Проблемы теоретической и экспериментальной химии

 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 

УРАЛЬСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ 

ИМЕНИ ПЕРВОГО ПРЕЗИДЕНТА РОССИИ Б. Н. ЕЛЬЦИНА 

 

УРАЛЬСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК 

 
 
 
 

ПРОБЛЕМЫ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ 

И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ХИМИИ 

 

Тезисы докладов  

XXVIII Российской молодежной научной конференции 

с международным участием, посвященной 100-летию со дня рождения 

профессора В.А. Кузнецова 

 
 

Екатеринбург, 25–27 апреля 2018 года 

 
 
 

 

 
 
 

Екатеринбург 

Издательство Уральского университета 

2018 

 

УДК 351 
Печатается по решению 

     П 781 
оргкомитета конференции 

 
 
 
 
 
 

Редакционная коллегия: 

И.Е. Анимица, Н.Е. Волкова (отв. за вып.), С.А. Вшивков, 
Ю.П. Зайков, А.Ю. Зуев, В.Л. Кожевников, Л.К. Неудачина, 

В.И. Салоутин, А.П. Сафронов, В.Я. Сосновских, В.А. Черепанов 

 
 
 
 
 

Конференция проводится при финансовой поддержке 

гранта РФФИ № 18-33-10014 мол_г 

 
 
 
 
 

П781

Проблемы теоретической и экспериментальной химии : тез. докл. 

XXVIII Рос. молодеж. науч. конф. с междунар. участием, посвящ. 100летию со дня рожд. проф. В. А. Кузнецова, Екатеринбург, 25–27 апр. 
2018 г. – Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та, 2018. – 458 с.

ISBN 978-5-7996-2335-7

 
В сборнике представлены результаты исследований по пяти научным направ
лениям: физикохимии полимерных и коллоидных систем, аналитической химии, 
термодинамике и структуре неорганических систем, технологии и электрохимии 
неорганических материалов и органической химии.  

Для специалистов, занимающихся вопросами теоретической и эксперимен
тальной химии, а также студентов, аспирантов и научных сотрудников. 

 

УДК 351 

 
 
 

ISBN 978-5-7996-2335-7 
 Уральский федеральный университет, 2018 

 

Проблемы теоретической и экспериментальной химии – XXVIII 
3 

 

 

ВАСИЛИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ КУЗНЕЦОВ 

 

 

 
Василий Александрович Кузнецов (1918–1990) – профессор, доктор химических 
наук, известный электрохимик, внесший большой вклад в развитие теории электрокапиллярных явлений в расплавленных электролитах на металлах и сплавах.  

В.А. Кузнецов родился 10 января 1918 года в крестьянской семье в деревне 

Лепручей Вытегорского района Вологодской области. Учился в начальной  
4-летней школе, где занятия вел всего один учитель, затем стал посещать  
7-летнюю школу в соседней деревне Кондуши. Теперь приходилось ежедневно в 
любую погоду преодолевать путь в 7 километров до школы и столько же обратно. Для завершения среднего образования Василий Александрович переехал в 
ближайший город Вытегру за 25 километров от родной деревни. Здесь он окончил среднюю школу и в 1935 году поступил в Ленинградский химикотехнологический институт им. Ленсовета на отделение технологии электрохимических производств. 

После окончания института Василий Александрович был распределен на ра
боту на Волховский алюминиевый завод, куда прибыл в августе 1940 года. Однако, по существовавшему в то время положению, выпускники вузов обязаны 
были два года служить в армии в качестве рядовых, поэтому в том же августе 
Василий Александрович был призван в ряды Красной армии. Его отправили в 
артиллерийский полк под Выборгом в качестве старшего телефониста отделения 
связи во взводе управления 122 мм гаубичной батареи. С началом войны полк 
вошел в состав Финского фронта. В ноябре 1941 года Василий Александрович 
был тяжело контужен и ранен в ногу. Сначала он попал в один из госпиталей 
блокадного Ленинграда, после эвакуации по Дороге жизни некоторое время 
находился в перевалочном госпитале в Няндоме, а затем долечивался в Соликамске.  

Проблемы теоретической и экспериментальной химии – XXVIII 

Ранение сделало Василия Александровича инвалидом, но он не сдавался, ре
шил продолжить образование и поступил в аспирантуру на кафедру электрохимии МГУ к профессору Зиновию Александровичу Иофа, одному из ближайших 
соратников академика А.Н. Фрумкина. Тогда, в начале войны, эта кафедра была 
эвакуирована в Свердловск и размещалась в УПИ. В мае 1943 года кафедра, а 
вместе с ней и Василий Александрович, переезжают в Москву. 

В феврале 1946 года состоялась защита кандидатской диссертации на тему 

«Изучение механизма действия ингибиторов при растворении железа в кислотах». Защита прошла успешно, и Василий Александрович был направлен на кафедру физической химии Уральского государственного университета, где начал 
работу в должности старшего преподавателя. С тех пор вся жизнь и научная деятельность В.А. Кузнецова были связаны с Уральским университетом. Василий 
Александрович в течение почти сорока лет (1948–1986) заведовал кафедрой физической химии, был деканом химического факультета (1948–1956, 1962–1964) 
и ректором Уральского государственного университета (1968–1976). 

Основная научная деятельность Василия Александровича Кузнецова связана 

с исследованием электрокапиллярных явлений в расплавленных электролитах на 
различных металлах и их сплавах. Была измерена емкость двойного электрического слоя и построены электрокапиллярные кривые для большого числа бинарных металлических систем, среди них Cd – Bi, Tl – Bi, Te – Tl, Zn – Sn, Cd – Sb, 
Te – Au, Te – Ag и др. В результате были получены важные сведения, которые 
существенно расширили представления о строении двойного электрического 
слоя. Была установлена зависимость сдвига потенциала нулевого заряда от состава поверхностного слоя, выявлены факторы, определяющие положение семейств электрокапиллярных кривых двойных сплавов и др. Одновременно определялась контактная разность потенциалов между чистыми металлами и их различными сплавами, в частности между чистым оловом и сплавами систем  
Sn – Tl, Sn – Te, Sn – Cd, а также чистым висмутом и сплавами Bi – Te и др. Сопоставление этих величин с потенциалами нулевых зарядов позволило экспериментально подтвердить выдвинутую академиком А.Н. Фрумкиным гипотезу о 
природе ЭДС гальванического элемента, согласно которой ее составляющими 
являются разность гальвани-потенциалов на границе металл – электролит и контактная разность потенциалов металлов, составляющих гальваническую цепь. 

Василий Александрович Кузнецов был прекрасным экспериментатором, он 

умел и любил работать руками. Добросовестность, тщательность, основательность в работе были его природными чертами. Каждый результат, полученный 
под его руководством, придирчиво, иногда многократно проверялся. Поэтому 
его исследования термодинамических и поверхностных свойств жидких металлов широко известны и высоко ценятся специалистами. 

В 1968 году Василий Александрович защитил докторскую диссертацию. В 

1976 году ученый совет Уральского университета присудил Василию Александровичу премию за цикл работ по проблеме «Поверхностное натяжение и электрокапиллярные явления в бинарных металлических системах». Под руковод

Проблемы теоретической и экспериментальной химии – XXVIII 
5 

 

ством В. А. Кузнецова и при его непосредственном участии для Верх-Исетского 
металлургического завода были проведены исследования интенсификации процесса травления трансформаторной стали, сделаны работы по выяснению  возможности травления этой стали в возвратных травильных растворах. Большое 
практическое значение имели работы по защите трансформаторной стали от 
коррозии в период ее хранения и транспортировки. 

Будучи ректором, Василий Александрович Кузнецов добился окончания 

строительства двух новых учебных корпусов и студенческого общежития. В 
этот период был заложен новый ботанический сад, организованы криогенная 
станция, лаборатории физико-химических методов анализа почв и растений, археографии и палеографии, технических средств и методов обучения, комплексная лаборатория археологических исследований, два лингафонных кабинета, 
был открыт сектор научно-технической информации. Заметное развитие получили Коуровская астрономическая обсерватория, проблемная лаборатория постоянных магнитов и проблемная лаборатория полупроводников. За 1968–1976 
годы уборочный отряд Уральского университета шесть раз занимал первое место среди студенческих отрядов Свердловской области, студенческие строительные отряды освоили около восьми миллионов рублей капиталовложений. 
Василий Александрович относился к тому разряду людей, кто не желает действовать административными методами, а, выражаясь образно, просто берет лопату в руки и идет трудиться наравне со всеми. В 1976 году очередная проверочная комиссия Минвуза РСФСР признала работу научных учреждений Уральского университета удовлетворительной, однако предъявила претензии к воспитательной работе. В 1973 году в университете были зарегистрированы выступления диссидентов, один из лучших выпускников эмигрировал в Израиль, в 1975 
году были случаи отказа студентов от принятия воинской присяги. В. А. Кузнецов, как мог, защищал своих студентов, но в то время такое не прощалось. 

Какую бы работу ни выполнял Василий Александрович, какие бы должности 

ни занимал, он всегда добросовестно относился к делу. Будучи по характеру застенчивым, он стеснялся лишний раз обращаться с поручением к кому-либо и 
часто взваливал на себя непосильную работу. Может быть, тем людям, кто не 
знал Василия Александровича близко, он казался человеком несколько суховатым, педантом, интересы которого ограничиваются работой. Однако это не так. 
Он был увлечен историей, особенно историей Великой Отечественной войны, 
очень любил спорт, рыбалку. К сожалению, состояние здоровья и постоянная 
занятость на работе не всегда позволяли ему осуществлять свои желания. 

Но все-таки своим главным делом Василий Александрович считал подготов
ку молодых специалистов – обучение студентов. И этой работе он отдавал всего 
себя. Его лекции были образцом лекторского искусства. Он блестяще читал курс 
физической химии, а для студентов кафедры – специальный курс теоретической 
электрохимии. Будучи заведующим кафедрой, он много внимания уделял организации учебного процесса. Им был подготовлен лабораторный практикум по 
физической химии, включавший 14 экспериментальных работ. Каждую работу 

Проблемы теоретической и экспериментальной химии – XXVIII 

он проделывал сам, знал все слабые места и строго контролировал то, как она 
выполняется студентами. 

Многое было сделано Василием Александровичем для развития и укрепления 

кафедры физической химии университета. Именно по его приглашению в 1963 
году на кафедру пришел молодой в то время кандидат наук В.М. Жуковский, 
основавший впоследствии крупную научно-педагогическую школу по физической химии твердого тела. 

Под руководством В.А. Кузнецова кафедра подготовила не одну сотню спе
циалистов в области физической химии. Многие из них стали кандидатами и 
докторами наук, крупными руководителями. И сегодня они с благодарностью 
вспоминают имя своего учителя и наставника Василия Александровича Кузнецова. 

 

 

 

ТЕЗИСЫ ДОКЛАДОВ  

ПРИГЛАШЕННЫХ УЧАСТНИКОВ 

 

 

Проблемы теоретической и экспериментальной химии – XXVIII 

НЕСТЕХИОМЕТРИЯ В СОЕДИНЕНИЯХ ПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛОВ 

Ремпель А.А. 

Институт химии твердого тела УрО РАН 

620990, г. Екатеринбург, ул. Первомайская, д. 91 

 

Представлены результаты по синтезу нестехиометрических соединений,  определению их атомно-вакансионной структуры и функциональных физикохимических свойств. Раскрывается суть понятия о нестехиометрии как отклонения состава соединения от идеального с целочисленными долями атомов разного сорта, связанными с его кристаллической структурой. 

Метод высокотемпературного вакуумного синтеза нестехиометрических со
единений с микрокристаллической структурой, развиваемый в лаборатории нестехиометрических соединений ИХТТ УрО РАН, основан на твердофазных реакциях взаимодействия исходных веществ и позволяет добиваться различной 
степени нестехиометрии однофазных и гомогенных продуктов. Этим методом 
синтезированы большое число бинарных нестехиометрических соединений  переходных металлов IV, V, и VI групп периодической системы элементов Менделеева, таких как TiCy, VCy, NbCy, TaCy, WC, TiOy, VOy, NbO.Развиваемые в 
настоящее время нанотехнологииобеспечивают направленный синтез наночастиц перечисленных соединений. 

Результаты проведенных комплексных экспериментальных и теоретических 

исследований показывают существенное значение нестехиометрии для прочностных, магнитных, люминесцентных, каталитических и биологических 
свойств наноматериалов и позволяют сделать вывод о том, что нестехиометрические соединения являются перспективными для разработки твердых и прочных материалов, фотокаталитически активных материалов и материалов, пригодных для широкого использования в медицине. 

Работа выполнена в ИХТТ УрО РАН при финансовой поддержке РНФ (про
ект 14-23-00025). Автор благодарен коллективу лаборатории нестехиометрических соединений ИХТТ УрО РАН за работу над проектом и результаты. 

Проблемы теоретической и экспериментальной химии – XXVIII 
9 

 

ПОЛУЧЕНИЕ ВОДОРОДА МЕТОДОМ РАСЩЕПЛЕНИЯ ВОДЫ  

НА МЕМБРАНАХ ИЗ ОКСИДНЫХ СМЕШАННЫХ ПРОВОДНИКОВ 

Патракеев М.В., Марков А.А. 

