Том 9 №2

Архив журнала Chemical Bulletin Том 9 №2

Исследование влияния ионизирующих излучений на физико-химические свойства твёрдых отходов транспортировки нефти по трубопроводам

https://doi.org/10.58224/2619-0575-2026-9-2-1
Аннотация
Цель: являлось экспериментальное изучение влияния гамма-облучения в диапазоне поглощённых доз 25-200 кГр на физико-химические свойства твёрдых отходов транспортировки нефти по трубопроводам. Объектом исследования служили асфальтосмолопарафиновые отложения, отобранные при очистке магистрального нефтепровода. В ходе работы решались следующие задачи: количественное определение изменений группового углеводородного состава (масла, парафины, смолы, асфальтены) методом адсорбционной хроматографии; анализ молекулярно-массового распределения методом гель-проникающей хроматографии; оценка реологических характеристик (температура плавления, застывания, условная вязкость) и термической стабильности методом термогравиметрического анализа. Установлено, что при дозе 200 кГр содержание парафинов снижается в 1,65 раза, а асфальтенов возрастает в 1,8 раза, полидисперсность системы увеличивается с 6,56 до 10,72, условная вязкость при 80°C возрастает более чем вдвое, а коксовый остаток увеличивается с 3,5% до 8,2% масс. Практическая значимость результатов заключается в обосновании возможности использования радиационно-модифицированных отходов в качестве компонента битумных композиций с повышенной термостойкостью или сырья для получения углеродных материалов. Полученные данные могут быть использованы при разработке технологий утилизации нефтяных отходов с применением ионизирующего излучения.
PDF

Поверхностная модификация порошков кремнезема и диоксида титана нано- и микрочастицами серебра термическим методом

https://doi.org/10.58224/2619-0575-2026-9-2-2
Аннотация
Цели: модифицировать порошки кремнезема, синтезированного золь-гель методом, и коммерческого диоксида титана частицами серебра путём термического разложения нитрата серебра в оксидных матрицах. Провести сравнительное исследование морфологии и распределения серебра на различных носителях с точки зрения их возможного применения в фотокатализе и в качестве функциональных абразивных наполнителей зубных паст. Определить наноструктуру и удельную поверхность кремнезёма и оценить влияние пористой структуры носителя на дисперсность серебряной фазы.
Методы. Для получения кремнезема использован золь‑гель синтез на основе тетраэтоксисилана. Модификация диоксида титана и кремнезема серебром проводилась пропиткой раствором нитрата серебра с последующим термическим разложением соли при 700 °C. Морфология и распределение серебра исследованы методами сканирующей электронной микроскопии и энергодисперсионного элементного анализа с картированием. Наноструктура и пористость кремнезема охарактеризованы методом титрования по Сирсу и адсорбцией метиленового синего с расчётом констант уравнения Ленгмюра и удельной поверхности.
Результаты. Показано, что коммерческий диоксид титана представляет собой грубодисперсные частицы (средний диаметр 35 мкм), тогда как синтезированный золь‑гель кремнезём имеет форму микросфер со средним диаметром около 1,4 мкм и состоит из первичных наночастиц размером ~3,7 нм. По данным адсорбции метиленового синего удельная поверхность кремнезема составляет около 10 м²/г, что соответствует мезопористой структуре. Установлено, что при модификации диоксида титана серебром на его поверхности формируются субмикронные и микронные частицы серебра (до ~2 мкм), тогда как на мезопористом кремнезёме образуется более высокодисперсная серебряная фаза, не разрешаемая по размеру в режиме СЭМ, но равномерно распределённая по поверхности по данным EDS‑картирования.
Выводы. Морфология серебряной фазы существенно зависит от типа и структуры оксидного носителя. Мезопористый наноструктурированный кремнезём способствует формированию более высокодисперсных (наноразмерных) и равномерно распределённых частиц серебра по сравнению с коммерческим диоксидом титана, на поверхности которого преобладают субмикронные и микронные серебряные включения. Полученные данные могут быть использованы при оптимизации фотокаталитических и антибактериальных свойств серебросодержащих композитов, а также при подборе состава абразивных наполнителей на основе SiO₂@Ag и TiO₂@Ag для зубных паст и других средств гигиены полости рта.
PDF

Анализ классификации и состава современных литифицирующих добавок

https://doi.org/10.58224/2619-0575-2026-9-2-3
Аннотация
В статье представлен анализ классификации и состава современных литифицирующих добавок, применяемых для обработки жидких солеконцентратов обратноосмотических установок. Рассмотрены природные и синтетические сорбенты, их характеристики, включая удельную поверхность, пористость, элементный состав и термостабильность. Приведены результаты исследований индивидуальной эффективности добавок и их комбинаций, определены оптимальные составы для получения твердых отходов IV-V класса опасности.
PDF

Использование диаграмм избыточной энергии Гиббса четырехкомпонентных систем для выбора экстрактивных агентов

https://doi.org/10.58224/2619-0575-2026-9-2-4
Аннотация
Цели: сравнение экстрактивных агентов для разделения трехкомпонентных азеотропных смесей с использованием диаграмм избыточной энергии Гиббса на примере смесей метанол – тетрагидрофуран – ацетонитрил; прогноз результатов экстрактивной ректификации.
Методы. Вычислительный эксперимент для расчетов фазовых равновесий и процесса ректификации с использование модели Non Random Two Liquid (NRTL); построение и визуализация массивов данных по избыточной энергии Гиббса для четырехкомпонентных систем с использованием алгоритма «marching cubes», реализованный на языке программирования Python.
Результаты. Проведен вычислительный эксперимент по математическому моделированию парожидкостного равновесия производных четырехкомпонентных систем, включающих разделяемые вещества метанол, тетрагидрофуран, ацетонитрил и экстрактивный агент. Построены диаграммы избыточной энергии Гиббса производных систем, проведен анализ селективных свойств экстрактивных агентов и дан прогноз результатов экстрактивной ректификации смесей метанол – тетрагидрофуран – ацетонитрил с диметилсульфоксидом, валеронитрилом и глицерином. Прогноз подтверждён расчетами экстрактивной ректификации смесей метанол – тетрагидрофуран – ацетонитрил с рассматриваемыми агентами для смесей разных составов. Энергоэффективным вариантом разделения является схема экстрактивной ректификации с диметилсульфоксидом.
Выводы. С использованием алгоритма marching cubes можно визуализировать массив данных состав – избыточная энергия Гиббса для четырехкомпонентных систем; показана возможность оценки селективного действия агентов и прогноза результатов экстрактивной ректификации смесей метанол – тетрагидрофуран – ацетонитрил, что играет ключевую роль для разработки принципиальных технологических схем разделения.
PDF