2017. Т. 60. Вып. 7.

Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Платный доступ или доступ для подписчиков

Содержание

Обзорные статьи

Nikolay A. Chukov, Muslim A. Mikitaev, Mukhamed Kh. Ligidov, Musa T. Bashorov, Vladimir N. Shogenov, Sergey I. Pakhomov

Благодаря своим уникальным характеристикам циклический бутилентерефталат находит применения в новейших разработках химической промышленности. В этой статье представлен обзор последних достижений в области переработки, структуры, свойств циклического бутилентерефталата, его физической и химической модификации, а также композитов и нанокомпозитов на его основе. В последнее время большой научный интерес вызывают олигомеры циклического бутилентерефталата. Они могут быть получены с помощью реакции циклодеполимеризации и использованы в качестве сырья для полимеризации с раскрытием их цикла. Такой метод полимеризации имеет ряд преимуществ перед обычными методами получения полиэфиров. Основными такими преимуществами являются возможность проведения этого процесса при атмосферном давлении, низкая температура, отсутствие побочных эффектов реакции и получение на выходе уже сформированного изделия.

Уникальные свойства циклического бутилентерефталата делают его перспективным материалом для использования в качестве матрицы для различных нано-, микрокомпозитов, и суперконцентратов. В данной работе рассмотрены примеры применения цПБТ в качестве основы суперконцентрата таких наполнителей, как углеродные нанотрубки, слоистые силикаты, углеволокно и стекловолокно. В большинстве рассмотренных работ введение наноразмерных наполнителей в цПБТ приводит к повышению механических характеристик. В случае использования в качестве наполнителей углеволокна и стекловолокна исследуется возможность замены термореактивных смол на цПБТ. Это позволит повысить технологичность изготовления угле- и стеклопластиков и расширить области их применения.

            Циклический полибутилентерефталат может быть использован в качестве модификатора вязкости для синтетических каучуков. При этом он может одновременно играть роль как пластификатора, так и усиливающего агента.

 

Для цитирования:

Чуков Н.А., Микитаев М.А., Лигидов М.Х., Башоров М.Т., Шогенов В.Н., Пахомов С.И. Циклический бутилентерефталат и перспективные направления его использования. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2017. Т. 60. Вып. 7. С. 4-13.


PDF
4-13

ХИМИЯ неорганич., органич., аналитич., физич., коллоидная, высокомолекулярных соединений

Anna A. Novikova, Mikhail E. Soloviev

Квантово-химическим методом DFT B3LYP/cc-pvdz с использованием программного комплекса NWChem рассчитаны изменения термодинамических функций при реакциях окисления гептена и гептадиена в качестве моделей углеводородных радикалов липидов. Проанализировано влияние положения реакционного центра относительно двойных связей и конформации двойной связи на реакционную способность соединений в реакциях отрыва водорода гидроксильным радикалом, присоединения кислорода к углеводородному радикалу и передачи цепи на углеводород. В результате расчета установлено, что изменение термодинамических функций в результате реакции отрыва водорода для диенов выражено в меньшей степени по сравнению с олефинами. Это обусловлено разницей в стабильности образующихся углеводородных радикалов. Более высокая стабильность углеводородных радикалов диенов по сравнению с радикалами олефинов объясняется их планарной структурой с распределением электронной плотности неспаренного электрона по пяти углеродным атомам. Образующийся таким образом радикал пентадиенильного типа является причиной более высокой окисляемости диенов по сравнению с олефинами. Анализ молекулярной структуры пероксирадикалов диенов показывает, что после акцептирования кислорода углеводородным радикалом происходит изомеризация. Согласно расчету, молекула кислорода вместо присодеинения к центральному атому углерода, от которого был оторван атом водорода, атакует соседнюю с ним двойную связь, присоединяясь к атому кислорода С2. В процессе изомеризации двойная связь смещается по направлению к центру молекулы, формируя таким образом сопряженную пару вместе с соседней двойной связью. Сравнение изменений термодинамических функций реакций для цис- и трансизомеров показывает, что в процессе присоединения молекулы кислорода к углеводородному радикалу возможна также цис-транс изомеризация. Этот результат хорошо согласуется с ранее опубликованными экспериментальными данными.

Для цитирования:

Новикова А.А., Соловьев М.Е. Квантово-химическое исследование реакций окисления в ненасыщенных углеводородах. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2017. Т. 60. Вып. 7. С. 14-20.


