Особенности химической природы неорганических веществ, свойств и технологий их получения

УДК 541.6

О. С. Сироткин, А. Е. Бунтин

ОСОБЕННОСТИ ХИМИЧЕСКОЙ ПРИРОДЫ НЕОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ, СВОЙСТВ И ТЕХНОЛОГИЙ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ

Ключевые слова: оксиды, химический состав, химическая связь, степени ковалентности, металличности и ионности, структура, свойства, технологические операции.

Исследовано влияние химического состава и соотношения компонент связей в гомоядерных (Э-Э) и гетеро-ядерных (Э-О) соединениях на состояние, тип химической структуры, свойства и специфику процессов в технологии неорганических веществ на их основе. Впервые установлено, что тип химической связи в совокупности с составом определяет специфику химической структуры, свойств, совокупность, последовательность и режим необходимых технологических операций воздействия на сырьевые вещества (химические, физические, механические, физико-химические или их совокупность) в различных технологиях получения неорганических веществ (оксидов, кислот, оснований, солей и т.д.).

Key words: oxides, chemical composition, chemical bond, covalent character, metallic character, ionic character, structure, properties, technological operations.

The effect of chemical composition and ratio of bond components in homonuclear (E-E) and heteronuclear (E-O) compounds on the state, type of chemical structure, properties and specifics of processes in technology of inorganic substances on their basis was studied. It was first established that the type of chemical bond, together with the structure determines the specificity of the chemical structure, properties, set, sequence and mode of necessary technological operations impact on the commodity substance (chemical, physical, mechanical, physico-chemical or a combination of them) in different technologies for inorganic substances (oxides, acids, bases, salts, etc.).

Химическая технология — это наука о методах и средствах химической переработки сырьевых природных, искусственных и синтетических веществ или материалов в промежуточные (полупродукты или полуфабрикаты) и конечные (целевые) продукты. Осуществление технологий неорганических веществ опирается на проведение целого ряда технологических операций (химических, физических, механических и т.д.). Согласно информации, приведенной в химической энциклопедии [1], элементами системы, составляющими химико-технологический процесс, в целом являются 5 групп процессов (операций). К ним относят следующие разновидности технологических процессов: 1) механические (измельчение, таблетирование, транспортировка и т.д.); 2) гидромеханические (перемещение жидкостей и газов по трубопроводам, перемешивание, фильтрование, флотация, центрифугирование, осаждение и т.д., опирающиеся на законы механики и гидродинамики); 3) тепловые (нагревание, испарения, выпаривание, конденсация, скорость которых определяется законами теплопередачи); 4) диффузионные или массообменные (связанные с переносом вещества в различных агрегатных состояниях из одной фазы в другую: абсорбция газов, увлажнение газов, адсорбция, дистилляция, ректификация, сушка, кристаллизация, экстрагирование и т.д.); 5) химические.

При этом отмечается, что единой классификации химических процессов нет. Например, известна возможность классификации химических процессов по следующим признакам: 1) по сырью; 2) по товарному признаку (например, производство удобрений, кислот и т.д.); 3) по фазам (газофазные, жидкофаз-ные, гомогенные, гетерогенные и т.д.); 4) по группам периодической системы элементов; 5) по типу химических реакций (окислительно-

восстановительные процессы, гидрирование, хлорирование, поликонденсационные или полимеризаци-

онные процессы и т.д.). Однако понятно, что выше-рассмотренные составляющие химико-

технологического процесса в целом и классификация составляющих его операций не представляют собой строго последовательную систему с соответствующей иерархией элементов ее составляющих, определяющих их вклад и эффективность конкретной технологии. Особо отметим, отсутствие учета влияния в этих классификациях специфики химической природы сырьевого вещества (разновидность химической связи элементов и тип химической структуры) на его состояние (агрегатное и т.д.) и свойства (реакционная способность, растворимость, и т. д.). Учет этого важен для определения возможности получения из сырьевого вещества необходимых химических соединений, с дальнейшей оптимизацией их переработки в целевые продукты. Это в настоящей работе рассматривается как резерв в совершенствовании технологий неорганических веществ, определяя цель и актуальность данного исследования.

К наиболее широко используемым процессам или операциям воздействия на сырьевые материалы в технологии неорганических веществ, зависящим от специфики их химической природы, следует отнести растворение, испарение, адсорбция и абсорбция (хемосорбция), кристаллизацию или стеклооб-разование (аморфизацию), плавление, спекание, окисление и восстановление и др.

