2018. Т. 61. Вып. 1.

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

Содержание

Обзорные статьи

Der-Jang Liaw, Dmitry I. Zybin, Anna I. Prostyakova, Elena Yu. Yagudaeva, Alexander A. Vikhrov, Anatoly A. Ishchenko, Vitaly P. Zubov, Dmitry V. Kapustin

 

В статье рассмотрены сорбционные свойства композиционных кремнеземных сорбентов, модифицированных нанослоями фторполимеров, полианилинов (ПАНИ) и полиарамидов, содержащих ароматический азот, фтор, а также донорные и акцепторные фрагменты, по отношению к нуклеиновым кислотам (ДНК и РНК) и белкам, различающимся молекулярной массой и pI. Применение исследованных сорбентов в пробоподготовке при молекулярной диагностике (в частности, при проведении ПЦР-анализа) не только обеспечивает одностадийное выделение нуклеиновых кислот, но также позволяет выделять белковые соединения. Впервые проведено сравнение свойств указанных материалов в режиме статической сорбции с применением компактных спин-колонок и в режиме динамической сорбции методом спектрально-корреляционной интерферометрии. Изучено влияние химического состава, морфологии и поверхностного заряда указанных полимерных покрытий на их сорбционные свойства. Обсуждены вероятные механизмы сорбции биополимеров на исследованных сорбентах. Использование разработанных подходов при анализе свойств сорбентов и полученных данных открывает новые возможности для синтеза композиционных сорбентов с комплексом заданных свойств. Показано, что ПАНИ и полиарамиды демонстрируют сходные сорбционные свойства при взаимодействии с нуклеиновыми кислотами, но в разной степени удерживают белки. В нейтральной водной среде, оптимальной для разделения смесей биополимеров, полиарамиды, хотя и не удерживали ДНК, имели меньшее сродство к белкам по сравнению с ПАНИ. Выход ДНК после пропускания образцов через слой частиц ПАНИ-модифици-рованного кремнезема оказался максимальным по сравнению с сорбентами, модифицированными полиарамидами. Таким ообразом, ПАНИ-содержащие композиты предпочтительны в качестве носителей для одностадийного выделения нуклеиновых кислот из сложных биологических смесей. В статье цитируются результаты систематических исследований авторов статьи по разработке сорбентов для одностадийного выделения биополимеров из сложных биологических смесей.

 

Для цитирования:

Льяо Д.-Дж., Зыбин Д.И., Простякова А.И., Ягудаева Е.Ю., Вихров А.А., Ищенко А.А., Зубов В.П., Капустин Д.В. Статическая и динамическая сорбция нуклеиновых кислот и белков на поверхности сорбентов, модифицированных нанотолщинными слоями полимеров.Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2018. Т. 61. Вып. 1. С. 4-22

 