PDF
14-20
Pavel R. Smirnov, Oleg V. Grechin, Elena A. Voevodina

Сравнительно большое количество работ было посвящено изучению структуры водных растворов солей цезия. Однако до настоящего времени не получены однозначные количественные характеристики гидратных комплексов иона Cs+. Поэтому целью работы явилось исследование структуры водных растворов иодида цезия в широком диапазоне концентраций при стандартных условиях методом рентгеноструктурного анализа. Иодид-ион выбран в качестве противоиона, потому что информация о структуре его ближнего окружения также неоднозначна. Из полученных экспериментальных данных рассчитаны структурные функции и функции радиального распределения атомно-электронной плотности (ФРР) для исследованных систем. Проведена интерпретация пиков на ФРР. Исходя из проведенной интерпретации и литературных данных, разработаны различные модели структурной организации растворов, учитывающие различные возможные гидратные числа катиона и аниона, а также контактные и некнотактные ионные ассоциаты. Для каждой модели рассчитаны теоретические структурные и корреляционные функции. На основе наилучшего соответствия теории и эксперимента выявлены оптимальные модели. Анализ моделей позволил установить влияние концентрации на количественные структурные характеристики ближнего окружения ионов в изученных растворах. Определено, что гидратные числа катиона и аниона закономерно увеличиваются при разбавлении, достигая в растворе мольного соотношения 1:80 значений 6,3 для иона Cs+ и 4,1 для иона I-. Межчастичные расстояния Cs+–ОН2 и I- –ОН2 во всем диапазоне концентраций в среднем равны 0,312 и 0,359 нм. Ионы не формируют вторых координационных сфер. Установлено, что контактные ионные пары Cs+–I- существуют во всем исследованном интервале концентраций.

Для цитирования:

Смирнов П.Р., Гречин О.В., Воеводина Е.А. Структура ближнего окружения ионов в водных растворах иодида цезия из данных по дифракции рентгеновских лучей. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2017. Т. 60. Вып. 7. С. 21-26.


PDF
21-26
Heghine H. Ghazoyan, Shiraz A. Markaryan

Плотности растворов диметилсульфона в смеси этанол-вода различного состава в диапазоне до допустимой концентрации измерены с помощью колебательно-резонансного денсиметра Anton Paar DMA 4500 в интервале температур 298,15-323,15К. Максимальное количество этанола в смешанном растворителе составило не более 0,75 мольной доли. На основании экспериментальных значений плотностей рассчитаны кажущиеся мольные объемы растворов. Показано, что кажущиеся мольные объемы увеличиваются с ростом температуры смешанного растворителя всех составов. Для выявления влияния содержания этанола на объемные свойства растворов диметилсульфон+(этанол-вода), методом экстраполяции были оценены парциальные мольные объемы при бесконечном разбавлении. Установлено, что в присутствии этанола в больших количествах в растворах диметилсульфон+(этанол-вода) кажущийся мольный объем и парциальный мольный объём диметилсульфона увеличиваются. Наблюдаемые явления объясняются наличием конкуренции взаимодействий между молекулами компонентов. Определены также значения парциального мольного объема переноса диметилсульфона из воды в водный раствор этанола. Величины парциальных мольных объемов переноса могут быть интерпретированы на основе модели Герни о перекрывании сольватных сфер растворенных веществ при их растворении в воде. В данной работе показано, что положительные значения парциального мольного объема переноса в случае трехкомпонентной системы, содержащей 0,75 мольной доли этанола, обусловлены доминированием гидрофильных взаимодействий и образованием водородных связей между растворенным веществом и смешанным растворителем. Отрицательное значение парциальных мольных объемов переноса диметилсульфона при меньшей концентрации этанола в растворе связано с преобладанием гидрофобных взаимодействий в исследуемых растворах.

Для цитирования:

Казоян Е.А., Маркарян Ш.А. Объемные свойства растворов диметилсульфона в смешанном растворителе (этанол-вода) в интервале температур 298,15-323,15 К. Изв. вузов. Химияихим. технология. 2017. Т. 60. Вып. 7. С. 27-33.


