Явище електрохемілюмінесценції (ЕХЛ) успішно використовується в електрохемілюмінесцентних випромінювальних приладах для фізико-хімічного аналізу в задачах екології, хімії, біології, медицини та імунного аналізу. Кванти ЕХЛ є продуктами утворення електронно-збуджених часток у процесі гомогенних хімічних реакцій переносу електрона. Кінетика та механізми цих реакцій залежать від складу ЕХЛ-композиції, електроліту та розчинників, конфігурації ЕХЛ-комірки (об'ємна або тонкошарова), а також від прикладеного потенціалу (імпульсний або струм/напруга) тощо. Наведено математичне та числове моделювання для розв'язання задачі масоперенесення в тонкошарових безелектролітних комірках.

Явление электрохемилюминесценции (ЭХЛ) представляет собой излучение света, которое возникает в процессе электролиза сложных органических соединений и успешно применяется в ЭХЛ-излучательных устройствах. ЭХЛ применяется при физико-химическом анализе в задачах экологии, химии, биологии, медицины, в иммунном анализе. Кванты ЭХЛ являются продуктами образования электронно-возбужденных частиц в результате гомогенных химических реакций переноса электрона. Кинетика и механизм этих реакций зависят не только от состава ЭХЛ-композиции, элекролита и растворителей, но и в значительной степени от конфигурации ЭХЛ-ячейки (объемная или тонкослойная), а также от приложенного потенциала (импульсный или ток/напряжение) и т.п. Представлено математическое и численное моделирование для решения задачи переноса заряда в тонкослойных безэлектролитных ячейках.

The electrogenerated chemiluminescence (ECL) is a light-emitting phenomenon that arises during electrolysis of many organic compounds solutions and it has successful utilisation in the ECL emitting devices. On the other hand the ECL has applications in the physical and chemical analysis in ecology, chemistry, biology, medicine, immunoassays. ECL quanta are emitted by electronically excited molecules of pointed compounds products of homogeneous solution chemical electron-transfer reactions. Those reactions kinetic and mechanism depend strongly not only over ECL composition nature, electrolyte and solvents, but in great extent over ECL cell (volumetric or thin-layer) configuration, electrolysis mode (pulsed or direct current/voltage) etc. The mathematical modeling and digital simulation to solve a mass-transfer problems in thin-layer electrolyte-free cells are presented.

Подано результати досліджень процесу гасіння вапна за різних температурних режимів введення у воду замішування хімічних реагентів. Вивчено кінетику зміни розчинності та pH середовища в процесі гасіння вапна. Встановлено, що додатки соди, борної кислоти та сахарози значною мірою впливають на реакцію взаємодії CaO з водою та на властивості кінцевого продукту - гашеного вапна. На основі експериментальних досліджень сформульовано умови одержання гашеного вапна з максимальною питомою поверхнею та підвищеною хімічною активністю. Показано, що таке вапно може використовуватись в харчовій, хімічній та інших галузях промисловості.

Викладено теоретичні основи загальної та неорганічної хімії: атомно-молекулярна теорія, періодичний закон Д.І. Менделєєва, будова атома, хімічний зв'язок, енергетика і напрямленість хімічних процесів, кінетика хімічних реакцій, властивості розчинів, природа якісно-відновних процесів та їх застосування. Розглянуто властивості металів, закономірності комплексоутворення, систематику координаційних сполук, властивості та способи добування простих речовин і хімічних сполук за всіма групами періодичної системи елементів Д.І. Менделєєва.

Проведено термодинамічні та кінетичні дослідження азотування рідкого сплаву Ni - Cr при 1873 К в рамках співробітництва українських та французьких вчених з використанням різних експериментальних методів. Одержані результати добре співпадають як з точки зору визначення розчинності азоту, так і з точки зору визначення загальної кінетики першого порядку. Порівняння кінетичних постійних, одержаних обома методами, дозволяє зробити висновок про те, що кінетика азотування контролюється переносом атомів азоту до міжфазної поверхні.

За допомогою методу фіксації потенціалу на цілій клітині досліджувались трансмембранні калієві струми в соматичній мембрані нейронів гіпокампа в умовах тривалого культивування. На основі активаційних характеристик та даних щодо фармакологічної чутливості був ізольований та описаний потенціалкерований калієвий струм А-типу, що швидко інактивується (КСШI). Транзієнтний КСШI активувався при потенціалах -50...-40 мВ та був чутливим до 4-амінопіридину (4-АП). Позаклітинне прикладення 5 мМ 4-АП призводило до зменшення амплітуди КСШI на 75 , в той час як прикладення 10 мМ тетраетиламонію не викликало її помітних змін. Кінетика активації КСШI описувалась однією експонентою в четвертому ступеню. При зміні потенціалу на мембрані від -40 до 30 мВ постійна часу активації варіювала від 2.8 до 1.5 мс. Кінетика інактивації описувалась однією експонентою з постійною часу, що змінювалась від 37 мс при -45 мВ до 18 мс при 40 мВ. Криві стаціонарної активації та інактивації описувалися рівнянням Больцмана; половинне значення рівня стаціонарної інактивації досягалось при -80 мВ, а стаціонарна активація - при -25 мВ. Кінетика виходу із стаціонарної інактивації описувалась однією експонентою з постійною часу 41 мс. Робиться припущення про те, що КСШI соматичної мембрани нейронів гіпокампа протікає через калієві канали типу Kv4.2.

