилена  в  крупногабаритных  изделиях  на  свойства  и  их
стабильность в процессе эксплуатации. / Авторы дис. Томск, 2003. 
4. Светочувствительные  полимерные  материалы.  –  Совместное  издание  СССР  и  Чехославакии.
– л.: Химия, 1985. – 296 с.
5. Суздалев  И.П.  Нанотехнология:  физикохимия  нанокластеров,  наноструктур  и  наноматериалов
/ И.П. Суздалев.-М.: КомКнига, 2006. 590 c. 
 REFERENCES 
1. Vunderlih B. Fizika macromolecul. Pereveden s аngl. Т.2, М.: Myr, 1979, 574s.
2. Kargyn V.A. Cratkie osherky po fiziko-himiya polymerov. М.: Himya, 1967, 232с.
3. Kryukova  I.М.  Vlianye  structury  polyetylena  v  crupnogabarytnih  izdelyah  na  svoystva  y  yh  stabylnost  v
prosesse ecspluatasiy. / Avtory dys. Tomsk, 2003. 
4. Svetochuvstvytelnye  polymernye  materyaly.  –  Sovmestnoe  izdanye  SSSR  y  Chehoslavakiy.  –  l.:  Himya,
1985. – 296 s. 
5. Suzdalev I.P. Nanotehnologya: fiziko-himiya nanoclasterov, nanostructur y nanomateryalov / I.P. Suzdalev.-
М.: Comcniga, 2006. 590 s. 
Асаубеков М.Ә., Сарсанбеков Д.Қ. 
Ретті өзгеруші тұтқыр ортада полимерді кристалдау және еріту 
Түйіндеме.  Мақалада  полиграфия  өндірісінде  сәулесезгіш  материалдар  ретінде  қолданылып  жүрген 
жоғарымолекулалы  қосылыстар  –  полиэтилен  мен  полипропиленнің  жоғары  тұтқыр  ортада  өзгеруінің  микро- 
және наноқұрылымдары оптикалық және электрондық микроскоптар тәсілдерімен зерттеу нәтижелері берілген. 
Зерттеу нәтижелері суреттер арқылы көрсетілген. 
Асаубеков М.А., Сарсанбеков Д.К. 
Кристаллизация и растворение полимеров в вязкой регулярно изменяющей среде 
Резюме.  В  данной  статье  приводиться  исследование  микро-  и  наноструктур  высокомолекулярных 
соединении  полиэтилена  и  полипропилена,  которые  изменяются  высокой  вязкой  среде  оптическими  и 
электроно-микроскопическими 
способами, 
в 
данный 
момент 
применяются 
в 
полиграфической 
промышленности в качестве светочувствительных материалов. Результаты исследования видны на рисунках.   
Asaubekov M.A., Sarsanbekov D.K. 
Crystallization and dissolution of polymers are in a viscid regularly changing environment 
Summary. This article is a study of micro-and nanostructures of high molecular compounds of polyethylene and 
polypropylene,  which  vary  highly  viscous  medium  optical  and  electron-microscopic  methods  currently  used  in  the 
printing industry as a light-sensitive materials. The study results are seen in figures. 

●
 Химия-металлургия ғылымдары 
 
ҚазҰТУ хабаршысы №1 2014  
 
269 
УДК 669.182+662.74 
 
С.М. Тлеугабулов, Г.М. Койшина, Д.К. Алтыбай, Е.Б. Тажиев, 
(Казахский национальный технический университет имени К.И.Сатпаева,  
Алматы, Республика Казахстан) 
 
УГЛЕРОД – ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЙ ЭНЕРГОИСТОЧНИК УНИВЕРСАЛЬНОГО 
НАЗНАЧЕНИЯ  
 
Аннотация.  Теоретическое  исследование  посвящено  образованию,  накоплению  и  возобновлению 
углерода  как  результата  природного  явления  взаимодействия  солнечной  энергии,  атмосферы  и  поверхности 
Земли. В экспериментальных исследованиях представлены возможности использования  углерода в энергетике 
и технологических процессах, в частности, в получении горячих редукционных газов для металлизации шихты 
и редукционной плавки стали. Особые свойства  углерода и многофункциональность использования позволяют 
рассматривать его как универсальный энерготехнологический реагент.       
Ключевые слова: углерод, уголь, энергоисточник, утилизация, топливо, газ, технология. 
                      