PDF
27-33
Yulya V. Matveichuk, Evgeniy M. Rakhman’ko

Методом ИК-спектрометрии изучены водные растворы роданидов двухвалентных катионов кадмия, ртути, никеля, марганца, железа, цинка и кобальта. Установлено, что кадмий (II), ртуть (II), никель (II), железо (II) координируют роданид-ионы по тиоцианатному типу, цинк (II) – по изотиоцианатному типу; кобальт (II) и марганец (II) меняют способ координации в зависимости от концентрации роданида калия в растворе. Полученные результаты согласуются с теорией жестких и мягких кислот и оснований. Ионы Co2+ относятся к промежуточным кислотам, поэтому возможна их координация с SCN по двум типам; ионы Zn2+, хотя и относятся к промежуточным кислотам, но обладают сильным сродством к атомам азота, поэтому роданидная группа координирована с Zn2+ через азот. Катионы Hg2+ и Cd2+ являются типичными мягкими кислотами, поэтому координируют SCN только через серу (как мягкое основание). Ионы Mn2+ могут координировать SCN по двум типам. Изучено влияние добавки хлорида аммония на координацию роданид ионов (0,5 моль/л) c ионами кобальта (II): при увеличении концентрации хлорида аммония в растворе происходит изменение способа координации с тиоцианатного на изотиоцианатный тип. Было выдвинуто предположение, что увеличение концентрации роданида калия приводит к увеличению доли ионов Co(NCS)42− и уменьшению доли «свободной» воды (не связанной с ионами, находящимися в растворе), поэтому SCN-ионы в случае Mn2+ и Со2+ ориентируются так, что внешними оказываются гидрофобные атомы серы.

Для цитирования:

Матвейчук Ю.В., Рахманько Е.М. Роданидные комплексы d-металлов: изучение влияния концентрации KNCS и NH4Cl на способ координации ионов SCN методом ИК-Фурье-спектрометрии. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2017. Т. 60. Вып. 7. С. 34-41.


PDF
34-41
Alexander N. Zyablov, Svetlana A. Khalzova, Vladimir F. Selemenev

Полимеры с молекулярными отпечатками применяют в качестве модификаторов поверхности пьезоэлектрических сенсоров, поэтому необходимо изучить их сорбционные свойства. Получены изотермы сорбции синтетических красителей полимерами с молекулярными отпечатками и их полимеров сравнения. Вид изотермы сорбции характерен для полимерных материалов с микро - и мезопорами. Определена максимальная сорбционная емкость полимеров по отношению к красителям, оценены площади проекции молекул красителей на поверхность сорбента. При сорбции многозарядных анионных частиц красителей поверхность сорбента приобретает частичный отрицательный заряд, что затрудняет сорбцию при увеличении поверхностной концентрации сорбата. Эффективность сорбции азокрасителей полимерами с молекулярными отпечатками из водных растворов зависит от количества ионизированных сульфогрупп в молекуле азокрасителя, их местоположения в бензольном кольце, симметрии молекулы красителя. Сорбция азокрасителя полимерами с молекулярными отпечатками осуществляется преимущественно за счет образования водородных связей между сульфогруппой красителя и гидроксогруппой сорбента.  Площади проекций молекул на поверхность модифицированного полимера для всех красителей не превышают расчетные значения площадей молекул, что свидетельствует о неплотном заполнении поверхности сорбента и вероятно, ориентация молекул красителя в адсорбционном слое близка к перпендикулярной относительно поверхности сорбента.  Определены значения степеней извлечения и коэффициентов распределения, рассчитан импринтинг-фактор. Самый высокий импринтинг - фактор был получен для азокрасителя Понсо 4R. Установлено, что полимеры с молекулярными отпечатками на основе полиимида обладают лучшей сорбционной способностью по отношению к целевым молекулам, чем их полимеры сравнения.

Для цитирования:

Зяблов А.Н., Хальзова С.А., Селеменев В.Ф. Сорбция красных пищевых красителей полимерами с молекулярными отпечатками. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2017. Т. 60. Вып. 7. С. 42-47.


