Lattice dynamics of anharmonic solids from first principles

An accurate and easily extendable method to deal with lattice dynamics of solids is offered. It is based on first-principles molecular dynamics simulations and provides a consistent way to extract the best possible harmonic - or higher order - potential energy surface at finite temperatures. It is designed to work even for strongly anharmonic systems where the traditional quasiharmonic approximation fails. The accuracy and convergence of the method are controlled in a straightforward way. Excellent agreement of the calculated phonon dispersion relations at finite temperature with experimental results for bcc Li and bcc Zr is demonstrated

EXTRACTION OF SOLUBLE COMPONENTS FROM POROUS INERT PARTS

Досліджено замкнений періодичний процес екстрагування розчиненого компоненту купруму сульфату з пористих частинок каоліну. Наведено методику проведення експериментальних досліджень. Експериментально визначено зміну концентрації купруму сульфату в екстрагенті – дистильованій воді. Складено матеріальний баланс процесу екстрагування. Для умов інтенсивного перемішування, що забезпечує внутрішньодифузійний процес, сформульовано математичну модель кінетики екстрагування, яка складається з диференціального рівняння молекулярної дифузії для частинок кулястої форми. Диференціальне рівняння доповнено початковими та граничними умовами. Наведено теоретичне рішення задачі, що дає змогу визначити середню по зерну концентрацію розчинного компонента у твердій фазі. Це рішення трансформувалось у теоретичну залежність для визначення концентрації у рідинній фазі, використовуючи для цього рівняння матеріального балансу. Для визначення коефіцієнта внутрішньої дифузії експериментальні результати представлено графічно. Враховуючи, що теоретичне рішення є сумом членів і за високих значень часу екстрагування можна скористатись тільки першим членом суми, рішення подано у напівлогарифмічній системі координат. Для цього визначено перший корінь характеристичного рівняння. З графічної залежності визначено тангенс кута нахилу прямої лінії, що є областю регулярного режиму. Визначено коефіцієнт внутрішньої дифузії, який для досліджуваної системи становить 3,7×10–10 м2/с.Исследован замкнутый периодический процесс экстрагирования растворимого компонента купрума сульфата из пористых частиц каолина. Приведена методика проведения экспериментальных исследований. Экспериментально определено изменение концентрации купрума сульфата в экстрагенте, которым служила дистиллированная вода. Составлен материальный баланс процесса экстрагирования. Для условий интенсивного перемешивания, которое обеспечивает внутренне диффузионный процесс, сформулирована математическая модель кинетики экстрагирования, которая состоит из дифференциального уравнения молекулярной диффузии для частиц шарообразной формы. Дифференциальное уравнение дополнено начальными и граничными условиями. Приведено теоретическое решение задачи, позволяющее определить среднюю по зерну концентрацию растворимого компонента в твердой фазе. Данное решение трансформировалось в теоретическую зависимость для определения концентрации в жидкой фазе, используя с этой целью уравнение материального баланса. С целью определения коэффициента внутренней диффузии экспериментальные результаты представлены графически. Учитывая, что теоретическое решение представляет собой сумму членов и при больших значениях времени экстрагирования можно воспользоваться только первым членом суммы, решение представлялось в полулогарифмической системе координат. С этой целью определялся первый корень характеристического уравнения. Из графической зависимости находился тангенс угла наклона прямой, представляющей собой область регулярного режима. Определен коэффициент внутренней диффузии, который для исследованной системы имеет значение 3,7×10–10 м2/с.Extraction processes are widely used in the chemical and related industries. This process belongs to the mass-exchange in the solid-liquid system. The extracted substance may be in a solid inert phase in a liquid or solid state. The closed periodic process of extraction of the dissolved component of copper sulfate from porous kaolin particles was investigated. The method of carrying out of experimental studies of extraction in the apparatus of periodic action with mechanical mixing of the medium and providing the internal diffusion process was given. The change of concentration of the copper sulfate in the extractant – distilled water has been experimentally determined. For this purpose, samples were selected and analyzed for the content of copper sulphate in samples. The material balance of the extraction process was formed and the change of working concentrations in the solid and liquid phases was determined. For the conditions of intense mixing, which provides the internal diffusion process, a mathematical model of the kinetics of extraction, which consists of a differential equation of molecular diffusion for spherical particles, is formulated. The differential equation is supplemented by the initial and boundary conditions. The theoretical solution of the problem, which allows determining the average concentration by the grain of the soluble component in the solid phase, is given. This solution was transformed into a theoretical dependence for determining the concentration in the liquid phase, using for this the equation of the material balance. In order to determine the coefficient of internal diffusion, the experimental results were presented graphically. Considering that the theoretical solution is the sum of members and for high values of the extraction time, which is presented in dimensionless form by the Fourier number, only the first member of the sum can be used, the solution was represented in a semi-logarithmic coordinate system. For this purpose, the first root of the characteristic equation was determined. From the graphic dependence we found the tangent of the angle of inclination of the straight line, which is a region of the regular regime. The coefficient of internal diffusion was determined, which is 3.7×10-10 m2/s for the system under study