Для осуществления данных процессов в качестве факторов (параметров), определяющих, технологический режим получения целевого продукта обычно относят состав сырья, температуру, давление, и если необходимо, то наличие защитной (инертной) атмосферы или катализатора и т.д. [2]

При этом понятно, что учет только элементного химического состава сырья сегодня для управления технологическим режимом уже недостаточен. Ведь

именно специфика типа химической связи элементов в веществе определяет особенности его химического строения (молекулярное или немолекулярное и т.д.), характер (основной, кислотный, амфотерный и т.д.) и комплекс свойств (реакционную способность, окислительно-восстановительные и др.).

Рассмотрим и обобщим критерии отнесения различных технологических операций к их отдельным разновидностям. К механическим процессам (М) традиционно относят измельчение, смешивание, размол, формование (таблетирование), транспортировку, включая гидромеханические процессы и др. В результате критерием отнесения данных технологических операций к механическим разновидностям является воздействие на сырьевое вещество прежде всего на макроструктурном уровне его организации, то есть без изменения его химического строения. При этом необходимо различать две разновидности механических операций без изменения макроструктуры (просеивание, транспортировка и смешивание, за исключением механохимического воздействия) и с изменением макроструктуры веществ (измельчение, размол, формование, обогащение).

К физическим процессам (Ф) традиционно относят тепловые (нагревание, испарение, конденсация) и диффузионные или массообменные (растворение, физическая абсорбция, адсорбция, сушка, кристаллизация молекулярных химических соединений и др.). Критерием отнесения процессов к физическим служат операции, происходящие с изменением ме-зо- и в отдельных случаях макроструктуры вещества, и без изменения его химической микроструктуры или структуры в целом. Исключением являются процессы нагрева, например, нагрев до температур, приводящих и к изменению химической структуры вещества (плавление металлов и т.д.). При этом плавление полимерных веществ, силикатов — это физический процесс, поскольку происходит разрушение межмолекулярных связей. В свою очередь, плавление металлов это уже физико-химический процесс ввиду происходящей трансформации преимущественно металлической связи, т.е. уменьшение ее металличности и возрастание ковалентной с одновременным изменением пространственной структуры в расположение элементов (ее аморфизация как физическая составляющая основа).

Критерием отнесения технологических процессов к их химическим (Х) разновидностям является воздействие на сырьевое вещество на микроструктурном уровне его организации, с последующим изменением его химической микроструктуры (окисление, сжигание, восстановление, нейтрализация, выщелачивание, обжиг, хемосорбция, гидролиз) и в ряде случаев химического состава.

Процесс растворения бывает физическим (например, растворы полимеров, когда растворитель внедряется между отдельными макромолекулами, преодолевая ван-дер-вальсовое межмолекулярное взаимодействие) или химическим (например, растворение соли хлорида натрия).

Критерием же отнесения процессов к физико-химической (ФХ) их разновидности (стеклообразо-вание, аморфизация, гомогенизация, электролиз,

спекание, термическое разложение) является одновременное совмещение в одной технологической операции как физических, так и химических процессов, в совокупности приводящих к изменению микро-, мезо- и макроструктуры вещества. Например, процесс «варки» стекла, одновременно сочетающий тепловые, диффузионные процессы с протеканием химических реакций различных исходных веществ, протекающих с изменением химического состава вещества. Стеклообразование также относится к физико-химическим процессам, поскольку в нем при повышении температуры происходит изменения порядка расположения элементов (аморфизация) и типа химической связи (растет ковалентность и снижается ионность связи) Э-О при плавлении исходных кристаллических веществ [3].

Совокупность рассмотренных процессов, последовательность, значимость и технологический режим определяется составом и структурой исходных и промежуточных неорганических веществ и целевых продуктов. При этом традиционно рассмотрение внутренней организации вещества начинают с анализа его «тонкой» структуры. Сегодня различают микро-(включающую в себя тонкую химическую электронно-ядерную и молекулярную, а также наноструктуру), мезо- и макроструктуру веществ и материалов [4]. Отсюда, очевидно, что электронно-ядерная структура - химическая структура и является базовой (исходной) среди остальных вышеперечисленных и определяет способность элементов к образованию различных химических соединений, тип их структуры, особенности свойств и используемых химико-технологических операций получения различных неорганических продуктов. Однако, в настоящее время, в технологии неорганических веществ отсутствуют не только системный анализ и обобщения, но и для целого ряда веществ, даже приближенные варианты оценки влияния специфики химической связи на химическую структуру, свойства и характер технологических операций получения основных классов неорганических веществ.

