авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 8 |

«В мире научных открытий, 2010, №4 (10), Часть 15 ПРОМЫШЛЕННОСТЬ. ХИМИЯ УДК 663.48 И.Т. Кретов, С.В. Шахов, А.И. Потапов, Е.С. ...»

-- [ Страница 4 ] --

УДК 678.762. И.Н. Пугачева, С.С. Никулин, С.В. Жданова, И.С. Кузнецова Воронежская государственная технологическая академия г. Воронеж, Россия ПРИМЕНЕНИЕ ВОЛОКНОСОПОЛИМЕРНОГО НАПОЛНИТЕЛЯ В ПРОИЗВОДСТВЕ РЕЗИНОТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ Рассмотрен вопрос получения водноволокносополимерной дисперсии на основе побочных про дуктов нефтехимии и текстильных отходов. Исследовано ее влияние на процесс коагуляции, свойства резиновых смесей и вулканизатов.

В технологии получения полимерных композиционных материалов различного назначения на ходят применение техногенные отходы различных химических и нефтехимических производств. В ря де опубликованных работ показано, что на основе отходов и побочных продуктов нефтехимических производств (со)полимеризацией их со стиролом в растворе или массе в присутствии как ионных, так и радикальных инициаторов могут быть получены полимерные материалы с высоким выходом [1]. Сле довательно, перспективным направлением может быть получение на основе данных полимерных мате риалов искусственных водных дисперсий, основанное на тонком механическом диспергировании рас твора полимера в водной фазе, содержащей в качестве стабилизаторов поверхностно-активные вещест ва, с последующей отгонкой растворителя и вводом полученной дисперсии в латекс на завершающей стадии процесса выделения. Возможность такой модификации была показана в работе [2]. Существен ным недостатком процесса, предложенного в данной работе, является то, что для диспергирования ис пользуется углеводородный раствор низкомолекулярного полимерного материала с концентрацией 50 70 % масс. Это приводит к появлению новой, дополнительной стадии - отгонки углеводородного рас творителя из получаемой воднополимерной дисперсии. Применение углеводородного растворителя в процессе получения воднополимерной дисперсии базируется на том, что полимерные материалы, по лученные из отходов нефтехимии, представляют собой твердые вещества при обычных условиях. По этому перевод их в жидкую фазу включает в себя дополнительный процесс растворения с применени ем таких углеводородных растворителей, как толуол, ксилол и др. Это несколько усложняет процесс и снижает его эффективность. Кроме того, появляется новая проблема, связанная с улавливанием и пере работкой данных растворителей. Устранить или снизить содержание углеводородного растворителя в процессе приготовления воднополимерной дисперсии представляется возможным за счет снижения молекулярной массы полимерных материалов и перевод их из твердого в жидкое, маслообразное со стояние. Примером может служить термическое или термоокислительное воздействие на полимерный материал, полученный из отходов и побочных продуктов нефтехимии.

Цель работы – исследование процесса получения водноволокно-полмерноантиоксидантной дис персии (ВВПАД) на основе стиролсодержащего низкомолекулярного полимерного материала (СНПМ), модифицированного малеиновым ангидридом (MA), синтезированного на основе кубового остатка - 69 В мире научных открытий, 2010, №4 (10), Часть ректификации толуола производства полибутадиена, и текстильных отходов, с оценкой ее влияние на свойства получаемых вулканизатов.

Предварительные исследования показали, что применение для диспергирования в водной фазе немодифицированного СНПМ без растворителя не привело к получению стабильной эмульсии. Это связано с тем, что данный продукт обладал повышенной вязкостью, и для хорошего его диспергирова ния необходимо было бы применять более специфичное оборудование. Для получения эмульсии обла дающей стабильностью в немодифицированный СНПМ вводили 20 % масс. растворителя - толуола.

Диспергирование в водной фазе СНПМ, модифицированного МА не требует дополнительного приме нения углеводородного растворителя, так как получаемые олигомерные продукты, представляют собой маслообразные жидкости, включающие кислородсодержащие функциональные группы, которые по вышают их сродство к водной фазе. Эмульсии, полученные на основе модифицированных полимеров, обладали хорошей устойчивостью к расслоению.

В емкость для диспергирования вносили 20 г СНПМ, модифицированного МА, антиоксидант амминого или фенольного типа и волокнистый наполнитель, после чего вводили 50 г водной фазы, со держащей канифольное мыло и лейканол. Диспергирование осуществляли при постоянном перемеши вании при 50-60 оС в течение 30 минут. В качестве волокнистого наполнителя использовали хлопковое, вискозное и капроновое волокна. Установлено, что такая ВВПАД с достаточной однородностью и удовлетворительной устойчивостью к расслоению может быть получена при содержании эмульгатора канифольного мыла ~ 6,0 % масс., лейканола ~ 0,5 % масс. на дисперсную фазу. Далее приготовленную ВВПАД смешивали с каучуковым латексом СКС-30 АРК, и полученную смесь подвергали коагуляции по общепринятой методике [3] с использованием в качестве коагулирующего агента 24 % масс. водно го раствора хлорида натрия и подкисляющего агента 1,0-2,0 % масс. водного раствора серной кислоты.

Коагуляцию проводили при температуре 60-65 оС в течение 10-15 минут. Содержание СНПМ, моди фицированного МА в каучуковой матрице выдерживали – 2,0;

4,0;

6,0 % масс. на каучук, а волокна – 0,5 % масс. на каучук.

В дальнейшем на основе полученных образцов каучука СКС-30 АРК содержащего СНПМ были приготовлены стандартные резиновые смеси, исследованы их физико-механические свойства. В табли це 1 представлены свойства резиновых смесей и вулканизатов на основе каучука СКС-30 АРК, напол ненного СНПМ, модифицированного МА, и волокнами различного происхождения, введенными в кау чук на стадии латекса.

Анализируя полученные результаты можно сделать вывод, что при введении волокнистого на полнителя совместно с СНПМ, модифицированного МА, обладающего свойствами олигомерного ПАВ, отмечается хорошая совместимость полярного волокнистого наполнителя с неполярной полимерной матрицей каучука СКС-30 АРК в резиновых смесях. То есть СНПМ, модифицированный МА выполня ет функцию агента межфазного сочетания. Это связано вероятнее всего с тем, что МА придает моди фицированному олигомеру повышенную полярность и тем самым снижает энергию поверхности раз дела фаз. Введение волокнистого наполнителя, который в данном случае является армирующим мате риалом, позволяет значительно снизить такой недостаток как уменьшение прочностных показателей и увеличивает твердость по Шору. К положительным свойствам композиций, содержащих волокнистый наполнитель, следует отнести увеличение температуростойкости, эластичности по отскоку и повыше ние коэффициента термического старения.

Таким образом, на основе проведенных исследований можно сделать вывод, что СНПМ, моди фицированный МА может быть использован для получения стабильных воднополимерных дисперсий, как самостоятельно, так и в сочетании с антиоксидантами и волокнистыми наполнителями. При этом использование низкомолекулярных полимерных материалов из отходов производства полибутадиена и волокнистых наполнителей в композиционных материалах позволяет не только утилизировать отходы нефтехимических и текстильных производств, но и более рационально использовать сырье и материа лы, что способствует уменьшению загрязнения окружающей среды.

