The key step of the thermal decomposition of hypophosphites is disproportionation determining the phase composition and morphology of the final products. The distinctive features of the thermal decomposition of hypophosphites are the formation of polyphosphoric acid from ammonium hypophosphite and of red phosphorus from the metal hypophosphites. The thermal decomposition of hypophosphites in air is accompanied by large heat release.

The thermal decomposition of calcium hypophosphite (CHP) was studied by synchronous DTA/TGA thermal analysis in the temperature range from 25 °C to 600 °C at a heating rate of 10 deg/min in a nitrogen atmosphere and in an air atmosphere. In nitrogen atmosphere, the decomposition consists of an extensive exo-effect consisting of four consecutive stages with maxima at 368, 386, 400 and 434 °C with a total heat release of 1.51 kJ/g. Upon decomposition in an air atmosphere, an exo-effect with a heat release of 9.01 kJ/g was observed. The thermal decomposition products formed are a porous mass of red-brown color, which can be explained by the formation of an intermediate decomposition product - calcium phosphide. The formation of calcium phosphide is thermodynamically preferable in the interaction of hypophosphite decomposition products - calcium oxide and phosphine.In this connection, it can be assumed that the formation of phosphide, an intermediate product, is caused by the nonequilibrium of the process, kinetic factors and diffusion limitations. Previously, these factors were considered in relation to the processes of self-propagating high-temperature synthesis of phosphides.

Термическое разложение гипофосфита кальция изучали методом синхронного термического анализа ДТА/ТГА в диапазоне температур от 25°C до 600 °C со скоростью нагревания 10 град/мин в атмосфере азота и в атмосфере воздуха. В атмосфере азота разложение состоит из обширного экзоэффекта, состоящего из четырех последовательных стадий с максимумами при 368, 386, 400 и 434 °C с суммарным тепловыделением 1,51 кДж/г. При разложении в атмосфере воздуха наблюдается экзоэффект с тепловыделением 9,01 кДж/г.При этом было Экспериментально установлено увеличение массы образца в области 370-400 °С 6 масс.%, что может быть объяснено окислением фосфора. Образующиеся конденсированные продукты термического разложения представляют собой пористую массу красно-коричневого цвета, что может быть объяснено образованием промежуточного продукта разложения - фосфида кальция. Образование фосфида кальция термодинамически предпочтительно при взаимодействии продуктов разложения гипофосфита кальция – оксида кальция и фосфина. Удельная теплота образования оксида кальция в 4,18 раза больше значений удельной теплоты образования фосфида. В связи с этим можно предположить, что образование фосфида, - промежуточного продукта, обусловлено неравновесностью процесса, кинетическим факторами и диффузионными ограничениями, поскольку фосфид кальция термодинамически устойчив до 1000 °С. Ранее эти факторы рассматривались применительно к процессам самораспространяющегося высокотемпературного синтеза фосфидов. К тому же образование оксида кальция и фосфина in suti в процессе термораспада в соответствие с эффектом Хедвала может объяснить высокую скорость образования фосфида кальция и его сохранность. The thermal decomposition of calcium hypophosphite was studied by synchronous DTA/TGA thermal analysis in the temperature range from 25 °C to 600 °C at a heating rate of 10 deg/min in a nitrogen atmosphere and in an air atmosphere. In nitrogen atmosphere, the decomposition consists of an extensive exo-effect consisting of four consecutive stages with maxima at 368, 386, 400 and 434 °C with a total heat release of 1.51 kJ/g. Upon decomposition in an air atmosphere, an exoeffect with a heat release of 9.01 kJ/g was observed. An increase of the sample mass in the region 370-400 °C of 6 wt.% was experimentally found, which can be explained by the oxidation of phosphorus. The formed condensed products of thermal decomposition are a porous mass of red-brown color, which can be explained by the formation of an intermediate product of decomposition - calcium phosphide. Formation of calcium phosphide is thermodynamically preferable in the interaction of calcium oxide and phosphine, the products of decomposition of calcium hypophosphite. The specific heat of formation of calcium oxide is 4.18 times higher than the values of specific heat of formation of phosphide. In this connection it is possible to assume that the formation of phosphide, - an intermediate product, is conditioned by non-equilibrium of the process, kinetic factors and diffusion limitations, since calcium phosphide is thermodynamically stable up to 1000 °С. Previously, these factors were considered in relation to the processes of self-propagating high-temperature synthesis of phosphides. In addition, the formation of calcium oxide and phosphine in suti during thermal decay in accordance with the Headwall effect can explain the high rate of calcium phosphide formation and its preservation.

