Quantum-chemical investigation the reactivity of agents for stabilizing plasmachemical activated water

Authors

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2013.12276

Keywords:

Quantum-chemical calculations, stabilizing agents, peroxide compounds, plasma chemically activated water

Abstract

For the efficient use of water treated with contact nonequilibrium plasma, and cyanide leaching of precious metals from ore concentrates, it is necessary to feed into water the stabilizing agents. The authors of the article have performed quantum-chemical calculations of a number of selected inorganic substances, using the HyperChem 7.00 and the method of molecular mechanics MM + with semi-empirical method MP3, with full optimization of geometry of molecules, to stabilize peroxide compounds of H2O2 generated in water as a result of its treatment. Based on the parameters of the compounds, namely the charge on atoms, density of the upper occupied orbitals and the ionization potential we have studied theoretically their chemical activity and have presented a series of reactivity. Since the catalytically active metal in the majority of ore fractions is iron, we have determined the power of their donor-acceptor interaction

Author Biographies

Олександр Андрійович Півоваров, Ukrainian State Chemical Technology University Gagarin, 8, Dnepropetrovsk, 49005

Doctor of Technical Sciences,

Professor Department of Inorganic Materials Technology and Ecology

Маргарита Іванівна Воробйова, Ukrainian State Chemical Technology University Gagarin, 8, Dnepropetrovsk, 49005