Таблица Свойства резиновых смесей и вулканизатов на основе каучука СКС-30 АРК, содержащего волокносополимерный наполнитель Показатель Номер образца* 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Вязкость по Муни МБ 56,0 52,0 50,0 49,0 50,2 50,4 49,2 51,1 52,8 53,0 53,6 51,0 53, 1+4 (100 оС) каучука Условное напряжение при 300 % удлинении, МПа 5,1 8,6 8,8 9,0 9,1 7,8 8,0 7,8 8,0 8,4 8,6 9,0 8, - 70 В мире научных открытий, 2010, №4 (10), Часть Условная прочность при 17,4 23,3 24,0 24,2 23,2 23,6 24,5 25,0 26,2 26,5 26,0 24,8 26, растяжении, МПа Относительное удлинение 550 660 650 670 660 680 670 660 680 680 670 680 при разрыве, % Относительная остаточ ная деформация после 22 14 14 16 14 16 16 16 14 14 14 16 разрыва, % Эластичность по отскоку, 40 42 40 42 38 40 42 40 42 40 42 38 %: (при 20 оС) 50 50 54 56 56 56 58 56 60 58 56 56 при 100 оС Твердость по Шору А 47 60 62 62 64 60 66 70 70 68 66 70 Сопротивление раздиру, 60 58 60 66 65 70 68 70 74 80 76 72 кН/м Коэффициент теплового старения:

по прочности 0,55 0,66 0,69 0,70 0,68 0,70 0,68 0,70 0,71 0,72 0,68 0,68 0, по относительному удли- 0,25 0,38 0,36 0,38 0,40 0,40 0,38 0,40 0,42 0,38 0,40 0,42 0, нению *Примечание. Содержание СНПМ, модифицированного МА в каучуке рассчитывалось исходя из его количества во ВВПАД. 1 - контрольный без добавок;

2 – ВВПАД (2 % на каучук);

3 – ВВПАД (4 % на каучук);

4 – ВВПАД (6 % на каучук);

5 – ВВПАД (2 % на каучук) + хлопковое волокно (0,5 %);

6 – ВВПАД (4 % на каучук) + хлопковое волокно (0,5 %);

7 – ВВПАД (6 % на каучук) + хлопковое волокно (0,5 %);

8 – ВВПАД (2 % на каучук) + капроновое волокно (0,5 %);

9 – ВВПАД (4 % на каучук) + капроновое волокно (0,5 %);

10 – ВВПАД (6 % на каучук) + капроновое волокно (0,5 %);

11 – ВВПАД (2 % на каучук) + вискозное волокно (0,5 %);

12 – ВВПАД (4 % на каучук) + вискозное волокно (0, %);

13 – ВВПАД (6 % на каучук) + вискозное волокно (0,5 %).

Список использованных источников 1. Никулин С.С., Бутенко Т.Р., Рыльков А.А., Фазлиахметов Р.Г., Фурер С.М. Перспективы ис пользования кубовых остатков производства винилароматических мономеров. // М.: ЦНИИТЭнефте хим. 1996. 64 с.

2. Филимонова О.Н., Никулин С.С., Седых В.А., Хохлова О.А. Модификация эмульсионного каучука на стадии латекса //Каучук и резина, 2003, № 3, С. 13-16.

3. Куренков В.Ф., Бударина Л.А., Заикин А.Е. Практикуи по химии и физике высокомолекуляр ных соединений. М.: КолосС, 2008. 395 с.

УДК 666. М.Р. Идрисов, Р.А. Кемалов, А.Ф. Кемалов, О.В. Янзоркин Казанский Государственный Технологический Университет г. Казань, Республика Татарстан РАЗРАБОТКА АДГЕЗИВА К БИТУМАМ ДОРОЖНОГО НАЗНАЧЕНИЯ Важная роль в устройстве покрытий с применением щебеночно-матичных асфальтобето нов принадлежит вяжущим материалам. Качество же дорожных битумов российского произ водства часто не соответствует современным требованиям дорожной отрасли Таким образом, наиболее актуальным, на наш взгляд, было бы использование не стабилизи рующей добавки, требующей предварительного модифицирования битумов, используемых для приготовления ЩМА, а комплексной структурирующей добавки, которая с одной стороны со держала бы полимерный модификатор, с другой – активный стабилизирующий и армирующий компонент.

Зерновой состав щебеночно-мастиного асфальтобетона (ЩМА) включает высокое содержание фракционированного щебня (70-80% по массе) с улучшенной (кубовидной) формой зерен с целью соз дания максимально устойчивого минерального остова в уплотненном слое покрытия. Сдвигоустойчи вость покрытия из ЩМА, характеризующая сопротивление колееобразованию, обеспечивается, глав ным образом, требуемым значением коэффициента внутреннего трения. Поэтому в песчаной части - 71 В мире научных открытий, 2010, №4 (10), Часть смеси применяется исключительно песок из отсевов дробления горных пород, так как природный пе сок снижает коэффициент внутреннего трения.

Принципиальная разница между ЩМА и обычным асфальтобетоном заключается в том, что до пуск на размер щебня в асфальтобетонной смеси намного шире, чем в ЩМА. Обусловлено это наличи ем большего объема пустот в асфальтобетонной смеси, которые необходимо заполнить более мелкими фракциями. В ЩМА основную структуру составляет крупный щебень, а мелкий служит только для создания "мастики", заполняющей пустое пространство в щебеночном скелете. Тем самым достигается лучший контакт минеральной части и битумного вяжущего.

Однако при укладке дорожного полотна из щебеночно-мастичного асфальтобетона одной из важнейших проблем остается адгезия (прилипание) битумного материала к камню. Решение данной проблемы рассматривалось в рамках создания стабилизирующих добавок к ЩМА. В результате были разработаны полимерные модификаторы, которые увеличивают адгезионные взаимодействия внутри структуры покрытия. В качестве исходного битума были взяты битумы двух марок:

1. битум марки БНД 90/130 (Уфа);

2. битум марки БНД 60/90 (Нижнекамск, ОАО «Таиф-НК»).

Результаты исследований представлены в таблицах 1-2.

Таблица Показатель адгезии модифицированного битума на основе БНД 90/ Сцепление с Номер образца Состав БПВ, % мас щебнем Павловск.

Битум БНД Пластифи- Пластифи- Раствори- Гранит., Полимер А 90/130 катор А катор Б тель котр. Обра зец № 1 2 3 4 5 6 1 98 - 2 - - 2 96 - 4 - - 3 93 - 7 - - 4 91 - 9 - - 5 98 - - 2 - 6 96 - - 4 - 7 93 - - 7 - 8 91 - - 9 - 9 99 1 - - - 10 98 2 - - - 11 97 3 - - - 12 95 3 2 - - 13 95 3 - 2 - 14 93 3 - 4 - 15 93 3 2 - 2 16 91 3 - 4 2 17 98 0,86 - 0,57 0,57 18 96 1,72 - 1,14 1,14 19 93 3 - 2 2 20 91 3,86 - 2,57 2,57 Битум БНД 90/130 (УФА) Требования ГОСТ 22245-90 БНД 90- Требования Росавтодора - 72 В мире научных открытий, 2010, №4 (10), Часть Таблица Показатель адгезии модифицированного битума на основе БНД 60/ Состав БПВ, % мас Номер образца Сцепление с щебнем Пав ловск.