PDF
4-22

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

Yuliya V. Tsebulayeva, Margarita K. Pryanichnikova, Boris S. Tanaseichuk

С целью проверки общепринятых взглядов на реакционную способность стабильных радикалов, которую обычно связывают с величинами спиновой плотности их реакционных  центров и ее изменением под влиянием заместителей, была изучена реакция вердазилов с СН-кислотами. Для этого был осуществлен синтез ряда 1,5-дифенил-3-арилвердазилов, содержащих различные типы заместителей в фенильных кольцах, находящихся у C3 атома вердазильного радикала, в том числе не описанных ранее 1,5-дифенил-3-(4-гидрокси)фенил-, 1,5-дифенил-3-(4-бром)фенил- и 1,5-дифенил-3-(3-нитро)фенилвердазилов. В этом случае наличие и характер заместителей в фенильных кольцах у С3 атома вердазильного радикала не могут влиять на изменение величин спиновой плотности на атомах азота N2 и N4, являющихся реакционными центрами вердазильных радикалов. Синтез вердазилов был осуществлен по общепринятой схеме, исходя из арилгидразонов. Было найдено, что синтез формазанов путем азосочетания фенилдиазоний хлорида с арилгидразонами протекает с более высокими выходами при использовании в качестве растворителя смеси диметилформамид-пиридин. Превращение формазанов в вердазильные радикалы осуществлялось при комнатной температуре действием формальдегида на формазан в присутствии гидросульфата калия при пропускании воздуха через реакционную смесь. Наличие заместителей в фенильном кольце у С3 атома формазана значительно увеличивало продолжительность реакции по сравнению с 1,3,5-трифенилформазаном независимо от характера заместителя у С3 атома формазана. При проведении реакции 1,5-дифенил-З-арилвердазилов с СН-кислотами (димедоном и ацетилацетоном) было найдено, что скорость этой реакции зависит как от кислотности СН-кислоты (димедон реагирует быстрее, чем ацетилацетон), так и от характера заместителей, находящихся в фенильном кольце у С3 атома вердазила. При этом электронодонорные заместители ускоряют, а электроноакцепторные заместители замедляют реакции вердазильных радикалов с СН-кислотами. Таким образом, показано, что, как и в ранее описанном в литературе случае с монохлоруксусной кислотой, скорость взаимодействия вердазильных радикалов с СН-кислотами увеличивается в присутствии электронодонорных заместителей и уменьшается в присутствии электроноакцепторных заместителей, и эти закономерности не связаны с величинами спиновой плотности реакционных центров вердазилов.

Для цитирования:

Цебулаева Ю.В., Пряничникова М.К., Танасейчук Б.С. Синтез 1,5-дифенил-3-арилвердазилов.Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2018. Т. 61. Вып. 1. С. 23-29

 


PDF
23-29
Elena P. Grishina, Nadezhda O. Kudryakova, Aleksandr N. Predein, Sergej V. Belyaev

Пенообразователи для тушения пожаров необходимо хранить в концентрированном виде. Допускается хранение в емкостях из стали Ст3. Однако этот металл может корродировать, что наносит ущерб резервуарам для хранения, а продукты коррозии стали снижают качество вспенивающего агента. В данной работе электрохимическими методами (потенциометрия, вольтамперометрия, электрохимическая импедансная спектроскопия) изучено коррозионное поведение стали марки Ст3 в коммерческом пенообразователе для тушения пожаров ПО-6ЦТ. Было обнаружено, что в течение периода испытаний, который длился 6 недель, коррозионный потенциал стали колебался, но его значение в целом было более отрицательным, чем начальное. Наибольшие изменения импеданса образца стали в процессе коррозии происходят в первые две недели контакта с коррозионной средой. Для интерпретации импедансных данных, отражающих процесс коррозии, который происходил под пористым слоем продуктов коррозии, была применена эквивалентная схема, учитывающая две постоянные времени. Показано, что сопротивление переносу заряда (Rct) между корродирующим металлом и продуктами коррозии, емкость двойного электрического слоя (Cdl) и сопротивление электролита в порах слоя продуктов коррозии (Rpo) являются высокими в этот период. Впоследствии Rct уменьшается и устанавливается на уровне, в 3 раза ниже первоначального. Свойства границы раздела металл/электролит также стабилизируются, при этом значения Cdl и Rpo выше исходных в 5 и в 10 раз соответственно. Показано, что коррозионный процесс протекает с активационным контролем скорости. Интенсификация коррозии обусловлена низкой защитной способностью формирующейся оксидно-гидроксидной пленки продуктов коррозии металла и существенным снижением сопротивления переносу заряда в реакции окисления металла. Отмечено повышение кислотности коррозионной среды при длительных испытаниях, что является одним из факторов, облегчающих коррозионный процесс.