В результате возникает задача по исследованию влияния специфики химической связи элементов, образующих различные неорганические вещества на особенности их структуры, свойств и технологических операций (процессов) их производства и переработки в основные неорганические продукты.

Обобщение данных и исследование влияния состава, типа химической связи на тип химической структуры и свойства, определяющие специфику и последовательность химико-технологических операций получения трех разновидностей оксидов и далее их переработки в различные по природе основные неорганические продукты (кислоты, щелочи, удобрения, стекла, керамика) было проведено соответственно на следующих группах неорганических сырьевых продуктов S8 и SО3, Са3(Р04)2 и Р4О10; силикаты, бокситы и SiO2 и А1203; N3^ Исследование показало следующее.

1. Состав и соотношение основных компонент гомоядерной химической связи Э-Э определяет тип

химической структуры исходных неорганических веществ, позволяя разделить их на три группы. Преимущественно ковалентный характер химической связи (степень ковалентности СК>50%) обуславливает образование неорганических веществ (I группы) с низкомолекулярной структурой типа, O2, S8, P4. При приблизительном равенстве СК и СМ образуется неорганическое вещество II группы в виде монокристаллического трехмерного полимерного тела [Si] n. И при преобладании металличности связи Э-Э СМ>СК образуются вещества III группы с немолекулярной поликристаллической (металлической) структурой (AlM, MgM, NaM). Отметим, что в исследуемом ряду гомоядерных соединений со связями Э-Э от S-S до Na-Na с ростом СМ и уменьшением СК растут восстановительные и уменьшаются окислительные свойства веществ, определяя специфику химических реакций и технологий получения соответствующих оксидов.

В свою очередь, соотношение компонент химической связи Э-Э и химическая структура определяют форму природного сырья, т.е. состав и структуру сырьевого вещества, определяющего специфику химико-технологических операций получения из них необходимых продуктов. Так в рассматриваемом выше ряду гомоядерных веществ I, II и III групп, с ростом ДС« = СК(О-О)-СК(Э-Э), % (или СМ связи Э-Э) растут восстановительные свойства и способность к окислению кислородом. Вследствие этого соединения элементов I группы (S, P) существуют как в виде мономеров S8 и P4, так и в виде сульфидов, сульфатов и фосфатов (фторапатитов). При этом они входят в сырьевые природные неорганические вещества в виде кислотного остатка FeS2, Ca3(PO4)2, образуя с кислородом ковалентно-молекулярный фрагмент вещества. Это связано, с преимущественно ковалентным характером связей S-S и Р-Р (СК>СМ) и минимальными значениями ДС« (23,7-32,8%), по сравнению с другими элементами исследуемого ряда. В результате, специфика их химической природы определяет использование для получения оксидов этих элементов следующих химических реакций и технологических операций: восстановление P4 из природных фосфатов коксом и окисление неорганических гомоядерных веществ (S8 и P4) в процессе сжигания (реакции соединения с кислородом) с образованием P4O1o или с последующим термокаталитическим окислением S02 в SO3.

В свою очередь, Si (II группа) широко распространен в земной коре уже в окисленной форме (кремнезем, кварц), входит в состав различных руд, силикатов. При этом гомосоединение кремния имеет меньшую способность к образованию солей с его участием в кислотной группе, чем сера и фосфор. Например, образовывать подобно серной и фосфорной кислотам соли (силикаты) на основе кремневой кислоты (Ca2SiO3) Что объясняется приблизительным равенством СК=СМ связи Si-Si, а также промежуточными значениями ДСК (39,1%), определяя образование связью Si-O прежде всего устойчивого трехмерного полимерного тела.