Гранит., Битум БНД Полимер А Пластификатор марки В котр. Образец 60/ № 1 2 3 4 1 96,16 1,92 1,92 2 94,34 1,89 3,77 3 92,59 1,85 5,56 4 90,91 1,82 7,27 5 89,28 1,79 8,93 6 87,72 1,75 10,53 7 94,34 3,77 1,89 8 92,60 3,7 3,7 9 90,91 3,64 5,45 10 89,29 3,57 7,14 11 87,62 3,61 8,77 12 86,21 3,45 10,34 Битум БНД 60/90 («Таиф-НК») Требования ГОСТ 22245-90 БНД 90- Требования Росавтодора Процесс образования адгезионной связи обычно делят на две стадии. На первой, так называемой транспортной стадии, происходит перемещение молекул адгезива к поверхности субстрата и их опре деленное ориентирование в межфазном слое, в результате чего обеспечивается тесный контакт между молекулами и функциональными группами молекул адгезива и субстрата.

Вторая стадия адгезии состоит в непосредственном взаимодействии адгезива и субстрата, которое может быть обусловлено различными силами — от ван-дер-ваальсовых до химических.

Силы ковалентных связей начинают действовать на расстояниях между атомами и молекулами, не превышающих 0,5 нм. Действие ионных и ван-дер-ваальсовых сил проявляется на более дальних расстояниях—приблизительно от 1до 100 нм.

Различают несколько механизмов адгезии в зависимости от природы взаимодействующих тел и условий, при которых происходит адгезия. Механическая адгезия осуществляется путем за текания в поры и трещины поверхности твердого тела жидкого адгезива, который затем затверде вает, обеспечивая механическое зацепление с твердым телом. Согласно молекулярному (адсорбци онному) механизму адгезия возникает под действием межмолекулярных ван-дер-ваальсовых сил и во дородных связей. Для такой адгезии приложимо известное правило сходства веществ по полярности:

чем ближе по полярности адгезив и субстрат, тем более прочен контакт между ним. Электрическая теория связывает адгезию с возникновением двойного электрического слоя на границе раздела между адгезивом и субстратом. Отслаивание, как и раздвижение обкладок конденсатора, вызывает увеличе ние разности электрических потенциалов, которое обусловливает прочность адгезионного контакта.

Диффузионный механизм предусматривает взаимное проникновение молекул и атомов в по верхностные слои взаимодействующих фаз. Процесс диффузии приводит как бы к размыванию грани цы раздела фаз, взаимному их растворению в местах контакта.

С точки зрения адсорбционной теории сцепление между поверхностями адгезива и субстрата на достаточно близком расстоянии обусловлено действием межатомных и межмолекулярных сил. Как правило, возникающие связи являются вандерваальсовыми (вторичными). Сюда же можно отнести и водородные взаимодействия. Кроме того, в направлении, перпендикулярном границе раздела фа, могут образовываться и химические взаимодействия. В разработанном полимерном модификаторе в качестве пластификатора был выбран полимер, обладающий концевыми SH-группами. Предположительно меж - 73 В мире научных открытий, 2010, №4 (10), Часть ду водородом данной группы и атомом кислорода на поверхности минерального камня образуется во дородная связь. Следует также сказать, что в составе выбранных пластификаторов имеются активные центры, состоящие из соединений серы, что приводит к вулканизации пластификаторов при их введе нии в битум. Происходит армирование системы. Это в совокупности с водородными связями и воз можным образованием химических связей между серой в битум-полимерной композиции и металлами в камне усиливает адгезионное соединение в щебеночно-мастичном асфальтобетоне.

Список использованных источников 1. Стебаков А.П., Кирюхин Г.Н. Щебеночно-мастичный асфальтобетон - будущее дорожных по крытий/ А.П. Стебаков, Г.Н. Кирюхин// "Строительная техника и технологии" №3, 2002г 2. Кинлок Э. Адгезия и адгезивы/ Э. Кинлок;

перевод с англ. А. Б. Зильберман. – М.: Мир, 1991.

– 484с.

3. Сюняев З.И. Нефтяные дисперсные системы / З.И. Сюняев – М.: Химия, 1990. – 226 с.

4. Кемалов А.Ф., Кемалов Р.А. Научно-практические основы физико-химической механики и статистического анализа дисперсных систем: Учебное пособие / А.Ф. Кемалов, Р.А. Кемалов;

Ка зан.гос.тенол.ун-т. Казань, 2008. 472 с.

УДК 541.128. Л.З. Касьянова, Ю.В. Морозов Филиал ГОУ ВПО Уфимский государственный нефтяной технический университет в г. Стерлитамаке ОАО «Синтез-Каучук»

г. Стерлитамак, Россия ИССЛЕДОВАНИЕ РЕГЕНЕРАЦИИ ПАЛЛАДИЕВЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ СЕЛЕКТИВНОГО ГИДРИРОВАНИЯ С целью выявления оптимального режима регенерации палладиевых катализаторов селективно го гидрирования, произведен анализ образцов контактов, подвергавшихся термоокислительной реге нерации в различных условиях. Установлено зависимость скорости регенерации от температуры и от технологического оформления подачи регенерирующего агента. Выявлены преимущества и недос татки проведения регенерации в условиях циркуляции и рециркуляции азотно-кислородной смеси.

Бутадиен является важнейшим мономером для получения синтетических каучуков. Основным источником получения бутадиена в последние годы является пиролиз углеводородного сырья. Незави симо от способа выделения бутадиена, метод селективного гидрирования от ацетиленовых соединений потоков С4 широко применяется и проблемы выбора оптимальных условии регенерации катализаторов остаются актуальными.

Катализаторы на основе палладия для селективного гидрирования С4- ацетиленовых соединений являются чрезвычайно активными. Однако их уровень селективности не позволяет гидрировать ацети леновые соединения без неприемлемо высоких потерь 1,3-бутадиена [1]. Дезактивация катализаторов селективного гидрирования ацетилена объясняется преимущественно изменением свойств нанесенного палладия, блокировкой поверхности продуктами олигомеризации [2]. Большое влияние на селективность процесса и на длительность эксплуатации катализатора оказывает грамотный подбор режимов регене рации.

С целью выявления оптимального режима регенерации и межрегенерационного срока эксплуа тации палладиевых катализаторов селективного гидрирования ацетиленовых соединений в бутилен бутадиеновой фракции произведен анализ промышленного катализатора марки КПШ-2. Исследования проводились с использованием катализаторов с различными сроками эксплуатации, подвергавшихся высокотемпературной и среднетемпературной регенерации, как циркуляцией окислительной смеси, так и без нее.

Выявлено, что достижение высокой степени очистки катализатора в условиях циркуляции азот но-кислородной смеси сопряжено временем и обеспечением сбалансированного режима горения угле родистых отложений в узком интервале варьирования температуры. Т.е скорость десорбции углероди стых отложений с поверхности катализатора должна быть меньше или равна скорости горения с обра зованием продуктов полного окисления. В обратном случае начинается циркуляция продуктов непол ного окисления с образованием на поверхности катализатора новых продуктов еще более высокой тем пературой горения. Кроме того, в процессе регенерации катализаторов пробегом выше 5000 часов, при - 74 В мире научных открытий, 2010, №4 (10), Часть температуре порядка 500 0С появляются текучие продукты, часть которых вытекает через линию дре нажа, часть циркулирует по системе, часть оседает в нижней части реактора, вызывая очаги горячих точек.

