Electrodeposition of polyfunctional Ni coatings from deep eutectic solvent based on choline chloride and lactic acid

The process of electrodeposition of nickel coatings from electrolytes based on a deep eutectic solvent (DES) mixture of choline chloride and lactic acid with a molar ratio of 1:3 was studied. The physicochemical properties and characteristics of DES, namely, con­ductivity, FT-IR and NMR analysis were determined. FT-IR results confirmed that H-bonds occurring between two components in DES were the main force leading to the eutectic formation. Electrochemical techniques were used to characterize the deposition process and scanning electron microscopy was used to study the deposit morphology. Based on polarization measurements, it has been found that at NiCl2·6H2O content of 1.14 M and a temperature of 75 °C, the limiting current density of nickel electrodeposition was near 2 A dm-2. The polarization of the cathodic nickel deposition varied within -0.63 to 1.1 V at current density of 0.25 A dm-2 It has been shown that an increase of water content in the electrolyte does not significantly affect the current efficiency of the nickel electrodeposition process, which was in a range 85-93 %. However, the increase in water content contributes to the increase of heterogeneity and crystal grains size distribution of galvanic deposits. The established values of the Wagner number indicate the predominance of the primary current density distribution in the process of electrodeposition of nickel coatings. Galvanic coatings possess a highly developed nanostructured surface, exhibit increased capillary properties, and can be used as electrode materials for the process of electrolysis of water

Дослідження гігроскопічних властивостей зерна спельти

The object of research is the hygroscopic properties of the not collapsed (with flower films) and the collapsed (with the removed films) spelt grains. One of the problems is that during post-harvest processing and storage of spelt grain in different environmental conditions, its moisture can occur, which can lead to deterioration in the quality of the harvested crop. To prevent this, it is necessary to know the hygroscopic properties of spelt, in particular its equilibrium moisture, depending on the parameters of the air – its temperature and relative humidity. It is promising to predict the equilibrium moisture content of spelt according to the conditions of its processing or storage, which will avoid undesirable consequences. For the study of the hygroscopic properties of not collapsed and collapsed spelt, a common tensometric method for determining the equilibrium moisture is used. The experiments are carried out in the range of air temperatures of 5...25 °C and its relative humidity of 33...70 %, simulating the conditions of active ventilation and storage of grain at different times of the year. The numerical values of the equilibrium moisture content of spelt of variety Zorya Ukrainy of 2016 harvest are obtained for the indicated temperature ranges and relative air humidity. The equilibrium humidity of not collapsed spelt (in flower films) is within 9.35...13.78 %, collapsed (without films) – within 9.98...14.58 %. Compared with not collapsed spelt, the equilibrium moisture content of the collapsed is higher by 0.42...0.74 %, which must be taken into account when storing the latter. The nature of the dependence of the equilibrium humidity of not collapsed and collapsed spelt on the parameters of the ambient air – temperature and relative humidity is established. An empirical equation is proposed that allows predicting the values of the equilibrium moisture content of spelt depending on environmental parameters. This allows to justify the rational modes of post-harvest processing of spelt, especially active ventilation, predict safe storage periods depending on environmental conditions and prevent a decline in grain quality indicators.Объектом исследования являются гигроскопические свойства не обрушеного (с цветочными пленками) и обрушеного (со снятыми пленками) зерна спельты. Одной из проблем является то, что во время послеуборочной обработки и хранения зерна спельты в различных условиях окружающей среды может происходить его увлажнение, которое может приводить к ухудшению качества собранного урожая. Для предотвращения этого необходимо знать гигроскопические свойства спельты, в частности ее равновесную влажность, в зависимости от параметров воздуха – его температуры и относительной влажности. Перспективным является прогнозирование равновесной влажности спельты соответственно условиям ее обработки или хранения, что позволит избегать нежелательных последствий. Для исследования гигроскопичных свойств не обрушенной и обрушенной спельты использовали распространенный тензометрический метод определения равновесной влажности. Опыты проводили в диапазоне температур воздуха 5...25 °С и его относительной влажности 33…70 %, моделирующих условия активного вентилирования и хранения зерна в разное время года. Получены численные значения равновесной влажности спельты сорта Заря Украина 2016 г. урожая для указанных диапазонов температур и относительной влажности воздуха. Равновесная влажность не обрушенной спельты (в цветочных пленках) находится в пределах 9,35...13,78 %, обрушенной (без пленок) – в пределах 9,98...14,58 %. По сравнению с не обрушенной спельтой, равновесная влажность обрушенной выше на 0,42...0,74 %, что необходимо учитывать при хранении последней. Установлен характер зависимости равновесной влажности не обрушенной и обрушенной спельты от параметров окружающего воздуха – температуры и относительной влажности. Предложено эмпирическое уравнение, которое позволяет прогнозировать значения равновесной влажности спельты в зависимости от параметров окружающей среды. Это позволяет обосновать рациональные режимы послеуборочной обработки спельты, прежде всего активного вентилирования, прогнозировать сроки безопасного хранения в зависимости от условий внешней среды и предотвращать снижение показателей качества зерна.Об’єктом дослідження є гігроскопічні властивості не обрушеного (з квітковими плівками) та обрушеного (зі знятими плівками) зерна спельти. Однією з проблем є те, що під час післязбирального оброблення та зберігання зерна спельти у різних умовах довкілля може відбуватись його зволоження, яке може призводити до погіршення якості зібраного врожаю. Для запобігання цьому необхідно знати гігроскопічні властивості спельти, зокрема її рівноважну вологість, в залежності від параметрів повітря – його температури і відносної вологості. Перспективним є прогнозування рівноважної вологості спельти відповідно умов її оброблення чи зберігання, що дозволить уникати небажаних наслідків. Для дослідження гігроскопічних властивостей не обрушеної та обрушеної спельти використовували поширений тензометричний метод визначення рівноважної вологості. Досліди проводили в діапазоні температур повітря 5…25 °С та його відносної вологості 33…70 %, які моделюють умови активного вентилювання та зберігання зерна у різні пори року. Отримано чисельні значення рівноважної вологості спельти сорту Зоря України 2016 р. врожаю за вказаних діапазонів температур та відносної вологості повітря. Рівноважна вологість не обрушеної спельти (в квіткових плівках) знаходиться в межах 9,35…13,78 %, обрушеної (без плівок) – в межах 9,98…14,58 %. Порівняно з не обрушеною спельтою, рівноважна вологість обрушеної вища на 0,42…0,74 %, що необхідно враховувати при зберіганні останньої. Встановлено характер залежності рівноважної вологості не обрушеної та обрушеної спельти від параметрів навколишнього повітря – температури та відносної вологості. Запропоновано емпіричне рівняння, яке дозволяє прогнозувати значення  рівноважної вологості спельти залежно від параметрів довкілля. Це дозволяє обґрунтувати раціональні режими післязбирального оброблення спельти, насамперед активного вентилювання, прогнозувати терміни безпечного зберігання залежно від умов зовнішнього середовища та запобігати зниженню показників якості зерна

