Русский Русский

Архив

ИНАКТИВАЦИЯ ПРОИЗВОДНЫХ НИТРОФУРАНА РЕАКТИВОМ ФЕНТОНА

,
 86-94 стр.
Аннотация
Результатом человеческой эволюции и развития индустрии стало возникновение глобальных экологических проблем на планете. Фармацевтика – одна из бурно развивающихся отраслей и, как следствие, «крупный поставщик загрязнителей» в окружающую среду. Поиск методов решения проблем очистки и инактивации органических токсичных поллютантов – важная задача современной химии. Це-лью данного исследования являлось изучение инактивации лекарственных препаратов нитрофурановой группы пероксидом водорода в присутствии ионов железа (II).
В работе проведено исследование окислительной деструкции препаратов фурацилина и фурагина реак-тивом Фентона. Выполнено сравнение воздействия различных концентраций окислительной системы на деструкцию препаратов, определены оптимальные условия деструктивных процессов. Сопоставлены ха-рактеристики окислительной деструкции двух препаратов, предложено обоснование различий на основе химического строения действующих веществ.
Подтверждена эффективность системы Фентона для деструкции препаратов нитрофуранового класса. Химические методы деструкции органических поллютантов являются передовыми и могут быть использованы для очистки сточных вод медицинских и фармацевтических предприятий, а также для локальных очистных сооружений.
PDF

ФИТОСТИМУЛЯТОР ИЗ ОТХОДОВ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ МУХИ ЧЕРНАЯ ЛЬВИНКА

, , , ,
 95-105 стр.
Аннотация
Определены основные химические и санитарные показатели отхода культивирования мухи Черная львинка (Hermetia illucens). Показано соответствие химических и санитарных показателей требованиям, предъявляемым к отходам для возможного использования их в сельском хозяйстве. Апробированы различные способы получения фитостимулятора, выбран наиболее простой и эффективный способ – с помощью водной экстракции. Предложенный метод позволяет разработать безотходную технологию производства биологически активных веществ из личинок мухи. На основании данных о предпосевной об-работке семян прежде всего злаковых и масличных культур растений, характеризующих продуктивность процесса выращивания, фенологические особенности их развития после обработки фитостимулятором, можно сделать вывод о целесообразности применения фитостимулятора, полученного из отхода выра-щивания мухи Hermetia illucens.
PDF

О ПЕРСПЕКТИВАХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРОДУКТОВ ПЕРЕРАБОТКИ БОРЩЕВИКА СОСНОВСКОГО В ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ

, ,
 7-16 стр.
Аннотация
Показано, что ограничения в распространении инвазионного и опасного для людей растения борщевика Сосновского проводятся по мере необходимости. Одним из механизмов ограничения распространения этого растения может быть переработка борщевика Сосновского с использованием химической технологии. Определено, что оптимальными условиями с позиций химической технологии, считается переработка плодов этого растения восковой спелости. Экстракционная обработка плодов восковой спелости петролейным эфиром в аппарате Сокслета позволила получить 2,9% масс. эфирного масла, которое, согласно хроматографическому анализу с использованием газового хроматографа, снабженного пламенно-ионизационным детектором и электронным интегрирующим устройством Кристаллюкс 4000М, содержала 56% масс. эстеров. В работе показано, что эфирное масло в составе компаунда с вазелиновым маслом в соотношении 1:1 по объёму может быть использовано не только в качестве мягчителя в рецептуре резиновых смесей на основе светлого крепа, но и в качестве пластификатора, придающего повышенную морозостойкость техническим резинам. При практически одинаковых упруго прочностных характеристиках резин при растяжении с индустриальным маслом И-12А и с эфирным маслом, повышенная морозостойкость резин с эфирным маслом позволит утилизировать их в резиновую крошку для производства полимерно-битумных вяжущих, снижающих растрескивание дорожных покрытий.
PDF

ИССЛЕДОВАНИЕ АГРЕГАТИВНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ МОДЕЛЬНЫХ СТОЧНЫХ ВОД ПРОИЗВОДСТВА ЛИПИДНОГО КОНЦЕНТРАТА И ВОЗМОЖНОСТИ ИХ ОЧИСТКИ СОРБЦИОННЫМ СПОСОБОМ