Циркуляция азотно-кислородной смеси вместе с продуктами окисления и неполного окисления способствует снижению общей скорости регенерации катализатора. Для процессов регенерации в адиабатических реакторах характерно изменение температурного профиля согласно движению реге нерирующего потока в частности с верха вниз. Многократное повторение высокотемпературного про филя в одной точке, за счет возвращения продуктов неполного окисления приводит к снижению проч ностных свойств катализатора и изменению дисперсности палладия.

Ведение процесса регенерации с использованием проточной схемы движения регенерирующего газа исключает вышеперечисленные недостатки процесса. Значительно сокращается время регенера ции, но 3,5 раза увеличивается расход азота.

Изучение характера углеродистых отложений на поверхности палладиевых катализаторов позво лила установить, что отработанный в промышленных условиях 3000 часов катализатор КПШ-2, содер жат до 5,0 % мас. углеродистых отложений, удаляемых в области температур от 200 до 600 0С. Свойст ва данных отложений таковы, что позволяют добиться высокой степени очистки поверхности катали затора при температуре 360-420 0С, за счет их постепенной деструкции и переходом в область низких температур.

Проведение процесса регенерации в жестких условиях, при температуре выше 500 0С, является нежелательным для палладиевых катализаторов, так как при температуре выше 525 0С в окислительной и выше 480 0С восстановительной среде происходит спекание кристаллов металлического компонента [3].Кроме того, в условиях высоких температур начинаются процессы интенсивной десорбции высоко молекулярных соединений, которые не успевают сгорать до продуктов полного окисления и условиях их циркуляции ухудшается свойства катализатора и работа электронагревателей, за счет их коксования и снижения теплопроводности.

В условиях рециркуляции появляются новые проблемы загазованности атмосферы и утилизации продуктов неполного окисления.

Поэтому регенерацию палладиевых катализаторов селективного гидрирования необходимо вести в умеренном температурном режиме, в условиях обеспечивающих полное сгорание углеродистых от ложений.

В таблице приведены качественные характеристики катализаторов после 3000 часов эксплуата ции повергавшихся, термоокислительной регенерации при температуре 400-450 0С, с циркуляцией окислительной смеси и прямоточной ее подачей.

Физико-химические характеристики и каталитические свойства образцов.

Таблица Наименование Свежий Пробег образцов катализатора 3000 часов показателя контакт До регенера- После регенерации После регенерации ции циркуляцией рециркуляцией Массовая доля пал- 1,94 1,72 1,82 1, ладия, % Удельная поверх- 105,5 82,6 103,0 103. ность, м2/г Механическая проч- 12,5 13,0 13,0 13, ность, кг/гранулу Процент очистки по- 100 - 92,0 93, верхности по ДТА Продолжительность - - 30,0 14, регенерации, час Расход азота, м3 - - 8850 Расход воздуха, м3 - 1440 Активность селектив- 95,0 72,3 93,5 93, ность, % мас. 97,0 95,0 96,2 96, Выявлено, что циркуляция азотно-кислородной смеси вместе с продуктами полного окисления способствует снижению общей скорости регенерации катализатора, не уменьшая при этом его катали тические свойства в процессе гидрирования ацетиленовых соединений во фракции С4. Полнота регене рации при идентичных условиях сопряжено только временем. Недостатком проточной схемы является большой расход регенерирующего потока. Способы регенерации внедрены в ОАО «Синтез-Каучук».

- 75 В мире научных открытий, 2010, №4 (10), Часть Выбор способа зависит от исходных характеристик катализатора, в частности от количества и характе ра углеродистых отложений.

Список использованных источников 1. РЮ.Дж.Юн., Адамс Джон.Р., Гротен Виллиброрд А. Патент РФ№2310639 « Способ селектив ного гидрирования ацетиленов» БИ.20.11.2007. № 32.

2. В.М.Бусыгин., А.А.Ламберов. Изучение механизма дезактивации Pd-Ag-AL2O3 селективного гидрирования ацетилена. Катализ в промышленности, №2, 2006.

3. В.А.Двинин., Н.П.Мельникова, «Вопросы регенерации металлических катализаторов гидро деароматизации», Тематический обзор. Москва 1982.

УДК 641.524. А.Н. Потапов, А.М. Попик, М.В. Просин Кемеровский технологический институт пищевой промышленности г. Кемерово, Россия РОТОРНО-ПУЛЬСАЦИОННЫЙ ЭКСТРАКТОР Представлены результаты научно-исследовательской работы по разработке новой конструк ции роторно-пульсационного экстрактора. В результате проведенных исследований подобраны оп тимальные режимы работы экстрактора и его конструктивные параметры.

Во всем мире для получения разнообразных композиций прослеживается тенденция применения естественных продуктов растительного происхождения, которые являются источником витаминов, макро- и микроэлементов. Для получения биологически активных веществ (БАВ) из этих продуктов используются экстракторы различных конструкций.

С целью интенсификации процесса нами была усовершенствованна конструкция роторно пульсационного аппарата (РПА), которая широко используется при проведении процесса экстракции.

Аналогичная конструкция РПА [1], применяется для процессов гомогенизации и диспергирования. Не достатком является то, что в области ограниченной статором и внутренней стенкой корпуса аппарата образуется зона, в которой происходит хаотичное взаимодействие двух потоков. В новой конструкции аппарата отличием является то, что лопасти, установленные на внутренней стенке корпуса аппарата, по зволяют осуществить направленное движение материального потока. В ходе чего увеличивается кратность воздействия на обрабатываемую среду.

Объектом нашего исследования были выбраны плоды черноплодной рябины. Анализ литератур ных данных, показал, что это сырье характеризуется как перспективный источник БАВ [5, 6]. В качест ве экстрагента нами был взят 40% водно-спиртовой раствор. Данное соотношение этилового спирта и воды позволяет получить максимальную степень извлечения целевых компонентов [2].

На основе экспериментальных данных получены результаты, которые позволяют утверждать, что в ходе многократного прохождения среды через перекрывающиеся зубья ротора и статора частицы твердой фазы подвергаются измельчению и за короткий промежуток времени (60 - 120 сек.) достигают размера 0,75 – 1 мм, что позволяет ускорить выход экстрактивных веществ, вследствие этого продол жительность процесса сокращается на 10 – 25 %.

Отмечено, что выход компонентов увеличился на 5 – 10 % благодаря высокой степени воздейст вия на обрабатываемую среду интенсивной акустической импульсной кавитацией, большими сдвиго выми напряжениями, гидравлическими ударами и другими механическими воздействиями [3, 4]. Полу ченные данные указывают также на то, что усовершенствованная конструкция снижает затраты мощ ности на 7-12 % за счет преобразования хаотично движения двух потоков в направленное движение взаимодействующих фаз.

В результате проведенных нами исследований было установлено, что комплексная многократная механоакустическая обработка в РПЭ с установленными в нем лопастями, интенсифицирует процесс экстракции плодово-ягодного сырья и существенно сокращает время, увеличивая выход экстрагируе мых соединений.