III группа гомоядерных соединений на основе Al, Mg и Na ввиду более высоких значений СМ (55,5-

77,5%) и ДСк (44,9-66,9%) образуют неорганические вещества в виде гидроксида А1 в бокситах, оксида А1 в нефелине и др., карбонатов, хлоридов Mg (магнезит, бишофит) и №. При этом А1, Мд и №, в отличие от элементов I и II групп, входят в состав сырьевых веществ уже не в кислотные остатки, а в виде катионов (МдСО3, №С1), связанных с кислотным фрагментом вещества ионной связью. Для получения на их основе оксидов применяют технологические операции термического разложения А1(ОН)3, МдСО3, №2СО3. При этом алюминий закладывает потенциальную возможность проявления амфотерности его свойств в соединениях с кислородом ввиду того, его Ск близка к 50% и не изменяется в значительной степени при окислении кислородом, поскольку ионная компонента образуется за счет уменьшения металлической.

Таким образом, впервые установлено, что три разновидности исходных гомоядерных неорганических веществ (низкомолекулярные, полимерные тела и немолекулярные-металлические соединения), обуславливая состав и структуру природных неорганических сырьевых соединений, определяют специфику основных технологических операции получения оксидов на их основе.

2. В свою очередь, состав и тип химической связи Э-О также определяет тип химической структуры, агрегатное состояние, свойства и специфику технологических операций и ТНВ получения на их основе основных неорганических продуктов.

В зависимости от состава и типа химической связи Э-О все исследуемые соединения также были разделены на три группы.

I группа, объединяет ковалентные соединения со связями Э-О с преимущественно ковалентным типом связи СК>(СМ+СИ), типа SO3, Р4О10, образующие низко- и высокомолекулярные одно - и двумерные структуры. Они могут существовать в трех агрегатных состояниях и характеризуются максимальной способностью к аморфизации (определяющей способность к стеклообразованию веществ со связями Р—О), высокой гигроскопичностью и растворимостью в воде, низкими Тпл и плотностями. Образуют кислотные оксиды.

II группа - это уже ионно-ковалентные соединения, где СК>СИ>СМ, типа SiO2, А12О3 образуют трехмерные полимерные тела, существуют в твердом агрегатном состоянии и характеризуются максимальной способностью к стеклообразованию, высокими Тпл, не растворимы в воде и кислотах, имеют высокую вязкость расплавов, твердость, электрическое сопротивление и т.д.. Образуют кислотные и амфотерные оксиды. При этом у SiO2 максимальная способность к стеклообразованию, как аморфизации его структуры, связана с приблизительным равенством СК и суммы СМ и СИ. При этом у А12О3 способность к стеклообразованию менее выражена, а более выражена способность к кристаллизации, поскольку СК меньше суммы СИ+СМ. Однако А12О3 выступать в качестве модифицирующего элемента (промежуточного) в бинарных соединениях с SiO2.

III группа ионных соединений с преимущественно ионным типом связи (СИ>СК>СМ) типа МдО,

№20, №С1 образуют немолекулярные ионные кристаллы, существуют в твердом агрегатном состоянии и обладают максимальной способностью к кристаллизации. Ионный характер связи в данных оксидах определяет наличие в них противоионов, вследствие чего они хорошо растворяются в воде, образуя с водой основания. По сравнению с ионно-ковалентными оксидами, типа А1203 для этих соединений характерны более низкие значения Тпл, плотности, удельного электрического сопротивления и механических свойств.

В результате три вышерассмотренных разновидности неорганических гетероядерных соединений со связями Э-О (ковалентные, ионно-ковалентные и ионные), обуславливая состав, структуру и свойства соответствующих оксидов, определяют специфику основных технологических операций (процессов) получения неорганических веществ.

Преимущественно ковалентный тип связи Э-Э и Э-О и низкомолекулярная структура гомо -и гетероядерных соединений на их основе (I группа) определяют специфику их характеристических свойств, агрегатного состояния (Г и Т), окислительно-восстановительный тип химических реакций превращения исходных веществ и определяющую роль химической разновидности (Х) технологических операций получения целевых неорганических продуктов. В результате технология получения серной кислоты представляет собой совокупность и последовательность следующих различных по природе технологических операций в ТНВ: сжигание серы (Х) - термокаталитическое окисление SO2 до SO3 (Х) - абсорбция SO3 (Ф/Х) и далее нейтрализация серной кислоты (Х) для получения соответствующих солей.

При получении фосфорной кислоты: восстановление фосфора из солей (Х) - сжигание фосфора (Х) - абсорбция оксида фосфора (Ф/Х) и далее нейтрализация фосфорной кислоты (Х) для получения соответствующих солей и удобрений.