Наведено результати дослідження процесу виділення йоду з водних розчинів азотної кислоти та оксидів азоту. Вивчено вплив складу розчину та часу його випаровування на ступінь виділення йоду. Показано, що швидкість виділення прямо пропорційна концентрації води у системі. На основі експериментальних даних одержано математичну залежність.

Наведено узагальнені рівняння переносу для узгодженого опису електронних кінетичних та атомних дифузійних процесів у системі "метал - адсорбат - газ - вістря". Для цього використано метод нерівноважного статистичного оператора Зубарєва і отримано кінетичне рівняння для одноелектронної матриці густини та пов'язані з ним узагальнені рівняння дифузії для адсорбованих та неадсорбованих атомів газу на поверхні металу. Рівняння переносу проаналізовано для сильно та слабо нерівноважних процесів.

Вивчено кінетику окиснення вуглецю в присутності оксидів перехідних металів IV періоду в температурному інтервалі 700 - 850 К. Запропоновано математичну модель процесу. Разраховано кінетичні параметри, встановлено наявність компенсаційного ефекту.

Исследована кинетика повреждения материала твердосплавных зубков (карбид вольфрама - кобальт) буровых долот при циклическом сжимающем нагружении. Отмечены три этапа повреждения структуры до критического разрушения зубка. Установлена зависимость относительной длительности каждого этапа от амплитуды нагрузки и состава сплава.

Представлены результаты исследования процессов, которые сопровождают развитие трещин усталости при циклическом термическом и термомеханическом нагружении элементов конструкций из жаропрочных сплавов. На основании результатов экспериментального исследования кинетики повреждений материалов и численного моделирования термонапряженного состояния при нагружениях, воспроизводящих условия эксплуатации, с использованием методов механики разрушения проанализированы условия распространения усталостных трещин и высказаны рекомендации относительно оценки живучести элементов конструкций типа лопаток газотурбинных установок.

Методом структурно-гартівного аналізу розплаву чавуну, модифікованого сплавами Fe-Si-РЗМ і Fe-Si-Mg-Ca-РЗМ досліджено кінетику кристалізації чавуну з вермікулярним графітом. Встановлено, що незалежно від типу застосованого модифікатора, евтектичне перетворення в чавуні з вермікулярним графітом протікає, як при наявності контакту графітових включень, що ростуть із рідкою фазою, аналогічно чавуну з пластинчастим графітом, так і при ізоляції графітових включень від розплаву аустенітом, аналогічно чавуну з кулястим графітом.

Досліджено кінетику голографічного запису на фотополімері ФПК-488. Кінетичні криві проаналізовано в термінах рівняння Аврамі - Єрофеєва. Зроблено висновок, що для реєструючих середовищ з полімеризаційно-дифузійним механізмом запису можна реалізувати умови, в яких кінетика запису і відповідно світлочутливість матеріалу і ефективність запису будуть визначатися кінетичними параметрами полімеризаційного процесу.

На математичних моделях реконструйованого мотонейрона стовбура головного мозку з тонічно активованими збуджуючими синаптичними входами, які були однорідно розподілені по дендритному розгалуженню, вивчалася передача соматопетального струму. Сома та аксон складали постійний пасивний витік. Позасинаптична дендритна мембрана була або пасивною, або активною (за типом Ходжкіна - Хакслі). Як оцінку ефективності передачі струму вздовж різних дендритних шляхів використовували поздовжню густину мембранного струму (на одиницю довжини шляху). Внесення сталої однорідної потенціалнезалежної провідності на одиницю поверхні мембрани дозволяло моделювати згадану синаптичну активацію. Така дія завжди викликала просторово неоднорідну мембранну деполяризацію, що згасала в напрямку від дистальних кінців дендрита до соми. Причиною такої неоднорідності була перевага соматопетальної вхідної провідності над соматофугальною у кожній точці дендрита із запечатаними дистальними кінцями та витоком на соматичному кінці. В активних дендритах часткові потенціалзалежні провідності прямували за цією деполяризацією згідно з їхніми кінетиками активації-інактивації. Чим більшою була локальна деполяризація, тим більший внесок до загальної мембранної електропровідності забезпечувала калієва провідність, яка не інактивується. Внесок натрієвої провідності, що інактивується, був на порядок меншим.