Методами синхронного термического анализа, электронной сканирующей микроскопии и рентгенофазового анализа исследованы конденсированные продукты реакции гипофосфита кальция с нитратами и нитритами натрия и калия с добавками нитрата аммония. Сжигание проводилось на воздухе при атмосферном давлении. Приготовленные смеси устойчиво горели с образованием хрупкой стекломассы белого цвета с пористой внутренней поверхностью и выделением аэрозоля ортофосфорной кислоты. Температура горения составляла от 1300 до 1500 ºС. Выход конденсированной фазы составлял от 60 до 40% от массы исходного состава. Установлено, что при сгорании смесей гипофосфита кальция образуются фазы, перспективные для регенеративной медицины: с нитратами или нитритами щелочных металлов образуются α-Ca2P2O7 и β-Ca2P2O7, причем введение в исходный состав нитрата натрия приводит к образованию еще фазы ренанита NaCaPO4, а нитрата калия – фазы KCaPO4; при сгорании состава с самой низкой температурой горения – с нитратом аммония обнаружена фаза гидроаппатита. Во всех случаях образуются фосфаты с соотношением Са/Р менее 1,67, которые перспективны для биомедицинских применений. При сгорании изученных составов формируются пористые системы с бимодальным распределением: макропоры диаметром 2-5 мкм и 100-200 нм. The condensed products of the reaction of calcium hypophosphite with sodium and potassium nitrates and nitrites with additions of ammonium nitrate were studied using the methods of simultaneous thermal analysis, electron scanning microscopy and X-ray phase analysis. The combustion was carried out in air at atmospheric pressure. The prepared mixtures burned steadily with the formation of a brittle white glass melt with a porous inner surface and the release of an aerosol of orthophosphoric acid. The combustion temperature ranged from 1300 to 1500 ºС. The yield of the condensed phase ranged from 60 to 40% by weight of the initial composition. It has been established that during the combustion of mixtures of calcium hypophosphite, phases are formed that are promising for regenerative medicine: with nitrates or nitrites of alkali metals, α-Ca2P2O7and β-Ca2P2O7 are formed, and the introduction of sodium nitrate into the initial composition leads to the formation of another phase of renanite NaCaPO4, and potassium nitrate - KCaPO4 phases; During the combustion of the composition with the lowest combustion temperature - with ammonium nitrate, the hydroapatite phase was detected. In all cases, phosphates are formed with a Ca/P ratio of less than 1.67, which are promising for biomedical applications. Upon combustion of the studied compositions, porous systems with a bimodal distribution are formed: macropores with a diameter of 2-5 μm and 100-200 nm.

Целью данной работы явилось исследование состава образовавшихся продуктов сгорания гипофосфитов натрия, калия и кальция на воздухе методами синхронного термического анализа (СТА), ИК-спектроскопии с Фурье-преобразованием и рентгенофазового анализа. Установлено, что конденсированными продуктами сгорания гипофосфита натрия являются полифосфат (гексаметафосфат), пирофосфат, и триполифосфат натрия, а также рентгеноаморфная фаза. В случае продуктов сгорания гипофосфита калия обнаружены метафосфат, пирофосфат и триполифосфат калия, а также рентгеноаморфная фаза. В продуктах сгорания гипофосфита кальция обнаружены фазы гидрата дигидрофосфата и полифосфата кальция, а также рентгеноаморфной фазы. На основании данных СТА оценено, что полнота сгорания гипофосфита натрия на воздухе составляет 86,5%, гипофосфита калия – 76,2, а гипофосфита кальция – 86,8%. The purpose of this work was to study the composition of the formed combustion products of sodium, potassium and calcium hypophosphites in air by methods of synchronous thermal analysis (STA), Fourier-transform infrared spectroscopy and X-ray phase analysis. The condensed combustion products of sodium hypophosphite were found to be polyphosphate (hexametaphosphate), pyrophosphate, and sodium tripolyphosphate, as well as an X-ray amorphous phase. In the case of the combustion products of potassium hypophosphite, potassium metaphosphate, pyrophosphate, and tripolyphosphatewere found, as well as an X-ray amorphous phase. Calcium hypophosphite combustion products showed dihydrophosphate and calcium polyphosphate hydrate and calcium polyphosphate phases as well as X-ray amorphous phase. Based on the STA data, the completeness of combustion of sodium hypophosphite in air was estimated to be 86.5%, that of potassium hypophosphite to be 76.2 %, and that of calcium hypophosphite to be 86.8%.