Для цитирования:

Гришина Е.П., Кудрякова Н.О., Предеин А.Н., Беляев С.В. Кинетика коррозии стали марки Ст3 в пенообразователе для пожаротушения ПО-6ЦТ. Электрохимическое исследование.Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2018. Т. 61. Вып. 1. С. 30-36


PDF
30-36
Alexandr I. Lytkin, Natalya V. Chernyavskaya, Darya K. Smirnova

Лантаноидоиды имеют большое сродство к лигандам, содержащим донорные атомы кислорода. Среди них в первую очередь можно указать аминокислоты и комплексоны. Исключительная роль аминокислот в практике требует всестороннего изучения термодинамических характеристик растворов этих соединений. Исследование процессов комплексообразования аминокислот с катионами f-элементов дает ценную информацию для решения проблем супрамолекулярной химии, молекулярном распознавании и хиральной чувствительности биологических субстратов. Как правило, f - элементы не входят в состав биополимеров, но являются спектральными метками-зондами важных для бионеорганической химии металлов. Количественная оценка устойчивости комплексов необходима, прежде всего, для поиска внутренней связи между собственно константами и затем для нахождения корреляций между устойчивостью комплексов и свойствами комплексообразователя, лиганда и системы в целом. Такие корреляционные зависимости позволяют априори рассчитать или, по крайней мере, оценить константы устойчивости новых комплексов, а также глубже понять влияние природы химической связи и свойств системы в целом на образование и устойчивость комплексных соединений. Потенциометрическим методом определены константы устойчивости комплексов неодима, лантана c L-аспарагинат ионом и церия, самария c L-лейцинат ионом при 298,15К и значении ионной силы 0,5 (KNO3). Найденные значения констант устойчивости позволяют выполнять строгие термодинамические расчеты равновесий этих аминокислот в солевых растворах. Полученные данные, в частности, могут быть использованы для надежной интерпретации результатов калориметрических исследований процессов комплексообразования лантаноидов с участием исследованных аминокислот.

Для цитирования:

Лыткин А.И., Чернявская Н.В., Смирнова Д.К. Константы устойчивости комплексов L-аспарагинат и L-лейцинат ионов с некоторыми лантаноидами в водных растворах при 298,15 К.Изв. вузов. Химияихим. технология. 2018.

Т. 61. Вып. 1. С. 37-41


PDF
37-41
Adele R. Latypova, Alexander A. Krasnov, Nickolay Yu. Sharonov, Ikfat M. Safarov, Olga V. Lefedova

Проведено исследование кинетики жидкофазной гидрогенизации 2-хлор-4-нитроанилина на нанесенных платиновых и палладиевых катализаторах в водном растворе 2–пропанола азеотропного состава. Получены зависимости изменения концентраций участников реакции от времени. Установлено, что порядок реакции по водороду равен нулевому, а по исходному реагенту – первому. Количество поглощенного в реакции водорода на палладиевых катализаторах было выше, чем на платиновых. Основным побочным продуктом реакции являются продукты дегалогенирования. Для платиновых катализаторов отмечается более высокая каталитическая активность как в превращении нитрогруппы, так и в селективности реакции по отношению к целевому продукту ХФДА. Гидрогенизация 2-хлор-4-нитроанилина на изученных катализаторах протекает по последовательной схеме, а дегалогенированию подвергается образующийся ХФДА. Известно, что кинетические закономерности каталитических реакций связаны со структурными и физико-химическими характеристиками катализаторов. В частности, палладий и платина имеют различную электронную структуру и ведут себя по-разному в каталитической реакции. Также для режима протекания реакции имеют значение текстурные характеристики катализатора. И полученные данные согласуются с этими фактами. Значения наблюдаемых констант скорости, рассчитанные по водороду, для всех использованных образцов катализаторов изменялись в соответствии с общим содержанием металла. Для достижения высокой селективности гидрогенизации ХНА по отношению к ХФДА при сохранении тех же значений наблюдаемых скоростей поглощения водорода целесообразно использование низкопроцентных нанесенных платиновых катализаторов. Однако, также возникло предположение, что при варьировании природы растворителя один и тот же катализатор может вести себя по-разному, а, следовательно, для жидкофазных систем рассматривать взаимосвязь структура-активность катализатора недостаточно корректно без учета влияния природы растворителя.

