Dynamics of electrocrystallization of dendritic zinc deposits in galvanostatic and potentiostatic modes

In the work the dynamics of growth of zinc dendritic deposits in the galvanostatic and potentiostatic modes from an electrolyte containing 0.3 mol/L of ZnO, and 4 mol/L of NaOH has been studied. It has been shown that in galvanostatic conditions decrease in the elongation rate of dendrites and change in the deposit structure from dendritic to compact accompanied by increasing density and decreasing through-thickness porosity are observed. In potentiostatic conditions dendrites grow at a constant rate and the structure of the deposit varies little. The results have been confirmed by electron microscopic studies of morphology of zinc particles

Визначення методом ВЕРХ вмісту супутніх домішок у таблетках глімепіриду

Glimepiride is one of the modern and effective drugs that counteract diabetes mellitus type 2. Like other drugs glimepiride must comply with quality standards set by relevant government departments.Aim. To determine the content of related impurities in glimepiride tablets in order to assess the drug quality.Materials and methods. The study was performed by the reversed-phase HPLC with a spectrophotometric detector in the isocratic mode, in the UV-region of the spectrum. To determine impurities the method of comparison with the solution having the known concentration of impurities and the active substance was used.Results and discussion. It has been shown that the drug contains ≤ 0.18 % of identified and unidentified impurities.Conclusions. The purity of the drug complies with the requirements of normative documents.Глимепирид – современное лекарство, эффективно противодействующее диабету 2-го типа. Как и другие лекарственные средства, глимепирид должен соответствовать стандартам качества, установленным уполномоченными государственными учреждениями.Цель работы. Для оценки качества лекарства был проведен контроль содержания сопутствующих примесей в таблетках глимепирида. Материалы и методы. Исследования осуществлялись методом обращенно-фазовой ВЭЖХ на спектрофотометрическом детекторе в изократическом режиме с детектированием в УФ-области спектра. Для установления содержания примесей использовался метод сравнения с раствором, содержащим известную концентрацию примесей и основного вещества.Результаты и их обсуждение. Лекарственный препарат содержит ≤ 0,18 % идентифицированных и неидентифицированных примесей. Выводы. Показано, что по проверенному показателю таблетки глимепирида соответствуют требованиям нормативных документов. Одним із сучасних і ефективних ліків, що протидіють діабету 2-го типу, є глімепірид. Як і інші лікарські засоби, глімепірид повинен відповідати стандартам якості, встановленим уповноваженими державними установами.Мета роботи – здійснення контролю якості супутніх домішок таблеток глімепіриду. Матеріали та методи. Дослідження проводились методом обернено-фазової ВЕРХ на спектрофотометричному детекторі в ізократичному режимі з детектуванням в УФ-області спектра. Для визначення вмісту домішок був застосований метод порівняння з розчином, що має відому концентрацію домішок і основної речовини.Результати та їх обговорення. Показано, що лікарський препарат містить ≤ 0,18 % ідентифікованих та неідентифікованих домішок. Висновки. За перевіреним показником таблетки глімепіриду відповідають вимогам нормативних документів.

Дослідження кількісного вмісту, гастрорезистентності і супровідних домішок таблеток пантопразолу методом ВЕРХ

