Д.И. Дедовец, В.Н. Шевкопляс, Л.Ф. Бутузова, Донецкий национальный технический университет
С целью рационального использования углей необходимо определить их структуру, так как именно она определяет их свойства и направление наиболее эффективной переработки. Одним из наиболее эффективных методом исследования надмолекулярной организации углей является рентгеноструктурный анализ. Хотя рентгеноструктурный анализ является одним из наиболее старых и хорошо зарекомендовавших себя методов изучения строения углей до сих пор не выработано стандартной методики его использования. Целью данной работы является изучение всех составляющих существующих методик использования РСА и разработка ни их основе новой с обоснованием выбора тех или иных структурных ее элементов, а также последующая отработка полученной методике при анализе углей различной степени метаморфизма.
В основе метода рентгеноструктурного анализа лежит снятие с пробы угля дифрактограммы и дальнейшая ее обработка с целью выяснения внутренней структуры исследуемого образца. Суть обработки заключается в описании полученной экспериментальной функции суммой аналитически выраженных функций. При этом мнения о том, какого вида функции должны быть использованы в разложении экспериментальной, у различных исследователей расходятся. Так при классическом разложении используют тригонометрические функции, а отдельные исследователи предлагают использовать сумму, состоящую из гауссианов. Причем в исследованиях не приводятся обоснования вида функции и длины частичного функционального ряда, используемых в разложении.
Таким образом, видно, что для выделения из дифрактограммы профилей рентгеноструктурных фаз необходимо решить две задачи:
выбор вида функции для описания каждой из рентгеноструктурных фаз;
определить и обосновать количество членов частичного функционального ряда для описания экспериментальной функции.
Поскольку упорядоченную кристаллическую решетку можно рассматривать как набор узких щелей, то для описания данной структуры в качестве функции лучше всего подходит функция, которая описывает дифракцию луча на узкой щели. Дифракцию на частично упорядоченных алифатических фрагментах должен удачно описывать нормальный закон распределения, графиком которого является гауссиан.
Обоснование количества членов частичного функционального ряда, суммой членов которого будет описываться экспериментальная кривая, должно быть комплексным. Во-первых, количество членов такого ряда не может быть меньше количества фаз, которые наверняка содержаться в исследуемом образце угля, поскольку в ином случае рассчитанные параметры структуры не будут соответствовать определенным рентгеноструктурным фазам угля. Во-вторых, длина ряда может быть на один или несколько членов больше количества фаз, из которых состоит исследуемый образец, для того, чтобы учесть таким образом влияние отдельных молекул, которые не входят в упорядоченную структуры, а лишь вносят определенный уровень шума в результирующий сигнал. В-третьих, длина ряда должна быть такой, чтобы сумма его членов описывала экспериментальную кривую с заданной точностью. Наконец, длина функционального ряда должна быть как можно меньшей для облегчения подбора коэффициентов отдельных его членов.
Таким образом, встает вопрос о том, какая функция будет точнее описывать экспериментальную кривую при определенном количестве членов частичного ряда.
Для выбора такой функции было проведено следующее исследование. В качестве функционального ряда для описания экспериментальной кривой были выбраны следующие:
ряд, члены которого описываются законом нормального распределения;
ряд, члены которого, описываются синусоидальным законом дифракции на узкой щели;
смешанный ряд.
Длина частичного ряда варьировалась от одного до трех членов, и в каждом случае проводился подбор параметров членов всех вышеназванных рядов. Далее рассчитывалась сумма квадратов отклонений кривой, которая описывалась каждым из рядов от экспериментальной кривой. Очевидно, что та функция, для которой эта сумма будет меньшей, и быстрее будет изменяться при увеличении количества членов ряда, будет точнее описывать экспериментальную кривую.
Для исследования были взяты пробы углей марок: БУ (Польша), Гl1, ОСl6, Тh8, и Аh8. Результаты сведены в таблицу 1.
Таблица 1 – Результаты расчета суммы квадратов отклонений экспериментальной кривой от расчетной для различных марок углей
Вид профиля |
Сумма квадратов отклонений для углей марок: |
БУ (Польша) |
Гl1 |
ОСl6 |
Тh8 |
Аh8 |
Sin |
27464 |
49146 |
28607 |
20894 |
31732 |
2Sin |
15326 |
37294 |
12308 |
9120 |
20090 |
3Sin |
5052 |
13392 |
6779 |
6899 |
13225 |
НР |
10439 |
15507 |
17711 |
20939 |
29009 |
2НР |
6549 |
13392 |
4147 |
4628 |
6516 |
3НР |
565 |
8225 |
1878 |
1051 |
4902 |
1Sin+1НР |
8171 |
11619 |
4675 |
4868 |
8342 |
1Sin+2НР |
1009 |
5306 |
3011 |
3558 |
5178 |
Проанализировав полученные результаты можно увидеть, что с ростом длины частичного ряда точность описания экспериментальной кривой при помощи гауссианов возрастает значительно быстрее, нежели в случае других рядов. На основании этого можно сделать вывод о том, что именно данный вид функционального ряда наилучшим образом подходит для аппроксимации экспериментально полученных рентгеноструктурных кривых. Еще одним объяснением данного факта помимо приведенных выше может быть то, что количество упорядоченных пакетов в образце весьма значительно, но расположены они очень неоднородно, так, что в результате сложения сигналов от них может получиться кривая, удовлетворительно описываемая гауссианом.
Другие работы по теме:
Цели и задачи экономического анализа
Основной целью экономического анализа является подготовка информации для принятия оптимальных управленческих решений и для обоснования текущих и перспективных планов, направленных на достижение краткосрочных и стратегических целей предприятия.
