Dynamics of the plasma electrolytic polishing process of austenitic steel AISI 304 in a solution of ammonium sulfate

Modern industrial technological processes together with scientific research activities require the special preparation of the metal surfaces for the further treatments. At present time the variety of techniques for the metal surface processing exist. Among them one could outline the plasma electrolytic polishing (PEP) due to its capability together with the decoration effect to enhance the surface properties. Despite the number of papers published in different journals the PEP stays an innovative surface treatment and requires further study to obtain optimal processing regimes. In present contribution the experimental study of PEP process dynamics with further numerical analysis of physical aspects for steel AISI 304 in a solution of ammonium sulfate with the mass fraction of 3% is given. After analyzing the experimental results the optimal PEP regime for the steel AISI 304 in a solution of ammonium sulfate with the mass fraction of 3% was identified.Сучасні виробнично-технологічні процеси разом з науково-дослідницькою діяльністю вимагають спеціальної підготовки металевих поверхонь для подальшої обробки. На цей час існує безліч методів обробки поверхні металу. Серед них можна виділити плазмове електролітичне полірування (PEP) через його здатність покращення властивостей поверхні з ефектом полірування. Незважаючи на число публікацій в різних журналах, PEP залишається інноваційним методом обробки поверхні та потребує подальшого вивчення для отримання оптимальних параметрів полірування. У цій статті представлено експериментальне дослідження динаміки процесу PEP з подальшим чисельним аналізом фізичних властивостей сталі AISI 304 у розчині сульфату амонію з масовою часткою 3%. Після аналізу експериментальних результатів було визначено оптимальний режим PEP для сталі AISI 304 у розчині сульфату амонію з масовою часткою 3%.Современные производственно-технологические процессы вместе с научно-исследовательской деятельностью требуют специальной подготовки металлических поверхностей для дальнейшей обработки. В настоящее время существует множество методов обработки поверхности металла. Среди них можно выделить плазменную электролитическую полировку (PEP) из-за ее способности улучшения свойств поверхности с эффектом полировки. Несмотря на число публикаций в разных журналах, PEP остается инновационным методом обработки поверхности и требует дальнейшего изучения для получения оптимальных режимов полирования. В данной статье представлено экспериментальное исследование динамики процесса PEP с дальнейшим численным анализом физических свойств стали AISI 304 в растворе сульфата аммония с массовой долей 3%. После анализа экспериментальных результатов был определен оптимальный режим PEP для стали AISI 304 в растворе сульфата аммония с массовой долей 3%

Electrolysite-plasma smoothing of relief on targets modified by a high-current relativistic electron beam

The problem of the appearance of a relief on the surface of metals, which was modified by high-current relativistic electron beams, is considered. The technological promise of this modification is shown. The possibility of using the electrolytic-plasma treatment method for smoothing the emerging relief is experimentally investigated. It is shown that electrolytic-plasma processing reduces the surface roughness several times without significantly damaging the modified layer. The obtained results indicate the prospects of using surface modification by highcurrent electron beams in combination with electrolytic-plasma processing.Розглянуто проблему виникнення рельєфу на поверхнях металів, що модифіковані потужнострумовим релятивістським електронним пучком. Показана технологічна перспективність даної модифікації. Експериментально досліджена можливість застосування методу електролітно-плазмової обробки для згладжування рельєфу. Показано, що електролітно-плазмова обробка знижує шорсткість поверхні в кілька разів без істотного пошкодження модифікованого шару. Отримані результати вказують на перспективність використання модифікації поверхні потужнострумовим електронним пучком у комбінації з електролітноплазмовою обробкою.Рассмотрена проблема возникновения рельефа на поверхностях металлов, модифицированных сильноточными релятивистскими электронными пучками. Показана технологическая перспективность данной модификации. Экспериментально исследована возможность применения метода электролитноплазменной обработки для сглаживания возникающего рельефа. Показано, что электролитно-плазменная обработка снижает шероховатость поверхности в несколько раз без существенного повреждения модифицированного слоя. Полученные результаты указывают на перспективность использования модификации поверхности сильноточными электронными пучками в комбинации с электролитноплазменной обработкой