Целью данной работы явилось исследование влияния дисперсности гипофосфита кальция на морфологию и состав образовавшихся продуктов окисления кислородом воздуха методами синхронного термического анализа (СТА), ИК-спектроскопии с Фурье-преобразованием и рентгенофазового анализа. Установлено фактором, влияющим на тело- и массоперенос в процессах окисления гипофосфита кальция является аморфизация образовавшихся продуктов за счет образования стеклофазы пирофосфата кальция Ca2P2O7. The purpose of this work was to study the influence of calcium hypophosphite dispersity on the morphology and composition of the formed products of oxidation by air oxygen by methods of synchronous thermal analysis (STA), Fourier-transform infrared spectroscopy and X-ray phase analysis. The factor influencing the body and mass transfer in the processes of calcium hypophosphite oxidation was found to be amorphization of the formed products due to the formation of glass phase of calcium pyrophosphate Ca2P2O7.

The thermal decomposition of calcium hypophosphite is studied using simultaneous differential thermal analysis and thermogravimetric analysis (DTA/TGA) in the temperature range from 25 to 600°C, with a heating rate of 10°C/min, under both a nitrogen atmosphere and an air atmosphere. In the nitrogen atmosphere, the decomposition consists of a broad exothermic effect, comprising four consecutive stages with peaks at 368, 386, 400, and 434°C, and a total heat release of 1.51 kJ/g. In the air atmosphere, the decomposition shows an exothermic effect with a heat release of 9.01 kJ/g. During the decomposition in air, researchers experimentally observe an increase in the sample weight by 6 wt

Методом синхронного термического анализа исследован процесс взаимодействия перхлората калия с гипофосфитом кальция до температуры 600 °C. Установлено, что взаимодействие протекает через две экзотермические стадии в 3,55 и 1,97 кДж/г. Термическое разложение смеси состоит из двух стадий – после фазового перехода перхлората калия на первой стадии происходит его частичное взаимодействие с образованием фосфида кальция, который потом затем во второй стадии окисляется при температуре плавления перхлората калия. Методами оптической микроскопии и рентгенофазового анализа изучен состав образовавшихся конденсированных продуктов. Установлено, процесс взаимодействия смеси гипофосфита кальция с перхлоратом калия происходит в две стадии, сопровождается выделением аэрозоля фосфорной кислоты и хлорида калия, при этом образуется конденсированная фаза из фосфатов кальция и хлорида калия. The process of interaction of potassium perchlorate with calcium hypophosphite up to a temperature of 600 °C was studied using the method of simultaneous thermal analysis. It was found that the interaction proceeds through two exothermic stages of 3.55 and 1.97 kJ/g. The thermal decomposition of the mixture consists of two stages - after the phase transition of potassium perchlorate in the first stage, its partial interaction occurs with the formation of calcium phosphide, which is then oxidized in the second stage at the melting point of potassium perchlorate. The composition of the resulting condensed products was studied using optical microscopy and X-ray phase analysis. It has been established that the process of interaction of a mixture of calcium hypophosphite with potassium perchlorate occurs in two stages, accompanied by the release of an aerosol of phosphoric acid and potassium chloride, and a condensed phase of calcium phosphates and potassium chloride is formed.