,
 17-28 стр.
Аннотация
В Белгородской области ведутся работы по созданию первого в России высокотехнологичного крупномасштабного производства липидного концентрата и животного белка из личинок мухи Черная львинка Hermetia illucens. Липидный концентрат хорошо эмульгируется в водопроводной воде, что говорит о присутствии в нем веществ, не принадлежащих к триглицеридам жирных кислот. Очевидно, в нем содержатся примеси соединений, присутствующих в личиночной биомассе – белковых соединений и продуктов их распада, фосфолипидов и др., которые могут играть роль поверхностно-активных веществ. В данной работе приведены результаты исследований возможности очистки жиросодержащих сточных вод при помощи сорбционного материала, полученного карбонизацией листового опада рода конского каштана (Aésculus hippocastanum L.). Установлено, что липидный концентрат легко эмульгируется, как в чистом виде, так и в присутствии лаурилсульфата натрия. Полученные эмульсии обладают высокой устойчивостью к разрушению. В процессе адсорбционной очистки модельной эмульсии установлено, что присутствие ПАВ в количестве 0,01 г/л улучшает показатели эффективности. Добавление 0,6 г материала позволяет достигнуть 92% очистки, а при добавлении 1,5 г эффективность составляет 98%. Аналогичные количества сорбента в чистой эмульсии позволяют достигнуть значений лишь в 35% и 88% соответственно. При добавлении к водной среде тонкодисперсных частиц неорганических веществ часто наблюдается суспензионный эффект, который проявляется в различии между значениями рН суспензии и фильтрата. Результаты исследований влияния количества добавляемого сорбента на изменения рН в сус-пензиях и фильтратах показали, что комплекс «липидная мицелла+сорбент» имеет положительный заряд, а в присутствии ПАВ заряд сохраняет положительное значение, но очень близок к нейтральному. Наблюдается приближение к изоэлектрической точке.
PDF

ПАЛЛАДИЕВЫЕ НАНОЭЛЕКТРОКАТАЛИЗАТОРЫ НА КОМБИНИРОВАННЫХ МАТРИЦАХ-НОСИТЕЛЯХ ДЛЯ ХИМИЧЕСКИХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ

, ,
 29-36 стр.
Аннотация
Автономные источники тока, использующие в качестве топлива муравьиную кислоту, являются перспективными преобразователями энергии химической реакции в электроэнергию благодаря высокому потенциалу разомкнутой цепи, безопасному (негорючему и нетоксичному) топливу и более высоким энергетическим характеристикам по сравнению с топливными элементами, в которых топливом являются спирты. Кроссовер-эффект с низким содержанием муравьиной кислоты позволяет использовать тонкую мембрану, а также высокую концентрацию топлива (до 20 М), что способствует повышению параметров удельной мощности конструкции в целом. Катализаторы на основе Pt или Pd активно используются в реакции электроокисления муравьиной кислоты. Известно, что катализаторы на основе Pd более эффективны, чем катализаторы на основе Pt, вследствие их устойчивости к воздействию монооксида углерода, как основного продукта реакции. В данной работе были изучены вольт- и ватт-амперные параметры топливных элементов основе муравьиной кислоты и воздуха в модельных условиях работы. Испытания осуществлялись на сертифицированном лабораторном стенде топливного элемента, к которому подключался рабочий макет исследуемого мембранно-электродного блока. Установлены оптимальные характеристики загрузки катализаторов для достижения оптимальных характеристик по удельной мощности и плотности тока. Создание новых катализаторов и модификация существующих помогут увеличить срок службы электродов, снизить стоимость их производства, повысить их эффективность за счет повышения КПД, а также использовать в качестве топлива не только водород, но и другие виды топлива, такие как муравьиная кислота.
PDF