PDF
42-47

ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ неорганических и органических веществ, теоретические основы

Nicolay N. Smirnov, Daria N. Smirnova, Aleksandr P. Ilyin, Sergey P. Kochetkov

Квалифицирование фосфорной кислоты осуществляется в зависимости от использования фосфатов различных месторождений и необходимого качества конечных продуктов. Получение фосфорной кислоты нужного качества осуществляется с учетом трех аспектов: ресурсо-энергетического, экологического и комплексности переработки. Рациональное использование природных ресурсов и уменьшение загрязнения окружающей среды является определяющим фактором при выборе технологических режимов комплексной переработки сырья с сокращением объёмов отходов всех видов или перевода их в формы, легко поддающиеся вторичной переработке или специальному хранению. Отсутствие экономически обоснованных технологий переработки фосфогипса обусловливает его преимущественное складирование. Вторым компонентом, требующим утилизации, является фтор. В связи с этим, очистка фосфорной кислоты от фтора должна использовать технологии, реализующие улавливание выделившихся в газовую фазу фтористых соединений. Это актуально с точки зрения комплексности переработки сырья с извлечением редкоземельных элементов. Применение механохимической активации позволяет достигать наноразмерного уровня. В меньшей степени указанный аспект относится к стадии сернокислотного разложения, протекающего с участием трёх фаз: твёрдой, жидкой и газовой. В свою очередь, структура поверхности газожидкостного слоя играет роль энергетического барьера для испарения. Для установления основных энергетических закономерностей концентрирования и дефторирования в тарельчатом аппарате и оптимизации процесса была разработана теплофизическая модель, в которой область эффективных параметров определялась путём совместного решения ряда уравнений относительно искомых ингредиентов в диапазоне концентрации фосфорной кислоты 52-65%. Решение задачи комплексной очистки экстракционной фосфорной кислоты может осуществляться адсорбционными методами, которые позволяют удалить в той или иной степени практически все примеси.


Для цитирования:

Смирнов Н.Н., Смирнова Д.Н., Ильин А.П., Кочетков С.П. Проблемы и перспективы производства и квалифицирования фосфорной кислоты. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2017. Т. 60. Вып. 7. С. 48-56.


PDF
48-56
Emin A. Majidov, Mekhmet M. Chalyshkan, Rena Z. Bagirzade, Fuad V. Kuliev, Chingiz K. Rasulov

Приведены результаты арилалкилирования фенола компонентами фракции 130-190 °C продуктов пиролиза в присутствии катализатора КУ-23 и влияния различных параметров на выход и селективность целевого продукта. Найдены оптимальные условия синтеза п-арилалкилфенола. Температуру реакции варьировали в интервале от 80 до 140 °С, время реакции от 2 до 8 ч, мольное соотношение фенола к фракции 130-190 °С жидкого продуктов пиролиза (ФЖПП) от 1:1 до 1:3 моль/моль, количество катализатора от 4 до 15 %. Выявлено, что взаимодействие фенола с ФЖПП в присутствии катализатора КУ-23 протекает с образованием п-замещенного арилалкилфенола. Определено, что в реакцию арилалкилирования фенола с ФЖПП входят в основном четыре компонента фракции. Хроматографические исследования ФЖПП до и после реакции арилалкилирования фенола показали, что в основном (91,5 %) в реакцию вступают непредельные углеводороды (стирол, α-метилстирол, винилталуол, инден). При этом, концентрация стирола в ФЖПП после реакции уменьшается от 33,65 % до 3,78 %, т.е. полученный п-арилалкилфенол на 95,0 % состоит из п-α-метилбензилфенола. Поскольку в составе ФЖПП из непредельных углеводородов в основном содержатся 33,65 % стирол, 6,15 % a-метилстирол, 7,02 % винилтолуол, 4,85 % инден, реакция алкилирования протекает с ними. Показано, что при оптимальном режиме выход целевого  п-арилалкилфенола составляет 74,7 % от теории, а селективность - 92,3 %. На основе п-арилалкилфенола и уксусной кислоты синтезирован и испытан в качестве фотостабилизатора полистирола 2-гидрокси-5-арилал-килацетофенон. Определены физико-химические показатели синтезированного п-арилал-килфенола и 2-гидрокси-5-арилалкилацетофенона. Предложено использование арилалкил-ацетофенона в качестве ингибитора, повышающего антиокислительную стабильность полистирола (ПС), используемого в условиях воздействия как теплового, так и солнечного излучения.

Для цитирования:

Меджидов Э.А., Чалышкан М.М., Багирзаде Р.З., Кулиев Ф.В., Расулов Ч.К. Синтез 2-гидрокси-5-арилалкилацетофенона на основе продукта взаимодействия фенола с компонентами фракции 130-190 ºC продуктов пиролиза бензина. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2017. Т. 60. Вып. 7. С. 57-65.