The quality control of pantoprazole tablets of foreign manufacture has been carried out by the method of reversephase HPLC. The quantitative determination, the assessment of gastro-resistance and the content of related impurities have been conducted. The test results are summarized in five Tables, and the chromatogram of pantoprazole test solution is shown in Fig. The quantitative determination of the active substance was performed by the external standard method. It has been found that the content of the substance in the medicine is 40.2 mg (100.5%), i.e. within the normal range. The gastro-resistance study demonstrated that after treating with decimolar solution of hydrochloric acid 0.4% of pantoprazole was dissolved. Thus, the medicine complies with the manufacturer’s specifications. Determination of related impurities was performed using the method of the reference solution (with the known concentration of the impurity for identified impurities) and comparing with a dilute solution of the active substance (for unidentified impurities). The solution for the system suitability test (containing pantoprazole and impurities – sulphone and sulphide), reference solutions (with the pantoprazole concentration of 0.1% and 1.0% of the test solution, respectively) and the test solution were prepared to determine the amount of impurities. Our studies have shown that pantoprazole tablets contain 0.17% of the identified and 0.10% of the unidentified impurities (the total content of all impurities is up to 0.27%). Thus, the pantoprazole parameters tested correspond to the regulatory requirements, and this medicine is safe for consumers.В работе методом обращенно-фазовой ВЭЖХ осуществлен контроль качества лекарственного средства пантопразола (таблетки иностранного производства). Проведено количественное определение, оценка гастрорезистентности и содержания сопутствующих примесей. Результаты испытаний обобщены в пяти таблицах, а хроматограмма испытуемого раствора пантопразола приведена на рисунке. Количественное определение действующего вещества выполняли методом внешнего стандарта. Установлено, что содержание субстанции в лекарственном средстве составляет 40,2 мг (100,5%), т. е. находится в пределах нормы. Исследования на гастрорезистентность показали, что после обработки децимолярным раствором хлоридной кислоты растворилось 0,4% пантопразола, т.е. лекарственное средство соответствует требованиям спецификации производителя. Определение сопутствующих примесей проводили сравнением с раствором с известной концентрацией примеси (для идентифицированных примесей) и сравнением с разбавленным раствором основного вещества неидентифицированных примесей). Для выяснения количества примесей были приготовлены раствор для тестирования пригодности системы (содержащий пантопразол и примеси – сульфон и сульфид), растворы сравнения (с концентрацией пантопразола, соответственно, 0,1% и 1,0% от исследуемого раствора) и исследуемый раствор. Проведенные нами исследования показали, что таблетки пантопразола содержат 0,17% идентифицированных и 0,10% неидентифицированных примесей, т.е. суммарное содержание всех примесей – до 0,27%. Таким образом, по проверенным показателям лекарственный препарат пантопразол соответствует требованиям нормативной документации и является безопасным для потребителей. Методом обернено-фазової ВЕРХ здійснено контроль якості лікарського засобу пантопразолу (таблетки іноземного виробництва). Проведено кількісне визначення, оцінка гастрорезистентності і вмісту супровідних домішок. Результати випробувань узагальнені в п’яти таблицях, а хроматограма досліджуваного розчину пантопразолу наведена на рисунку. Кількісне визначення діючої речовини виконували методом зовнішнього стандарту. Встановлено, що вміст субстанції в лікарському засобі становить 40,2 мг (100,5%), тобто знаходиться в межах норми. Дослідження на гастрорезистентність показали, що після обробки децимолярним розчином хлористоводневої кислоти розчинилось 0,4% пантопразолу, тобто лікарський засіб задовольняє вимогам специфікації виробника. Визначення супровідних домішок проводили порівнянням з розчином з відомою концентрацією домішки (для ідентифікованих домішок) і порівнянням з розведеним розчином основної речовини (для неідентифікованих домішок). Для з’ясування кількості домішок були приготовлені розчин для тесту придатності системи (який містить пантопразол і домішки сульфон та сульфід), розчини порівняння (з концентрацією пантопразолу, відповідно, 0,1% і 1,0% від досліджуваного розчину) і досліджуваний розчин. Проведені нами випробування показали, що таблетки пантопразолу містять 0,17% ідентифікованих і 0,10% неідентифікованих домішок, тобто сумарний вміст усіх домішок – до 0,27%. Таким чином, за перевіреними показниками лікарський засіб таблетки пантопразолу відповідає вимогам нормативної документації і є безпечним для споживачі