МОДЕЛИРОВАНИЕ КОМПЛЕКСА ДЕНДРИМЕРА C ПЕПТИДОМ

, ,
 37-47 стр.
Аннотация
Биосовместимые разветвленные полимеры могут быть использованы во многих биомедицинских приложениях, включая доставку лекарств и генов. В предыдущих статьях мы применили вычислительный подход для изучения комплексов положительно заряженных лизиновых разветвленных полимеров с некоторыми отрицательно заряженными регуляторными олигопептидами. Целью данной статьи является проверка возможности образования комплекса пептидным дендримером и молекулами терапев-тического олигопептида. Система, состоящая из одного дендримера, 16 молекул олигопептида и контрионов в воде была исследована методом молекулярной динамики. Для этой цели использовались пакет программ молекулярного моделирования Gromacs и силовое поле Amber. В первую очередь был изучен процесс комплексообразования и было показано, что отрицательно заряженные молекулы олигопептида притягиваются дендримером и быстро образуют с ним стабильный комплекс. После выхода на плато всех характеристик комплекса были рассчитаны его равновесные размеры, анизотропия формы и внутренняя структура. Они оказалась сходными, с размерами комплексов, образованных другими разветвленными лизиновыми молекулами, имеющими сходные молекулярные массы и заряды.
PDF

СОРБЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ЗООКОМПОСТА КУЛЬТИВИРОВАНИЯ ЛИЧИНОК МУХИ «ЧЕРНАЯ ЛЬВИНКА (HERMETIA ILLUCENS)» ПО ОТНОШЕНИЮ К КРАСИТЕЛЮ «МЕТИЛОВЫЙ ОРАНЖЕВЫЙ»

,
 48-57 стр.
Аннотация
В работе рассмотрены вопросы, связанные с возможным поступлением в окружающую среду в составе сточных вод органо-минерального загрязнителя ‒ метилового оранжевого. Краситель нашел большое применение в текстильной промышленности, пищевой, а также в производстве строительных материалов. Краситель в больших концентрациях обладает токсичностью, вызывает поражения кожи, слизистой глаз. В процессе метаболизма красителя, попавшего в организм, могут образовываться более токсичные ароматические амины. Токсическое действие может возникать уже при 5% концентрации красителя.
Для снижения токсического влияния сточных вод, содержащих красители, такие, например, как метиловый оранжевый применяют различные способы очистки, в том числе сорбционные. Для повышения экономичности процесса в последнее время стали применять сорбенты на основе отходов промышленности. В рамках настоящего исследования в качестве сорбента был применен материал на основе зоокомпоста культивирования личинок мухи Черная львинка (Hermetia Illucens).
По результатам экспериментальных данных, изотерме адсорбции определен характер пор сорбционного материала, установлен тип сорбции. Показано, что сорбционный материал относится к переходно-пористым сорбентам, что актуально для извлечения крупных молекул красителя. Согласно изотерме, сорбция молекул красителя идет по стадиям: сначала образуется монослой, о чем свидетельствует первое плато на изотерме. На второй стадии идет образование полислоя в виде цепей или кластеров молекул красителя – второе плато на изотерме. Механизм сорбции обусловлен специфическим составом частиц зоокомпоста. Зоокомпост обогащен гуминовыми веществами с такими функциональными группами как ‒NH, ‒OH, ‒C=O. Наличие указанных групп создает возможность для сорбции анионных красителей, в том числе метиленового оранжевого, за счет электростатических взаимодействий или образования водородных связей.
Исследованы влияние массы сорбента, размера частиц, температуры реакционной смеси, длительности сорбционного процесса на степень извлечения метилового оранжевого. Показана достаточная эффективность процесса, достигающая 90%.
PDF

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ПАЛЛАДИЕВЫХ НАНОКАТАЛИЗАТОРОВ НА ДВУХКОМПОНЕНТНЫХ МЕМБРАНАХ ДЛЯ ТОПЛИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