PDF
57-65
Svetlana N. Petrova, Anastasiya D. Kantan, Yuliya V. Yargunova

В работе получены густые экстракты листьев красной смородины с использованием различных растворителей и изучены их свойства. Извлечение биологически активных веществ из растительного сырья проводили последовательной обработкой его гексаном, ацетоном и раствором этанола 70 %.  Растворители из мисцелл отгоняли на роторно-пленочном испарителе и полученные извлечения высушивали до постоянной массы. Густые экстракты представляли собой мазеобразные субстанции темно-зеленого цвета с характерным запахом листьев красной смородины. Определены физико-химические свойства извлечений и их элементный состав. Со сменой растворителя от гексана к ацетону и от ацетона к этиловому спирту количество углерода и водорода уменьшается при одновременном возрастании доли кислорода; возрастают выход, влажность и зольность полученных экстрактов. Методом спектрофотометрического титрования определено, что в ацетоновом и спиртовом экстрактах присутствуют соединения, содержащие фенольные структуры, благодаря которым биополимеры способны проявлять восстановительные свойства в окислительно-восстановительных реакциях. Показано наличие в густых экстрактах каротиноидов, хлорофиллов и флавоноидов. Наибольшее количество биологически активных веществ присутствует в извлечении, полученном с помощью ацетона в качестве экстрагента, несмотря на то, что этот растворитель был вторым при последовательной обработке листьев. Изучены антиоксидантные свойства густых экстрактов листьев красной смородины с использованием в качестве модельной реакции окисление адреналина в щелочной среде. Показано, что все полученные густые экстракты проявляют ингибирующую способность в реакции окисления адреналина и их антиокислительные свойства сопоставимы с действием аскорбиновой кислоты.

Для цитирования:

Петрова С.Н., Кантан А.Д., Яргунова Ю.В. Получение и свойства густых экстрактов листьев красной смородины. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2017. Т. 60. Вып. 7. С. 66-71.


PDF
66-71
Stanislav P. Rudobashta, Galina A. Zueva, Vyacheslav M. Dmitriev

Получены данные по коэффициенту массопроводности при сушке семян лука репчатого в плотном обдуваемом по поверхности слое толщиной 5 мм, рассчитанные зональным методом из опытных кривых сушки и нагрева. Эти данные описаны зависимостью от температуры и влагосодержания материала. Дано сопоставление значений коэффициента массопроводности для слоя и для единичных семян, показавшее что: 1) коэффициент массопроводности в слое в ходе сушки существенно изменяется, поэтому требуется учет этого изменения, 2) изменение коэффициента массопроводности обусловлено его зависимостью как от влагосодержания, так и от температуры, но влияние температуры превалирует над влиянием влагосодержания, поэтому коэффициент массопроодности в ходе сушки увеличивается, 3) коэффициент массопроводности в слое на два порядка выше, чем для единичных семян. Выполнен расчет кривой сушки семян в слое толщиной 5 мм с использованием полученных данных по коэффициенту массопроводности применительно к процессу осциллирующей инфракрасной сушки семян, проводимой при колебании температуры материала в интервале от tmin = 34 °C до tmax = 40 °C, показавший удовлетворительное согласование результатов расчета и эксперимента. Опытные и расчетные кривые осциллирующей инфракрасной сушки семян в слое толщиной 5 мм сопоставлены с аналогичными кривыми сушки семян в монослое, показавшее, что, несмотря на то, что коэффициент массопроводности семян в слое толщиной 5 мм на два порядка больше, чем в монослое, сушка семян в первом случае идет медленнее из-за большей толщины слоя. Для расчета кинетики процесса осциллирующей инфракрасной сушки семян в плотном слое, когда температура его поверхности осциллирует в интервале от tmin = 34 °C до tmax = 40 °C, рекомендован зональный метод с использованием полученных данных по коэффициенту массопроводности, учитывающий изменение коэффициента массопроводности в ходе процесса.


Для цитирования:

Рудобашта С.П., Зуева Г.А., Дмитриев В.М. Исследование массопроводных свойств слоя семян. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2017. Т. 60. Вып. 7. С. 72-77.