Influence of polarization curve slope on the accuracy of local copper electrodeposition from sulphate electrolyte

Local electrochemical deposition is an emerging technique, used in the field of additive manufacturing. The advantage of electrochemical additive manufacturing lies in the utilization of room temperature electrolyte and permits to manufacture microscale objects with high precision. The increase in deposition current increases the deposition area, so measures are to be taken to focus the electric field. This work describes the influence of polarization curve slope on the accuracy of local deposition, both experimentally and by computer modelling. The copper was deposited using rotating anode on the surface of stainless steel from sulphate electrolyte. The influence of electrolyte composition on the accuracy of deposition was investigated. The profile of deposited parts was analyzed by profilometry and microscopy. The increased amount of sulfuric acid and presence of the additive in the electrolyte was shown to increase the accuracy of deposition by changing the slope of cathodic polarization curve from 320 to 1100 mA V–1cm–2)

Дослідження гігроскопічних властивостей зерна спельти

The object of research is the hygroscopic properties of the not collapsed (with flower films) and the collapsed (with the removed films) spelt grains. One of the problems is that during post-harvest processing and storage of spelt grain in different environmental conditions, its moisture can occur, which can lead to deterioration in the quality of the harvested crop. To prevent this, it is necessary to know the hygroscopic properties of spelt, in particular its equilibrium moisture, depending on the parameters of the air – its temperature and relative humidity. It is promising to predict the equilibrium moisture content of spelt according to the conditions of its processing or storage, which will avoid undesirable consequences. For the study of the hygroscopic properties of not collapsed and collapsed spelt, a common tensometric method for determining the equilibrium moisture is used. The experiments are carried out in the range of air temperatures of 5...25 °C and its relative humidity of 33...70 %, simulating the conditions of active ventilation and storage of grain at different times of the year. The numerical values of the equilibrium moisture content of spelt of variety Zorya Ukrainy of 2016 harvest are obtained for the indicated temperature ranges and relative air humidity. The equilibrium humidity of not collapsed spelt (in flower films) is within 9.35...13.78 %, collapsed (without films) – within 9.98...14.58 %. Compared with not collapsed spelt, the equilibrium moisture content of the collapsed is higher by 0.42...0.74 %, which must be taken into account when storing the latter. The nature of the dependence of the equilibrium humidity of not collapsed and collapsed spelt on the parameters of the ambient air – temperature and relative humidity is established. An empirical equation is proposed that allows predicting the values of the equilibrium moisture content of spelt depending on environmental parameters. This allows to justify the rational modes of post-harvest processing of spelt, especially active ventilation, predict safe storage periods depending on environmental conditions and prevent a decline in grain quality indicators.Объектом исследования являются гигроскопические свойства не обрушеного (с цветочными пленками) и обрушеного (со снятыми пленками) зерна спельты. Одной из проблем является то, что во время послеуборочной обработки и хранения зерна спельты в различных условиях окружающей среды может происходить его увлажнение, которое может приводить к ухудшению качества собранного урожая. Для предотвращения этого необходимо знать гигроскопические свойства спельты, в частности ее равновесную влажность, в зависимости от параметров воздуха – его температуры и относительной влажности. Перспективным является прогнозирование равновесной влажности спельты соответственно условиям ее обработки или хранения, что позволит избегать нежелательных