Исследовано поведение при нагревании методом синхронного термического анализа гидрозоля детонационных наноалмазов с концентрацией 13 % масс. Кривая ДТА образца представляет собой суперпозицию трех составляющих. По результатам моделирования кубическим сплайном было установлено, что гидрозоль детонационных наноалмазов можно представить как смесь четырех гидрозолей с температурами максимума дегидратации 25 ⁰C, 32,5 ⁰C, 37 ⁰C и 38 ºС. The heating behavior by synchronous thermal analysis of detonation nanodiamond hydrosol with a concentration of 13 wt% has been investigated. The DTA curve of the sample is a superposition of three components. According to the results of cubic spline modeling, it was found that the detonation nanodiamond hydrosol can be represented as a mixture of four hydrosols with dehydration maximum temperatures of 25 ⁰C, 32.5 ⁰C, 37 ⁰C, and 38 ºC.

Рассмотрен процесс роста частиц детонационных наноалмазов при ультразвуковом облучении интенсивностью 1-2 Вт/см2 в гидрофобной среде, содержащей первичные продукты детонации сплава тротил-гексоген. Предложена математическая модель процесса, включающая неупругие столкновения алмазоуглеродных частиц, приводящие к укрупнению частиц детонационных наноалмазов до 20 мкм. The process of growth of detonation nanodiamond particles under ultrasonic irradiation with an intensity of 1-2 W/cm2in a hydrophobic medium containing primary detonation products of the TNT-hexogen alloy is considered. A mathematical model of the process including inelastic collisions of diamond-carbon particles leading to enlargement of detonation nanodiamond particles up to 20 microns is proposed.

Ключевой стадией термораспада гипофосфитов является реакция диспропорционирования, которая определяет фазовый состав и морфологию конечных продуктов. Отличительными особенностями термораспада гипофосфита аммония является образование полифосфорной кислоты, а для продуктов термораспада всех рассмотренных гипофосфитов – наличие красного фосфора. Реакции термораспада гипофосфитов на воздухе характеризуются высокими значениями тепловыделения. The key stage of hypophosphite thermal decomposition is the disproportionation reaction, which determines the phase composition and morphology of the final products. Distinctive features of the thermal decomposition of ammonium hypophosphite are the formation of polyphosphoric acid, and for the thermal decomposition products of all considered hypophosphites - the presence of red phosphorus. Hypophosphite thermal decomposition reactions in air are characterized by high values of heat release.

Йодид свинца образовывался при дозировании 0,02 М раствора KI в эквивалентное количество 0,01 М Pb(CH3COO)2 при комнатной температуре (с добавлением уксусной кислоты) и при ультразвуковом облучении с интенсивностью 8 или 16 Вт/см2. Установлено, что морфология частиц PbI2 образующегося при ультразвуковом облучении определяется рН среды. При рН 2,8…2,9 имеет место увеличение размера частиц в результате сварки вследствие столкновения частиц. Методом сканирующей электронной микроскопии обнаружены следы оплавления частиц и следы соударений. При рН 4,5…4,6 происходит диспергирование частиц вследствие соногидролиза и образования PbI(OH). Морфология образующихся частиц также зависит от способа получения: при дозировании йодида калия в раствор ацетата свинца образуются звездообразные структуры, при перекристаллизации – гексагональные пластины – во всех случаях размером порядка 10 мкм.Lead iodide was formed by dosing 0.02 M KI solution into an equivalent amount of 0.01 M Pb (CH3COO) 2 at room temperature (with the addition of acetic acid) and under ultrasonic irradiation with an intensity of 8 or 16 W / cm2. It was found that the morphology of PbI2 particles formed under ultrasonic irradiation is determined by the pH of the medium. At pH 2.8 ... 2.9, there is an increase in the particle size as a result of welding due to the collision of particles. Scanning electron microscopy revealed traces of particle fusion and impact traces. At pH 4.5 ... 4.6, the particles are dispersed due to sonohydrolysis and the formation of PbI (OH). The morphology of the resulting particles also depends on the method of production: when dosing potassium iodide into a solution of lead acetate, star-shaped structures are formed, during recrystallization, hexagonal plates are formed, in all cases about 10 μm in size