PDF
72-77
Ghazali K. Shurdumov, Zaur A. Сherkesov, Eleоnora F. Kаndurova

В работе представлен материал по взаимодействию димолибдата натрия и карбоната свинца, а также данные по разработке рационального способа синтеза PbMoO4 в расплавах, отличающийся высокими производительностью и выходом целевого продукта марки «х.ч.» в нанокристаллическом состоянии. Для достижения поставленной в работе цели дана термодинамическая оценка возможности синтеза молибдата свинца в расплавах системы Na2Mo2O7 – PbCO3. Показано, что термодинамическая вероятность образования молибдата свинца в ряду Na2Mo2O7 – PbO(PbO2, PbCO3) максимальна для процесса в системе димолибдат натрия – карбонат свинца. Исходное вещество для синтеза молибдата свинца – димолибдат натрия – синтезирован из перекристаллизованного и обезвоженного молибдата натрия и оксида молибдена (VI). Температура плавления синтезированного димолибдата натрия – 612 °С (614 °С – литературные данные). Синтез молибдата свинца осуществлен после тщательного растирания исходных реагентов и просеивания через сито. Температуру процесса синтеза в 650 °С поддерживали 1,5 ч до достижения постоянной массы смеси. Затем спек охлаждали до комнатной температуры и выщелачивали горячей (70-80 °С) дистиллированной водой. Осадок молибдата свинца отфильтровывали, промывали на фильтре до отрицательной реакции на молибдат-ион. Синтезированный молибдат свинца сушили, промывали и прокаливали до постоянной массы. Выход свинца (II) молибденовогокислого составляет 99,88% от теоретического. Анализ полученного продукта основан на реакции взаимодействия PbMoO4 с карбонатом натрия с образованием молибдата натрия, оксида свинца (II) и оксида углерода (IV). Полученный при этом спек выщелачивают горячей дистиллированной водой и отфильтровывают. Осадок обрабатывают уксусной кислотой, из полученного ацетата свинца последний определяют в форме молибдата свинца (осаждение молибдатом натрия). Для определения молибдена из фильтрата от PbO использовали метод обратного осаждения, в виде BaMoO4, являющегося его весовой формой. В работе содержится также материал по идентификации синтезированного продукта современными методами исследования.

Для цитирования:

Шурдумов Г.К., Черкесов З.А., Кандурова Э.Ф. Разработка рационального способа синтеза нанокристаллического молибдата свинца в расплавах системы Na2Mo2O7 – PbCO3.Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2017. Т. 60. Вып. 7. С. 78-84.


PDF
78-84

Экологические проблемы химии и химической технологии

Natalia A. Politaeva, Vladimir V. Slugin, Elena A. Taranovskaya, Ivan N. Alferov, Maksim A. Soloviev, Andrei M. Zakharevich

В статье описаны основные области применения биополимера – хитозана, наиболее важными из которых являются медицина и пищевая промышленность. В последнее время много работ посвящено применению хитозана для очистки стоков, т.к. он обладает флокуляционными и сорбционными свойствами. Стоимость на рынке хитозана высока, поэтому в статье предложено создавать гранулированные композиционные сорбционные материалы на основе хитозана и отходов сельхозпереработки, которые позволят снизить себестоимость и повысить сорбционные свойства.  В качестве отходов сельхозпереработки предложено использовать термообработанный обмолот проса, который обладает высокими сорбционными свойствами.  Получены композиты, где в качестве связующего используется хитозан, а в качестве наполнителя -  термообработанный  обмолот проса с различным содержанием (10 %; 20 %; 30 %; 40 % от общей массы). Построены изотермы адсорбции ионов цинка на полученных композиционных сорбционных материалах с различным содержанием наполнителя и рассчитаны значения максимальной сорбционной емкости. Определены механические свойства (истираемость и измельчаемость) полученных композиционных сорбционных материалов и показано, что лучшими характеристиками обладает сорбционный композиционный материал с добавкой наполнителя в количестве 30%. Разработана технологическая схема получения композиционных материалов из термообработанного обмолота проса и хитозана для очистки сточных вод. Проведены микроструктурные исследования полученных материалов, которые показали, что добавка термообработанного обмолота проса увеличивает пористость материала и, как следствие, сорбционную емкость. Рассчитаны экономические показатели производства композиционных сорбционных материалов и рассмотрены их способы утилизации.

Для цитирования:

Политаева Н.А., Слугин В.В., Тарановская Е.А., Алферов И.Н., Соловьев М.А., Захаревич А.М. Гранулированные сорбционные материалы для очистки сточных вод от ионов цинка (Zn2+). Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2017. Т. 60. Вып. 7. С. 85-90.


