2023 г.

Архив журнала Chemical Bulletin Том 6

Использование спектрофотометрического метода для оценки свойств комплексных соединений железа (III), меди (II) и магния с органическими лигандами

Аннотация
В данной работе предложена спектрофотометрическая методика оценки влияния органических лигандов на окислительные свойства комплексообразователей (железа (III), меди (II)) и на гетерогенное равновесие в системе «магний-гидрофосфат». Анализ экспериментальных данных показывает, что глутаминовая кислота при концентрации в растворе от 50 до 250 мг/л не влияет на процесс восстановления железа (III), однако взаимодействие меди (II) с глутаминовой кислотой снижает способность Cu2+ к восстановлению на 9% и 39% при концентрации в растворе от 50 до 100 мг/л, соответственно. Наибольшее комплексообразующее взаимодействие с магнием, в системе «магний-гидрофосфат», проявили ингибиторы протонной помпы: рабепразол и пантопразол, а наименьшее – эзомепразол и омепразол.
PDF

Структурно-морфологические характеристики слоистых гидроалюмосиликатов, активированных растворами хлоридов щелочных металлов

Аннотация
В настоящей работе приведены результаты сравнительного исследования особенностей химического и минералогического составов, а также структурно-морфологических характеристик обогащенной и модифицированных форм глины, содержащей в качестве основной минеральной фазы слоистый гидроалюмосиликат – монтмориллонит. В качестве примесных минералов в глинистом сырье зафиксированы: каолинит, низкотемпературный тригональный кварц, кальцит и иллит, присутствие которых подтверждено с помощью просвечивающей электронной микроскопии и ИК-Фурье спектроскопии. Активацию обогащенной породы проводили посредством обработки растворами хлоридов щелочных металлов – лития, калия и натрия. В ходе изучения опытных образцов показано, что исходная форма глины не содержит в своем составе оксиды Na2O и Li2O. В тоже время, в результате солевой обработки обогащенной гидроалюмосиликатной породы удалось получить продукты с содержанием оксидов лития, натрия и калия, равным 1,96; 3,98 и 6,28 масс. % соответственно. Установлено, что обработка раствором хлорида калия оказывает наиболее значительное влияние на структурно-морфологические характеристики монтмориллонитовой глины. В частности, для образца, обработанного раствором KCl, свойственна повышенная склонность к агрегации частиц и образованию сравнительно крупных зерен сферической формы. Анализ полученных данных показывает, что в указанном активированном продукте практически полностью отсутствует такая минеральная фаза, как кальцит. В ходе экспериментальных исследований зафиксировано, что воздействие на обогащенное глинистое сырье растворами солей LiCl и NaCl практически не изменяет микроструктуру получаемых продуктов.
PDF

Кинетика удаления Cu(II) из водного раствора с использованием нанокомпозита Fe3O4/C

Аннотация
В данной работе исследована кинетика сорбции нанокомпозита Fe3O4/C, полученного нагревом на воздухе полиакрилонитрила (ПАН) и FeCl2∙4H2O, методика получения которого описана в предыдущих работах [1, 3]. Основной задачей был расчет сорбционных характеристик и проверка практического применения данного нанокомпозита – возможность очистки из тяжелых металлов из водных источников на примере моделирования сорбции ионов меди из водного раствора шестиводного ацетата меди, в связи с чем в качестве основы исследования интегральных кинетических сорбционных кривых использовались уравнения диффузионной (модель Морриса-Вебера) и химической кинетики (модели псевдо-I порядка Лагергрена, псевдо-II порядка Хо и Маккея), а также модель хемосорбции Еловича. Анализ данных показал, что в общую скорость сорбции вносят вклад и диффузия ионов меди внутрь пор нанокомпозита, и химические взаимодействия между ионами меди и функциональными группами поверхности сорбента, такими как гидроксильными, карбоксильными, карбонильными и т.д., типичными для углеродных сорбентов. Экспериментально емкость данного нанокомпозита при сорбции меди составила 208,4 мг/г, однако при моделировании показано, что данное значение теоретически может быть выше на 37%.
PDF

Определение содержания тритерпеновых сапонинов растительного сырья Scutellaria baicalensis Georgi и Scutellaria galericulata L. в зависимости от возраста растения