Измерение удельной поверхности рыхлого осадка меди электрохимическими методами

In the work the surface area of the electrode with dispersed copper deposit obtained within 30 seconds was evaluated by techniques of chronopotentiometry (CPM) and impedance spectroscopy. In method CPM the electrode surface available for measurement depends on the value of the polarizing current. At high currents during the transition time there is a change of surface relief that can not determine the full surface of loose deposit. The electrochemical impedance method is devoid of this shortcoming since the measurements are carried out in indifferent electrolyte in the absence of current. The area measured by the impedance is tens of times higher than the value obtained by chronopotentiometry. It is found that from a solution containing sulfuric acid the deposits form with a high specific surface area. Based on these data it was concluded that the method of impedance spectroscopy can be used to measure in situ the surface area of the dispersed copper deposits.В работе проведена оценка площади поверхности электрода с дисперсным осадком меди, полученным в течение 30 секунд методами хронопотенциометрии (ХПМ) и импедансной спектроскопии. В методе ХПМ поверхность электрода, доступная для измерения, зависит от величины поляризующего тока. При больших токах в течение переходного времени происходит изменение рельефа поверхности, что не позволяет определить полную поверхность рыхлого осадка. Метод электрохимического импеданса лишен этого недостатка, так как измерения проводятся в индифферентном электролите в отсутствие тока. Площадь, измеренная методом импеданса, в десятки раз превышает значения, полученные методом хронопотенциометрии. Установлено, что из раствора, содержащего серную кислоту, формируются осадки с высокой удельной поверхностью. На основании полученных данных сделан вывод, что метод импедансной спектроскопии может быть использован для измерения in situ площади поверхности дисперсных осадков меди

Determination of the Growth Time Period of Loose Zinc Deposit Using Interval Analysis Methods

Abstract: A characteristic of obtaining metal powders by direct current electrolysis is changes in the morphology of particles over the loose deposit layer thickness up to the formation of large spherulites. Deposits should be periodically removed from the cathode in order to obtain a powder with homogeneous composition. This paper justifies the choice of the parameter describing the change in loose deposit properties and proposes a method for determining the periodicity of its removal from the cathode. Loose zinc deposits were obtained at 25°C from zincate electrolyte containing 0.3 mol L–1 of ZnO and 4 mol L–1 of NaOH at a current setpoint exceeding six times the limiting diffusion current calculated using the smooth electrode. Electrode potential, deposit thickness and evolved hydrogen volume were measured directly in the process of electrolysis. Current redistribution between the metal reduction and hydrogen evolution leads to a change in the structure of loose deposit particles. It is shown that the differential current efficiency of zinc is the parameter describing the change in the loose zinc deposit density. Its value should not exceed 0.96, in order to ensure deposition of loose deposit with homogeneous properties. A further increase in current efficiency will lead to the formation of aggregates at the deposit growth front. It is proposed to determine the periodicity of loose deposit removal from the cathode using the empirical equation for the time dependency of differential current efficiency of zinc. The mathematical and statistical analysis of the data obtained in six replicates was carried out. The interval approach made it possible to significantly narrow the range of permissible differential current efficiency values and, as a consequence, to determine empirical equation coefficients with acceptable accuracy and calculate the growth time period of a deposit with homogeneous structure. The obtained approach can be used to estimate the time period of loose metal deposition accompanied by hydrogen evolution. © 2020, Allerton Press, Inc.This study was supported by the Government of the Russian Federation, regulation no. 211, state assignment no. 0836-2020-003

Statistical Analysis of the Distribution of Impurities during Copper Electrorefining