В свою очередь ионно-ковалентный тип связи Э-О как в сырьевых, так и в промежуточных соединениях, трехмерная полимерная структура оксидов кремния и алюминия (II группа) определяют их агрегатное состояние (Т), специфику характеристических свойств, технологий обогащения и получения стекол, керамики, вяжущих и др. Например, технология получения стекла представляет собой совокупность и последовательность следующих основных операций: сушка (Ф), измельчение и просеивание (М) исходных материалов и перемешивание шихты (М) - варка стекла (Ф/Х) - формование (М) -отжиг (Ф). А технология получения керамики состоит из следующих основных операций: размол и перемешивание (М) - приготовление сырьевой смеси (Ф/Х) - формование (М) - сушка (Ф) - обжиг (Х). Отметим что, несмотря на количественное преобладание в этих технологиях механических и физических операций их роль является сопутствующей, то есть обеспечивающей возможность протекания основных химических реакций и технологических операций их осуществления. То есть реакции химической модификации и отверждения (обжига) при

получении соответственно стекол и керамик являются определяющими в ТНВ этих материалов.

Преимущественно ионный тип связи Na2O или NaCl в III группе рассматриваемых соединений и немолекулярная кристаллическая структура определяют специфику их характеристических свойств (основность, хорошая растворимость в воде, низкое удельное электрическое сопротивление, способность к диссоциации на ионы в водном растворе) и определяющую роль физико-химических (электрохимических) процессов (электролиз водных растворов и расплавов) получения целевых неорганических продуктов.

Таким образом, получение кислот и далее удобрений в ТНВ возможно, прежде всего, из преимущественно ковалентных соединений с низкомолекулярной структурой (S03, Р4О10); стекол, связующих и удобрений - также из ковалентных соединений со связями P-O, В-О, Si-О, но с высокомолекулярной структурой; керамики - из ионно-ковалентных соединений с трехмерной полимерной структурой (Si02 и А12О3); щелочей из ионных соединений со связями Na-О, Na-Cl и немолекулярной ионной структурой.

В результате, проведенное исследование по анализу влияния состава и химической природы неорганических веществ на их структуру, агрегатное состояние и свойства позволило установить, что именно тип химической связи в совокупности с составом определяет их химическую структуру, тип неорганических веществ и специфику их свойств. Что в итоге и обуславливает особенности и природу технологических операций (химические, физические, механические, физико-химические) и химико-технологических процессов в ТНВ в целом, включая совокупность и последовательность их осуществления, а также режим получения (температура, катализатор, экзо- и эндотермичность реакций или энергетику и т.д.) на их основе основных неорганических веществ [5-11].

В итоге, впервые через соотношение компонент связей в гомоядерных (Э-Э) и гетероядерных (Э-О) неорганических соединениях элементов и особенностей их химической структуры показано определяющее влияние их химической природы на состояние, свойства и специфику операций (процессов) в технологии неорганических веществ. Это является значительным практическим вкладом, показывающим важность развития фундаментальных основ единой теории строения химических соединений, как перспективного направления в химии и химической технологии [4-17].

Литература

1. Кулов Н. Н., Кутепов А. М. Химическая технология. М.: БРЭ, т.5. - С. 238-241 (467-474).

2. Абалонин, Б. Е. Основы химических производств. Учебное пособие для Вузов / Б. Е. Абалонин, И. М. Кузнецова, Х. Э. Харлампиди - М.: Химия, 472 с.

3. Тарасов В.В. Проблемы физики стекла / В. В. Тарасов. -М.: Стройиздат, 1979, 256 с.

4. Сироткин, Р.О. Электронно-ядерная, молекулярная и надмолекулярная структура полимерных материалов и

их физико-механические свойства («Состав - тип связи - структура - свойства» в полимерах и металлах): монография / Р.О. Сироткин. - Казань: Казан. гос. энерг. ун-т, 2007. - 240 с.

5. Сироткин, О. С. Соотношение компонент связей элемент-кислород (Э-О) как основа прогнозирования их способности к образованию цепей в полимерных оксидах и оценки их некоторых свойств / О. С. Сироткин, А. Е. Бунтин, П.Б. Шибаев, Р.О. Сироткин // Вестник Казанского технологического университета. 2012. №13. - С. 31-35.

6. Сироткин, О. С. Химия на пороге 21 века (О месте химии в современном мире, индивидуальности и единстве ее фундаментальных начал) / О. С. Сироткин. - Казань: КХТИ, 1998. - 120 с.