Проведено стислий огляд експериментальних робіт з фосфоресценції молекулярних кристалів. Розглянуто особливості виявлення триплетних екситонів у чистих і домішкових кристалах. Особливу увагу приділено триплетним екситонним станам у кристалах бензофенону. Викладено деякі основні результати зі спектроскопії і кінетики триплетних збуджень у бензофеноні, що їх отримано в ІФ НАНУ. Обговорюється специфіка виявлення триплетних збуджень в тонких плівках і аморфній фазі бензофенону.

Доведено, що кінетика аеробного енергозабезпечення є важливим компонентом спеціальної витривалості кваліфікованих веслярів. Наведено спеціалізовані засоби тренування, спрямовані на розвиток швидкості розгортання початкових реакцій аеробного енергозабезпечення. Показано особливості динаміки навантаження з урахуванням ролі нейрогенного та гуморальних стимулів розвитку реакцій. Розроблено додаткові спеціалізовані засоби реалізації аеробної рухливості за умов змагальної діяльності.

Відомо, що проникний іон створює в порі іонного каналу локальне електричне поле, напруженість якого перевищує напруженість електричного поля, зумовленого мембранним потенціалом. В нашій роботі розглядається модель натрієвого каналу, в котрій дії проникного іона, інактивуючої частинки, а також фармакологічних агентів на рухливі заряджені групи каналу напівфеноменологічно враховуються за допомогою рівнянь руху для узагальненої структурної змінної. Стаціонарні розв'язки цих рівнянь відповідають "відкритому", "закритому" та "інактивованому" станам каналу. Тому профіль вільної енергії каналу, як функція структурної змінної, має три локальні мінімуми. Величини вільних енергій цих станів залежать як від прикладеного зовні електричного поля, так і від примембранних концентрацій проникних іонів і діючих фармакологічних агентів. Кінетика активації та інактивації натрієвого каналу розглядається як наслідок відносних змін вільної енергії, властивих трьом указаним станам даного каналу. Отримані нами результати моделювання кінетики активації та інактивації і її потенціалзалежності якісно узгоджуються з відомими експериментальними даними. Запропонована модель дозволяє кількісно передбачити залежність кінетичних характеристик натрієвого каналу від концентрацій проникних іонів і фармакологічних агентів.

Представлено всі розділи, передбачені програмою з фізичної і колоїдної хімії, серед яких: основи хімічної термодинаміки, фазові рівноваги, розчини, електрохімія, кінетика хімічних реакцій, фізикохімія дисперсних систем і поверхневих явищ, фізикохімія полімерів та їх розчинів. Розкрито значення фізколоїдної хімії як теоретичної бази спеціальних дисциплін: фармацевтичної, токсикологічної, біологічної хімії, технології ліків тощо. Наведено приклади використання того чи іншого фізико-хімічного явища у фармацевтичній практиці. Особливу увагу приділено фізико-хімічним методам: кріометрії, осмометрії, потенціометрії, кондуктометрії, полярографії, хроматографії, електрофорезу тощо, які широко застосовуються у фармації.

Викладено сучасні уявлення про електроніку та фотоніку електроорганічних реакцій складних органічних сполук у розчинах, сукупність яких є явищем електрохімічної люмінесценції (ЕХЛ). Систематизовано теоретичні й експериментальні дані про хіміко-фізичні рекомбінаційні процеси у вигляді переносу електрона (електронна кінетика ЕХЛ) і масопереносу в розчинах, що випромінюють електрохімічну люмінесценцію (дифузійно-конвективна кінетика ЕХЛ). Описано різноманітні галузі застосування ЕХЛ - оптики для гомогенного та гетерогенного аналізів, фізичної електроніки, електрохімії, медицини, екології.

Вивчено вплив Ni і Se на кінетику кристалізації Ge:Sb:Te сплавів. Виявлено, що обидва елементи підвищують стабільність аморфної структури. Кінетика кристалізації при ізотермічній обробці показує, що Ni зменшує як бар'єр термічної кристалізації, так і швидкість кристалізації. Кристалізація зразків, які містять Se, також уповільнена, можливо завдяки більш сильній енергії зв'язку цього елементу в порівнянні з Te.

Ключ. слова: nucleation, interdiffusion, interfaces, multilayers, concentration gradient
Індекс рубрикатора НБУВ: К204.32

Рубрики:

Дифузія в металах і сплавах

Шифр НБУВ: Ж14161 Пошук видання у каталогах НБУВ