СУЛЫ ЕРІТІНДІЛЕРДЕ АЛЮМИНИЙ ПЛАСТИНАСЫНДА СУТЕК БӨЛІНУ РЕАКЦИЯСЫНА ОРТАНЫҢ ӘСЕРІ

Сутек алудың баламалы және тиімді тәсілдерін әзірлеу қазіргі заманғы маңызды ғылыми-техникалық міндеттердің бірі болып табылады. Перспективалы бағыттардың бірі – алюминийдің сумен әрекеттесуі нәтижесінде сутек алу; алайда алюминий бетінде тұрақты оксидтік қабықшаның болуы әдеттегі жағдайларда реакцияның жүруіне кедергі келтіреді. Осы жұмыстың мақсаты фосфор немесе күкірт қышқылдарының сулы ерітінділеріне натрий хлоридін қосу арқылы алюминий бетін белсенділендіру және сутектің бөліну жылдамдығын анықтау. Эксперименттік зерттеулерде фосфор немесе күкірт қышқылдары, химиялық тазалықтағы натрий хлориді және А85 маркалы алюминий қолданылды. Сутек газын алу зертханалық жағдайда шкаласы бар шыны бюретка типті қондырғыда жүргізілді. Бөлінген сутектің көлемі бюреткадан ығыстырылған судың көлемі бойынша анықталды. Қышқылды сулы ерітінділерге натрий хлоридін қосқанда, алюминий бетінің оксидтік қабықшасы бұзылып, оның сумен әрекеттесуі орын алды. Хлорид-иондардың әсерінен алюминийдің локалды еруі нәтижесінде кеуекті және біртекті емес бет қалыптасып, сутектің бөліну қарқындылығы едәуір артты. Фосфор қышқылының 1-7 моль·л⁻¹ концентрацияларында сутектің бөліну жылдамдығы 8 мл·сағ⁻¹·см⁻²-ден аспайды, алайда натрий хлоридін (25 г·л⁻¹) қосқанда ол 50,02 мл·сағ⁻¹·см⁻²-ге дейін өсіп, 6,25 есе артатыны анықталды. Күкірт қышқылының 0,5-2,5 моль·л⁻¹ концентрацияларында натрий хлориді бар ортада сутектің бөліну жылдамдығы 25,27-ден 108,38 мл·сағ⁻¹·см⁻²-ге дейін өсіп, шамамен 5 есе артады. Сонымен, натрий хлориді қосылған қышқылды сулы ерітінділерде бөлме температурасында алюминий бетінде сутек алу мүмкіндігі көрсетілді. Алюминий бетін белсенділендірудің ұсынылып отырған әдісі арзан, әрі қолжетімді реагенттерді қолдануға негізделген, оның арасында алюминий сынықтарын пайдалану арқылы автономды сутек өндіру жүйелерін дамыту үшін перспективалы болып табылады.

1. Hydrogen energy storage integrated hybrid renewable energy systems: A review analysis for future research directions / A.Z. Arsad et al // Inter. Jour. of Hydro. Ener. – 2022. – № 47(39). – Р. 17285-17312. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2022.03.208.

2. Ozsari I. Trend analysis and evaluation of hydrogen energy and hydrogen storage research / I. Ozsari // Ener. Storage. – 2023. – № 5(6). – Р. e471. https://doi.org/10.1002/est2.471.

3. Sustainability and challenges in hydrogen production: An advanced bibliometric analysis / B.D. Catumba et al // Inter. Jour. of Hydro. Ener. – 2023. – № 48(22). – Р. 7975-7992. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2022.11.215.

4. Fueling the future: A comprehensive review of hydrogen energy systems and their challenges / T.T. Le et al // Inter. Journ. of Hydro. Ener. – 2024. – № 54. – Р. 791-816. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2023.08.044.

5. Socio-economic aspects of hydrogen energy: An integrative review / G.D. Sharma et al // Techno. Forecast. and Soc. Change. – 2023. – № 192. – Р. 122574. https://doi.org/10.1016/j.techfore.2023.122574.

6. Hydrogen engine operation strategies: Recent progress, industrialization challenges, and perspectives / Z. Sun et al // Inter. Jour. of Hydro. Ener. – 2023. – № 48(1). – Р. 366-392. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2022.09.256.

7. Evro S. Carbon neutrality and hydrogen energy systems / S. Evro, B.A. Oni, O.S. Tomomewo // Inter. Jour. of Hydro. Ener. – 2024. – № 78. – Р. 1449-1467. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2024.06.407.

8. Sustainable hydrogen energy in aviation–A narrative review / T. Yusaf et al // Inter. Jour. of Hydro. Ener. – 2024. – № 52. – Р. 1026-1045. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2023.02.086.

9. Research on Storage and Transportation Cost Control and Technological Breakthroughs from the Perspective of Global Hydrogen Energy Development / Y. Gu et al // Jour. of Sust. Built Environ. – 2025. – № 2(5). – Р. 33-38. https://doi.org/10.70731/9ygthr89.