ТЕПЛОМАСООБМІН У СИСТЕМІ ТВЕРДЕ ТІЛО – РІДИНА З ПОВЕРХНЕВИМ ДЖЕРЕЛОМ ТЕПЛА

The interaction between a solid (zinc) and a liquid reagent (a solution of hydrochloric acid) was studied theoretically and experi-mentally. These processes are used in the dimensional processing of metals in order to give those appropriate shapes. A cylindrical zinc billet was used as the object of the study. The billet lateral surface is protected by an acid-resistant coating and the dissolution process occurred only along the plane of the work piece section. The experimental installation scheme with the description of ex-perimental researches technique is resulted too. The zinc billet dissolution proceeds with the release of the gaseous phase during the nucleation of the bubbles, growth and separation from the solid surface where they nucleate. It promotes intensive mixing of the liq-uid and turbulizes the boundary diffuse layer. As a result, the process of maso-visualization is intensified. This process is controlled by diffusion and its intensity is determined by the mass-transfer coefficient. The value of the mass-transfer coefficient is presented in this work. The interaction is accompanied by significant thermal effects. This enhances the process of dissolving zinc with hydro-chloric acid. The heat source is located on the interaction surface and spreads by convection in a liquid reagent and thermal conduc-tivity in a solid, respectively. The temperature at the interaction surface is important to know, since it determines the values of the physical quantities that are used to mass-exchange processes calculation. The process of thermal conductivity in a semibounded body with a continuously operating surface heat source is considered in the condition of constant convective heat flow into liquid medium. A differential heat equation with a constantly acting heat source on the solid surface with the corresponding initial and boundary conditions is used to describe the dissolution process. The results of experiments are shown in the graphs form. The temperature of the interaction surface is determined as a function of time. It is also found that the largest surface temperature gradients are observed at the initial periods. The temperature field in a bar-shaped metal blank was determined theoretically and experimentally and it ade-quacy has been confirmed.Теоретически и экспериментально исследовано взаимодействие между твердым телом (цинком) и жидким реагентом (раствор соляной кислоты). Такие процессы используются в размерной обработке металлов с целью придания им соответствующих форм. Данная реакция протекает с выделением газообразной фазы, которая в процессе зарождения, роста и отрыва от твердой поверхности, на которой она зарождается, интенсивно перемешивает жидкость и турбулизирует пограничный диффузионный слой. Данный процесс контролируется диффузией и его интенсивность определяется коэффициентом массоотдачи, значения которого наведены в работе. Исследуемое взаимодействие сопровождается значительными тепловыми эффектами. Источник теплоты находится на поверхности взаимодействия и распространяется конвекцией в жидком реагенте и теплопроводностью в твердом теле. Важно знать температуру на поверхности взаимодействия, потому что она определяет значения физических величин, которые используются при расчетах массообменного процесса. Рассмотрен процесс теплопроводности в полуограниченное тело с непрерывно действующим поверхностным источником тепла при условии постоянства конвективного теплового потока в жидкую среду. Определена температура поверхности взаимодействия как функция времени и установлено, что максимальные поверхностные градиенты температур наблюдаются в начальные моменты времени. Теоретически и экспериментально определено температурное поле в металлической заготовке стержневого типа и подтверждена их адекватность.Теоретично та експериментально досліджено взаємодію між твердим тілом (цинком) та рідким реагентом (розчин соляної кислоти). Такі процеси використовують у розмірному обробленні металів для надання їм відповідних форм. Об'єктом дослідження обрано циліндричну заготовку цинку, бокова поверхня якої захищена кислотостійким покриттям, а процес розчинення відбувався лише по площині перерізу заготовки. Ця реакція відбувається з виділенням газоподібної фази, яка у процесі зародження бульбашок, росту та відриву їх від твердої поверхні, на якій вони зароджуються, сприяє інтенсивному перемішуванню рідини та турбулізує пограничний дифузійний шар. Внаслідок цього процес масовіддачі інтенсифікується. Цей процес контролюється дифузією і його інтенсивність визначається коефіцієнтом масовіддачі, значення якого наведено у роботі. Ця взаємодія супроводжується значними тепловими ефектами, що своєю чергою також інтенсифікує процес розчинення цинку соляною кислотою. Джерело тепла знаходиться на поверхні взаємодії і поширюється конвекцією у рідкому реагенті та теплопровідністю у твердому тілі. Важливо знати температуру на поверхні взаємодії, тому що вона визначає значення фізичних величин, які використовують під час розрахунків масообмінного процесу. Розглянуто процес теплопровідності у напівобмежене тіло з неперервно діючим поверхневим джерелом тепла за умови постійності конвективного теплового потоку у рідинне середовище. Визначено температуру поверхні взаємодії як функцію часу та встановлено, що найбільші поверхневі градієнти температур спостерігаються у початкові періоди часу. Теоретично та експериментально визначено температурне поле у металічній заготовці стержневого типу та підтверджено їх адекватність

