Архив

СОВМЕСТНОЕ ВЛИЯНИЕ САХАРОЗЫ И ВЫСОКОДИСПЕРСНЫХ ГИДРОСИЛИКАТОВ КАЛЬЦИЯ НА КИНЕТИКУ НАБОРА ПРОЧНОСТИ ЦЕМЕНТНЫХ БЕТОНОВ

Аннотация
Рассмотрено совместное влияние ускорителя гидратации цемента (высокодисперсные гидросиликаты кальция) и замедлителя гидратации (сахароза), являющихся компонентами силикат-кальциевой дисперсии (СКД), на процессы схватывания и твердения цементных композитов. Данные термокинетических исследований композиционного вяжущего (КВ), содержащего 10% СКД, выявили смещение максимума экзотермического эффекта гидратации на сутки с одновременным «размытием» теплового эффекта во времени. Однако на поздних сроках гидратации (>70 час) скорость тепловыделения остается стабильно высокой и в 2-3 раза превышает таковую для контрольного образца. Кинетика схватывания паст КВ зависит от содержания СКД в его составе и носит экстремальный характер. Эффективность СКД в составе КВ осуществлялось на примере рядовых тяжелых бетонов (В25) с замещением цемента на СКД. Результаты оценки изменения прочности бетонов на КВ дополнены расчетными показателями прочности в перспективе до 1800 сут. твердения. Ожидаемая прочность на сжатие образцов бетона на КВ с 30 % замещением цемента на СКД в 1,8 раза превышает прочность контрольного образца.
PDF

ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ АНИОНОВ НА СКОРОСТЬ РАСТВОРЕНИЯ СR2O3 И СR(OH)3

Аннотация
Cоединения хрома широко используются в промышленности, поэтому актуальны исследования, связанные с изучением процесса растворения оксидов в различных средах, в том числе агрессивных. В настоящее время накоплен огромный экспериментальный материал по растворению оксидов и гидроксидов металлов. Несмотря на это, еще не достаточно хорошо изучено влияние анионов на скорость растворения этих соединений, не разработаны модели и не найдены обобщенные механизмы растворения. В данной статье представлены экспериментальные исследования по влиянию нитрат- и сульфат-ионов на скорость растворения оксида и гидроксида хрома (III). Установлено, что оксид и гидроксид хрома (III) лучше растворяются в серной кислоте в присутствии нитрат – ионов, чем сульфат-ионов. Причём, гидроксид хрома (III) лучше растворяется в кислотах с добавкой анионов, чем оксид хрома (III). На основе полученных данных, применив уравнение цепного механизма (модель Бартона-Странского), нашли функци-ональную зависимость удельной скорости растворения от концентрации анионов в кислой среде. С помо-щью математической компьютерной программы MathCad подобрали модели растворения оксидных фаз хрома. Предложили схему механизма гетерогенного процесса растворения оксида и гидроксида хрома в кислых средах.
PDF

ОЧИСТКА МАСЛОСОДЕРЖАЩИХ СТОЧНЫХ ВОД ПРОИЗВОДСТВА ЛИПИДНОГО КОНЦЕНТРАТА ПОЛУЧЕННОГО ИЗ ЛИЧИНОК МУХИ HERMETIA ILLUCENS

Аннотация
Работа посвящена исследованию возможности очистки сточных вод производства липидного концентрата (масла), полученного на основе личинок мухи «Черная львинка» (Hermetia Illucens). Очистка маслосодержащих сточных вод представляет собой непростую задачу ввиду специфики свойств и состояния масел, содержащихся в таких сточных водах. Как правило, сточные воды, содержащие жиры и масла, имеют высокую химическую потребность в кислороде (ХПК), биологическую потребность в кислороде (БПК), большое количество взвешенных веществ, масла, жиров, фосфатов и сульфатов. Для очистки подобных сточных вод используют разнообразные физико-химические способы. Однако поиск не-дорогих эффективных материалов для извлечения масел из водных сред является актуальной задачей.
Для очистки использовали измельченные плоды платана – лиственного дерева, широко распространен-ного в южной полосе Российской Федерации. Очистке подвергали модельные эмульсии, содержащие масло личинок «Черная львинка». Исследовано влияние на эффективность очистки таких факторов, как доза добавляемой биомассы плодов платана (ПП), длительность взаимодействия ПП с эмульсией, pHсреды. Установлено, что высокая эффективность очистки достигается при дозе ПП 1 г на 100 см3; pH =4; дли-тельности контакта не менее 10 минут.
PDF