Аннотация
Работа направлена на определение содержания тритерпеновых сапонинов растительного сырья Scutellaria galericulata L. и Scutellaria baicalensis Georgi в зависимости от возраста и морфологической части растения. Объектом анализа были выбраны растения рода Lamiaceae (Scutellaria baicalensis Georgi и Scutellaria galericulata L.), которые были культивированы и заготовлены в виде надземной и подземной частей на территории Астраханской области. В работе анализу подвергалось сырье однолетнего (2019 г.), двухлетнего (2020 г.) и трехлетнего растений (2021 г.). Содержание (%) тритерпеновых сапонинов было определено спектрофотометрическим методом в пересчете на урсоловую кислоту согласно Государственной фармакопеи XIV. В ходе эксперимента установили, что различия содержания в надземной и подземной частях относительно растений первого и второго года жизни не наблюдали, максимально достоверное различие определили для третьего года сбора. Выявили достоверность различий между содержанием сапонинов в надземной и подземной частях для каждого из растений, что прослеживается на протяжении трех лет. Кроме того, наиболее богатой по накоплению тритерпеновых соединений является надземная часть. Достоверные различия в содержании тритерпеновых соединений Scutellaria baicalensis Georgi относительно Scutellaria galericulata L., наблюдались лишь на третий год заготовки сырья. Данные, полученные в проведенном исследовании, характеризуют перспективную возможность дальнейшего изучения растительного сырья Scutellaria baicalensis Georgi и Scutellaria galericulata L., как потенциального источника биологически активных веществ, а именно тритерпеновых соединений.
PDF

Особенности применения озона в обработке воды в экспериментальной установке УЛ-2

Аннотация
Ухудшение качества воды в источниках водоснабжения является насущной проблемой как в России, так и во всем мире, поэтому так важно разрабатывать новые методы очистки и фильтрации воды, что оправдывает цель и подчеркивает актуальность и практическую значимость исследований, описываемых в данной статье. В рамках настоящей работы были проведены пилотные испытания по определению доз озона и оценки эффективности применения метода озонирования на ряде станций водоснабжения. С учетом различного химического состава воды в источниках водоснабжения, удобства перевозки и монтажа экспериментального оборудования на месте проведения работ, была создана экспериментальная установка УЛ-2. Установка позволяет моделировать процессы озонирования и фильтрации вод. По результатам проведенных испытаний определяется эффективность метода озонирования, а также формулируются рекомендации по аппаратной реализации процесса озонирования воды и оценка её технико – экономических показателей.
PDF

Экспериментальные исследования влияния озонирования на процесс водоподготовки при проектировании генератора озона

Аннотация
Цель – в данной статье рассмотрен новый подход к процессу озонирования воды с точки зрения его аппаратурного оформления для станций водоподготовки централизованного водоснабжения. При этом показано, как количественное применение озона в обработке воды (доза) зависит от химического состава воды и определяется в каждом конкретном случае и требует определения его места в технологической схеме. Подробно рассмотрены рабочие характеристики озонаторов, которые использовались для определения конструктивных требований и нахождения рабочих режимов. Целью настоящих исследований было проведение пилотных испытаний по определению доз озона и оценки эффективности применения метода озонирования на ряде станций водоснабжения, в том числе на ВОС г. Тюмени, источник р. Тура.
Методы: В проведенных исследованиях применялись расчетно- теоретические и экспериментальные методы для определения минимального напряжения, при котором разряд в разрядном промежутке «горит» и построены кривые мощность-амплитуда напряжения. Поскольку, интенсивным параметром, который определяет кинетику синтеза озона, является удельная энергия, то в ходе экспериментов исследовалась концентрация озона на выходе озонатора и ее зависимость от параметров эксперимента. Разработанные методы использовалась при определении проектных решений на станциях водоподготовки РФ.
Результаты: было показано, что напряжение зажигания разряда определяет геометрию самого генератора озона и давление в разрядном промежутке. В результате исследований выявлено, что концентрация озона на выходе озонатора, практически линейно зависит от удельной энергии и эффективная доза озона является ключевым параметром при аппаратурном наполнении озонаторных комплексов.
Выводы: выполненные с ее использованием проекты получили положительное заключение Государственной экспертизы. Оборудование, разработанное с учетом данных, полученных экспериментальным путем, успешно эксплуатируется в составе блоков озоносорбции сооружений водоподготовки.
PDF