Межвузовский сборник содержит стати, посвященные проблемам получения и анализа физико-химических свойств простых веществ и соединений собой чистоты; теории процессов разделения смесей, глубокой очистки веществ методами дистилляции, ректификации, кристаллизации, экстракции, сорбции, ионного обмена, транспортных реакций, электрохимического рафинирования металлов и др.; термодинамике разбавленных растворов; вопросам масс-спектрометрического спектрального, хроматографического, радиоактивационного и др. методов анализа.

В этой книге затронуты вопросы взаимосвязи физико-химических явлений в окружающей среде с изменениями климата и экологической ситуации на Земле, что определяет междисциплинарность ее содержания. Показана важнейшая роль взаимодействий на межфазных границах минерал/вода в процессах формирования и выветривания горных пород, в миграции химических элементов и веществ. Многочисленные практические примеры реальных природных экосистем и регионов, а также предлагаемые задачи помогают лучше понять необходимость тщательного изучения физико-химического аспекта биогеохимических процессов на уровне наноразмерных структур, без чего невозможно создание глобальной сети экологического мониторинга. Книга не имеет аналогов по содержанию и предназначена для студентов, аспирантов и преподавателей разных специальностей: геология, биология, химия, физика, охрана окружающей среды, химические технологии, электротехника и нанотехнологии.

Сборник включает статью Р. Барнеса и статью М. Мейпла, Л. Де-Лонга и Б. Сейлса - видных американских специалистов по соединениям на основе редкоземельных элементов (РЗЭ). Рассмотрены физические свойства этих соединений (эффект Кондо, ЯМР, ЭПР и эффект Мессбауэра) в связи с большими возможностями практического применения.

Во 2-ой части учебника изложены теоретические основы массообменных процессов химической технологии (абсорбция, адсорбция, кристаллизация, сушка, экстракция и др.). Рассмотрены устройство и принцип действия аппаратов для их проведения. Показаны методы расчета типовых процессов и аппаратов. В каждой главе приведены вопросы для самоконтроля студентов. Для студентов химико-технологических вузов. Может быть полезен студентам других специальностей, а также инженерно-техническим работникам химической и смежных отраслей промышленности.

Мембраны и мембранные процессы широко используются в современных технологиях. Эта область знаний успешно развивается в России и отечественные ученые прочно занимают одну из лидирующих позиций в этом направлении. В данной монографии собраны сведения о многих типах мембранных материалов (ионообменные (включая высокомолекулярные, неорганические, биполярные), трековые, жидкие мембраны), методах описания и моделирования процессов переноса в мембранах, методах исследования мембран и основных направлениях их использования (мембранный катализ, водоочистка, водородная энергетика, нанофильтрация и разделение жидкостей). Разделы данной книги написаны ведущими российскими учеными. Представленный материал может рассматриваться как справочное издание и, безусловно, будет полезен специалистам, включая научных сотрудников и технологов, работающих в области разработки различного типа мембран или использующих мембранные технологии в своей работе. С другой стороны, при подготовке монографии авторы пытались представить материал в доступной форме. Поэтому он может одновременно рассматриваться в качестве учебного пособия, предназначенного для преподавателей и студентов, специализирующихся в области химии или химической технологии. Для составления более полного представления о конкретных достижениях и более глубокого ознакомления с проблематикой в каждом разделе приведены ссылки на оригинальные работы как российских, так и зарубежных исследователей. Материал изложен в форме, доступной для широкого круга читателей, занимающихся научной работой в данной области, использующих ее в практических целях, и просто желающих ознакомиться с некоторыми наиболее значимыми результатами.

Посвящено теории технологических процессов производства неорганических веществ. На основе термодинамического анализа свойств вещества и законов кинетики химических реакций определены рациональные условия проведения промышленных процессов и показаны пути их интенсификации. Предназначено студентам химико-технологических вузов. Может представлять интерес для специалистов, занятых в производстве неорганических веществ и минеральных удобрений.

Сборник содержит обзоры современного состояния некоторых направлений в спектроскопии активированных кристаллов, а также оригинальные статьи по вопросам теории оптических спектров кристаллов, содержащих ионы с назаполненной f- или d-электронной оболочкой, включая теорию электрон-фононного взаимодействия, спектроскопии кристаллов, содержащих ионы редких земель и актинидов, и спектроскопии кристаллов, содержащих ионы группы железа. Изложенный в сборнике материал дает представление о современном состоянии исследований в области спектроскопии активированных кристаллов. Книга представляет интерес для широкого круга научных работников, специализирующихся в области спектроскопии кристаллов, физики твердого тела, квантовой электроники, кристаллохимии и синтеза монокристаллов, а также для студентов и аспирантов соответствующих специальностей.

В данной книге впервые систематизированы и обобщены результаты исследований ионнообменных и сорбционных процессов, протекающих при контакте биополимер-иммобилизованных сульфидов p- и d-металлов сводными растворами различных металлокомплексов. Первоочередное внимание уделено синтезу металлосульфидов в этих состояниях из водных растворов и учету влияния на эти процессы физико-механического состояния биополимер-иммобилизованных матричных имплантантов. Обсуждены также отдельные аспекты количественного описания ионного обмена в этих специфических условиях и его математического моделирования. Книга предназначена для специалистов в области химии твердого тела и технологии производства использования сорбентов, мембран, а также легирования материалов Она может быть также полезна для преподавателей, аспирантов и студентов химических факультетов университетов и химико-технологических вузов.