Регрессионный анализ, позволил определить рациональные режимы проведения процесса: час тота вращения ротора 1500 об/мин, соотношение фаз твердое тело - экстрагент - 1/3, число лопастей размещенных на внутренней стенке корпуса - 8, продолжительность процесса - 15 минут.

Эксперименты проведенные на других разновидностях сырья (облепиха рябина обыкновен ная) показали аналогичные результаты и подтвердили правильность выбранного направления.

- 76 В мире научных открытий, 2010, №4 (10), Часть Список использованных источников 1. Маркарян А.А., Абрамов А.А. и др. Экспериментальное обоснование разработки технологии получения и методов контроля качества сухого экстракта, применяемого при заболеваниях предста тельной железы. // Вестн. моск. ун-та. сер. 2. Химия. Т.45. Выпуск 3. 2004 г. – С. 208-212.

2. Пат. 2005138757 РФ, МПК B01F 7/00, 7/28. Роторно-пульсационный аппарат с направляющи ми лопастями/ Иванец Г.Е., Светкина Е.А., Грунич С.В., Ядута А.З. // Опубл. 20.06.2007. – Бюл. №21.

3. Промтов М.А. Пульсационные аппараты роторного типа / теория и практика: Монография. – М.: Машиностроение – 1, 2001. - 260 с.

4. Промтов М.А. Роторные импульсные аппараты и перспективы их применения // Теоретиче ские основы создания, оптимизации и управления энерго- и ресурсосберегающими процессами и обо рудованием. Сборник трудов Т.1. Международная научная конференция. – Тамбов, 2007. – С. 274-283.

5. Солодовникова Н.В., Соснина Н.Н., Симонова Н.Н. и др. Проблема переработки нетрадици онного растительного сырья // Материалы докладов 1-ой Российской научно-практической конф. «Ак туальные проблемы инноваций с нетрадиционными растительными ресурсами и создания функцио нальных продуктов». № 5, 2001. – С. 165 – 166.

6. Ячменев А.С. Оценка показателей безопасности плодов аронии черноплодной рябины и ирги // Тезисы докладов I Всероссийской конф. студ. и аспир. «Пищевые продукты и здоровье человека».

Ч.1. – Кемерово, 2008. – С.152-154.

УДК 549. О.С. Сергутская Институт природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН г. Чита, Россия СОВРЕМЕННОЕ МИНЕРАЛООБРАЗОВАНИЕ КАК ФАКТОР СОСТАВА МИНЕРАЛОВ ШЕРЛОВОГОРСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ Проведены исследования образцов минеральных ассоциаций, образующихся летом на испари тельных барьерах и зимой на мерзлотных геохимических барьерах в прибрежной части озера в карье ре Шерловогорского месторождения.

Шерловогорская рудномагматическая система относится к одной из уникальных по условиям образования и разнообразию минеральных рудных ассоциаций. Общее число минеральных видов дос тигает 100.

Шерловогорская рудномагматическая система представлена окисленными горными породами, слагающими хвостохранилище и карьер. В процессе добычи полезных ископаемых в карьере месторо ждения образовалось озеро, которое время от времени пополняется водами, дренирующими горные породы, слагающие стенки карьера.

В результате на урезе воды образуется зона минерализации, представленная, большей частью сульфатами магния и цинка. Образования эти временные и исчезают во время дождя. Содержание в воде сульфат-ионов летом 2009 года составляло 1687 мг/дм3, магния – 354 мг/дм3, цинка – 497 мг/дм3, рН – 3,0.

Образцы исследованного минералообразования имеют белый, желтый, серый и бежевый цвета, толщина корок различна и составляет 0,3-0,20 мм, ширина до 5-6 мм, размер зерен кристаллов также различен. Под бинокуляром видно, что эти минеральные агрегаты сложены кристаллами, а также плот ными и блестящими, матовыми, рыхлыми, пористыми, мягкими массами.

Эти минеральные образования слабо изучены, и их исследование представляется весьма важным для понимания минералого-геохимических процессов, в том числе и криоминералогенеза, происходя щих в настоящее время [1].

Для идентификации состава минеральных образцов был проведен рентгеноструктурный анализ.

Образцы были исследованы в Институте земной коры СО РАН. Анализ дифрактограммы показал, что основу минерального новообразования составляет гексагидрит Mg[SO4]·6H2O (d/n 4.39, 5.09), в каче стве примеси однозначно присутствует госларит ZnSO4·7Н2О (d/n 3.74;

2.13;

2.096 ) и старкеит или роценит (FeSO4).

По данным анализа дебаеграмм определено, что в изученных минеральных новообразованиях присутствуют также кизерит MgSO4·H2O, старкеит Mg[SO4]·4H2O (d/n 4.70 ), пентагидрит MgSO4·5H2O (d/n 5.93;

4.91;

4.44 ), гексагидрит Mg[SO4]·6H2O (d/n 4.39, 5.09), эпсомит MgSO4·7H2O (d/n 4.24 ). В качестве примеси выступают гипс CaSO4·2H2O (d/n 7.56;

3.05;

2.77 ), кварц SiO2 (d/n 2.97;

2.89 ), гидрослюда (d/n 9.96;

4.97, 9.94;

2.56 ), каолинит Al2[OH]4Si2O5 (d/n 7.16 ) и др. [2].

- 77 В мире научных открытий, 2010, №4 (10), Часть Для изучения поведения изученных минералов при различных температурах был проведен тер мический анализ, проведенный в Институте природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН м. н.

с. Филенко Р. А. По термограмме отчетливо видно уменьшение массы приблизительно пробы на 28%, что возможно связано с потерей кристаллогидратной воды. Изменение массы происходит в 3 ступени:

при 118°, 164° и 250° С. По данным стандартных термограмм при при ~118° С происходит процесс де гидратации госларита, при 260° С – дегидратация эпсомита [3].

В результате проведенных исследований можно сделать вывод о том, что изученное минерало образование представляет собой смесь сульфатов магния и цинка, сульфаты магния присутствуют в минерале с различным числом кристаллогидратной воды, последовательность и условия их образова ния предстоит в дальнейшем изучить.

Список использованных источников 1. Юргенсон Г. А., Сергутская О. С. Сульфаты магния и цинка в продуктах современного мине ралообразования из временных водотоков на техногенном делювии в прибрежной зоне водоема Шер ловогорского карьера. Минералогия и геохимия ландшафта горнорудных территорий. Современное минералообразование: труды II Всероссийского симпозиума с международным участием и VIII Все российских чтений памяти А. Е. Ферсмана 24-27 ноября 2008г. Чита, Россия. Чита: 2008. – С. 133-158.

2. Михеев В.И. Рентгенометрический определитель минералов. - М.: Государственное научно техническое издательство литературы по геологии и охране недр. – 1957. -858 c.

3. Термический анализ минералов и горных пород. Л., «Недра», 1974. 399 с.

УДК 665.662. Н.М. Серская, Ю.С. Сиягин, Ю.Л. Зотов Волгоградский государственный технический университет г. Волгоград, Россия ВАРИАНТ ИЗМЕНЕНИЯ СХЕМЫ ПОЛУЧЕНИЯ СТРИППИНГ-ПАРА ЗА СЧЕТ ТЕПЛА ЭКСТРАКТА, ОТХОДЯЩЕГО С УСТАНОВКИ ДУОСОЛ-ОЧИСТКИ Рассмотрены варианты повышения эффективности работы установки Дуосол-очистки. Пред ложен способ совершенствования процесса селективной очистки парными растворителями путем изменения схемы получения стриппинг-пара за счет тепла отходящего с установки экстракта.