Для цитирования:

Латыпова А.Р., Краснов А.И., Шаронов Н.Ю., Сафаров И.М., Лефедова О.В. Кинетика гидрогенизации 2-хлор-4-нитроанилина на нанесенных платиновых и палладиевых катализаторах в водном растворе 2-пропанола.Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2018. Т. 61. Вып. 1. С. 42-48


PDF
42-48
Olga V. Gornukhina, Irina A. Vershinina, Alexey N. Kiselev, Elizaveta M. Kuvshinova, Sergey A. Syrbu, Oleg A. Golubchikov

Синтезирован 5-[4'-(1,3-бензотиазол-2-ил)фенил]-2,3,7,8,12,18-гексаметил-13,17-ди-н-амилпорфирин, исследованы его координационные свойства с ацетатами кобальта, меди и цинка в уксусной кислоте и пиридине. На основе полученных данных рассчитаны кинетические параметры реакции комплексообразования. Установлено, что в уксусной кислоте наблюдается увеличение скорости реакции комплексообразования в ряду: Co+2 <.Zn+2< Cu+2, при этом энергия активации уменьшается в полтора – два раза и существенно возрастает величина предэкспоненциального множителя. В пиридине наблюдается обратная зависимость. Медный и кобальтовый комплексы порфирина были использованы для поверхностной модификации химически активированных полипропиленовых материалов. Исходя из полученных электронных спектров, рассчитана эффективная поверхностная концентрация иммобилизованных порфириновых молекул. Показано, что наблюдается прямая зависимость количества привитых металлокомплексов от структуры поверхности полимера-носителя и условий иммобилизации макромолекул. Полученные модифицированные материалы протестированы на биоактивность с использованием водной суспензии агар-агара, инфицированного в отношении следующих культур: Staphylococcus aureus (грамм-положительная культура) и Escherichia coli (грамм-отрицательная культура) при микробной нагрузке 106 кл/мл. Результаты исследований показали, что полученные нами материалы обладают бактериостойкостью ко всем видам использованных патогенных микроорганизмов.

Для цитирования:

Горнухина О.В., Вершинина И.А., Киселев А.Н., Кувшинова Е.М., Сырбу С.А., Голубчиков О.А. 5-[4´-(1,3-Бензотиазол-2-ил)фенил]-2,3,7,8,12,18-гексаметил-13,17-ди-н-амилпорфирин: синтез, координационные свойства и сорбция на полипропиленовые материалы.Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2018. Т. 61. Вып. 1. С. 49-54


PDF
49-54
Nadezhda A. Polyanskaya, Michael A. Ryabov, Pavel V. Strashnov, Roman V. Linko, Victor V. Davydov, Konstantin I. Kobrakov, Elena B. Karavaeva

Конденсацией 4-амино-5-гидразино-4Н-1,2,4-триазол-3-тиола с 9,10-фенантренхиноном получен (Z)-10-(2-(4-амино-5-тиоксо-4,5-дигидро-1H-1,2,4-триазол-3-ил)гидразоно)-9-фенантрон (I). Соединение I охарактеризовано методами ИК-спектроскопии, электронной спектроскопии, ЯМР 1Н, ЯМР 13С и хромато-масс-спектрометрометрии. Электронные спектры поглощения соединения I в апротонных растворителях (ДМФА, ДМСО) характеризуются наличием интенсивной длинноволновой полосы (ДП) в области 468 - 485 нм. Максимум ДП поглощения свежеприготовленного раствора соединения I (485 нм) через 48 ч постепенно сдвигается гипсохромно до 474 нм, а через 72 ч до 468 нм. В ЭСП I при добавлении раствора NaOH наблюдается батохромный сдвиг ДП до 511 нм со значительным увеличением интенсивности. Наличие в спектре одной изобестической точки свидетельствует об образовании моноаниона. В ЭСП I при добавлении раствора HCl ДП претерпевает гипсохромный сдвиг до 376 нм с небольшим уменьшением интенсивности. В спектре ЯМР 1Н соединения I в области 15,08 м.д. присутствует синглетный сигнал протонов гидразогруппы. В спектре ЯМР 13С в области 180,80 м.д. присутствует сигнал, который отвечает карбонильному атому углерода. Квантово-химическое моделирование электронной структуры соединения I, а также его ионных форм, проводили в рамках приближения теории функционала плотности (DFT) с использованием гибридного трехпараметрического обменного функционала Беке с корреляционным функционалом Ли-Янга-Парра (B3LYP) и базисных наборов def2-SV(P), def2-TZV(P). Согласно спектральным и квантово-химическим исследованиям, соединение I в кристаллическом состоянии и насыщенных растворах существует в форме тионного хинонгидразонного таутомера, стабилизированного внутримолекулярными водородными связями. Тионный таутомер на 44 кДж/моль стабильнее тиольного таутомера, барьер перехода составляет 135 кДж/моль. Однако нельзя исключать возможность перехода тионной формы в тиольную форму в разбавленных растворах.