Хімічна будова твердих горючих копалин
Реферат на тему: Хімічна будова твердих горючих копалин Складністю хімічного складу і будови вугілля,що є природною високомолекулярною сполукою, обумовлюється необхідність застосування для визначення його молекулярної структури і надмолекулярної організації комплексу фізичних, фізико-хімічних і хімічних методів дослідження.
Влияние занятий физической культурой родителей на особенности здоровья и физического развития де
Влияние занятий физической культурой родителей на особенности здоровья и физического развития детей. Дети наследуют признаки своих родителей, в том числе признаки физического развития и здоровья. Поэтому занятия физическими упражнениями родителей с целью укрепления своего здоровья и повышения функциональных возможностей организма благотворно сказываются на развитии их будущих детей, их здоровье и устойчивости детского организма к неблагоприятным социальным и экологическим факторам внешней среды.
Конвективный теплообмен
Основные понятия конвективного теплообмена: конвекция, коэффициент теплоотдачи, термическое сопротивление теплоотдачи, сущность процессов теплообмена. Циклонные топки для сжигания дробленого угля. Характеристики газообразного топлива, доменного газа.
Расчет теоретического баланса продуктов обогащения угля
Обработка результатов ситового и фракционного анализа углей шахт. Выбор машинных классов и шкалы грохочения. Фракционный состав шихты. Результаты дробной флотации угля. Фракционный состав машинных классов. Теоретический баланс продуктов обогащения.
Анализ расходов коммерческих организаций
Целью данной работы является обоснование теоретических положений и разработка практических рекомендаций по оптимизации взаимодействия системы учета расходов коммерческой организации, адекватной современным экономическим условиям хозяйствования
Курс семестр Трудоемкость дисциплины в часах Форма итогового
Целью изучения дисциплины «Методология финансового анализа» является формирование у магистранта навыков проведения самостоятельного исследования финансовых показателей деятельности хозяйствующих субъектов, а также усвоение методики преподавания данной дисциплины в высшей школе
1. 1 Применение биосурфактантов 8
Содержание Введение 7 1 Литературный обзор 8 1.1 Применение биосурфактантов 8 1.2 Классификация биосурфактантов 10 1.3 Физико-химические свойства биосурфактантов 13
Использование swot
SWOT-анализ (Strengths, Weaknesses, Opportunities, Threats) представляет собой один из наиболее перспективных методов анализа, используемых при обосновании дальнейшего развития предприятия. Наиболее полно его возможности реализуются при обосновании стратегических решений, хотя он может успешно применяться при разработке и контроле за выполнением бизнес-планов.
Функции менеджмента 3
УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ КАФЕДРА ТЕОРИИ И МЕТОДИКИ ФИЗИЧЕСКОГО ВОСПИТАНИЯ КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА На тему: «Функции менеджмента»
Кобаламин (витамин В12)
Витамин В12 необходим для формирования кровяных телец, оболочки нервных клеток и различных белков. Он также участвует в метаболизме жиров и углеводов и важен для нормального роста.
Роль квалиметрии и оценки товара в управлении качеством
Оценка уровня качества объекта и классификация показателей качества рассматриваются в квалиметрии. Квалиметрия - отрасль науки, изучающая и реализующая методы количественной оценки качества. Основные задачи квалиметрии: обоснование показателей качества, разработка методов их определения, расчета и оптимизации, совершенствование типоразмеров и параметрических рядов изделий, разработка обобщенных показателей и обоснование условий их использования в задачах стандартизации и управления качеством.
Хауптман, Херберт Аарон
Херберт Аарон Хауптман (англ. Herbert Aaron Hauptman; род. 14 февраля 1917 года, Нью-Йорк, США) — американский математик, лауреат Нобелевской премии по химии 1985 года «за выдающиеся достижения в разработке прямого метода расшифровки структур», которую он разделил со своим многолетним коллегой Джеромом Карле.
Предмет, методы и задачи СЭГ и регионалистики
1. Предмет, методы и задачи СЭГ и регионалистики. СЭГ-наука о терр соц-эк сис-мах, их орг-и и упр-и ими. Предмет СЭГ-процессы формир-я, функц-я и разв-я терр соц-эк систем (строит-во-географ стр-ва, транспорт-география транспорта).
Горючие полезные ископаемые Беларуси
В Припятском прогибе открыто 64 месторождения нефти. Их поиски и разведка осуществлялись с 1952 г., разработка —с 1965 г. На этих месторождениях — 185 залежей нефти, из них 183 — в девонских отложениях и 2 — в верхнепротерозойских.
Активный уголь
Активный уголь (активированный уголь), материал с развитой пористой структурой. На 87-97% (по массе) состоит из С, содержит также Н, О и в-ва, введенные в активный уголь при его получении.
Содержание общей серы в угольных пластах на шахтах Украины
Повышенное содержание серы в углях снижает их качество, обусловливает при энергетическом использовании значительный рост расхода топлива и опасность загрязнения среды токсичными оксидами серы, а при коксовании — ухудшение качества кокса.
Формы серы и азота в органической массе углей
Содержание серы в углях различных бассейнов и месторождений России варьирует в широких пределах – от долей процента до 7-9%. В углях других стран содержание органической серы может достигать 10-12% (угли Раша в Югославии).
Производство водорода из твердых топлив
В настоящее время водород применяется в проходных металлургических печах для создания в них безокислительной среды. В будущем он будет использоваться как экологически чистое топливо, например, в двигателях внутреннего сгорания.
Уильям Брэгг
Брэгг, Уильям Лоренс (Bragg, William Lawrence) (1890–1971), английский физик, сын Уильяма Генри Брэгга, удостоенный вместе с отцом Нобелевской премии 1915.