10. Baeshova A.K. Sutektі sudan aludyn keibіr belgіlі zhane zhana adіsterіnіn salystyrmaly sipattamasy / A.K. Baeshova, S. Molajgan, A.B. Baeshov // Vest. KazNPU im. Abaya, Estestv. – geogr. Nauki. – 2018. – № 2 (56). – Р. 22-27.

11. Bayeshova A.K. Hydrogen energetics current state and hydrogen production methods / A.K. Bayeshova, S. Molaigan, A.B. Bayeshov // Izv. NAN RK. Ser. Him. i Tekh. – 2018. – № 5. – Р. 107- 116. https://doi.org/10.32014/2018.

12. Milinchuk V.K. Avtonomnyj generator vodoroda na osnove himicheskogo razlozheniya vody alyuminiem / V.K. Milinchuk, E.R. Klinshpont, V.I. Belozerov // Izv. Vys. Uch. Zav. Yader. Ener. – 2015. – № 2. – Р. 49-59.

13. Alinejad B. A novel method for generating hydrogen by hydrolysis of highly activated aluminum nanoparticles in pure water / B. Alinejad, K. Mahmoodi // Inter. Jour. of Hydro. Ener. – 2009. – № 34(19). – Р. 7934-7938. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2009.07.028.

14. Mahmoodi K. Enhancement of hydrogen generation rate in reaction of aluminum with water / K. Mahmoodi, B. Alinejad // Inter. Jour. of Hydro. Ener. – 2010. – № 35(11). – Р. 5227-5232. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2010.03.016.

15. An overview of hydrogen production from Al-based materials / L. Sun et al // Nanotech. Rev. – 2023. – № 12(1). https://doi.org/10.1515/ntrev-2022-0521.

16. Kaur P. A critical assessment of aluminum-water reaction for on-site hydrogen-powered applications / P. Kaur, G. Verma // Mat. Today Ener. – 2024. – № 40. – Р. 101-508. https://doi.org/10.1016/j.mtener.2024.101508.

17. Bolt A. A review of unique aluminum–water based hydrogen production options / A. Bolt, I. Dincer, Agelin-Chaab // Energy & Fuels. – 2021. – № 35(2). – Р. 1024-1040.

18. Activation of bulk aluminum and its application in a hydrogen generator / J.T. Slocum et al // Applied Energy. – 2020. – № 279. – Р. 115-712.

19. Hydrogen production via activated waste aluminum cans and its potential for methanation / S.T. Lim et al // Energy & Fuels. – 2021. – № 35(19). – Р. 16212-16221.

20. Kumar D. An overview on activation of aluminium-water reaction for enhanced hydrogen production / D. Kumar, K. Muthukumar // Jour. of Alloys and Comp. – 2020. – Т. 835. – Р. 155-189.

21. Bayeshova А. Obtaining Hydrogen by Aluminium interaction with water / А. Bayeshova, А. Bayeshov, S. Molaigan // Jour. of Chem. Tech. and Met. – 2019. – № 3(54). – Р. 639-642.

22. Rol' depolyarizatorov v processah vydelenya vodoroda iz vody na poverhnosti amal'gamy alyuminiya / А. Bayeshov et al // News of the of Sci. of the RK. JSC «D. V. Sokolsky institute of Fuel, catalysis fnd Electrochemistry», series Chemistry and Technology. – 2023. – № 1(454). – Р. 15-26. https://doi.org/10.32014/2023.2518-1491.144.

23. Gordeeva E.O. Effektivnost' formirovaniya poristyh oksidnyh plenok pri anodnom okislenij alyuminiya / E.O. Gordeeva, I.V. Roslyakov, A.I. Sadykov // Elektrohimiya. – 2018. – № 54(11). – Р. 999-1009.

24. Takahashi H. Role of anodic oxide films in the corrosion of aluminum and its alloys / H. Takahashi, M. Chiba // Corr. Rev. – 2018. – № 36(1). – Р. 35-54.

25. Anodnoe rastvorenie alyuminiya v rastvorah hlorida litiya I phiziko-himicheskie svoistva produktov ego rastvoreniya / L.R. Salemgaraeva i dr. // Vest. Tekhn. Univ. – 2018. – № 21(7). – Р. 33-36.

26. Vliyanie anionov na elektrohimicheskoe povedenie alyuminiya v rastvorah solei / I.O. Grigor'evna et al // Vest. Tekhn. Univ. – 2018. – № 21(7). – Р. 46-50.

27. Grigor'yeva I.O. Vliyaniye khlorid-ionov na elektrokhimicheskoye rastvoreniye i anodnuyu aktivatsiyu alyuminiya v vodnykh sredakh / I.O. Grigor'yeva, A.F. Dresvyannikov, L.R. Khayrullina // Vest. Tekhn. Univ. – 2014. – № 17(5). – Р. 246-250.