Представлены результаты исследований изменений происходящих при формировании так называемых альгинатных масок при внутреннем диффузионном гелеобразовании. Исследование проводилось для систем, состоящих из альгината натрия, диатомита(каолина) с системой отверждения из сульфата кальция и пирофосфата натрия. Установлено, что применение физических методов анализа, как сканирующая электронная микроскопия, инфракрасная спектроскопия с Фурье-преобразованием и реологических методов позволяют получать данные о показателях качества альгинатных масок и их составе, и механизме гелеобразования. Эти данные можно использовать при подготовке нормативной технической документации. The results of studies of changes occurring during the formation of the so-called alginate masks during internal diffusion gelation are presented. The study was conducted for systems consisting of sodium alginate, diatomite (kaolin) with a curing system of calcium sulfate and sodium pyrophosphate. It was found that the use of physical methods of analysis, such as scanning electron microscopy, infrared spectroscopy with Fourier transform and rheological methods allow us to obtain data on the quality indicators of alginate masks and their composition, and the gelation mechanism. These data can be used in the preparation of regulatory technical documentation.

Представлены результаты изучения свойств порошков из трутовика косого, измельченного молотковой мельницей. Среднемассовый диаметр образцов изменяется в диапазоне 3,15 – 4,46 мкм, а площадь удельной поверхности – в диапазоне 1,87 – 2,37 м2/см3. Гранулометрический состав образцов характеризуются бимодальным распределением: наряду с относительно крупными частицами размером 30–50 мкм, присутствуют нитевидные частицы микронного размера. Влажность образцов составляла от 10,2 до 13,6 %, а экстрактивность – от 16,6 до 22,7%. Методом синхронного термического анализа установлено наличие четырехстадийного процесса при нагревании образцов на воздухе. Первая стадия связана с процессом дегидратации, а три последующих – с окислением образцов. Образцы начинают окисляться при температуре 231–235 °С. The results of studying the properties of powders from an oblique tinder fungus, ground by a hammer mill, are presented. The mass-average diameter of the samples varies in the range of 3.15 - 4.46 μm, and the specific surface area - in the range of 1.87 - 2.37 m2/cm3. The particle size distribution of the samples is characterized by a bimodal distribution - along with relatively large particles of 30-50 μm in size, there are micron-sized filamentary particles. The moisture content of the samples ranged from 10.2 to 13.6%, and the extractiveness from 16.6 to 22.7%. Using the method of synchronous thermal analysis, the four-stage process was established when samples were heated in air. The first stage is associated with the dehydration process, and the next three - with the oxidation of the samples. Samples begin to oxidize at a temperature of 231-235 °C.

The changes that occurred with the detonation nanocarbon after ultrasonic treatment in the cavitation mode in a hydrophobic medium were studied. Optical microscopy showed the wave nature of particle size dynamics. It was established by scanning electron microscopy tenfold enlargement of the size of carbon particles to a size of 2 x 20 mu m. These particle coarsening data were confirmed by X-ray phase analysis. This method allows one to get asymmetric particles of the so-called onion carbon of irregular shape. This shape is associated with the growth of particles fixed on the surface of the glass substrate.

Исследована термостойкость листовых материалов (пергамента; подпергамента; пергамента, покрытого силиконом; полиэтилентерефталата; полидиметилсилоксана; стеклоткани, покрытой фторопластом) для выпечки методом синхронного термического анализа -совместного применения дифференциального термического анализа и термогравиаметрии путем нагревания образцов на воздухе до температуры 500 °С со скоростью нагревания 10 °С в мин.Установлено, что интенсивное разложение подпергамента начинается в диапазоне температур 250-260 °С, у пергамента -235-250, у образца пергамента с силиконовым покрытием -220 °С.Температура плавления ПЭТ пакетов для запекания составляет 251 °С, а температура плавления ПЭТ рукавов для запекания изменяется в диапазоне от 252,6 до 255 °С.У образца полидиметилсилоксана потеря массы при первичном нагревании до температуры 200 °С составляла от 0,54 до 1,23 %, а температура начала потери массы изменялась от 55 до 120 °С.Повторный нагрев уменьшает количество десорбируемых примесей в температурном диапазоне до 200 °С с 1,03 до 0,55 %.В связи с этим целесообразно изделия из кремнийорганических полимеров при первом использовании предварительно нагревать при температуре выпекания в течение 30 мин в целях дальнейшего безопасного применения.Стеклоткань с покрытием из тефлона (PTFE) характеризуется отсутствием потери массы до температуры 300 °С и единственным эндоэффектом при 327 °С, который соответствует температуре начала плавления спеченного политетрафторэтилена. Среди исследованных материалов для выпечки многократного использования наиболее термостойким и наименее контактным является антипригарный коврик из стеклоткани с покрытием из политетрафторэтилена.