В настоящее время на установках дуосол-очистки стриппинг-пар получают подогревом, испа рением и перегревом селектовой воды (условно чистой) за счет подачи острого пара в трубный пучок.

Кондиции получаемого пара-150оС, расход около 1500 кг/час. Полученный стриппинг-пар использует ся в колоннах на установке.

Известно, что экстракт выходит из колонны с температурой 300оС и охлаждается оборотной во дой до температуры 150оС. Расчет показывает, что количество тепла отводимого, таким образом, от экстракта на 20-30% превышает потребности тепла на генерацию стриппинг-пара. В этой связи нами рассмотрен вариант использования отходящего экстракта для генерации стриппинг-пара.

Для этого экстракт насосом подается в трубный пучок парогенератора, где отдает свое тепло, нагревая, испаряя и перегревая селектовую воду и генерируя стриппинг-пар.

Предложенный вариант требует капиталовложений на переобвязку трубопроводов, приобрете ние нового трубного пучка.

Экономический эффект от использования предложения ожидается от экономии покупного теп ла на генерацию стриппинг-пара.

Предварительные расчеты показали, что при генерации стрипинг-пара с затратами 1000 Гкал/ч годовой экономический эффект от реализации предложения может составить около 3 000 тыс. руб. в год.

- 78 В мире научных открытий, 2010, №4 (10), Часть УДК 543.257. Е.Г. Фёдорова Ангарская государственная техническая академия г. Ангарск, Россия ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА ГРАФОВ ДЛЯ ОПИСАНИЯ ИОНОСЕЛЕКТИВНЫХ МЕМБРАН Целью работы является разработка теоретического описания формирования сигнала реакций потенциалобразования ионоселективных мембран, содержащих редокс-систему, с использованием метода графов.

Весь этот процесс можно представить в виде схемы маршрута, в котором точка «отправления»

будет отвечать моменту контакта исследуемого раствора и мембраны, а точка «прибытия» - детектиро ванию сигнала по образующейся аналитической форме в условиях равновесия. Этот процесс в матема тической форме можно описать, используя метод графов.

В общем виде суть реакции потенциалобразования может быть описана следующей схемой: (за ряды для простоты опущены) М ( ) nL(o ) MLn (o ) где M- определяемый металл, L(o ) - нейтральный ионофор органической (мембранной) фазы лиганд.

Термодинамический цикл этой гетерогенной реакции может быть представлен схематично сле дующим образом:

n ( ) М ( ) nL( ) MLn( ) n (o ) М (o ) nL( o) MLn (o ) где n - константа устойчивости комплекса MLn в водной ( ) или мембранной (o) фазах.

Из всех типов химических реакций, используемых в количественном анализе, окислительно восстановительные (редокс) – наиболее сложные по механизму. Отсюда следует интерес рассмотрения механизма редокс-реакций в объеме двойного диффузионного слоя на границе раздела двух несмеши вающихся растворов электролитов (ГРДНРЭ) с применением метода графов.

На окислительно–восстановительный потенциал системы будут влиять любые объемные хими ческие реакции окисленной или восстановительной формы, в том числе реакция комплексообразова ния:

k Fe(3 ) Fe 2 L(O ) Fe 3 L(O ) Fe(2 ) (1) k с константой устойчивости комплекса:

Fe 3 L(O ) k 1 (2) Fe(3 ) Fe 2 L(O ) k Конкурирующая окислительно-восстановительная реакция может быть представлена уравнени ем:

Fe(3 ) e Fe(2O ) (3) значение потенциала определяется следующим уравнением:

Fe E E 0 0,059 lg n 0,059 lg (4) Fe Таким образом, окислительно-восстановительный потенциал системы, и следовательно интервал измеряемых значений потенциала будет зависеть от соотношения FeY / Fe Y 2 в растворе. Под влиянием комплексообразования окислительно-восстановительный потенциал соответствующих сис тем смещается в сторону отрицательных значений, так как комплекс с ионами металла в окисленной - 79 В мире научных открытий, 2010, №4 (10), Часть форме более устойчив, по сравнению с комплексом восстановителя. Это имеет место в системе FeY / Fe Y 2 [1]. В силу того, что:

E 0 Fe 3 / Fe 2 = +0,771В, E 0 FeY / FeY 2 = +0,133В система FeY / Fe Y 2 принципиально способна восстановить Fe (III) до Fe(II).

Основываясь на принципе детальных равновесий по отношению к рассматриваемой системе, со отношение между её компонентами, учитывающем возможность образования комплексов Fe3+L(O) и Fe3+L(), можно описать посредством матрицы инцидентности:

Fe3+L(O) Fe3+L() Fe3+() Fe3+(O) Fe3+L(O) 1 1 0 Fe3+L() 1 1 1 Fe3+() 0 1 1 Fe3+(O) 1 0 0 Данной матрице отвечает граф, где переход от одной вершины к другой может быть описан в математической форме с использованием параметров, учитывающих роль L(O) и L() исходя из закона действующих масс, а также учитываются химические, инструментальные, масштабирующие особен ности системы и т.д. Ориентированный граф описывает процессы протекающие при ионометрическом детектировании ионов Fe3+, по окислению им лиганда фазы мембраны, где Fe2+L(O) – лиганд фазы мембраны, представляющий собой комплексонат (ЭДТА) железа (II) - (FeY2-), и является восстанови телем для Fe3+ фазы электролита, где Fe3+L(o) – потенциалопределяющий комплекс (FeY -).

Для ориентированного графа справедливо условие эквивалентности двух путей, ведущих от 3 вершины Fe( ) к вершине Fe L(O ) :

}={Путь } Fe(3 ) Fe 3 L( ) Fe 3 L(O ) Fe(3 ) Fe (3O ) Fe 3 L(O ) {Путь Математический эквивалент этого тождества может быть записан на основе правила, закона дей ствующих масс:

k 4 Fe (3 ) Fe 2 L( ) · k 2 Fe 3 L = k 3 Fe(3 ) · k1 Fe (3O ) Fe 2 L(O ) (5) где k1;

k2;

k3;

k4;

… - константы скоростей соответствующих реакций Полагая сигналопределяющим фактором Fe 3 L( O ), находим из уравн.(5):

Fe Fe L Fe 3 2 L Fe L (6) Fe Fe O 3 O Используя закон действующих масс, а также константы распределения и устойчивости:

Fe L Fe Fe L 3 L ( ) 2 (7) Fe Fe L Fe 3 2 ( ) ( ) Fe подставляем в выражение (6) и получаем:

(O ) 1 Fe ( ) Fe L Fe L FeFe L Fe 3 1 Fe (8) O 1 1 3 Расчет цикломатического числа для графа, приведенного на рисунке 1, по [2] равен:

=r-s+e, где r,s и e – количество ребер, вершин и связей.

=4-4+4=4 (9) Следовательно, для математического описания рассматриваемой системы с помощью уравнения (8) необходимо знать только четыре параметра: константа распределения 1, константы устойчивости 1, 2 (величины доступные в справочной литературе), а также Fe 3, величина определяемая экспе риментатором.