Для цитирования:

Полянская Н.А., Рябов М.А., Страшнов П.В., Линко Р.В., Давыдов В.В., Кобраков К.И., Караваева Е.Б. Синтез, спектральные и квантово-химические исследования (Z)-10-(2-(4-амино-5-тиоксо-4,5-дигидро-1Н-1,2,4-триазол-3-ил)гидразоно)-9-фенантрона.Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2018. Т. 61. Вып. 1. С. 55-65


PDF
55-65

ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ неорганических и органических веществ, теоретические основы

Nadezhda F. Kosenko, Natalya V. Filatova

Установлено, что истирающая обработка оксидов металлов, кристаллизующихся по типу галита (СаО, MgO), понижает их реакционную способность. Скорость снижения активности заметно выше, чем это может быть объяснено уменьшением удельной поверхности оксида. Так, для MgO последняя снижается на 30-40 %, тогда как активность оксида в магнезиальном цементе – на 250-1000 % (в отличие от обработки ударного типа в вибромельнице). Аналогичные результаты были получены для взаимодействия между оксидом кальция и водой, растворами ортофосфорной кислоты и солей. Удельная поверхность порошка СаО до и после истирающей обработки по методу БЭТ снижается на 50-60 %, а изменения константы скорости находятся в пределах 1,5-34 раза. Подобная механическая обработка не вызывает сходных процессов в системах с оксидами бериллия и цинка (структурный тип вюртцита). Снижение реакционной способности оксидов магния, кальция и кадмия может быть связано с некоторыми изменениями формы поликристаллитов в ходе истирающей обработки. Продолжительное истирание приводит к скольжению плоскостей, выравниванию, что характерно для кристаллов кубической сингонии. Таким образом, несовершенный поверхностный слой, насыщенный дефектами, удаляется с зерен. Мельчайшие частицы, отделенные в процессе механической обработки от округлых зерен, на первой стадии (до 5 мин) проявляют повышенную активность, но впоследствии образуются мало активные плотные агрегаты. Более упорядоченные области, обнаженные при истирании, взаимодействуют медленнее, чем исходные зерна и отщепившиеся частицы. Благодаря этому, реакционная способность снижается. Кристаллиты оксидов цинка и бериллия, напротив, практически не изменяют своих очертаний в процессе истирания; их реакционная способность остается постоянной. Таким образом, механическое истирание оксидов, которые кристаллизуются по типу галита, действительно позволяет понизить их реакционную способность в довольно широких пределах. Это открывает новые возможности в химии вяжущих материалов, давая возможность достичь требуемого соответствия между скоростями химической реакции структурообразования в вяжущих системах, что является необходимым условием для образования прочных монолитных композиций.