ИССЛЕДОВАНИЕ ФОТОЗАЩИТНЫХ СВОЙСТВ ТРОКСЕРУТИНА, ФЕРУЛОВОЙ КИСЛОТЫ, ВОДНЫХ ЭКСТРАКТОВ МЕЛИССЫ ЛЕКАРСТВЕННОЙ (MELISSA OFFICI-NALIS) И МЯТЫ ПЕРЕЧНОЙ (MENTHA PIPERITA) МЕТОДОМ УФ-СПЕКТРОСКОПИИ

Аннотация
В качестве фотозащитных средств в косметической продукции используются как натуральные компоненты, так и созданные в лабораториях. В настоящей работе представлены результаты исследования фотозащитных свойств водных экстрактов мелиссы лекарственной (Melissa officinalis) и мяты перечной (Mentha piperita), водных растворов троксерутина и феруловой кислоты методом УФ-спектроскопии. Целью проведенной работы была оценка фотозащитных качеств указанных веществ, для чего использовались такие показатели, рассчитываемые из УФ спектров, как фактор солнечной защиты – SPFin vitro, критическая длина волны – λкрит и отношение площадей под кривой спектра поглощения в диапазонах 320-400 нм и 290-320 нм – УФ-А/УФ-В. Проверялась также устойчивость исследуемых объектов к действию УФ излучения. В ходе проведенной работы было установлено, что водные экстракты мелиссы лекарственной и мяты перечной обладают определенными фотозащитными свойствами. При этом экстракт, полученный из мелиссы лекарственной и очищенный от балластных веществ, показал наибольшее значение SPFin vitro. Однако, при длительном УФ-облучении, имитирующем солнечное, абсорбционные свойства растительных экстрактов уменьшаются. Троксерутин поглощает УФ-лучи преимущественно в диапазоне длин волн 320-400 нм, устойчив в водных растворах к УФ излучению, кислороду воздуха и может быть использован как УФ-Б фильтр в косметических композициях. Феруловая кислота поглощает УФ-излучение преимущественно в диапазоне длин волн 280-320 нм, но под влиянием ультрафиолета абсорбционные свойства раствора этого вещества значительно меняются. Изменение характера УФ-спектра феруловой кислоты наблюдается также под воздействием кислорода воздуха.
PDF

ОЦЕНКА НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ ГРАДУИРОВОЧНЫХ ОБРАЗЦОВ ДЛЯ РЕНТГЕНОФЛУОРЕСЦЕНТНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ РЕНИЯ

Аннотация
Для разработки и метрологической аттестации методики выполнения измерений массовых долей рения в металлургических образцах экстракционно-рентгенофлуоресцентным методом приготовили твердофазные образцы-излучатели. В статье проведена оценка значений расширенной неопределенности образцов-излучателей с применением байесовского подхода. Выявлены источники неопределенностей, связанные с приготовлением стандартного раствора, приготовлением экстрагента, проведением процесса экстракции и измерением интенсивности аналитического сигнала: погрешность мерной колбы и пипетки; погрешность измерения времени и температуры экстракции, погрешность расширения объема колбы на стадии приготовления растворов, погрешность весов при измерении массы экстрагента и при измерении массы навески перрената аммония и т.д. Произведена количественная оценка каждого источ-ника неопределенности, оценен вклад в значение расширенной неопределенности всех этапов процесса. При этом установлено, что наибольший вклад в значение суммарной неопределенности вносит погреш-ность, связанная с погрешностью на стадии приготовления экстрагента и стадии экстракционного кон-центрирования и извлечения аналита из жидкой фазы в твердую. Выведено уравнение расчета суммарной стандартной неопределенности. Полученные результаты могут быть использованы при метрологическом обосновании методики выполнения измерений экстракционно-рентгенофлуоресцентного определения содержания рения в металлургических образцах.
PDF