- 80 В мире научных открытий, 2010, №4 (10), Часть В зависимости от имеющейся исходной информации, т.е. о механизме реакции потенциалобра зования, о параметрах равновесия реакции, о коэффициентах реакций и т.п., имеются различные воз можности оценки влияния на сигнал данной информации. Получить необходимые результаты можно с помощью варьирования условий функционирования мембраны, выбором условий реакции, учитывая избирательность мембраны.

Список использованных источников 1. Аналитическая химия. Химические методы. / Под ред. Петрухина М.:Химия, 1992, 400с.

2. Яцимирский К.Б. Применение метода графов в химии. –Киев: Наукова думка, 1971. – 234с.

УДК 547. А.К. Мазитова, Е.А. Буйлова, Д.Р. Галиева, Г.Ф. Аминова Уфимский государственный нефтяной технический университет г. Уфа, Россия СИНТЕЗ 3-МЕРКАПТО-1,2,4-ТРИАЗИНОНОВ- НА ОСНОВЕ – КЕТОКИСЛОТ Приводятся результаты исследования методов синтеза производных 3-меркапто-1,2,4 триазинона-5 на основе -кетокислот и тиосемикарбазида.

По литературным данным известно, что 1,2,4-триазины проявляют высокую биологическую ак тивность [1-2]. Они предложены в качестве гербицидов, фунгицидов, регуляторов роста и других био логически активных веществ. Поэтому синтез производных несимметричных триазинов и исследова ние возможных областей их применении является актуальной задачей.

В настоящей работе приводятся результаты исследования методов получения производных 3 меркапто-1,2,4-триазинона-5. Циклоконденсацией альфа-кетокислот с тиосемикарбазидом нами полу чены 3-меркапто-1,2,4-триазиноны-5:

H O OH O N SH C S C NH + N C NH H2N R N O R 1– где R = СН3 (1);

i-C3H7 (2);

i-C4H9 (3);

t-C4H9 (4) С целью определения условий, позволяющих получить целевые триазины с максимальным вы ходом, изучено влияние мольного соотношения реагентов, природы растворителя, температуры, про должительности реакции и порядка загрузки реагентов.

Исследование влияния мольного соотношения реагентов на выход производных 3-меркапто 1,2,4-триазинона-5 показало, что наибольший выход продукта достигается при эквимолярном соотно шении тиосемикарбазида и альфа-кетокислоты.

При исследовании влияния природы растворителя в качестве последних нами опробованы вода, этанол, ДМФА, ДМСО. 3-Меркапто-1,2,4-триазиноны-5 с максимальным выходом получены при про ведении реакции в водной среде. При изучении влияния температурного режима и продолжительности реакции показано, что реакцию необходимо проводить при 1000С в течение 3 часов.

Установлено, что на протекание реакции существенное влияние оказывает также порядок за грузки реагентов. Для получения меркапто-1,2,4-триазинов с максимальным выходом необходимо до бавлять тиосемикарбазид в раствор альфа-кетокислоты.

Таким образом, максимальный выход целевых продуктов 1 – 4 достигается при проведении син теза при следующих условиях: мольное соотношение тиосемикарбазида и альфа-кетокислоты 1 : 1, растворитель – вода, циклизующий агент - гидрокарбонат натрия, температура 1000С, продолжитель ность синтеза 3 часа.

Синтезированные 3-меркапто-1,2,4-триазиноны-5 представляют собой твердые вещества, окра шенные в цвета от белого до оранжевого с различной растворимостью в органических растворителях и в воде. Физико-химические и спектральные характеристики их приведены в таблице.

- 81 В мире научных открытий, 2010, №4 (10), Часть Для синтезированных соединений проведены предварительные испытания пестицидной актив ности. Полученные результаты позволяют сделать вывод о том, что высокую гербицидную активность проявляет 3-меркапто-6-метил-1,2,4-триазинон-5 (1).

Таблица Физико – химические и спектральные характеристики производных 3-меркапто-1,2,4-триазинона- H O N SH N R N ИК – спектр, см- № R Молек.масcа Темпе- Вы-ход, УФ-спектр, нм ратура пл., в% С 1 СН3 143 217-219 80 190,275,310 1670,1270, 2 i-C3H7 171 132-134 80 195,280,319 1675,1270, 3 i-C4H9 185 160-162 74 190,270,315 1690,1260, 4 t-C4H9 185 280-282 79 192,270,320 1675,1250,3210, Список использованных источников 1. Мельников Н.Н, Новожилов К.В. и др. Справочник по пестицидам. – М.: Химия, 985. – 352с.

2. Мазитова А. К., Хамаев В.Х. несимметричные триазины. Получение, свойства и применение.

– Уфа: реактив, 1999. – 112.

УДК 541.18546. И.Н. Андреевская, Ю.И. Сухарев, И.Ю. Апаликова, И.Ю. Лебедева Челябинский государственный университет г. Челябинск, Россия ИЗУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ ОКСИГИДРАТНЫХ СИСТЕМ Дано теоретическое объяснение пикообразных скачков тока на кинетических кривых электро проводности оксигидратов иттрия и циркония на основе представлений о явлениях капиллярного электроосмоса дисперсионной среды и поляризации двойного электрического слоя. Установлена связь данного эффекта с процессами геометрического роста полимерных фрагментов. Проведен сравни тельный анализ процессов, протекающих в гелях кремневой кислоты и оксигидратов иттрия и цирко ния.

Формирование оксигидрата циркония, иттрия и кремния в процессе осаждения сопровождаются образованием мезофаз. Проведенными экспериментами было доказано, что во всех гелевых системах обнаружены спиралеобразные надмолекулярные образования. В теории автоволновых химических ре акций спиралеобразные формы изменения концентрационного поля во времени получили название пейсмекеров.

Исследования кинетики электропроводности оксигидрата иттрия и циркония в постоянном электрическом поле представлены в работе о нелинейности гелевых оксигидратных систем [1].

В эксперименте был использован прибор для измерения электропроводности, состоящий из по лой трубки, на концах которой закрепляли круглые платиновые электроды (R = 0,4 см). Контакты элек тродов подключали к электронному блоку с постоянным выходным напряжением, равным 1 В. Свеже приготовленный гель помещали в полую трубку, для измерения электропроводности использовали специально сконструированный электронный блок. Расстояние между электродами принимали равным 0,8 см, 5,6 см, 6,9 см. Трубку с оксигидратом закрепляли на механической качающейся мешалке для предотвращения расслоения.

В результате измерений были построены кинетические кривые электропроводности оксигидрата иттрия и циркония, наблюдались острые пикообразные изменения, как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения значений электропроводности.

- 82 В мире научных открытий, 2010, №4 (10), Часть Щелочные ионы натрия в дисперсионной среде электрического поля перемещаются от анода к катоду [2]. Далее щелочные ионы в слабощелочной среде попадают в поле действия сил (ван-дер ваальсовых, кулоновских) спиралеобразных закруток, которые формируются по вероятной схеме хи мических реакций [1].

Как мы полагали, при захвате ионов спиралеобразными фрагментами формируются активные сорбционные комплексы с нескомпенсированным зарядом, которые могут периодически поворачивать полимерный фрагмент после достижения некоторого критического состояния величины заряда. В элек трическом поле это приводит к кратковременному перекрыванию потока ионов к электродам и неко торому избыточному выбросу ионов натрия в сторону платиновых электродов (десорбция катионов при разрушении сорбционного комплекса) [1].