Для цитирования:

Косенко Н.Ф., Филатова Н.В. Регулирование активности вяжущих веществ механохимическими методами.Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2018. Т. 61. Вып. 1. С. 66-71


PDF
66-71
Konstantin G. Gorbovskiy, Alena S. Ryzhova, Andrey M. Norov, Denis A. Pagaleshkin, Valentina N. Kalinina, Anatoliy I. Mikhaylichenko

Комплексные минеральные удобрения на основе нитрата аммония являются сложными многокомпонентными солевыми системами, обладающими низкой термической устойчивостью и склонными к самоподдерживающемуся разложению. Это приводит к необходимости повышения требований пожаро- и взрывобезопасности при их производстве, хранении и транспортировке, вызванное тем, что нитрат аммония является твердым окислителем, способным поддерживать горение, а его нагревание в замкнутом пространстве может привести к детонации. Компоненты, входящие в состав таких удобрений, могут как снижать (фосфаты и сульфат аммония), так и ускорять (соединения хлора) разложение нитрата аммония. Таким образом, термическая устойчивость удобрений на основе нитрата аммония во многом зависит от соотношения компонентов, входящих в его состав или образованных в результате протекания химических реакции. Наиболее простым способом снижения содержания нитрата аммония и повышения термической устойчивости удобрения без изменения содержания основных питательных веществ является увеличение степени аммонизации фосфорной кислоты. В данной работе методом рентгенофазового анализа на примере азотно-фосфорно-калийного удобрения марки 22:11:11, полученного с различной степенью аммонизации, исследовано изменение фазового состава в процессе термического разложения. Для получения данного удобрения использована экстракционная фосфорная кислота, полученная в результате сернокислотного разложения хибинского апатитового концентрата полугидратным способом. Показано, что увеличение степени аммонизации оказывает значительное влияние на экзотермическое разложение нитрата аммония и на количество вещества, которое выделяется в газовую фазу. Определены фазы, образующиеся на каждой стадии разложения.

Для цитирования:

Горбовский К.Г., Рыжова А.С., Норов А.М., Пагалешкин Д.А., Калинина В.Н., Михайличенко А.И. Исследование продуктов термического разложения азотно-фосфорно-калийных удобрений на основе нитрата аммония методом рентгенофазового анализа.Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2018. Т. 61. Вып. 1. С. 72-77


PDF
72-77
Natalia V. Lakina, Valentin Yu. Doluda, Esfir M. Sulman, Irina P. Shkileva, Olga S. Burmatova

В работе приведены результаты исследования получения биоэтанола и других ценных продуктов гидролитической трансформацией торфа. Определены факторы устойчивости целлюлозолигнинового сырья (торф и древесные опилки) к действию различных гидролизующих агентов. Полученные экспериментальные данные указывают на эффективность предобработки образцов торфа и древесных опилок H2SO4 (90%), которая выражается в наиболее высоком выходе редуцирующих веществ в ходе гидролиза образцов, по сравнению с результатами, полученными при предобработке H2SO4 с более низкой концентрацией. В работе приведены результаты гидролиза целлюлозосодержащего сырья различными способами, включая ферментативную обработку. В качестве ферментативного комплекса целлюлозолитических ферментов использовался отечественный ферментный препарат - Целловиридин, содержащий как экзо-, так и эндо-ферменты. Качественный и количественный анализ продуктов гидролиза целлюлозо- и лигнинсодержащего сырья проводили с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии. Было установлено, что максимальная скорость накопления глюкозы (конечного продукта гидролитического процесса целлюлозолигнинового сырья) наблюдается при использовании образцов торфа и опилок, предобработанных H2SO4 (90%). В результате применения последующего ферментативного гидролиза целлюлозолигнинового сырья с помощью препарата Целловиридин увеличилось количество D-глюкозы в гидролизате по сравнению с ее количеством на стадии предобработки H2SO4. Представлена сравнительная характеристика эффективности используемого сырья по выходу целевого продукта - D-глюкозы в процессе комбинированного гидролиза целлюлозного и лигнинсодержащего сырья, максимальный выход моносахарида наблюдался при гидролизе образцов торфа. Полученный гидролизный раствор, после соответствующей нейтрализации, может быть использован для получения этанола и бактериальных сред в микробном синтезе продуктов, применяемых в животноводстве, а также в фармацевтической практике.