Abstract: Electrolytic copper refining allows one to obtain high-purity copper, so analyzing the main ways impurities transition into electrolysis products is a relevant problem. Solving it makes it possible to control the process when changing the composition of raw materials and, as a result, the content of impurities in the anodes. In this work, on the basis of a complex analysis and synchronization of a large array of data on impurity concentrations in various industrial environments obtained on a series of commercial cells, the directions of the flow of impurities is determined and the relationship between the content of impurities in the different products of the electrolysis (slime, electrolyte, and copper cathode) is established. It is shown that the transition of impurities from one process medium (source) to another (receiver) occurs by four main schemes: linear increase, no visible dependence, the presence of the limit concentration in the receiver, and the presence of the threshold concentration in the source. The results of a statistical analysis of the distribution of six impurities (bismuth, arsenic, lead, sulfur, nickel, and silver) belonging to different groups are presented in four main pairs of the impurity source–receiver: anode–solution, anode–slime, slime–cathode, and solution–cathode. For all dependencies of the impurity concentration in the source on the content in the receiver, the coefficients of linear regression equations are determined and their significance is estimated. The coefficients make it possible to explain the pathways of the impurity transition observed in the commercial cells and predict the quality of cathode copper and the composition of slime when the anode composition changes. Calculations show that the accumulation of impurities in the cathodes is due to the occlusion of slime particles and the incomplete removal of the solution from the surface of commercial cathodes rather than electrochemical reactions. Attempts to improve and develop the technology of copper electrorefining should be focused on finding surfactants that would prevent the adsorption of suspended slime particles on the cathode surface, as well as on more completely washing the electrolyte off of them. © 2021, Allerton Press, Inc.This work is performed in the frame of the State Assignment number 075-03-2020-582/1 dated 18.02.2020 (the theme number 0836-2020-0037)

Sedimentation of Ultradispersed Diamonds in the Citrate Copper-Plating Electrolyte

Abstract—The aggregation and sedimentation of ultradispersed diamonds (UDDs) in a citrate copper-plating electrolyte (CCPE) used to fabricate composite electrochemical coatings are investigated. The sedimentation and aggregation stability is investigated in order to select the UDD concentration in the CCPE. This is necessary to fabricate composite copper coatings with improved operational characteristics (increased hardness, wear resistance, and corrosion resistance), as well as impart them new properties (antifriction and catalytic). The UDD content in the electrolyte varies in limits from 0.2 to 2.0 g/L. The size distribution of the UDD particles in the electrolyte immediately after the suspension preparation and after the 10-day holding is determined using a Malvern Mastersizer 2000 laser diffraction analyzer. The aggregation and sedimentation stability of the UDD suspension in the CCPE is investigated by the gravimetric method with the continuous weighing of a quartz small cap immersed into this suspension. The quartz cap is associated with a Sartorius R200D analytical balance with the help of a quartz wire. The experimentally determined time dependence of the weight of settling UDD particles is Q = f(t). The relative size distribution of the particles is determined from this dependence. It is established that the sedimentation stability is substantially affected by the aggregation of the particles, the intensity of which increases with an increase in the UDD concentration. The results satisfying the requirements on the aggregation and sedimentation stability are found for the UDD suspension in the CCPE with a concentration of 1.0 g/L. In this case, the high content of the dispersed phase is combined with aggregation and sedimentation stability, which makes it possible to fabricate copper composite coatings with improved operational properties. © 2019, Allerton Press, Inc

Выбор условий получения электролитических порошков цинка для металлнаполненных композиций

The paper presents a method of obtaining high-dispersed zinc powders by electrolysis and comparison of the properties of zinc-rich compositions prepared using as a pigment zinc powders obtained by different methods. Measurements have shown that the electrical conductivity of zinc-rich coatings containing electrolytic zinc powder, not inferior to the conductivity of the film with powder PZHD-0 obtained by the method of evaporation-condensation, despite the significant difference in the amount of zinc pigment. On the basis of the received data we can conclude that the use of electrolytic zinc powder as a pigment will significantly save zinc.В работе представлен способ получения высокодисперсных порошков цинка электролизом и сравнение свойств цинкнаполненных композиций, приготовленных с применением в качестве пигмента цинковых порошков, полученных разными методами. Проведенные измерения показали, что удельная электропроводность цинкнаполненных покрытий, содержащих электролитический порошок цинка, не уступает по проводимости пленкам с порошком ПЦВД-0, полученного методом испарения-конденсации, несмотря на существенное различие в количестве цинкового пигмента. На основании полученных данных можно сделать вывод, что использование электролитического порошка цинка в качестве пигмента позволит значительно экономить цинк.This work was supported by RFBR, project number 11-03-00226.Работа выполнена при поддержке РФФИ, проект № 11-03-00226

