Русский Русский

Архив

АДСОРБЦИЯ ИОНОВ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ БЕНТОНИТОМ, МОДИФИЦИРОВАННЫМ УГЛЕРОДНЫМИ НАНОТРУБКАМИ, ПОСЛЕ КИСЛОТНОЙ АКТИВАЦИИ

, , , ,
 56-66 стр.
Аннотация
В настоящее время не вызывает сомнений необходимость поиска новых более совершенных методов и средств очистки сточных вод промышленных предприятий. К эффективным методам очистки водной среды относится метод адсорбции. Одним из сорбционных материалов является бентонит, модифицированный разными способами (обжигом, добавлением органических составляющих и др.). Лабораторные исследования проводились на бентоните Саригюхского месторождения (Республика Арме-ния). Экспериментальным путем была исследована адсорбционная способность бентонита, модифициро-ванного углеродными нанотрубками с обжигом при температуре 550оС, подвергшегося активации кисло-той HCl. Установлено, что кислотная (НCl) активация бентонита, модифицированного углеродными нанотрубками и обожженного при 550оС, способствует повышению его адсорбционной активности по отношению к ионам никеля (II) и кадмия (II). Степень адсорбционного извлечения ионов никеля (II) после активации указанного адсорбента HCl возрастает на 10%, а степень адсорбционного извлечения ионов кадмия (II) после аналогичной активации увеличивается на 11%. Найдены характеристики эффективно-сти адсорбции ионов никеля (II) и кадмия (II) в статических условиях бентонитом, модифицированным углеродными нанотрубками и обожженным при 550оС, подвергшимся кислотной активации HCl и без нее. Наибольший адсорбционный эффект по отношению к ионам указанных металлов проявил бентонит, мо-дифицированный углеродными нанотрубками, обожженный при 550оС и активированный кислотой HCl. Его характеристики: по отношению к ионам Ni2+: СОЕ = 852,0 мг-экв/г, Kd= 243,42 мг/дм3, S =95,4 %; к ионам Cd2+: СОЕ = 950 мг-экв/г, Kd= 263,89 мг/дм3, S = 92,0%. Результаты проведенных лабораторных исследований позволили рекомендовать бентонит, модифицированный углеродными нанотрубками, обо-жженный при 550 оС и активированный кислотой HCl, в качестве сорбционного материала для очистки сточных вод от ионов никеля (II) и кадмия (II).
PDF

МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЙ СОСТАВ ГЛИН МЕСТОРОЖДЕНИЯ «ПОЛЯНА» КАК ПОТЕНЦИАЛЬНЫХ СОРБЦИОННО АКТИВНЫХ МАТЕРИАЛОВ НЕОРГАНИЧЕСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ

, ,
 67-76 стр.
Аннотация
В настоящей работе приведены результаты исследования фазового (минералогического) состава глины месторождения Поляна Шебекинского района Белгородской области. Для изучения морфологических и структурных особенностей минеральных компонентов, составляющих указанную глину, применен комплекс методов растровой и просвечивающей электронной микроскопии, который включал метод получения изображения на просвет, микродифракцию электронов и энергодисперсионный анализ. Элек-тронномикроскопическое исследование Полянской глины, показало, что она сложена из таких минералов, как: кальциевый и магний-железистый монтмориллонит, мусковит, низкотемпературный тригональный кварц, иллит и рутил. Чаще других, в препаратах наблюдаются частицы, идентифицируемые как монт-мориллонит, отличающиеся структурой без оформленных краев и имеющие слоистую структуру (толщи-на слоя порядка 1 нм). Частицы данного минерала проявляют высокую склонность к агрегации, но при этом достаточно легко расщепляются по плоскости спайности при диспергировании, в связи с чем имеют развитую удельную поверхность, что обуславливает хорошие сорбционные характеристики.
PDF

ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ КОАГУЛИРУЮЩЕЙ СУСПЕНЗИИ НА ЭМУЛЬСИЮ ЛИПИДНОГО КОНЦЕНТРАТА В ВОДЕ

, ,
 77-85 стр.
Аннотация
Метод коагуляционной очистки широко используется для обработки стоков различного происхождения. Вещества-коагулянты нарушают коллоидные образования и способствовуют агрегации мелких частиц, что приводит к их осаждению и, как следствие, снижению содержания органических веществ и мутности раствора Наиболее широко применяются в этих целях коагулянты на основе железа и алюминия. Насекомое Hermetia illucens все чаще используется для получения химического сырья и ценных кормовых продуктов для выращивания сельскохозяйственной птицы и рыбы. В ходе производственных процессов образуются стоки, загрязненные биоразлагаемыми веществами, в том числе компонентами личиночного жира. В данной работе исследована возможность коагуляционной очистки жиросодержащих стоков производства липидного концентрата из личинок мухи Hermetia illucens коагулирующей суспензией, полученной из пыли электродуговых сталеплавильных печей, совместно с со-коагулянтом – карбонизованными при температуре 400°С листьями каштана, которые использовались для увеличения количества коагуляционных центров в системе.
PDF

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