Graduate Student

Department of inorganic substances and Ecology 

References

  1. Гучетль, И. С. Переработка упорных золотосодержащих руд и концентратов [Текст] / И. С. Гучетль, Е. Н. Друкель, Л. В. Барышников. – М. : Институт «Цветметинформация», 1972. – 60 с.
  2. Горошников, Б. И. О генезисе полиметаллической минерализации Нагольного кряжа в Донбассе [Текст] / Б. И. Горошников, М. В. Курило // Метаморфогенное рудообразование низкотемпературных фракций и ультраморфизма. – М.: Наука, 1981. – С. 121–139.
  3. Курило, М. В. Мінеральні асоціації і зона окиснення Бобриківського золоторудного родовища в Донбасі [Текст] / М. В. Курило, М. Ю. Дищук, Є. В. Балан // Геолог України, 2008 – № 3. – С. 67–73.
  4. Лодейщиков, В.В. Методические рекомендации по типизации руд, технологическому опробованию и картированию коренных месторождений золота [Текст] / В. В. Лодейщиков, А. В. Васильева. – Иркутск: Иргиредмет, 1997. – 164 с.
  5. Пивоваров, А. А. Неравновесная плазма: процессы активации воды и водных растворов [Текст] / А. А. Пивоваров, А. П. Тищенко. — Днепропетровск. : Грек, 2006. — 225 с.
  6. Півоваров, О.А. Кінетика розчинення дорогоцінних металів у плазмохімічно активованих розчинах [Текст] / О. А. Півоваров, М. І. Воробйова // Наукові вісті НТУУ «КПІ». — 2012. — № 3. — С. 115—119.
  7. Півоваров, О.А. Вилуговування дорогоцінних металів з упорних рудних концентратів розчинами, виготовленими на основі плазмохімічно активованої води [Текст] / О. А. Півоваров, М. І. Воробйова // Вопросы химии и химической технологии. — 2012. — № 5. — С. 150—155.
  8. Пивоваров, А. А. Стабилизация пероксида водорода в плазмохимически активированных растворах при выщелачивании благородных металлов из рудных концентратов [Текст] / А. А. Пивоваров, М. И. Воробьева // Вопросы химии и химической технологии. — 2012. — № 3. — С. 124—127.
  9. Позин, М. Е. Перекись водорода и перекисные соединения [Текст] / М. Е. Позин. — М. : Л., 1951. — 457 с.
  10. Берекблит, В. М. Химия и технология перекиси водорода [Текст] / В. М. Берекблит, В. В. Бурдин, В. М. Вишняков. – Ленинград: Химия, 1984. — 201 с.
  11. Чтевская, Г.Н.Стабилизация растворов перекиси водорода в щелочной среде [Текст] / Г. Н. Чтевская, В. Г.Фомичев, Н. Е. Ковченко, Н. К. Хорева. // Технология получения органических продуктов и перекиси водорода. —1986. —№ 1. — С. 59—61.
  12. Пат. 3781409 США, CI. 423−273 / Stabilization of hydrogen peroxide, Theodore F. Miraday, Kendall Park, and Kenneth J. Radimer, Little Falls, − №.: 230067. Заявл. 28.02.1972; Опубл. 25.12.1973.
  13. Stewart, J.J. Optimization of parameters for Semi empirical Methods. I. Method./ J.J. Stewart [Теxt] // J.Comput. Chem. – 1989. – V. 10. – P. 221.
  14. Stewart J.J. MOPAC: A semi empirical Molecular Orbital Program / J.J. Stewart [Теxt] // J. Computer – Aided Molecular Desing. – 1990. V 4. P. 1-105.
  15. Becke, A. D. Density-functional exchange-energy approximation with correct asymptotic behavior [Теxt] / A. D. Becke // Phys. Rev. – 1988. – № 38. – P. 3098–3100.
  16. Perdew, J. P. Density-functional approximation for the correlation energy of the inhomogeneous electron gas [Теxt] / J. P. Perdew // Phys. Rev. 1986. – № 33. – P. 8822–8824.
  17. Бугай, Д. Е. Использование квантово-химических индексов защитной способности ингибиторов коррозии при интерпретации механизма защитного действия [Текст] / Д. Е. Бугай, Л. И. Габитов, И.Г. Бреслер – М.: Химия, 1990. – 390 с.
  18. Щембелов, Г. А. Квантово-химические методы расчета молекул [Текст] / Г. А. Щембелов, Д. А. Устынюк, В. Н. Мамаев. – М.: Химия, 1980. – 178 с.
  19. Маррел, Дж. Химическая связь. [Текст] / Дж. Маррел, С. Кеттл, Дж. Теддер – М.: Мир, 1980. – 382 с.
  20. Дорошенко, Т. Ф. О применении принципа ЖМКО для описания ингибирующей эффективности гетероциклических азотистых оснований [Текст] / Т. Ф. Дорошенко, С. Н. Лящук, Ю. Г. Скрипник. // Защита металлов. – 2000. – №3. – С. 27–29.
  21. Квантово-механическая интерпретация роли полиаминов в ингибировании кислотной коррозии [Текст] / Г. Х. Авад, А. Н. Асад, А. М. Абдель, С. С. Масуд. // Защита металлов. – 1997. – №6. – С. 56 – 57.
  22. Guchetl', I. S. Pererabotka upornyh zolotosoderzhashhih rud i koncentratov [Tekst] / I. S. Guchetl', E. N. Drukel', L. V. Baryshnikov. – M. : Institut «Cvetmetinformacija», 1972. – 60 s.
  23. Goroshnikov, B. I. O genezise polimetallicheskoj mineralizacii Nagol'nogo krjazha v Donbasse [Tekst] / B. I. Goroshnikov, M. V. Kurilo // Metamorfogennoe rudoobrazovanie nizkotemperaturnyh frakcij i ul'tramorfizma. – M.: Nauka, 1981. – S. 121–139.
  24. Kurilo, M. V. Mіneral'nі asocіacії і zona okisnennja Bobrikіvs'kogo zolotorudnogo rodovishha v Donbasі [Tekst] / M. V. Kurilo, M. Ju. Dishhuk, Є. V. Balan // Geolog Ukraїni, 2008 – № 3. – S. 67–73.
  25. Lodejshhikov, V.V. Metodicheskie rekomendacii po tipizacii rud, tehnologicheskomu oprobovaniju i kartirovaniju korennyh mestorozhdenij zolota [Tekst] / V. V. Lodejshhikov, A. V. Vasil'eva. – Irkutsk: Irgiredmet, 1997. – 164 s.
  26. Pivovarov, A. A. Neravnovesnaja plazma: processy aktivacii vody i vodnyh rastvorov [Tekst] / A. A. Pivovarov, A. P. Tishhenko. — Dnepropetrovsk. : Grek, 2006. — 225 s.
  27. Pіvovarov, O.A. Kіnetika rozchinennja dorogocіnnih metalіv u plazmohіmіchno aktivovanih rozchinah [Tekst] / O. A. Pіvovarov, M. І. Vorobjova // Naukovі vіstі NTUU «KPІ». — 2012. — № 3. — S. 115—119.
  28. Pіvovarov, O.A. Vilugovuvannja dorogocіnnih metalіv z upornih rudnih koncentratіv rozchinami, vigotovlenimi na osnovі plazmohіmіchno aktivovanoї vodi [Tekst] / O. A. Pіvovarov, M. І. Vorobjova // Voprosy himii i himicheskoj tehnologii. – 2012. – № 5. – S. 150–155.
  29. Pivovarov, A. A. Stabilizacija peroksida vodoroda v plazmohimicheski aktivirovannyh rastvorah pri vyshhelachivanii blagorodnyh metallov iz rudnyh koncentratov [Tekst] / A. A. Pivovarov, M. I. Vorob'eva // Voprosy himii i himicheskoj tehnologii. – 2012. – № 3. – S. 124–127.
  30. Pozin, M. E. Perekis' vodoroda i perekisnye soedinenija [Tekst] / M. E. Pozin. – M. : L., 1951. – 457 s.
  31. Berekblit, V. M. Himija i tehnologija perekisi vodoroda [Tekst] / V. M. Berekblit, V. V. Burdin, V. M. Vishnjakov. – Leningrad: Himija, 1984. – 201 s.
  32. Chtevskaja, G.N.Stabilizacija rastvorov perekisi vodoroda v shhelochnoj srede [Tekst] / G. N. Chtevskaja, V. G.Fomichev, N. E. Kovchenko, N. K. Horeva. // Tehnologija poluchenija organicheskih produktov i perekisi vodoroda. –1986 –№ 1. – S. 59–61.
  33. Pat. 3781409 SShA, CI. 423−273 / Stabilization of hydrogen peroxide, Theodore F. Miraday, Kendall Park, and Kenneth J. Radimer, Little Falls, − №.: 230067. Zajavl. 28.02.1972; Opubl. 25.12.1973.
  34. Stewart, J.J. Optimization of parameters for Semi empirical Methods. I. Method./ J.J. Stewart [Теxt] // J.Comput. Chem. – 1989. – V. 10. – P. 221.
  35. Stewart J.J. MOPAC: A semiempirical Molecular Orbital Program / J.J. Stewart [Теxt] // J. Computer – Aided Molecular Desing. – 1990. V 4. P. 1-105.
  36. Becke, A. D. Density-functional exchange-energy approximation with correct asymptotic behavior [Теxt] / A. D. Becke // Phys. Rev. – 1988. – № 38. – P. 3098–3100.
  37. Perdew, J. P. Density-functional approximation for the correlation energy of the inhomogeneous electron gas [Теxt] / J. P. Perdew // Phys. Rev. 1986. – № 33. – P. 8822–8824.
  38. Bugaj, D. E. Ispol'zovanie kvantovo-himicheskih indeksov zashhitnoj sposobnosti ingibitorov korrozii pri interpretacii mehanizma zashhitnogo dejstvija [Tekst] / D. E. Bugaj, L. I. Gabitov, I.G. Bresler – M.: Himija, 1990. – 390 s.
  39. Shhembelov, G. A. Kvantovo-himicheskie metody rascheta molekul [Tekst] / G. A. Shhembelov, D. A. Ustynjuk, V. N. Mamaev. – M.: Himija, 1980. – 178 s.
  40. Marrel, Dzh. Himicheskaja svjaz'. [Tekst] / Dzh. Marrel, S. Kettl, Dzh. Tedder – M.: Mir, 1980. – 382 s.
  41. Doroshenko, T. F. O primenenii principa ZhMKO dlja opisanija ingibirujushhej jeffektivnosti geterociklicheskih azotistyh osnovanij [Tekst] / T.iF. Doroshenko, S. N. Ljashhuk, Ju. G. Skripnik. // Zashhita metallov. – 2000. – №3. – S. 27–29.
  42. Kvantovo-mehanicheskaja interpretacija roli poliaminov v ingibirovanii kislotnoj korrozii [Tekst] / G. H. Avad, A. N. Asad, A. M. Abdel', S. S. Masud. // Zashhita metallov. – 1997. – № 6. – S. 56 – 57.