последствий. Для исследования гигроскопичных свойств не обрушенной и обрушенной спельты использовали распространенный тензометрический метод определения равновесной влажности. Опыты проводили в диапазоне температур воздуха 5...25 °С и его относительной влажности 33…70 %, моделирующих условия активного вентилирования и хранения зерна в разное время года. Получены численные значения равновесной влажности спельты сорта Заря Украина 2016 г. урожая для указанных диапазонов температур и относительной влажности воздуха. Равновесная влажность не обрушенной спельты (в цветочных пленках) находится в пределах 9,35...13,78 %, обрушенной (без пленок) – в пределах 9,98...14,58 %. По сравнению с не обрушенной спельтой, равновесная влажность обрушенной выше на 0,42...0,74 %, что необходимо учитывать при хранении последней. Установлен характер зависимости равновесной влажности не обрушенной и обрушенной спельты от параметров окружающего воздуха – температуры и относительной влажности. Предложено эмпирическое уравнение, которое позволяет прогнозировать значения равновесной влажности спельты в зависимости от параметров окружающей среды. Это позволяет обосновать рациональные режимы послеуборочной обработки спельты, прежде всего активного вентилирования, прогнозировать сроки безопасного хранения в зависимости от условий внешней среды и предотвращать снижение показателей качества зерна.Об’єктом дослідження є гігроскопічні властивості не обрушеного (з квітковими плівками) та обрушеного (зі знятими плівками) зерна спельти. Однією з проблем є те, що під час післязбирального оброблення та зберігання зерна спельти у різних умовах довкілля може відбуватись його зволоження, яке може призводити до погіршення якості зібраного врожаю. Для запобігання цьому необхідно знати гігроскопічні властивості спельти, зокрема її рівноважну вологість, в залежності від параметрів повітря – його температури і відносної вологості. Перспективним є прогнозування рівноважної вологості спельти відповідно умов її оброблення чи зберігання, що дозволить уникати небажаних наслідків. Для дослідження гігроскопічних властивостей не обрушеної та обрушеної спельти використовували поширений тензометричний метод визначення рівноважної вологості. Досліди проводили в діапазоні температур повітря 5…25 °С та його відносної вологості 33…70 %, які моделюють умови активного вентилювання та зберігання зерна у різні пори року. Отримано чисельні значення рівноважної вологості спельти сорту Зоря України 2016 р. врожаю за вказаних діапазонів температур та відносної вологості повітря. Рівноважна вологість не обрушеної спельти (в квіткових плівках) знаходиться в межах 9,35…13,78 %, обрушеної (без плівок) – в межах 9,98…14,58 %. Порівняно з не обрушеною спельтою, рівноважна вологість обрушеної вища на 0,42…0,74 %, що необхідно враховувати при зберіганні останньої. Встановлено характер залежності рівноважної вологості не обрушеної та обрушеної спельти від параметрів навколишнього повітря – температури та відносної вологості. Запропоновано емпіричне рівняння, яке дозволяє прогнозувати значення  рівноважної вологості спельти залежно від параметрів довкілля. Це дозволяє обґрунтувати раціональні режими післязбирального оброблення спельти, насамперед активного вентилювання, прогнозувати терміни безпечного зберігання залежно від умов зовнішнього середовища та запобігати зниженню показників якості зерна

Corrosion Localization Analysis in T-Shape Pipe Junction Based on Multielectrode Current Measurements

The water flow rate and galvanic current distribution in the T-shape junction of steel pipes were investigated using the multielectrode array approach. The inner surface of polypropylene pipes junction was divided into 15 separate sections, and a steel plate was placed in every section to form a single inner surface. The tap water flow rate varied between 0.28 and 0.57 m/s, and the water distribution in the junction was between 5 : 1 and 1 : 5. The galvanic current flowing through each steel electrode was mapped on the 3D model of the T-shape junction. Two differential aeration pairs were found with high anodic current densities