Монография посвящена фундаментальным и прикладным аспектам спектроскопии редкоземельных ионов в кристаллических матрицах различного строения. Глубоко и вместе с тем вполне доходчиво изложен весь спектр современных знаний и представлений, касающихся физики процессов, протекающих в возбужденном состоянии редкоземельных ионов. Для научных работников, занимающихся лазерной спектроскопией кристаллов, а также аспирантов и студентов старших курсов соответствующих специальностей.

В монографии обобщен материал о концентрировании микрокомпонентов для целей их последующего определения спектроскопическими и другими методами. Рассмотрены результаты собственных исследований авторов и некоторые относящиеся к этим исследованиям литературные данные. Приведены характеристики многочисленных органических и неорганических сорбентов, сведения об их получении, свойствах и прежде всего о сорбции на них ионов элементов, комплексных и органических соединений. Большое внимание уделено особенностям сочетания концентрирования с методами последующего определения. Обсуждены способы решений конкретных задач анализа различных объектов с использованием концентрирования. Книга представляет интерес для аналитиков-практиков, связанных с определением микрокомпонентов, исследователей, разрабатывающих новые методы и методики анализа, а также для преподавателей и студентов химических специальностей вузов.

Проведено теоретическое исследование атомной и электронной структуры сплавов и гидридов палладия в рамках теории функционала электронной плотности. Рассчитаны равновесные параметры решеток, полные и парциальные плотности электронных состояний, энергии связи и абсорбции водорода. Обсуждаются роль структурных и электронных факторов и их влияние на поглощение водорода в сплавах палладия.

Использован классический хроматографический метод для расчета теплот сорбции орто- пара- спиновых изомеров воды на активированном угле СКТ с помощью неселективного хроматографического детектора по теплопроводности. На основе экспериментов и расчетов получены следующие значения теплот сорбции: Qорто=-38.9 кДж/моль, Qпара=-46.8 кДж/моль. По литературным данным установлено, что оценочные значения теплот сорбции воды как единого вещества лежат в диапазоне 40-45 кДЖ/моль.

Методами теории функционала плотности проведено теоретическое изучение сорбции водорода в интерметаллических сплавах B2-TiMe (Ме=Ni, Co, Pd) с симметричной границей наклона Е5 (310) и поверхностью (310). Анализируется влияние водорода на электронные характеристики сплавов в зависимости от позиции сорбции на границах раздела. Показано, что энергия сорбции водорода зависит от его локального окружения, но в целом водород на границах раздела предпочитает позиции, обогащенные титаном, тогда как энергия сорбции водорода в позициях, обогащенных металлом, уменьшается с заполнением электронами d-оболочки второго компонента сплава. Проведены расчеты зернограничных и поверхностных энергий, а также энергий сегрегации водорода к границам раздела. Показано, что сорбция водорода в сплавах титана приводит к уменьшению работы Гриффится и способствует хрупкому разрушению по границам наклона.

В монографии изложены основы теории неоднородности. Сообразно конкретным примерам описания равновесий сорбции ионов металлов на поверхности активных углей показаны возможности применения методов "интегрального исчисления адсорбции" в исследовании физико-химических свойств неоднородных сорбентов. Книга предназначена для научных сотрудников, студентов и аспирантов химических специальностей высших учебных заведений, интересующихся вопросами теории сорбционных явлений.

Исследована сорбция гуминовых кислот на различных типах кремнийсодержащих материалов. Показано, что взаимодействие фрагментов гуминовых кмслот с минеральной поверхностью будет зависеть от кислотно-основных, поверхностно-активных свойств и от состава минеральной поверхности сорбента, Увеличение содержания алюминия в сорбенте усиливает взаимодействие гуминовых веществ с минеральной поверхностью Установлено, что гуминовые кислоты торфа лучше сорбируются на кремнийсодержащей поверхности за счет преобладания кислородсодержащих групп в составе фрагментов.

Методом проекционных присоединенных волн (PAW) в рамках теории функционала электронной плотности (DFT) изучена энергетика связи водорода с металлами IVB группы, а также взаимодействие водорода с примесями Зd-переходных и простых металлов (Al, Ga, Si, Ge). Установлено, что растворимость водорода в Ti, Zr и Hf увеличивается при их легировании металлами середины Зd-периода. Анализируется взаимосвязь между энергией взаимодействия водорода с примесью, искажениями решетки и электронной структурой исследуемых систем. Показано, что примеси не влияют на предпочтительность позиций сорбции водорода в титане, но могут изменять ее в цирконии и гафнии. Анализируется влияние примеси и водорода на электронную структуру металлов. Полученные результаты показали, что в изученных металлах взаимодействие водорода с примесями переходных и простых металлов определяются разными механизмами: притяжение водорода примесями переходных металлов обусловлено размерным эффектом, тогда как отталкивание водорода простыми металлами может быть связано с электронными факторами.

В работе развит метод гибридных клеточных автоматов, предназначенный для изучения поведения гетерогенных материалов и контрастных сред. Метод представляет собой комбинацию двух подходов - классических и подвижных клеточных автоматов. Верификация метода проведена путем равнения результатов моделирования сорбции углекислого газа в лигните с экспериментальными данными, предоставленными исследовательским отделом Веленской угольной шахты (Словения). С использованием полученных оценок параметров модели проведено численное исследование влияния газовой фазы на прочность и разрушение образцов лингита. Показано, что присутствие газовой атмосферы с давлением даже в 0.1 МПа приводит к изменению эффективной прочности угольных образцов и характера их разрушения. Разработанный метод может быть использован для исследования особенностей поведения сложных многокомпонентных сред, таких как угольные пласты в зоне горных выработок.