Для цитирования:

Лакина Н.В., Долуда В.Ю., Сульман Э.М., Шкилева И.П., Бурматова О.С. Изучение способа переработки целлюлозного и лигнинсодержащего сырья с применением целлюлозолитических ферментов.Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2018. Т. 61. Вып. 1. С. 78-83


PDF
78-83
Viktor S. Abrukov, Konstantin V. Efimov, Nikolai A. Tarasov, Nikolay I. Kol'tsov

Силиконовые резины используются для изготовления огнестойких изоляционных оболочек кабелей и изоляторов высоковольтных линий. Среди них следует выделить высоконаполненную маслобензостойкую силиконовую резину марки ИРП 1338 производства ОАО «Казанский завод синтетического каучука». Данная резина изготавливается на основе каучука СКТВ и содержитаэросил А-300, окись титана, белую сажу У-333, вулканизующий агент перкадокс BC-FF и антиструктурирующий агент НД-8 - α,ω-полидиметилсилоксандиол. Ранее нами была исследована кинетика процесса горения данной резины, содержащей антиструктурирующую добавку НД-8, а также Ca/Zn-стабилизатор, Компанокс (2,6-бис((3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)метил) циклогексан-1-он) и их комбинацию, которые применяются для повышения термостабильности резин на основе карбоцепных каучуков. В настоящей работе с помощью искусственных нейронных сетей (ИНС) получена многофакторная вычислительная модель горения резины ИРП 1338. Проведено исследование влияния отмеченных стабилизаторов на скорость горения силиконовой резины ИРП 1338. Процесс горения исследовали путем измерения в различные моменты времени относительной высоты несгоревшей части образцов резины в виде стандартных прямоугольных столбиков размером 10х2х2 мм. Горение происходило под действием луча инфракрасного (длина волны 10,6 мкм) лазера ЛГ-25, при трех температурах лучеиспускания (800, 900, 1000 ºС). В качестве основных факторов, влияющих на процесс горения резины, были выбраны температура лучеиспускания лазера, под действием которой происходило вынужденное горение резины, природа вводимых в резину стабилизаторов и температура горения резины, измеряемая термопарой, помещенной на поверхность горящей резины. Целевой функцией ИНС-модели являлась относительная высота несгоревшей части образцов резины. Причем считалось, чем больше относительная высота несгоревшей части образцов резины, тем меньше скорость горения и выше эффективность стабилизатора. Полученная ИНС-модель позволила выявить три этапа горения резины и исследовать особенности влияния стабилизаторов на процесс горения. Установлено, что из трех исследованных стабилизаторов Ca/Zn-стабилизатор наиболее эффективно замедляет процесс горения резины за счет взаимодействия олеатов кальция и цинка этого стабилизатора с молекулами каучука. Таким образом, установлена возможность повышения огнестойкости резины на основе силоксанового каучука марки СКТВ за счет замены антиструктурирующего агента НД-8 на Ca/Zn-стабилизатор.

Для цитирования:

Абруков В.С., Ефимов К.В., Тарасов Н.А., Кольцов Н.И. Исследование влияния стабилизаторов на горение силиконовой резины с помощью искусственных нейронных сетей.Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2018. Т. 61. Вып. 1. С. 84-88


PDF
84-88
Sergei M. Butrim, Tatiana D. Bil´dyukevich, Nataliya S. Butrim, Tatiana L. Yurkshtovich, Fedor N. Kaputskiy