Valorization of Food Waste to Produce Eco-Friendly Means of Corrosion Protection and “Green” Synthesis of Nanoparticles

Agrifood by-products are a key element within Europe’s sustainable strategies. Valorization and reuse of zero-waste technologies are becoming more popular, and they are commonly named as “second-generation food waste management.” The present study is directed to the valuable extracts of “green” organic compounds from the by-products of fruit and berry/vegetable crops, which can be revalorized in sustainable chemical technology and engineering, namely, in the production of “green” synthesis of nanoparticles and for the inhibition of corrosion and scaling of metals in corrosive media. Numerous types of agrifood by-products (rapeseed pomace, sugar beet pulp, fodder radish cake, grape pomace, and pomegranate peels) were investigated. The waste extracts for corrosion and scale inhibitors of mild steel in tap water were prepared by the conventional extraction method that uses 2-propanol and characterized by gas chromatography-mass spectroscopy (GC-MS). Inhibition of scaling and corrosion was investigated in thermal scaling conditions on the surface of the electrode manufactured from mild steel. The LPR technique was applied to measure the corrosion rate, and the scaling rate was determined gravimetrically. The extracts were found to inhibit the corrosion rate 2-3 times, while only radish cake extract inhibited both the corrosion and scaling rates. The waste extracts to produce nanoparticles were prepared by the ultrasound-assisted water extraction with subsequent oxidation by oxygen purge and characterized by liquid chromatography-mass spectroscopy (LC-MS). The aqueous grape pomace and pomegranate peel extracts were screened for total phenolic content (TPC) and total flavonoid content (TFC). The reduction capacity of the extracts was assessed using ferric reducing power (FRAP) and phosphomolybdenum (PM) assays. AgNPs were characterized by UV-Vis spectroscopy, dynamic light scattering (DLS), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), scanning electron microscope (SEM), and energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX) analysis. The particle size of AgNPs ranged between 40 and 50 nm. The antimicrobial activity of AgNPs was tested against Escherichia coli using the agar diffusion method and optical density

Anticorrosion Behaviour of Calcareous Deposits Formed on Steel Heat-Exchange Surfaces

A new electrode to study both scaling and corrosion processes of mild steel in tap water was developed. Two identical steel rings are placed on the outside of a glass tube which is heated from inside with an electric spiral; the rings are connected to a corrometer to form a two-electrode corrosion probe. The corrosion rate variations with scale thickness, scale deposition time, and solution composition are measured using the linear polarization resistance technique. The deposited scale was formed of calcite crystals of 50–100 μm as established with SEM and XRD. The scale layer of 0.2 mm formed in tap water within 90 hours reduces the steel corrosion rate from 0.8 to 0.1 mm/year and serves as a barrier layer to prevent further corrosion

Pitting Suppression of AISI 316 Stainless Steel Plates in Conditions of Ultrasonic Vibration

Plate heat exchangers are widespread type of equipment that suffers from pitting corrosion in chloride containing solutions. Anodic behaviour of AISI 316 stainless steel was tested in 3.5% NaCl solution in conditions of ultrasound vibration (27 kHz, 10 W). The potentiodynamic sweep, potentiostatic technique, and galvanostatic technique were used coupled with surface morphology investigation after polarization. The pitting potential increased from 0.26 ± 0.02 V/SSCE to 0.42 ± 0.05 V/SSCE, and repassivation potential increased from 0.03 ± 0.01 V/SSCE to 0.18 ± 0.04 V/SSCE when vibration was applied. The anodic current at applied potential in pitting region was two orders of magnitude lower in conditions of ultrasound vibration. A possible mechanism of vibration influence on pitting is proposed, which is the elimination of pit covers from the vibrating surface, vibration-induced electrolyte motion in and out of the pits, and repassivation of active metal inside the pits

Green Synthesis of Silver Nanoparticles Using Waste Products (Apricot and Black Currant Pomace) Aqueous Extracts and Their Characterization

An eco-friendly and low-cost method for synthesizing and capping silver nanoparticles with aqueous extracts of apricot and currant wastes is reported. The chemical profiles of the extracts were analysed using liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS). Total phenolic content and total flavonoid content of extracts were determined. The antioxidant activity of the synthesized nanoparticles was evaluated by DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) power assays. Cyclic voltammetry study was performed to determine the reducing ability of the aqueous extract of the black currant and apricot pomaces. Characterization of AgNPs was carried out using energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), and UV-visible spectroscopy. Zeta potential of obtained colloidal solutions varies from −33.41 to −24.23 mV indicating the moderate stability of synthesized nanoparticles. The synthesized nanoparticles efficiently demonstrated a bactericide effect on Escherichia coli