7. Сироткин, О. С. Неорганические полимерные вещества и материалы (Безуглеродные макромолекулы и полимеры) / О. С. Сироткин. - Казань: КГЭУ, 2002. - 288 с.

8. Сироткин, О. С. Оценка влияния компонент химической гетероядерной связи Э-С на некоторые физико-механические свойства карбидов / О. С. Сироткин, А. Е. Бунтин // Технология металлов. 2011. №4. - С. 8-13.

9. Павлов Д.Ю., Сироткин О.С., Трубачева А.М., Сироткин Р.О. Химическая природа гомоядерных (простых) неорганических веществ, их окислительно-восстановительные свойства и влияние на энергию Гиб-бса образования оксидов / Д.Ю. Павлов, О.С Сироткин, А.М. Трубачева, Р.О. Сироткин // Вестник Казанского технологического университета. 2012. № 9. С. 35

10. Сироткин О. С., Сироткин Р.О., Павлов Д.Ю., Труба-чева А.М. Химическая основа деления оксидов на кислотные, основные и амфотерные группы / О. С. Сирот-кин, Р.О. Сироткин, Д.Ю. Павлов, А.М. Трубачева // Вестник Казанского технологического университета. 2013. №6. - С. 50-54

11. Павлов Д.Ю., Трубачева А.М., Сироткин О.С., Сироткин Р.О. О возможности оценки влияния химической природы неорганических веществ на их энергетические

характеристики / Д.Ю. Павлов, А.М. Трубачева, О.С. Сироткин, Р.О.Сироткин // Известия ВУЗов. Проблемы энергетики. 2013. №3-4 (13) С. 54-60.

12. Сироткин, О.С., Сироткин Р.О. Иванова С.Н. О характере изменения соотношения ковалентной и металлической составляющих гомоядерной связи в металлах на основе s-, p-, d-элементов в группах и периодах Периодической системы / О.С. Сироткин, Р.О. Сироткин С.Н. Иванова // Известия Вузов. Химия и хим. технология, 2006, т. 49, вып. 6. - С. 11-14.

13. Сироткин, О.С., Калашников А.В., Сироткин Р.О. Квантово-механическая оценка характера распределения электронной плотности гомоядерных связей различных модификаций железа и полимерных форм углерода / О.С. Сироткин, А.В. Калашников, Р.О. Сироткин // Технология металлов, № 4, 2008. - С. 29-35.

14. Сироткин, О.С., Шибаев П.Б., Сироткин Р.О. К вопросу об оценки влияния соотношения компонент гетеро-ядерной химической связи на энергию межмолекулярного взаимодействия в материалах на основе галогено-водородов / О.С. Сироткин, П.Б. Шибаев, Р.О. Сироткин // Известия Вузов. Химия и хим. технология, 2006, т. 49, вып. 12. - С. 30-34

15. Сироткин, О.С., Глухов Д.В., Назмутдинов Р.Р. Кван-тово-механическая оценка металлической составляющей гомоядерного химического взаимодействия / О.С. Си-роткин, Д.В. Глухов, Р.Р. Назмутдинов // Изв. ВУЗов. Химия и химическая технология, 2004 г., вып. 8. - С. 149-154.

16. Сироткин, О.С. Единство и различие химических связей и соединений / О.С. Сироткин // Изв. ВУЗов, Хим. и хим. технология, т. 40, в. 5, 1997. - С. 13-16.

17. Сироткин, О.С. Система химических соединений (фундаментальные основы современной химии и единой теории строения химических соединений) / О.С. Сироткин // Вестник Казан. технол. университета, 2000, №1. -С.14-23

© О. С. Сироткин - д.т.н., проф., академик РАЕ, зав. каф. «Материаловедение и технологии материалов» КГЭУ, sirotkin-49@mail.ru; А. Е. Бунтин - ст. преподаватель каф. «Материаловедение и технологии материалов» КГЭУ, ar4in@yandex.ru.

© O. S. Sirotkin, doctor of technical Sciences, Professor, academician of RAE, head of the chair "material Science and materials technology" of the Institute of electricity and electronics, Kazan state power engineering University, e-mail: sirotkin-49@mail.ru; A. E. Buntin, senior lecturer of the chair "Material Science and materials technology" of the Institute of electricity and electronics, Kazan state power engineering University, e-mail: ar4in@yandex.ru.