THE ANALYSIS OF THE PROSPECTS FOR AEROBIC TREATMENT OF GARBAGE DUMPS AND SOLID WASTE LANDFILLS INFILTRATES

Проаналізовано перспективи аеробного очищення інфільтратів сміттєзвалищ і полігонів твердих побутових відходів. Встановлено, що у проблемі ліквідації екологічної небезпеки, спричиненої фільтратами Грибовицького сміттєзвалища, потрібно виділити етап очищення накопичених фільтратів з метою реалізації рекультивації сміттєзвалища та етап очищення фільтратів, які постійно будуть утворюватись в тілі рекультивованого сміттєзвалища. Ці етапи істотно відрізняються за об'ємами фільтрату, який надходить на перероблення, його фізико-хімічними характеристиками та часом реалізації кожного із етапів, тому передбачувати для реалізації цих двох етапів одну технологію неефективно із технологічної та фінансової позицій. Запропоновано попереднє очищення інфільтрату Грибовицького сміттєзвалища здійснювати в аеробній лагуні, а доочищення – на каналізаційних очисних спорудах Львова. У лабораторних умовах досліджено аеробну стадію (у статичних та динамічних умовах). Аналіз результатів дослідження аеробного біологічного очищення в динамічному режимі свідчить про оптимальний час затримки фільтрату в аеробній лагуні 8-10 днів. Унаслідок цього досягається зменшення ХСК майже вдвічі та очищення від амонійного азоту на 35 %. На основі проведених досліджень на пілотній установці, що імітує роботу Львівських каналізаційних очисних споруд, встановлено мінімально допустимий рівень розведення фільтратів міськими стоками з метою забезпечення ефективної роботи цих очисних споруд.Проведен анализ перспектив аэробной очистки инфильтратов мусоросвалок и полигонов твердых бытовых отходов. Установлено, что в проблеме ликвидации экологической опасности, вызванной фильтратами Грибовической мусоросвалки, следует выделить этап очистки накопленных фильтратов с целью реализации рекультивации мусоросвалки и этап очистки фильтратов, которые постоянно будут образовываться в теле рекультивированной мусоросвалки. Эти этапы коренным образом отличаются по объемам фильтрата, который поступает на переработку, его физико-химических характеристикам и временем реализации каждого из этапов. Поэтому предусматривать для реализации этих двух этапов одну технологию неэффективно с технологической и финансовой позиций. Предложена предварительная очистка инфильтрата Грибовической мусоросвалки осуществлять в аэробной лагуне, а доочистку – на канализационных очистных сооружениях Львова. В лабораторных условиях исследована аэробная стадия (в статических и динамических условиях). Анализ результатов исследований аэробной биологической очистки в динамическом режиме свидетельствует об оптимальном времени задержки фильтрата в аэробной лагуне 8-10 дней. В результате достигается уменьшение ХПК почти в два раза и очистка от аммонийного азота на 35 %. На основании проведенных исследований на пилотной установке, которая имитирует работу Львовских канализационных очистных сооружений, установлен минимально допустимый уровень разведения фильтратов городскими стоками с целью обеспечения эффективной работы этих очистных сооружений.The problems of the garbage dumps and solid waste landfills infiltrates treatment arise throughout the whole period of design, operation and planned closure of these facilities. The problem is particularly acute for Ukraine, although to a slightly less extent it is relevant for Sweden, Norway, Finland and other countries. To investigate the efficiency of the method of biological treatment in aerobic lagoons for the infiltrates treatment of Hrybovychi landfill, we conducted a research in the laboratory conditions close to industrial technology. The investigation of the filtrate impact on the biological treatment process at the wastewater treatment plants in the city of Lviv was conducted at the experimental installation, imitating sewage treatment facilities. The analysis of the studies of aerobic biological treatment in a static mode shows that for the period of a 16-day cycle, almost double reduction of COD and more than 3 times decrease in the concentration of ammonium ions have been achieved. Microbiological analysis discovered a wide range of aerobic microbiological culture as a part of the treated filtrate, which is different from the culture of urban sludge treatment plants. The composition of this culture and the rules of its development need further research. The analysis of the studies of aerobic biological treatment in a dynamic mode indicates the optimum time of filtrate delay in an aerobic lagoon for 8-10 days. As a result, there is almost double reduction of COD and purification of ammonia nitrogen by 35 %. The influence of the aeration degree and temperature on the process of treatment, the effectiveness of the use of artificial media for immobilization of microbiological culture and the dynamics of this culture immobilization require further research. Based on the research conducted at the pilot installation, imitating the work of Lviv sewage treatment facilities, the minimum acceptable degree of filtrates dilution with urban runoff was set to ensure the effective operation of treatment facilities

Thermodynamic study of phase equilibrium of superionic alloys of Ag₃SBr_1-xCl_x system in the concentration range 0.0–0.4 and temperature range 370–395 K

Thermodynamic assessment of the phase stability of the solid solutions of superionic alloys of the Ag3SBr1-xClx (I) system in the concentration range 0 ≤ x ≤ 0.4 and temperature range 370–395 K was performed. Partial functions of silver in the alloys of solid solution were used as the thermodynamic parameters. The values of partial thermodynamic functions were obtained with the use of the electromotive force method. Potential-forming processes were performed in electrochemical cells. Linear dependence of the electromotive force of cells on temperature was used to calculate the partial thermodynamic functions of silver in the alloys. The serpentine-like shape of the thermodynamic functions in the concentration range 0–4 is an evidence of the metastable state of solid solution. The equilibrium phase state of the alloys is predicted to feature the formation of the intermediate phase Ag3SBr0.76Cl0.24, and the solubility gap of the solid solution ranges of Ag3SBr0.76Cl0.24 and Ag3SBr