Неравномерное  распределение  традиционных  углеводородных  источников  энергии  и 
исчерпание их запасов в ряде стран стали главным мотивом технической политики стран всего мира, 
чтобы  направить  интеллектуальный  потенциал  на  поиски  и  использование  возобновляемых 
источников энергии - потоков воды, ветра, солнечных лучей [1]. Несмотря на определенные успехи в 
этом  направлении,  на  практике  основным  энергоисточником  остаются  ископаемые,  недр  Земли, 
углеводородные  топливные  ресурсы    природный  газ,  нефть,  энергетический  уголь  [2].  Разведанные 
запасы  месторождений  практически  во  всех  странах  оценены,  и  при  сегодняшнем  темпе  роста  их 
использования  установлены  сроки  исчерпывания  каждого  вида  топлива.  Из  них  наиболее 
перспективным  остается  энергетический  уголь.  Однако  к  энергетическому  углю  в  сравнении  с 
природным газом и нефтью на практике сложилось несколько пренебрежительное  отношение, что  в 
основном  связано  с  высоким  содержанием  в  нем  золы.  Главным  энергоисточником  в  угле  является 
твердый  углерод.  Наши  поиски  чистых  источников  энергии  дают  основание  оглянуться  назад  -  на 
происхождение  углеродсодержащего  твердого  топлива.  Здесь  наше  внимание  привлекает  то 
обстоятельство,  что  накопленные  за  миллиарды  лет  запасы  угля,  скрытые  под  поверхностью, 
являются  весьма  малой  частью  того  углерода,  который  окружает  нас  в  атмосфере.  Нетрудно 
подсчитать  что  в  атмосфере  Земли  содержится  63-64  триллиона  тонн  углерода.  Именно  он  является 
создателем,  или  источником  всех  углеводородных  ресурсов  под  покровом  земли.  Это  означает,  что 
уголь  и  углеводородные  соединения  являются  возобновляемыми  источниками  энергии. 
Возобновляемость  процесса  требует  регулирования  и  сохранения  равновесия.  Человечество 
использовало веками накопленные запасы углерода, бесконтрольно выпуская газообразные продукты 
горения  топлива  в  атмосферу  и  тем  самым  нарушая  равновесие  между  составом  атмосферы  и 
воздушным  пространством  над  поверхностью  Земли.  Это  обстоятельство  дает  основание,  не 
дожидаясь  момента,  когда  перед  нами  откроются  новые  перспективные  энергоисточники,  изменить 
пренебрежительное отношение к углю и в нем искать до сих пор не выявленные и не использованные 
возможности. 
Именно  углерод,  благодаря  его  особым  физико-химическим,  кристаллохимическим  свойствам 
является  многофункциональным  веществом  [3],  с  одной  стороны,  он  обладает  высоким 
восстановительным  потенциалом  при  взаимодействии  с  оксидами  металлов,  с  другой  -  высоким 
энергетическим потенциалом при взаимодействии со свободным кислородом атмосферного воздуха. 
Как в процессах восстановления металлов, так и горения в среде  свободного кислорода  он  образует 
два  уровня  оксида  углерода  –  СО
2
  и  СО.  Процесс  горения  угольного  топлива,  соответственно, 
подразделяют на полное и неполное горение, но с различной теплотворной способностью. 
Сжигание аморфного углерода в воздушной среде сопровождается реакциями: 
а) полного горения 
 

жүктеу/скачать 43,12 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: