Кафедра Общей и химической физики

Завідувач кафедри доктор фізико-математичних наук, професор Золотко Андрій Ніконович

Спеціалізація "Хімічна фізика" була заснована на кафедрі загальної і хімічної фізики Одеського державного університету в 1976 році. Мета - підготовка фахівців в галузі хімічної фізики, в тому числі фізики горіння, для вирішення фундаментальних і прикладних проблем за такими пріоритетними напрямками: екологічно чиста енергетика, ресурсозберігаючі хімічні технології, матеріалознавство, пожежовибухобезпечність, екологія, оборонна та космічна техніка.

Спеціалізація студентів триває протягом 5 семестрів і містить у собі 11 спецкурсів; 4 комп’ютеризованих лабораторних практикуми, 1 семінарський курс. Спеціальні дисципліни базуються на курсах загальної і теоретичної фізики, блоках математичних дисциплін і спеціальних знань про механізми кризових явищ (займання, згасання) і горіння в гомогенних і гетерогенних системах "пальне - окислювач".

Глибокі спеціальні знання та уміння і наявність аналогій кризових явищ і поширення полум'я з багатьма загостреними процесами в інших розділах природознавства, у техніці й у різних сучасних технологіях дають студентам широку ерудицію і можливість знайти собі застосування в самих різних областях діяльності, включаючи гідромеханіку, проблеми міцності матеріалів, астрофізику, життєдіяльність біосистем, економіку.

Області можливої діяльності:

• пожежна безпека (експерти),
• служба техніки безпеки та охорони праці,
• екологічний моніторинг,
• дослідники у заводських лабораторіях,
• дефектоскопія (експертиза),
• теле- і аудиомережі, кабельне телебачення,
• метеорологія,
• науково – дослідницькі інститути, лабораторії ВУЗів,
• сфера авіапромисловості та оборонної техніки,
• сфера теплоенергетики та альтернативних видів енергії,
• сфера інформаційних технологій.

Співробітники кафедри

Золотко Андрій Никонович –завідувач кафедри, доктор фізико-математичних наук;
Шевчук Володимир Гаврилович – доктор фізико-математичних наук;
Флорко Олександр Володимирович - доктор фізико-математичних наук;
Вовчук Яків Ілліч – кандидат фізико-математичних наук.

Васильківська Наталія Василівна - кандидат фізико-математичних наук;
Головко Володимир Васильович - кандидат фізико-математичних наук;
Гуцульський Володимир Якович - кандидат фізико-математичних наук;
Кондратьєв Євген Миколайович - кандидат фізико-математичних наук;
Копійка Кузьма Михайлович - кандидат фізико-математичних наук;
Копійка Олександр Кузьмич - кандидат фізико-математичних наук;
Осадчук Лідія Антонівна - кандидат педагогічних наук наук;
Полєтаєв Микола Іванович - кандидат фізико-математичних наук;
Поліщук Дмитро Дмитрович - кандидат ф ізико-математичних наук ;
Сидоров Володимир Іванович - кандидат фізико-математичних наук.

Сидоров Олексій Євгенович;
Солдатова Олена Борисівна.

Наукові напрямки фінансуються Міністерством освіти та науки України і виконуються співробітниками кафедри та інституту горіння, і включають у себе:

1. Розробка теорій займання та горіння дисперсних гетерогенних систем, що реагують за стадійним механізмом та їх експериментальне підтвердження.
(Науковий керівник - д.ф.-м.н., професор Золотко А.Н.)

Результати використовуються для оптимізації параметрів горючих порошків металів - компонентів ракетних палив, при розробці технологічних реакторів для виробництва цих порошків, при створенні ракетних палив нового покоління, при конструюванні камер згоряння потужних газодинамічних лазерів, для визначення параметричних областей пожежовибухобезпечної роботи з порошкоподібними пальними матеріалами. За матеріалами напрямку виконувалось два INTAS проекту (1996-2000, 2000-2002 рр.) разом зі вченими Росії, Франції, Німеччини, Норвегії, Ізраїлю.

2. Розробка теорій розповсюдження полум’я у гетерогенних дисперсних системах та їх експериментальне підтвердження.
(Науковий керівник - д.ф.-м.н., професор Шевчук В.Г.

Результати використовуються для зрозуміння фізики цих процесів, а також при створенні нових видів боєприпасів, в метеорології - для активної дії на хмари та мряку (ця робота була відзначена премією Ленінського Комсомолу, 1985 р.), при розробці ДОСТів з пожеже- та вибухобезпечності робіт з порошковидними матеріалами, в тому числі з порошками вугілля, їх сумішшю з метаном, а також органічними пилами; при створенні порохів та сумішей для утворення диму.

За матеріалами напрямку виконувались проекти INTAS, CRDF (1996-2004) разом зі вченими Франції, Німеччини, Норвегії, Ізраїлю, США, Росії.

3. Розробка фундаментальних основ технологій синтезу халькогенідних матеріалів методами горіння – експеримент та теорія СВС-методу, механізми процесів. (Науковий керівник - д.ф.-м.н., професор Золотко А.Н.
Керівник експериментальної групи – к.ф.-м.н. Писарський В.П.)

Розроблено регламент синтезу сульфіду цинку з різними присадками (авторські свідоцтва № 13064178-1986, № 1616203-1990, № 1379010-1990), що впроваджено на Дослідному заводі Фізико-хімічного інституту НАН України, (м. Одеса) для промислового виробництва люмінофорів і компонентів оптичної кераміки. Спільно з вченими Львівського національного університету та Оломоуцського університету (Чехія) професором С.В.Козицьким і доцентом Д.Д.Поліщуком ведуться дослідження у напрямку синтезу напівпровідникових матеріалів. Синтезовані присадки до моторних мастил на основі дисульфіду молібдену (патент України № 94052560 – 1996 р.), розроблені технічні умови ТУУ-569М-Н29384-29-01-94, за якими з 1994 р. налагоджено виробництво присадок “Молікар” в Україні (підприємство "НАМІР", м. Одеса).

Матеріали напрямку за представленням Держкомітету з енергозбереження України були включені в програму Кабміну України на 1998-1999 роки.

4. Розробка фундаментальних основ факельного горіння дисперсних металів для отримання цільових кінцевих продуктів – експеримент, теорія.
(Науковий керівник - професор Вовчук Я.І.)

Результати використовуються для з'ясування умов існування дисперсних факелів , визначення їх параметрів, а також для створення економічної, екологічно чистої технологічної схеми синтезу нано - та ультрадисперсних порошків оксидів тугоплавких металів – Al2O3, ZnO2, ZnO, Fe2O3, TiO2, MgO (патент № 4936888/02/04/343-1991). Методика впроваджена в 1992 р. на підприємстві "СЕПРОС", (м.Од еса) для виробництва полірувальних матеріалів на основі оксиду алюмінію. Продовжуються роботи по створенню з синтезованих ультрадисперсних оксидів нових типів кераміки, антикорозійних покрить, магнітних рідин, компаундів.

5. Розробка теорій фазоутворення конденсованих продуктів при горінні дисперсних металізованих систем та їх експериментальна перевірка.
(Науковий керівник – к.ф.-м.н., доцент Полетаєв М.І.)

Результати використовуються для з’ясування механізмів утворення конденсованої фази під час горіння металевих пальних та прогнозування розмирів і фізичних характеристик конденсованих продуктів згоряння при зпалюванні металів в різних умовах; для керування цільовим синтезом конденсованих продуктів згоряння (оксидів металів) з наперед завданими властивостями при різних умовах зпалювання металевих пальних та палив, що вміщують метали.

6. Розробка теорій займання, горіння та загасання різних дисперсних систем вугілля та їх експериментальна перевірка.
(Науковий керівник - професор Вовчук Я.І.)

Результати використані на Одеській ТЕЦ (1990 р ) для оптимізації робочих процесів парових котлів та склали частину проекту CRDF (2002-2004, США-Росія-Україна) з займання та горіння гібридних систем (вугілля-метан) у розділі пожежобезпека виробок вугілля.

7. Розробка безконтактних (у тому числі оптичних) швидкодіючих методів дослідження процесів горіння дисперсних систем.
(Науковий керівник – д.ф.-м.н., професор Флорко А.В.)

Результати використовуються для діагностики структури зон горіння різних типів дисперсних систем, визначення оптичних характеристик конденсованих продуктів згоряння (у тому числі нанодисперсних оксидів), для визначення радіаційних потоків від дисперсних об’єктів, що горять, для коректування керування синтезом цільових продуктів конденсованих продуктів згоряння. Результати досліджень частково використані при виконанні проекту INTAS (1996-2000) разом зі вченими Росії, Ізраїлю, Норвегії.

3.8. Розробка фізичних принципів отримання стійких емульсій води та рідких пальних з високим вмістом вуглецю з метою підвищення економічності пальних, зниження шкідливих викидів, утилізації відходів виробництв.
(Науковий керівник - к.ф.-м.н., доцент Кондратьєв Є.М.)

За фінансової підтримки Держкомітету з енергозбереження України створено експериментальний зразок паливного пристрою, який разом з пальниковим пристроєм, створеним в Інституті технічної теплофізики НАН України, передано на діючу котельню (м. Київ) для проведення в 2001 році натурних випробувань зі зпалювання водопаливних емульсій на основі відпрацьованих машинних масел, що не підлягають регенерації.
В основу технічного комплексу покладено методику отримання водопаливної емульсії (ВПЕ) в тракті паливного пристрою безпосередньо перед її займанням, що вирішує проблему зберігання ВПЕ. Економія основного палива до 94%. Викидів шкідливих речовин практично немає.

9. Горіння складних органічних систем на основі азидів. Теорія, експеримент. (Науковий керівник - к.ф.-м.н., доцент Головко В.В.)
Аналіз стаціонарних режимів та нестаціонарного горіння ряду азидів в різних умовах дозволило сформулювати практичні рекомендації для їх використання як перспективних компонентів піротехнічних сумішей та порохів, сумішей, що утворюють дим для не статків сільського господарства та добавок, що інтенс ифікують для моторних палив, а також перейти до нового актуального напрямку – дослідженню розповсюдження хвиль тління по пористим органічним пальним з метою рішення проблем екологічно чистої утилізації промислових та побутових відходів.

Асланов С.К., доктор фіз.-мат. наук, професор кафедри теоретичної механіки, завідуючий кафедрою,
Бойчук Л.В., кандидат фіз.-мат. наук, ст. науковий співробітник ІГНТ ОНУ,
Вовчук Я.І., кандидат фіз.-мат. наук, професор кафедри загальної та хімічної фізики, заступник директора ІГНТ ОНУ, завідуючий відділом енергетичного горіння,
Головко В.В., кандидат фіз.-мат. наук, доцент кафедри загальної та хімічної фізики,
Козицький С.В., доктор фіз.-мат. наук, професор кафедри загальної та хімічної фізики,
Кондратьєв Є.М., кандидат фіз.-мат. наук, доцент кафедри загальної та хімічної фізики,
Копійка К.М., кандидат фіз.-мат. наук, доцент кафедри загальної та хімічної фізики,
Писарський В.П., кандидат фіз.-мат. наук, вед. науковий співробітник ІГНТ ОНУ,
Полетаєв М.І., кандидат фіз.-мат. наук, доцент кафедри загальної та хімічної фізики, завідуючий відділом технологічного горіння ІГНТ ОНУ,
Поліщук Д.Д., кандидат фіз.-мат. наук, доцент кафедри загальної та хімічної фізики,
Флорко О.В., доктор фіз.-мат. наук, професор кафедри загальної та хімічної фізики,
Шевчук В.Г., доктор фіз-мат. наук, професор кафедри загальної та хімічної фізики, завідуючий відділом загальної та теоретичної макрокінетики ІГНТ ОНУ,
Яковлєва Т.А., кандидат фіз.-мат. наук, ст. науковий співробітник ІГНТ ОНУ.

Академік АІН України - 1,
докторів наук - 5,
професорів - 6,
кандидатів наук - 16,
доцентів - 5,
ст. наукових співробітників – 9.

За роки існування школи (статистичні дані наведені з 1963 року), підготовлено 4 докторів наук, 22 кандидата наук, у тому числі за останні 10 років -
2 доктора наук - Флорко О.В., Козицький С.В.,
7 кандидатів наук - Шошин Ю.Л, Бойчук Л.В., Костишин Ю. М., Копійка А.К., Флорко І.А., Назаренко А.А., Корні лов В.М.

Золотко А.Н. - дійсний член Академії інженерних наук України з 1992 р.
Золотко А.Н., Шевчук В.Г., Вовчук Я.І., Бойчук Л.В., Шошин Ю.Л. - члени Інституту горіння США з 1989 р.
Золотко А.Н, - член Наукової Ради з горіння Російської Академії наук, голова Наукової Ради з горіння та вибуху при Академії інженерних наук України, голова Української секції Інституту горіння США.
Асланов С.К., Бойчук Л.В., Вовчук Я.І., Головко В.В., Полетаєв М.І., Флорко О.В., Шевчук В.Г. - члени Наукової Ради з горіння та вибуху при Академії інженерних наук України.
А.Н.Золотко, Я.І. Вовчук, М.І. Полетаєв, А.В. Флорко - члени Европейського консорціуму з наноматеріалів.

Золотко А Н. - член експертної Ради ВАК України, 1994 – 1998 р.р., експерт INTAS, з 1999 р.
Золотко А.Н., Шевчук В.Г., Асланов С.К., Флорко О.В. - члени єдиної в Україні спеціалізованої Ради по захисту докторських дисертацій за спеціальністю 01.04.17 хімічна фізика, фізика горіння при Одеському державному університеті.
Золотко А.Н., Шевчук В.Г., Вовчук Я.І.– члени Програмних редакційних підкомітетів Оргкомітетів Міжнародних симпозіумів з горіння при Інституті горіння США, з 1991 р.
Золотко А. Н. - член Оргкомітетів Симпозіумів з горіння, Росія, з 1984 р.

Золотко А.Н. – член редакційної колегії журнала "Технология и конструирование в электронной аппаратуре" з 1998 р., журналу "Горіння та плазмохімія" при президії РАН та Інституті горіння КазНУ ім.. Аль-Фарабі, журналу "Фізика горіння та вибуху" РАН (з 2004р.).
Золотко А.Н., Ше вчук В.Г., Вовчук Я.І - члени редакційної колегії збірника "Фіз ика аеродисперсних систем" з 1998 р.
Золотко А.Н., Бойчук Л.В. - члени редакційної колегії наукового журналу "Вісник Одеського державного університету" з 1995 р.

Науково-технічний центр вугільних енерготехнологій НАН України, Мінтопенерго (Київ).
Інститут технічної теплофізики НАН України (Київ).
Інститут металофізики НАН України (Киів).
Інститут проблем машинобудування НАН України (Харків).
Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут" (Київ).
Інститут хімічної фізики РАН(Росія, Москва).
Інститут проблем хімічної фізики РАН (Росія, Чорноголовка).
Московський державний технічний університет (МГТУ).
Балтійський технічний університет (Росія, Санкт-Петербург).
Інститут проблем механіки РАН (Росія, Москва).
Пенсільванський університет (США).
Принстонський університет ( США).
Бергенський університет (Норвегія).
Інститут проблем матеріалознавства НАН України (Київ).

Грант для проекту INTAS - 96 – 2334.
Грант для проекту INTAS - 2000.
Грант для проекту INTAS - 2001 (Міжнародна школа з горіння дисперсних систем).
Грант для проекту CRDF - 2002.

Фундаментом сучасної Наукової школи "фізика горіння дисперсних систем" з'явилися дослідження процесів випаровування і конденсації краплин водних аерозолів, розпочаті на кафедрі загальної фізики наприкінці 50-х років під керівництвом професора В.А.Федосєєва. Пізніше, роботами доцента Д.И.Поліщука, ці дослідження були поширені на область високих температур, що послужило відправним пунктом для вивчення процесів займання і горіння диспергованих рідких і твердих пальних. Проведення обширних та всебічних досліджень вказаних процесів, зажадало створення спеціальної кафедри на фізичному факультеті - кафедри теплофізики (1963р., її очолив проф. В.А.Федосєєв), після чого весь спектр наукових проблем був розподілений на обидві кафедри (зав. кафедрою загальної фізики на той час став проф. Д.І. Поліщук). Активна і плідна робота викладачів і наукових співробітників обох кафедр дозволила створити багату експериментальну базу для майбутніх теоретичних розробок, розширити спектр дисперсних систем, що вивчаються, і, відповідно, проблем, підготувати велику кількість висококваліфікованих вчених.

У результаті, була закладена основа для формування в Університеті двох загальновизнаних Наукових шкіл дослідників аеродисперсних систем і процесів горіння дисперсних систем: фізики аеродисперсних систем (переважна сфера діяльності – фізика аерозолів, теплофізика аеродисперсних систем, низькотемпературна плазма продуктів згоряння) і фізики горіння дисперсних систем.

Першу з вказаних Шкіл очолював проф. В.А.Федосєєв, після його смерті (1979р.) - проф. М.Н. Чесноков. Другу – професор Д.І. Поліщук. У 1986р., у зв'язку з погіршенням здоров'я Д.І. Поліщука, Наукову Школу очолив його учень і наступник – д.ф.м.н., професор А.Н. Золотко.

В теперішній час наукові напрями Школи по фізиці горіння узагальнено формулюються таким чином: фундаментальні експериментальні і теоретичні дослідження:

макрокинетики горіння: механізмів запалювання, горіння і потухання дисперсних систем (металів, вугілля, твердих і рідких органічних пальних);

газодинаміки горіння дисперсних систем: механізмів розповсюдження і структури фронтів горіння, меж горіння, формування дисперсних ламінарних факелів;

синтезу цільових продуктів методами горіння: факельного горіння дисперсних металів з отриманням унікальних нанооксидів та високотемпературного синтезу, що саморозповсюджується халькогенідних матеріалів.

За час існування школи було проведено 14 Всесоюзних конференцій з фізики горіння та випаровування аеродисперсних систем і V Всесоюзний симпозіум з горіння та вибуху (разом з кафедрою теплофізики ОНУ), 6 Всесоюзних шкіл з займання та горіння дисперсних систем (з 1979 по 1990 рр.), Виїзна с есія Ради з горіння при АН СРСР з проблем технологічного горіння (1985 р.), Українська конференція з горіння (1993 р.), Українська конференція з горіння, балістики та механіки зіткнень (1996 р.), Міжнародна школа з горіння дисперсних систем (під егідою INTAS, 2001 р.).

Представники Школи брали активну участь в наукових форумах (окрім перерахованих вище), які проводилися з тематики Школи в містах СРСР, Росії, України, в країнах ближнього і далекого зарубіжжя: запрошені, усні і стендові доповіді були зроблені на 11 Всесоюзних симпозіумах по горінню і вибуху (починаючи з 1968 по 2000 включно) і 3-х Всесоюзних симпозіумах по технологічному горінню; на Міжнародних симпозіумах і конференціях у Франції, Німеччині, США, Японії, Канаді, Гонконгу, Туреччині, Англії, Норвегії, Голландії, Польщі, Південній Кореї, Китаї, Білорусі, Казахстані, Узбекистані, Вірменії, Латвії, Росії; на міжнародних школах в різних наукових центрах Росії (Москва і в наукових містечках Підмосков'я, Ленінград, Томськ, Новосибірськ, Красноярськ, Куйбишев, Казань), а також в Україні (Київ, Дніпропетровськ, Сімферополь).