PDF
85-90
Vyacheslav F. Babanin, Vladislav O. Boychenko, Nina S. Mineeva, Alekseiy V. Filatov

Существующее несоответствие между применяемыми химическими способами выделения из почв форм соединений металлов (например, железа) и их физической интерпретацией (рентгенографические методы) из-за неоднозначности связи растворимости соединений металлов с состоянием их кристаллической структуры, а также терминологии по характеристикам вытяжек, не позволяют специалистам и экспертам в области почвоведения однозначно интрепретировать экспериментальные данные по составу почв, в том числе по причинам их пораженности соединениями тяжелых металлов. Для устранения существующих несоответствий в лаборатории ФТТ ЯГТУ была создана автоматизированная установка, произведены многократные измерения образцов почв и микроорганизмов растительного и животного мира, подтверждающие магнитоупорядоченность соединений железа. Возможность независимого контроля за действием химических вытяжек на сложные по составу почвенные образцы позволило разработать методы, в той или иной мере растворяющие отдельные минеральные формы железа – оксалатный (Тамма) и дитионит-натриевый (Мера-Джексона) методы. Показано, что почвообразование сопровождается дифференциацией магнитных свойств по генетическим горизонтам. Пондентомоторный метод, или иначе метод Фарадея-Сексмита, наиболее подходит для изучения неоднородных магнитных характеристик, имеет высокую точность результатов, исключает влияние экологических примесей к железу. Предложенный научный подход для более корректной интрепретации данных (в отношении анализа почв), полученных различными физико-химическими методами, является наилучшим для достижения высокой точности результатов измерений, в которых исключено влияние экологических примесей к железу. Данное исследование может представлять интерес для специалистов и ученых в сфере физической и неорганической химии, технологии неорганических веществ, а также в области защиты окружающей среды, что подчеркивает актуальность статьи.

Для цитирования:

Бабанин В.Ф., Бойченко В.О., Минеева Н.С., Филатов А.В. Изучение различных форм соединений железа и их роль в процессе почвообразования. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2017. Т. 60. Вып. 7. С. 91-96.


PDF
91-96

Научные и методические проблемы

Olga P. Sazhina, Oxana V. Glazkova, Alexandr A. Shabarin, Yulia I. Matyushkina

Реализуемый в образовательной системе высшей школы компетентностный подход требует использования в учебном процессе интерактивных форм обучения. На примере организации лабораторно-практических занятий по курсу «Методы контроля качества сырья и продукции химической промышленности» показана эффективность использования учебной дискуссии. В качестве объекта обсуждения выбрана методика анализа природного магнетита, используемого в качестве сырья для получения железа пирометаллургическим методом. Первоначально студенты самостоятельно изучают ГОСТ 32517.1-2013. На учебных занятиях под руководством преподавателя анализируют стандарт на предмет использования вместо визуального титрования потенциометрического. Проводят модернизацию методики определения: корректируют перечень применяемых реактивов, концентрации растворов, массу навески магнетита, объем пробы для титрования; предлагают перечень лабораторной посуды и аппаратурное оформление, проводят предварительные расчеты и выводят конечную формулу для расчетов. В ходе дискуссии вырабатывается и фиксируется оптимальная методика проведения эксперимента. После проведения эксперимента проводится публичное обсуждение полученных результатов. Каждая группа анализирует полученные данные, указывает достоинства и недостатки предложенной методики потенциометрического определения общего железа в природном магнетите. По результатам анкетирования студентов, принявших участие в педагогическом эксперименте, установлено, что предлагаемая форма проведения лабораторно-практических занятий является более продуктивной, чем традиционная, и позволяет раскрыть их исследовательский потенциал. Она требует применения полученных ранее теоретических знаний для решения конкретной исследовательской задачи. Формируется умение работать в группе, подводить итог совместной деятельности и нести ответственность за полученные результаты. Важным аспектом познавательной деятельности является публичное выступление. Предлагаемые методические приемы овладения навыками решения учебных проблем способствуют развитию интеллектуальных, речевых и коммуникативных компетенций студентов; помогают сделать будущего специалиста более подготовленным к решению реальных производственных задач.

Для цитирования:

Сажина О.П., Глазкова О.В., Шабарин А.А., Матюшкина Ю.И. Использование учебной дискуссии на лабораторно-практических занятиях при реализации компетентностного подхода. Изв. вузов. Химияихим. технология. 2017.
Т. 60. Вып. 7. С. 97-101.


PDF
97-101