Статистический анализ распределения примесей при электрорафинировании меди

Electrolytic copper refining makes it possible to obtain high purity metal, so the analysis of the main ways of impurity transition into electrolysis products is an actual problem. If it is solved, the process can be controlled when changing the composition of raw materials and, as a result, the content of impurities in the anodes. This paper uses the comprehensive analysis and synchronization of a large array of data on impurities concentrations in various process media (anodes, electrolyte, slime, and cathode metal) obtained on the series of commercial cells to identify the directions of impurity flows and relationship between their content in these media. It is shown that the transition of impurities from one process medium (source) to another (receiver) is implemented according to four main patterns: linear increase, no visible dependence, the presence of a limit concentration in the receiver and the presence of a threshold concentration in the source. The paper provides the results obtained in the statistical analysis of the distribution of six impurities (bismuth, arsenic, lead, sulfur, nickel and silver) belonging to different groups in four main pairs of the impurity source – receiver: anode – solution, anode – slime, slime – cathode, solution – cathode. The coefficients of linear regression equations are determined and their significance is estimated for all dependencies of the impurity concentration in the source on the content in the receiver. The coefficients obtained make it possible to explain the impurity transition paths observed in the commercial cells and predict the quality of cathode copper and the composition of slimes when the anode composition changes. The calculations showed that impurities are accumulated in cathodes due to the occlusion of slime particles and incomplete solution removal from the surface of commercial cathodes rather than due to electrochemical reactions. The copper electrorefining technology should be improved and developed so as to find surface-active additives that would prevent the adsorption of suspended slime particles on the cathode surface, as well as better wash them from the electrolyte.Электролитическое рафинирование меди позволяет получать металл высокой степени чистоты, поэтому анализ основных путей перехода примесей в продукты электролиза является актуальной проблемой, решение которой дает возможность управлять технологическим процессом при изменении состава сырья и, как следствие, содержания примесей в анодах. В настоящей работе на основе комплексного анализа и синхронизации большого массива данных по концентрации примесей в различных технологических средах (аноды, электролит, шлам и катодный металл), полученных на сериях товарных ванн, определены направления потока примесей и выявлены связи между их содержанием в этих средах. Показано, что переход примесей из одной технологической среды (источник) в другую (приемник) реализуется по четырем основным схемам: линейное увеличение, отсутствие видимой зависимости, наличие предельной концентрации в приемнике и наличие пороговой концентрации в источнике. Приведены результаты статистического анализа распределения 6 примесей (висмут, мышьяк, свинец, сера, никель и серебро), относящихся к разным группам, в четырех основных парах источник примеси – приемник: анод–раствор, анод–шлам, шлам–катод и раствор–катод. Для всех зависимостей концентрации примеси в источнике от содержания в приемнике определены коэффициенты линейных уравнений регрессии и проведена оценка их значимости. Полученные коэффициенты позволяют объяснить наблюдаемые в промышленном электролизере пути перехода примесей и прогнозировать качество катодной меди и состав шламов при изменении состава анодов. Проведенные расчеты показали, что накопление примесей в катодах происходит не столько за счет электрохимических реакций, сколько вследствие окклюзии частиц шлама и неполного удаления раствора с поверхности товарных катодов. Совершенствование и развитие технологии электролитического рафинирования меди должно быть направлено на поиск поверхностно-активных веществ, которые бы способствовали предотвращению адсорбции частиц взвешенного шлама на поверхности катодов, а также улучшению их отмывки от электролита

Approach to Estimating the Permeability of Metal Foams for Hydrogen Evolution

В соответствии с теорией протекания предложен подход, позволяющий на основе анализа количества и расположения выходов каналов на поверхности пен, оценить их проницаемость для эвакуации газа при получении водорода щелочным электролизом. Увеличение «массы» бесконечного кластера и числа связей коррелирует с уменьшением катодного перенапряжения.An approach based on percolation theory allows estimating channels permeability for hydrogen evacuation during alkaline electrolysis. Estimation is based on the analysis of number and location of channels on the foams surface. An increase in the infinite cluster “mass” and in the bonds number correlate with cathodic overvoltage decrease