Методика розрахунку прямотечійнo-протитечійного розчинення калійної руди

The authors present the results of theoretical and experimental studies of the dissolution of potassium ore, the compounds of potassium chloride and potassium sulfate being its basis. The results of an experimental study of the dissolution of potassium salt in a reactor with mechanical and pneumatic mixing, simulating one of the cells of the industrial apparatus, are presented. This process is physically simulated in a reactor with mechanical mixing. The dissolution process was carried out at low rotational speeds of 80 turns/m, which simulated dissolution of the salt in an industrial solvent-screw unit, in which the solid phase is moved by a screw on the bottom of the apparatus, and the liquid moves above the surface of the solid phase, while the solid phase does not pass into weighted state. The transport of solid salt with a screw mixes it and renovates the contact surface of the salt with the liquid. Determination of the coefficient of mass deduction was carried out during the dissolution of potassium ore in a saturated solution of sodium chloride in the absence of potassium ions in it, and in their presence, which corresponds to the industrial conditions of dissolution and is a necessary condition for dissolution in order to crystallize potassium salt. The main parameters of the dissolution of potassium salt in a saturated solution of sodium chloride are given. On the basis of the mass deduction equation, the coefficient of mass deduction during the mechanical mixing and the pneumatic bubbling of the solution was determined. The dissolution of potassium salt was investigated in conditions of mechanical mixing and with additional supply of heated air. The methods of calculating of the system of solvent apparatus in the counterflow-directly scheme of dissolution are presented. For an industrial solvent, based on the equations of material balance and kinetics, a mathematical model was compiled that describes the dissolution process. The system of three solvent apparatus, each of which is divided with vertical partition into two cells, imitating a perfect mixing reactor, is considered. In each apparatus, the phases move directly. In the system of three apparatus, the motion of solid and liquid phases is counterflow. The solution of the mathematical model is represented in the graphical form.Наведено результати теоретичного та експериментального дослідження процесу розчинення калійної руди, основу якої складають сполуки калій хлориду та калій сульфату. Подано результати експериментального дослідження розчинення калійної солі у реакторі з механічним та пневматичним перемішуванням, який імітував одну з комірок промислового апарата. Фізично змодельовано цей процес у реакторі з механічним перемішуванням. Процес розчинення проведено за низьких чисел обертів, які становили 80 об/хв, що імітувало розчинення у промисловому шнековому апараті-розчиннику, у якому тверда фаза переміщається шнеком по дну апарата, а рідина рухається над поверхнею твердої фази, при цьому тверда фаза не переходить у зважений стан. Транспортування твердої солі шнеком перемішує її та оновлює поверхню контакту солі з рідиною. Визначення коефіцієнта масовіддачі проведено під час розчинення калійної руди у насиченому розчині натрій хлориду за відсутності у ньому іонів калію, так і за їх наявності, що відповідає промисловим умовам розчинення і є необхідною умовою розчинення для кристалізації калійної солі. Наведено основні параметри процесу розчинення калійної солі у насиченому розчині натрій хлориду. На основі рівняння масовіддачі визначено коефіцієнт масовіддачі під час механічного перемішування та пневматичного барботування розчину. Досліджено розчинення калійної солі за умов механічного перемішування та додаткової подачі нагрітого повітря. Наведено методики розрахунку системи апаратів-розчинників у протитечійно-прямотечійній схемі розчинення. Для промислового розчинника на основі рівнянь матеріального балансу та кінетики складено математичну модель, яка описує процес розчинення. Розглянуто систему трьох апаратів-розчинників, кожен з яких розділений вертикальною перегородкою на дві комірки, що імітують реактор ідеального перемішування. У кожному апараті фази рухаються прямотечійно. У системі трьох апаратів рух твердої та рідкої фаз відбувається протитечійно. Рішення математичної моделі представлено у графічному вигляді

Hubungan Antarapengetahuan Dan Sikap Dengan Tindakan Hidup Sehat Pasien Tb Paru Di Poliklinik Paru Rsup Prof Dr. R. D Kandou Manado