Школа є провідною в Україні. В 1992 році ОНУ став базовою установою Наукової Ради з питань горіння та вибуху Академії інженерних наук України (голова Ради - академік АІН України, д. Ф. -м. н., професор А.Н.Золотко.

Директоратом Міжнародного Інституту горіння на базі Наукової ради з питань горіння та вибуху АІН України створено Українську національної секції цього Інституту.

Здобутки школи у розвитку науки про горіння в Україні призвели до створення Інституту горіння та нетрадиційних технологій ОНУ (спільний наказ Міносвіти та Мінмашпрому України від 14 квітня 1994 р. № 80 Д/ІОІ, директор ІГНТ ОНУ професор А,Н .Золотко). ІГНТ ОНУ було створено з метою вирішення фундаментальних проблем горіння, міжгалузевих проблем науки, техніки і народного господарства України, стосовно енергетики, конверсії, нетрадиційних технологій та екології, забезпечення підготовки та перепідготовки фахівців у галузі горіння та вибуху.

• ІГНТ ОНУ постійно приймає участь у виставках, наприклад,
• у виставці Конгресу Україністів, м. Одеса, 1999 р.,
• постійно діючій регіональній виставці, м. Одеса, з 1999 р.,
• постійно діючій виставці Держкоменергозбереження, м. Київ, з 1998 р.,
• Регіональній виставці, присвяченій 205 річниці м. Одеса.,
• Міжнародній виставці “Освіта - 2000”, м. Київ,
• а також (у блоці матеріалів ОНУ) у виставках у Китаї, Індії, Франції, 2002-2004 рр.

Інформація щодо успішної діяльності Інституту у розвитку наукових проблем Школи представлена в книзі "Київський літопис, XXI століття. Визначні імена та підприємства України", 2002р. та в телефільмі Одеської студії, 2004р.

Розвитку наукових ідей та плідній роботі Школи сприяє активна спільна робота Інституту горіння та кафедри загальної та хімічної фізики ОНУ як з наукової тематики, так і в учбовому плані. Викладачі кафедри виконують наукову роботу і керують науковою роботою студентів і аспірантів згідно з напрямками Школи в лабораторіях Інституту горіння, а висококваліфіковані наукові співробітники Інституту ведуть викладацьку роботу на кафедрі по спеціалізації «хімічна фізика». Тим самим забезпечується якість наукової роботи і учбового процесу, позитивний зворотний зв'язок в системі підготовки кваліфікованих молодих фахівців і кадрове поповнення штату Інституту і кафедри молодими ученими і викладачами. Крім того, силами викладачів, наукових співробітників Інституту, аспірантів ведеться велика просвітницька робота в середніх школах, гімназіях, ліцеях і коледжах г.г. Одеси, Херсона, Іллічівську, Миколаєва, Болграда, Очакова, а також здійснюється діяльність по залученню абітурієнтів в Університет.

Усі наукові співробітники Інституту горіння та викладачі кафедри, прізвища яких зазначені вище, є випускниками Одеського університету і виконували свої дослідження в Інституті горіння та на кафедр і загальної та хімічної фізики. Звідси спадкоємність наукових напрямків, збережен ня кращих традицій наукової Школи, нерозривність навчального і наукового процесів, висока якість підготовки молодих фахівців (багато хто з них зараз успішно працюють у різних країнах світу), широке визнання наукових досягнень учених кафедри та Інституту як у нас у країні, так і за її межами. Усе це дозволяє сподіватися і на подальший успішний розвиток наукової Школи, а разом з нею й Інституту горіння, кафедри загальної та хімічної фізики, та університету в цілому.