Downloads

Published

2013-04-25

How to Cite

Півоваров, О. А., & Воробйова, М. І. (2013). Quantum-chemical investigation the reactivity of agents for stabilizing plasmachemical activated water. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(6(62), 50–55. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2013.12276

Issue

Vol. 2 No. 6(62) (2013): Technologies of organic and inorganic substances

Section

Technology organic and inorganic substances

License

Copyright (c) 2014 Олександр Андрійович Півоваров, Маргарита Іванівна Воробйова

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

The consolidation and conditions for the transfer of copyright (identification of authorship) is carried out in the License Agreement. In particular, the authors reserve the right to the authorship of their manuscript and transfer the first publication of this work to the journal under the terms of the Creative Commons CC BY license. At the same time, they have the right to conclude on their own additional agreements concerning the non-exclusive distribution of the work in the form in which it was published by this journal, but provided that the link to the first publication of the article in this journal is preserved.

A license agreement is a document in which the author warrants that he/she owns all copyright for the work (manuscript, article, etc.).
The authors, signing the License Agreement with TECHNOLOGY CENTER PC, have all rights to the further use of their work, provided that they link to our edition in which the work was published.
According to the terms of the License Agreement, the Publisher TECHNOLOGY CENTER PC does not take away your copyrights and receives permission from the authors to use and dissemination of the publication through the world's scientific resources (own electronic resources, scientometric databases, repositories, libraries, etc.).
In the absence of a signed License Agreement or in the absence of this agreement of identifiers allowing to identify the identity of the author, the editors have no right to work with the manuscript.
It is important to remember that there is another type of agreement between authors and publishers – when copyright is transferred from the authors to the publisher. In this case, the authors lose ownership of their work and may not use it in any way.