ВЛИЯНИЕ ПРОБИОТИКОВ В СОСТАВЕ КОРМОВОГО СУБСТРАТА НА АМИНОКИСЛОТНЫЙ ПРОФИЛЬ ЛИЧИНОК HERMETIA ILLUCENS

Аннотация
Применение пробиотиков Bacillus subtilis B-8130 и Bacillus licheniformis B-4162 в составе кормовой смеси при выращивании личинок черной львинки Hermetia illucens оказало влияние на особенности аминокислотного профиля личинок. Наибольшее воздействие оказал B. licheniformis В-4162, который вызвал статистически значимое снижение уровня 10 из 18 основных аминокислот, в том числе, серосо-держащих аминокислот цистина и метионина. B. subtilis B-8130 продемонстрировал недостоверную тен-денцию к снижению общего содержания аминокислот, однако статистически значимо по сравнению с контролем снизил содержание цистина.
Выявленные изменения содержания аминокислот в личинках произошли на фоне увеличения их массы по сравнению с контрольной личинкой. Сделано предположение, что снижение уровня аминокислот связано с их расходом на образование глюкозы и метаболической энергии в более интенсивно развивающейся личинке на кормовой смеси с пробиотиком.
PDF

АДСОРБЦИЯ ИОНОВ НИКЕЛЯ ТЕРМОМОДИФИЦИРОВАННЫМ ЛИСТОВЫМ КАШТАНОВЫМ ОПАДОМ

Аннотация
В последние годы внимание исследователей привлекают отходы промышленности и сельского хозяйства, которые можно использовать в качестве сорбционных материалов. Особую группу составляют лигноцеллюлозосодержащие компоненты древесной биомассы (листья, кора, хвоя, плоды и т.д.) и продукты переработки древесины (опилки, стружка, щепа и др.). Преимущества использования последних в качестве реагентов для очистки сточных вод включают простую технику, небольшую обработку, хорошую адсорбционную способность, селективную адсорбцию ионов тяжелых металлов, низкую стои-мость, бесплатную доступность и легкую регенерацию. Среди компонентов древесной биомассы привле-кают внимание листва, которая обладает высокой поверхностью и в условиях Российской Федерации ежегодно опадает, что облегчает ее сбор и использование.
Одними из наиболее токсичных загрязняющих веществ, попадающих в водные объекты со сточными водами промышленных предприятий, являются ионы никеля. Кратко приведены сведения о токсическом действии соединений никеля на живые организмы. В данной работе изучены сорбционные свойства листо-вого каштанового опада по отношению к ионам никеля в концентрации 20 мг/дм3. Максимальное значение сорбционной емкости ЛКО, термомодифицированного при температуре 250°C (ЛКО250), составляет 1,3 ммоль/г для ионов никеля. Обработкой полученной изотермы в рамках моделей сорбции Ленгмюра, Фрейндлиха, БЭТ, Дубинина-Радушкевича установлено, что процесс адсорбции наиболее точно описыва-ется моделью Ленгмюра (R2 = 0,9912). Вычисленная энергия Гиббса, равная -7,86 кДж/моль, свидетель-ствует о протекании самопроизвольной физической адсорбции ионов Ni2+ на поверхности ЛКО250.
PDF

ТЕХНОЛОГИЯ НАНОПЕРФОРИРОВАНИЯ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА МЕДНЫХ СТРУКТУРИРОВАННЫХ МАТЕРИАЛОВ В ПРОЦЕССЕ АНОДНОГО ОКИСЛЕНИЯ ГЛЮКОЗЫ