Институт химии твердого тела УрО РАН 

620990, г. Екатеринбург, ул. Первомайская, д. 91 

 

Роль водорода как энергоносителя и химического реагента непрерывно возрастает, что требует увеличения объемов его производства. В последнеевремя 
большое внимание уделяется разработке технологий получения водорода путем 
расщепления воды. Преимущество таких технологий связано с использованием 
неограниченного возобновляемого ресурса и получением исходно чистого продукта. Один из новых методов получения водорода путем расщепления воды 
основан на использовании кислородных мембран, которые позволяют отделять 
кислород от молекул воды нагретого водяного пара.  

В докладе рассматриваются две смежные задачи: фундаментальная –

связанная с разработкой материалов, предназначенных для использования в специфических условияхработы реактора получения водорода, и прикладная – связаннаяс изучениемособенностей протеканияпроцесса.Характерные условия работы таких мембран: температура 850–950 С, парциальное давление кислорода 
на питающей стороне мембраны 10–10 – 10–8 атм, на проникающей стороне  
10–18 – 10–16 атм. Требования к материалам мембран включают высокую кислород-ионную и электронную проводимость, структурную и механическую стабильностьв указанных условиях. В работе изучен выход по  водороду и синтезгазу в зависимости от температуры, химического состава и геометрии мембраны, расхода пара и метана. Проведено несколько успешных экспериментов с использованием трубчатых мембран из ферритов лантана-стронция. Согласно 
предварительным исследованиям термодинамических и транспортных характеристик, ферриты, легированные марганцем и молибденом, демонстрируют выгодное сочетание свойств для генерации водорода. Обсуждаются особенности 
данных материалов и проблемы, связанные с их использованием. 

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант 17-08-01029). 

Проблемы теоретической и экспериментальной химии – XXVIII 

ТЕРМОДИНАМИКА ОКИСЛЕНИЯ-ВОССТАНОВЛЕНИЯ  

И ХИМИЯ ДЕФЕКТОВ ОКСИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ 
Цветков Д.С., Середа В.В., Малышкин Д.А., Иванов И.Л.,  

Цветкова Н.С., Зуев А.Ю. 

Уральский федеральный университет 

620002, г. Екатеринбург, ул. Мира, д. 19 

 

Оксиды привлекают внимание исследователей как материалы для самых передовых технологий и устройств, в том числе связанных с получением и преобразованием энергии. В этом контексте оксидные материалы интенсивно изучаются 
для использования в топливных элементах, мембранах для парциального окисления углеводорода, разделения газов и электрохимического синтеза, устройствах для расщепления воды, основанных на термохимических циклах, и во 
многих других приложениях. 

Наибольший интерес для отмеченных практических приложений представ
ляют 
оксидные 
материалы, 
обладающие 
высокой 
смешанной 
(ионно
электронной) электропроводностью и способные к обратимому поглощениювыделению кислорода. Последнее свойство обуславливает, как непосредственное применение оксидных материалов, например, в термохимическом цикле 
расщепления воды, так и сильную зависимость их состава, а значит и других 
характеристик, от условий (температура, состав окружающей атмосферы) эксплуатации. Изучение термодинамики процессов окисления-восстановления оксидных материалов, таким образом, приобретает особое значение, как с практической точки зрения, так и с фундаментальной, поскольку является источником 
информации о реальной (дефектной) структуре. 

Чаще всего термодинамические характеристики окисления-восстановления 

оксидных материалов определяют через анализ зависимости различных свойств 
оксидов от внешних параметров (например, зависимости общей электропроводности или кислородной нестехиометрии от парциального давления кислорода и 
температуры). Такой путь можно назвать непрямым или косвенным определением. На этом пути, однако, имеется ряд «подводных камней», препятствующих 
надежному определению искомых термодинамических характеристик. Вторым 
способом является прямое определение искомых величин термохимическими 
методами. Этот путь применяется значительно реже как в силу объективной 
трудоёмкости самого метода, так и некоторой ограниченности круга соединений, пригодных для исследования. Необходимо также отметить, что анализ результатов, полученных как первым, так и вторым методами, основан на привлечении представлений о точечных дефектах и их равновесии в твердом теле. 

Таким образом, в докладе на ряде практических примеров будут продемон
стрированы возможности обоих указанных методов определения термодинамических параметров процесса окисления-восстановления и приложение этих методов к анализу реальной (дефектной) структуры оксидных материалов.