Регулирование параметров энерговыделения в энергетических композитах различного назначения, используя перколяционые эффекты, является актуальным и практически значимым направлением в области создания материалов такого типа и позволяет регулировать параметры горения без введения дополнительных добавок. На стадиях создания энергетических композитов разработчики выбирают содержание и дисперсность порошкообразного наполнителя поэтому проведение исследований по влиянию проявления поверхностных и объемных перколяционных эффектов является актуальной задачей в практике создания материалов соответствующего назначения. В статье представлены экспериментальные результаты исследования горения энергетических нанокомпозитов на основе смешанного окислителя – нитрат аммония/перхлорат аммония, горючего-связующего на основе синтетического каучука дивинильного, пластифицированного трансформаторным маслом и смесевого металлического горючего – микро- и нанодисперсного порошков алюминия. Проведен анализ экспериментальных данных по объемным и поверхностным перколяционным эффектам в энергетических нанокомпозитах. Изучены зависимости характеристик горения, термического разложения нанокомпозитов от соотношения компонентов в окислителе. Установлена их связь с перколяционными эффектами в объеме и на поверхности горения нанокомпозитов. Показано, что исследуемые нанокомпозиты позволяют регулировать в широких пределах скорость их горения, в том числе при атмосферном давлении, существенно снижать уровень шлакообразования, в 2-3 раза снижать массовое содержание экологически неблагоприятных соединений в продуктах горения, обеспечивать требования технологичности и других базовых характеристик композиций, в том числе механических. Установлены особенности термического разложения нанокомпозитов при низких и высоких температурах, обусловленные высокой реакционной способностью нанопорошка ALEX, каталитическим эффектом растворимости перхлората аммония в расплаве нитрата аммония на поверхности горения, в том числе с учетом перколяциннной природы эффектов взаимодействия компонентов. Полученные результаты будут полезны разработчикам материалов соответствующего назначения в плане эффективного использования возможностей регулирования параметров энерговыделения при горении энергетических композитов. Regulation of parameters of energy allocation in power composites of various purposes, using perсolation effects, is actual and practically significant direction in the field of creation of materials of this type and allows to regulate. Parameters of combustion without introduction of additional additives. At stages of creation of energetic composites developers choose content and dispersion of powdered filler therefore conducting researches on influence of manifestation of superficial and volumetric percolation effects is actual. Task in the practice of creating materials of appropriate purpose. The article presents experimental results of the study combustion of energy nanocomposites on the basis of mixed oxidizer – ammonium nitrate/ammonium perchlorate, fuel-binder on the basis of synthetic rubber divinil, plasticized transformer oil and spot metal fuel-micro and nanodisperse powders aluminum. The analysis of experimental data on volumetric and superficial percolation effects in energy nanocomposites is carried out. Dependence of characteristics of combustion, thermal decomposition nanocomposites from correlation of components in oxidizers is studied. Their connection with percolation effects in volume and on a surface of burning nanocomposites is established. It is shown, that the investigated nanocomposites allow to regulate in wide limits the speed of their burning, including at atmospheric pressure, essentially to reduce level slag, in 2-3 times to reduce mass maintenance of ecologically unfavorable Compounds in combustion products, to provide the requirements of manufacturability and other basic characteristics of compositions, including mechanical. The peculiarities of thermal decomposition of nanocomposites at low and high temperatures, caused by high reactionary ability of nanopowder ALEX, catalytic effect of solubility of ammonium perchlorate in melt of ammonium nitrate on combustion surfaces, including the percolation nature of the effects of interaction of components. The obtained results will be useful to the developers of materials of appropriate purpose in terms of effective use of the possibilities of regulation of energy allocation parameters at combustion of power composites.