: Pulmonary tuberculosis is disease cause of death to 3 in Indonesia. Prevalence pulmonary tuberculosis in Indonesia is now 555,000 cases ( 256 cases/ 100,00 inhabitants ), and 46 % of them was new cases. The act of healthy living one may stir in various factors such knowledge and attitude.Research Purposes Knowing the relation between knowledge and attitude with the act of healthy living patient pulmonary tuberculosis in the polyclinic pulmonary RSUP Prof Dr. R. D. Kandou Manado.Design this researchis descriptive analytic the plan cross sectional. The selection of Samples with purposive sampling as many as 97 respondents. Next the data obtained were analyzed with the program the computerized Statistical Product and Service Solutions (SPSS) version 20.0 by using the chi-square test (x2), at the level of significance 95% (α 0,05).Statistical analyses showing the result that there is a relationship between knowledge by the action of living healthy patient pulmonary tuberculosis in the polyclinic pulmonary RSUP Prof. Dr. R. D. Kandou Manado, p = 0,000 (p<0,05). Is no link between an attitude with the act of healthy living patient pulmonary tuberculosis in the polyclinic pulmonary RSUP Prof. Dr. R. D. Kandou Manado, p = 0,011 (p<0,05).Conclusions, knowledge and attitude having relation meaningful with the act of healthy life.Advise, the need for an increase in knowledge and attitudes about healthy life to to improve the quality of life of a person. For the world in nursing to research can be used as material for carrying out the promotion of health (counseling) for people who suffer pulmonary tuberculosis and not with based on duties and functions of a nurse namely as a edukator

Stability of gold nanowires at large Au-Au separations

The unusual structural stability of gold nanowires at large separations of gold atoms is explained from first-principles quantum mechanical calculations. We show that undetected light atoms, in particular hydrogen, stabilize the experimentally observed structures, which would be unstable in pure gold wires. The enhanced cohesion is due to the partial charge transfer from gold to the light atoms. This finding should resolve a long-standing controversy between theoretical predictions and experimental observations.Comment: 7 pages, 3 figure

Spectroscopic, Morphological and Mechanistic Investigation of the Solvent.Promoted Aggregation of Porphyrins Modified in meso-positions by Glucosylated steroids

Solvent-driven aggregation of a series of porphyrin derivatives was studied by UV/Vis and circular dichroism spectroscopy. The porphyrins are characterised by the presence in the meso positions of steroidal moieties further conjugated with glucosyl groups. The presence of these groups makes the investigated macrocycles amphiphilic and soluble in aqueous solvent, namely, dimethyl acetamide/ water. Aggregation of the macrocycles is triggered by a change in bulk solvent composition leading to formation of large architectures that express supramolecular chirality, steered by the presence of the stereogenic centres on the periphery of the macrocycles. The aggregation behaviour and chiroptical features of the aggregates are strongly dependent on the number of moieties decorating the periphery of the porphyrin framework. In particular, experimental evidence indicates that the structure of the steroid linker dictates the overall chirality of the supramolecular architectures. Moreover, the porphyrin concentration strongly affects the aggregation mechanism and the CD intensities of the spectra. Notably, AFM investigations reveal strong differences in aggregate morphology that are dependent on the nature of the appended functional groups, and closely in line with the changes in aggregation mechanism. The suprastructures formed at lower concentration show a network of long fibrous structures spanning over tens of micrometres, whereas the aggregates formed at higher concentration have smaller rodshaped structures that can be recognised as the result of coalescence of smaller globular structures. The fully steroid substituted derivative forms globular structures over the whole concentration range explored. Finally, a rationale for the aggregation phenomena was given by semiempirical calculations at the PM6 level

Measurement of the t-channel single top quark production cross section

The D0 collaboration reports direct evidence for electroweak production of single top quarks through the t-channel exchange of a virtual W boson. This is the first analysis to isolate an individual single top quark production channel. We select events containing an isolated electron or muon, missing transverse energy, and two, three or four jets from 2.3 fb^-1 of ppbar collisions at the Fermilab Tevatron Collider. One or two of the jets are identified as containing a b hadron. We combine three multivariate techniques optimized for the t-channel process to measure the t- and s-channel cross sections simultaneously. We measure cross sections of 3.14 +0.94 -0.80 pb for the t-channel and 1.05 +-0.81 pb for the s-channel. The measured t-channel result is found to have a significance of 4.8 standard deviations and is consistent with the standard model prediction.Comment: 7 pages, 6 figure

Evidence for an anomalous like-sign dimuon charge asymmetry

We measure the charge asymmetry A of like-sign dimuon events in 6.1 fb(-1) of p (p) over bar collisions recorded with the D0 detector at a center-of-mass energy root s = 1.96 TeV at the Fermilab Tevatron collider. From A, we extract the like-sign dimuon charge asymmetry in semileptonic b-hadron decays: A(sl)(b) = -0.00957 +/- 0.00251 (stat) +/- 0.00146 (syst). This result differs by 3.2 standard deviations from the standard model prediction A(sl)(b)(SM) = (-2.3(0.6)(+0.5)) x 10(-4) and provides first evidence of anomalous CP violation in the mixing of neutral B mesons