Adaptive mechanisms of a mouse locomotor muscles "m.soleus" and "m.edl" the conditions of the allergic modification of the organism

The relevance of the problem discussed in the article is connected to the fact that mandatory athletes’ vaccination before competitions leads to the change in the function of the muscular system, the mechanisms of which have not yet been fully clarified. The purpose of the article is to determine the mechanism of a mouse skeletal muscles adaptation (SM) ("fast" (in case of m.edl) and "slow" (in case of m.soleus) in case of allergic alteration. The following research methods were used in the presented work: registration of the constrictive function of the abovementioned muscles in vitro to the humoral constriction initiators (carbacholinum and KCI) and determination of malonyldialdehyde (MDA) level in them, just as the indicators of the oxidant and antioxidant equilibrium. It has been demonstrated that the change in the “slow” muscle strength correlates with the MDA level dynamics, evidently, reflects the adaptation processes during the allergic modification. "Fast" muscles turn out to be more sustainable to oxidative stress which is most probably achieved by the work of compensatory mechanisms and is expressed in quite minor changes in the MDA dynamics. The article can be used in the search of the new possibilities for the correction of the locomotor muscles function in the conditions of the allergy, аnd also while the therapeutic impact strategy is determined, taking into account their fiber composition. © 2020 North Atlantic University Union NAUN. All rights reserved

Вплив хімічного складу і температури електроліту на розмір та структуру нанокристалів сульфіду кадмію, отриманих електролітичним методом

Нанокристали сульфіду кадмію (CdS) отримано електролітичним методом в скляному електролізері з кадмієвими електродами. В якості електроліту використано розчини Na2S2O3, Na2SO3 та Na2S в дистильованій воді. При електролізі температура електроліту становила Т = 292 К або 371 К, час синтезу t = 2-3 год, напруга між електродами U ~ 10 В, а густина струму j = 7.0·10 – 3 А/см2. Встановлено, що хімічний склад отриманих фаз залежить від електроліту та температури синтезу. Сульфід кадмію, як однофазний продукт реакції, отримано з розчинів Na2S2O3 та Na2S при Т = 371 К. При використанні інших електролітів та температур окрім сульфіду кадмію отримано додаткові фази CdCO3 та Cd. Розмір синтезованих наночастинок, їхню кристалічну структуру визначено за даними рентгенівського дифракційного аналізу з використанням формул Дебая-Шеррера і Вільямсона-Холла. При пониженні температури розчину Na2S2O3 від Т = 371 К до Т = 292 К розміри синтезованих наночастинок CdS зменшуються. Для кубічної та гексагональної модифікацій нанокристалів CdS розраховано значення механічних напружень. Досліджено спектри комбінаційного розсіювання світла нанокристалів сульфіду кадмію, отриманих з розчину Na2S2O3. Встановлено наявність смуг розсіювання з частотним положенням ν = 302 см – 1, 603 см – 1 та 900 см – 1, інтенсивність котрих монотонно зменшується. Детально проаналізовано отримані експериментальні результати та опубліковані літературні дані. Встановлено, що фазовий перехід сфалеритвюрцит відбувається при відпалі нанокристалів CdS при Т = 773 К. Результатом фазового переходу є збільшення розмірів та зменшення механічних напружень нанокристалів сульфіду кадмію.Cadmium sulfide (CdS) nanocrystals were produced by the electrolytic method in a glass electrolyzer with cadmium electrodes. Solutions of sodium thiosulfate (Na2S2O3), sodium sulfite (Na2SO3) and sodium sulfide (Na2S) in distilled water were used as electrolytes. It was determined that the composition of the obtained phases depends on the electrolyte and the synthesis temperature. Cadmium sulfide as a singlephase reaction product was obtained from Na2S2O3 and Na2S solutions at T = 371 K. The use of other electrolytes and temperatures yields additional phases CdCO3 and Cd, besides CdS. The size of the synthesized nanoparticles and their crystal structure were evaluated from XRD data using Debye-Scherrer and Williamson-Hall formulae. The size of CdS nanoparticles decreases as the temperature of sodium thiosulfate solution lowers from T = 371 K to T = 292 K. The values of mechanical stress were calculated for the cubic and hexagonal modifications of CdS nanocrystals. Raman spectra of cadmium sulfide nanocrystals obtained from sodium thiosulfate solution were investigated. Scattering bands at frequency positions 302 cm – 1, 603 cm – 1, and 900 cm – 1, with monotonously decreasing intensity, were recorded. Detailed analysis of produced experimental results and reported literature data was undertaken. It was established that the phase transition from the cubic sphalerite to hexagonal wurtzite takes place during the annealing of nanocrystals at T = 773 K. The phase transition results in increased size and lower mechanical stress in cadmium sulfide nanocrystals