Аннотация
В работе представлена оригинальная технология синтеза наноструктурированных медных электродов методом реплик с наноматриц металлического алюминия на опытно-промышленной высоковольтной гальванической установке. Используемая технологическая схема позволяет осуществлять процесс непрерывного высоковольтного микроплазменного перфорирования металлической ленты с фор-мированием нанопор заданного размера в диапазоне от 20 до 500 нм при варьируемом напряжении. Для исследования полученных реплик была создана серия индикаторных электродов с рабочей поверхностью из материала реплик. В качестве референтного материала для электрода использовалась медная фольга хо-лодного проката. Видимую площадь рабочей поверхности изготовленных электродов исследовали на растровом электронном микроскопе. Методом циклической вольтамперометрии был определен коэффи-циент увеличения площади удельной поверхности по увеличению площади пика, соответствующего вос-становлению поверхностной пленки оксида меди, образующейся на поверхности медного электрода в ще-лочной среде при положительных потенциалах. Для гладкого медного электрода площадь поверхности составила 0,071 мм2. Для наноструктурированного электрода такого же размера суммарную площадь поверхности рассчитывали по отношению площадей токовых пиков, соответствующих восстановлению поверхностной пленки оксида меди (II) на поверхности массивного медного электрода и нановорсистого медного электрода. Установлено, что каталитическая активность, оцениваемая по величине тока, свя-занного с окислением модельного субстрата – глюкозы, приблизительно в 10 раз превосходит увеличение активности за счет суммарной поверхности меди. Аномальный каталитический эффект обсуждается с точки зрения повышения локальной напряженности электрического поля вследствие высокой кривизны поверхности нановолокон и с точки зрения изменения условий диффузии субстрата к поверхности элек-трода за счет наноструктурирования.
PDF

ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОДИАЛИЗА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРОКСИДА МАГНИЯ ИЗ МОРСКОЙ ВОДЫ

Аннотация
Гидроксид магния – важная составляющая многих технологических процессов, он нашел широкое применение в пищевой, полимерной, легкой промышленности, при этом синтетический гидроксид магния имеет ряд преимуществ перед природным, а именно имеет более высокую температуру начала разложения, в нем отсутствуют нежелательные примеси в структуре продукта, он имеет более высокая степень белизны, а также возможность изменения при синтезе удельной поверхности (активности) и дисперсности частиц в процессе синтеза. Путь получения гидроксида магния мембранными методами можно назвать наиболее современным и модернизированным на сегодняшний день, мембранная техноло-гия привлекательна для разработчиков и инвесторов: процессы разделения жидких сред протекают при температурах, близких к температуре окружающей среды, их протекание контролируемо и предсказуе-мо. При этом в отношении получения электролитов в современной химической технологии большое рас-пространение получают электромембранные процессы, в частности, электродиализ. В качестве сырья предлагается использовать морскую воду – природный ресурс с изменяющимся химическим и бактериоло-гическим составом в зависимости от глубины отбора пробы, температуры, природных условий. Техноло-гическая схема производства представлена основным этапом (двухэтапным дробным осаждением в аппа-рате периодического действия с мешалкой) и вспомогательным оборудованием (установка ультрафиль-трации, установка биполярного электродиализа, установка обратного осмоса и т.д.); разработана с це-лью выделения гидроксида магния из морской воды при попутном решении задачи по реализации промежу-точных продуктов, что обеспечивает заботу об окружающей среде. Разрабатываемое производство химических реагентов, в частности, гидроксида магния, реализует процессы дробного осаждения и элек-тродиализа. Результаты расчета экономической эффективности метода свидетельствуют о быстро-окупаемости проекта, низкой себестоимости килограмма целевого продукта.
PDF

ЭКСТРАКТИВНАЯ РЕКТИФИКАЦИЯ ТРОЙНЫХ СМЕСЕЙ С ДВУМЯ БИНАРНЫМИ АЗЕОТРОПАМИ

Аннотация
С использованием вычислительного эксперимента исследовано фазовое равновесие системы н-бутанол – н-бутилацетат – метилизобутилкетон. Для разделения смеси выбран процесс экстрактивной ректификации в присутствии различных растворителей: диметилсульфоксида, N-метил-2-пирролидона и сульфолана. Проведен расчет парожидкостного равновесия производных четырехкомпонентных систем (базовая тройная система + экстрактивный агент) и показано влияние разных растворителей на относительную летучесть азеотропообразующих пар компонентов. Предложены две схемы разделения разной структуры. Определены параметры работы колонн, обеспечивающие получение веществ товарного качества при минимальных энергозатратах. Показано, что наименьшие энергозатраты наблюдаются для схемы экстрактивной ректификации с диметилсульфоксидом как наиболее селектив-ным агентом.
PDF