В данной работе осуществлен синтез высокозамещенных катионных крахмалов полусухим способом реакцией крахмалов разного ботанического происхождения с 3-хлоро-2-гидроксипропилтриметиламмоний хлоридом в присутствии щелочного катализатора. Проведена оценка их флокулирующих свойств на модельных системах каолиновых дисперсий. Установлено, что эффективность катионизации крахмала в значительной степени зависит от его природы. Это связано с различной исходной надмолекулярной структурой и морфологией гранул крахмалов. Наибольшие скорость и степень катионизации характерны для картофельного крахмала, а наименьшие – для кукурузного. Предложенный гетерогенный метод синтеза позволяет получать высокозамещенные катионные крахмалы с сохранением их гранулярной и минимальными изменениями надмолекулярной структур. При достижении определенной степени замещения (СЗкат > 0,1) катионные крахмалы образуют прозрачные коллоидные дисперсии в холодной воде. Катионизация крахмалов до более высоких СЗкат.  требует увеличения расхода катионного реагента и катализатора. Образование катионных эфиров крахмала подтверждено результатами элементного и ИК-спектроскопического анализов. При проведении катионизации крахмала в щелочной среде могут происходить изменения надмолекулярной структуры полисахарида в зависимости от температурного режима и типа крахмала. О несущественном уменьшении степени кристалличности всех видов крахмалов после их катионизации при комнатной температуре свидетельствуют полученные  в работе дифрактограммы. Несмотря на незначительную аморфизацию крахмалов после их катионизации следует отметить, что все катионные крахмалы, имеющие СЗкат > 0,1,  легко диспергируются в холодной воде с образованием однородных прозрачных клейстеров. Исследованы кинетика и эффективность флокуляции модельных каолиновых суспензий синтезированными катионными крахмалами. Каолиновые суспензии в отсутствие флокулянта достаточно стабильны в течение длительного времени. Введение же в систему катионного крахмала приводит к быстрой дестабилизации каолиновых дисперсий. При этом для всех катионных крахмалов с увеличением дозы в интервале 0,5 - 7,5 мг/гкаолин скорость флокуляции частиц дисперсий каолина возрастает. Наиболее эффективно и с наибольшей скоростью флокуляция дисперсий каолина происходит в присутствии катионного картофельного крахмала. Установлено, что эффективность флокуляции минеральных каолиновых систем определяется не только молекулярной массой полимера, но и размерами макромолекул в растворе, которые в сильной степени зависят от заряда микроионов и жесткости полимерной цепи. Показано, что синтезированные флокулянты не уступают по своей эффективности применяемым в настоящее время производным полиакриламида.

Для цитирования:

Бутрим С.М., Бильдюкевич Т.Д., Бутрим Н.С., Юркштович Т.Л., Капуцкий Ф.Н. Получение новых флокулянтов на основе высокозамещенных катионных крахмалов.Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2018. Т. 61. Вып. 1. С. 89-95


PDF
89-95
Victoria S. Burminova, Alexey V. Nistratov, Vitaly N. Klushin

Комплексы меди с тартратом натрия, Трилоном Б и лимонной кислотой, присутствующие, в частности, в промывных водах гальванических производств, в силу своей устойчивости представляют трудность для извлечения реагентными методами, а их сброс влечет экологический и экономический ущербы. Предлагаемый для их извлечения ионный обмен осуществлен на анионообменных смолах Purofine PFA600, АВ-17-8 гелевого типа и Purolite A500, ЧФО макропористого типа. При очистке исходных растворов с концентрацией меди 10 мг/л в статических условиях по данным атомно-абсорбционной спектрометрии установлена степень очистки 95,4-99,9 % для всех ионитов. Изучение равновесия ионного обмена указанных комплексов из растворов с концентрацией меди 10-100 мг/л на различных анионитах выявило разные типы изотерм, большинство которых адекватно описываются моделями Ленгмюра и Фрейндлиха, причём полученные параметры позволяют сравнить селективность и статическую обменную ёмкость поглотителей. Рассчитанная предельная емкость макропористого ионита уменьшается в ряду лигандов: тартрат натрия > Трилон Б > лимонная кислота; по тартратному комплексу меди она максимальна для ионита Purofine PFA600. С учётом возможности регенерации рассмотренные иониты перспективны для глубокого извлечения медьорганических комплексов из разбавленных растворов, но требуют определения динамических и кинетических характеристик этого процесса.

Для цитирования:

Бурминова В.С., Нистратов А.В., Клушин В.Н. Равновесие ионообменного извлечения медьорганических комплексов из промывных вод.Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2018. Т. 61. Вып. 1. С. 96-101


PDF
96-101

Персоналии

Valeriy L. Kotov

28 Января исполняется 95 лет доктору технических наук, профессору Алексею Константиновичу Кривцову и 70 лет с начала его трудовой деятельности в ИХТИ-ИГХТУ. 


PDF
102-103