, ,
 58-66 стр.
Аннотация
Развитие современных нанотехнологических методов и подходов к синтезу и формированию наноструктур позволяет создавать новые материалы, сочетающие в себе различные функциональные свойства и уникальные физико-химические характеристики. Для разработки электродных материалов преобразователей энергии используют нанокомпозиты, в составе в которых присутствуют наноразмерные частицы, что позволяет получать катализаторы с повышенной активностью и стабильностью. Коммерческие перфторированные протонообменные мембраны типа Nafion и углеродсодержащие носители (углеродные нанотрубки, графен, фуллерены) являются перспективными матрицами носителями для химических источников энергии – топливных элементов. Наночастицы на основе платины, палладия, либо их сплавы являются отличными материалами для реакций электрокаталитического окисления водорода и восстановления кислорода, которые происходят в топливных элементах. В элементах на основе прямого окисления муравьиной кислоты, в основном, используются биметаллические наночастицы на основе палладия, которые проявляют более высокие каталитические свойства. В данной работе были синтезированы новые эффективные полимер-углеродные композиты, модифицированные наночастицами палладия. В качестве подложек были выбраны одно- и многостенные углеродные нанотрубки. Проведены физико-химические исследования полученных материалов методами электронной микроскопии и малоуглового рентгеновского светорассеяния. Установлены размеры наночастиц в составе функциональных матриц-носителей. Обнаружено, что углеродный наполнитель способствует лучшей стабилизации наночастиц малого размера в составе композита. Получены данные влияния условий формирования наночастиц металлов на их размеры, форму и распределение по поверхности матрицы. Исследована стабильность образцов с варьируемой загрузкой палладия на различных матрицах-носителях методом хроноамперометрии. Доказана перспективность использования сформированных материалов для электродов топливных элементов с прямым окислением муравьиной кислоты.
PDF

ОПЫТ СОЗДАНИЯ СЛОИСТЫХ РАДИАЦИОННО-ЗАЩИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ТЕКСТИЛЬНОЙ ОСНОВЕ

, ,
 7-16 стр.
Аннотация
Разработана технология создания радиационно-защитных свинцовых материалов на текстильной основе. Отработан способ электрохимического осаждения свинца на металлизированную ткань из борфтористоводородного электролита. Определено влияние роста калибра свинцового электрохимического покрытия на изменения плотности сетки и живого сечения металлизированной ткани. Произведена оценка эффективности радиационно-защитных свойств материала за счет определения линейного коэффициента ослабления гамма – квантов с энергией 0,662 МэВ из источника Сs-137 с использованием сцинтиллиционного одноканального гамма – спектрометра. Отмечено, что за счёт пространственного расположения слоёв металлизированной ткани при оптимальном диапазоне калибров свинцовым покрытием от 75 до 100 микрометров, имеющих живое сечении не более 0,05%, происходит аномально сильное изменение интенсивности проникающего излучения. Показано, что при дублировании металлизированной ткани со свинцовым покрытием живое сечение дублированной конструкции является степенной функцией от количества слоёв металлизированной ткани. Отмечено, что металлизированная ткань со свинцовым покрытием в изучаемом диапазоне калибров имеет кратность ослабления γ – излучения Cs137 ниже свинцовой пластины аналогичного калибра.
В полученном радиационно-защитном материале на текстильной основе реализованы как традиционные технологические подходы – использование свинца, так и инновационные, связанные с использование многослойных материалов для реализации аномально сильного изменения интенсивности проникающего излучения.
PDF

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЩЕЛОЧНОСТИ ВОДЫ С ВЫСОКОЙ СОЛЕНОСТЬЮ: ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ФУНКЦИИ ТИТРОВАНИЯ

,
 17-24 стр.
Аннотация
Измерения параметров, выраженных в терминах углекислых видов, таких как щелочность и кислотность соленых вод, не анализируют влияние внешних параметров титрования, таких как общая концентрация свободных и связанных углекислых видов, коэффициент активности, образование ионных пар и потенциал соединения остаточной жидкости при измерении pH. В данной работе показана разработка функции титрования F5BC, основанная на титровании, разработанном Граном (1952) для карбонатной системы природных вод. Для практического использования образцы соленых вод из водохранилища Pocinhos в Параибе были подвергнуты титрованию и линейному регрессионному анализу. Результаты показали, что F5BC предполагает определение функций Грана F1x и F2x, соответственно, для расчетов щелочности и кислотности без знания "априори" конечной точки титрования. F5BC также позволяет определить первую и вторую кажущиеся константы диссоциации карбонатной системы соленых и высокоионных вод.
PDF