Исследована кинетика электропроводности геля кремневой кислоты. Значения электропроводно сти фиксировались электронным блоком, но вместо круглых платиновых электродов, использовали коаксиальный электрод.

В отличие от оксигидратов иттрия и циркония силикагель имеет жесткую структуру, то есть его пейсмейкеры связаны между собой и образуют жесткий «каркас». Из-за жесткой сшивки матрицы по лимерный фрагмент не может вращаться в пространстве, но может определенным образом осциллиро вать (колебаться) при адсорбции катионов в щелочной среде, что фиксируется в виде небольших пиков на кинетических кривых изменения электропроводности.

Замеры электропроводности на этом электронном блоке для оксигидратов иттрия и циркония проводили с интервалом в 30 или 10 секунд в течение трех часов, а для силикагеля с интервалом в мин в течение 25 часов. Для более полного анализа процессов, протекающих в гелевой фазе, временной интервал между замерами сокращен, для чего создана установка на основе модуля Е-270, с частотой опроса 5 замеров в секунду.

Для согласования модуля Е-270 с датчиком проводимости разработали внешнее устройство с не зависимым питанием. Диапазон изменения напряжения на электродах может меняться от 0,5 до 1,5 В, а диапазон измеряемых токов от 0 до 200 мкА.

Использование прибора на основе модуля Е-270 позволило резко улучшить разрешение снимае мых кривых изменения электропроводности оксигидрата иттрия, циркония и кремния.

В пространстве электродной ячейки протекают тонкие процессы структурирования геля, а имен но процессы их самопроизвольной полимеризации и деструкции, приводящие либо к увеличению дли ны спиралеобразных фрагментов, либо к уменьшению. Одновременно под действием разности потен циалов возникает диффузия ионов дисперсионной среды через спиралеобразные фрагменты мембран ного геля и скольжение жидкости в диффузном слое, прилегающем к двойному электрическому слою (ДЭС) фрагментов. Это скольжение приводит в движение всю жидкость, заполняющую пористое про странство.


Данный эффект называется капиллярным электроосмосом [3]. При этом возникает поляризован ный ДЭС на всех разноразмерных фрагментах. Поляризация связана с отклонением ДЭС от равновес ного значения. Возникают множественные индуцированные дипольные моменты (ИДМ), равные q, на удлиненных ( ) полярных фрагментах вызванные поляризационным зарядом q [4]. Ясно, что данное явление резко интенсифицируется явлениями адсорбции в структуру ДЭС катионов в щелочной среде или анионов в кислой среде. Под влиянием возникшего ИДМ фрагменты геля поворачиваются перпендикулярно полю, но при этом структура поляризационных полей мгновенно разрушается вслед ствие прекращения движения ионов (распад адсорбционных комплексов), и диполи молекулярных фрагментов занимает прежнее положение, а на них возникают новые ИДМ. При разрушении адсорбци онных комплексов высвобождаются катионы и анионы, ранее связанные в индуцированном дипольном комплексе. Ионы регистрируются прибором в виде всплесков тока. Новая установка на базе модуля Е 270 позволяет устойчиво фиксировать такие тонкие эффекты в гелях во времени.

Ясно, что амплитуды и частота выбросов тока отражают внутреннюю организацию геля и его самоорганизацию во времени. Именно подобные явления зафиксированы нами.

По-видимому, можно говорить о наблюдаемом пульсационном периодическом характере явле ния капиллярного электроосмоса в оксигидратах иттрия и циркония в постоянном электрическом поле.

С увеличением времени выдержки геля, меняется ток насыщения, а также увеличивается период вспле сков тока, имеющих одинаковые амплитуды, что связано с самоорганизующим характером оксигидра та, геометрическим ростом его фрагментов. Кроме того, при этом уменьшаются амплитудные характе ристики тока во времени. Математическое описание возникновения ИДМ, описанное нами ранее, оста ется справедливым [4].

Для силикагелей характер кинетических кривых электропроводности не изменился, что подтвер дило существование жесткой сшивки матрицы, приводящей к невозможности поворота полимерных фрагментов, и отразилось в виде небольших пиков на кинетических кривых электропроводности.

- 83 В мире научных открытий, 2010, №4 (10), Часть В процессе исследования установлена связь геометрического роста полимерных фрагментов со скольжением жидкости в пористом пространстве. Проведен сравнительный анализ процессов, проте кающих в гелях кремневой кислоты и оксигидратов иттрия и циркония.

Работа выполнена в рамках реализации ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры иннова ционной России» на 2009 – 2013 годы.

Список использованных источников 1. Сухарев Ю.И., Марков Б.А. Нелинейность гелевых оксигидратных систем. – Екатеринбург:

УрО РАН, 2005. – С. 468.

2. Сухарев Ю.И., Сухарева И.Ю., Кострюкова А.М., Марков Б.А. Теоретическое рассмотрение электофоретических периодических характеристик гелей оксигидрата иттрия и циркония.//Известия Челябинского научного центра УрО РАН, 2003. – № 2. – С.1-10.

3. Духин С. С., Дерягин Б. В. Электрофорез. М.: Наука, 1976. – С. 4. Фридрихсберг Д. А. Курс коллоидной химии. – СПб.: Химия, 1995. – С.243-245.

УДК 54- М.Н. Котельникова Астраханский государственный университет г. Астрахань, Россия ОЦЕНКА ВКЛАДА ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХСВОЙСТВ КОМПОНЕНТОВ В ПРОЦЕСС ПЕНООБРАЗОВАНИЯ АМИНОВЫХ РАСТВОРОВ Проведено математическое моделирование оценки влияния сольвофобных процессов на пенообразование. Установлена взаимосвязь между дипольным моментом различных соединений, потенциалом Леннарда-Джонса, поляризуемостью веществ, полярностью растворителей, способностью образования устойчивой пены и временем ее жизни.

Вспенивание растворов алканоламинов— одна из главных проблем эксплуатации установок очистки газа. Вспенивание происходит чаще всего в абсорберах, реже — в десорберах и проявляется в резком увеличении объема пены на контактных тарелках, увеличении перепада давления в аппарате, появлении уровня жидкости в сепараторе очищенного или кислого газов. Следствием этого является повышенный унос абсорбента с газом, снижение производительности установки по газу.

Целью данной работы явилась оценка вклада сольвофобных взаимодействий, а также наличия пространственной сетки водородных связей у растворителя, в процесс пенообразования соединений, содержащих моноэтаноламин (МЭА), диэтаноламин (ДЭА), триэтаноламин (ТЭА), N-оксиэтил – – азолизон, N – оксиэтилпиперазин, N,N – бис – оксиэтилимидазолин, триоксиэтилэтилендиамин, триоксиэтилэтилендиамин, N,N/ - бис (2 – оксиэтил) – пиперазин, N – оксиэтилимидазолидон, бисоксиэтиламиноэтиловый эфир.

Вероятность формирования пены в водном растворе можно представить общей формулой (с,, р, Е, pH, T,, 0, r, z, z, q i, K x ), (1) где – вероятность формирования пены;

с – концентрации отдельных веществ в водном растворе;

– поляризуемость молекул;

р – дипольные моменты молекул, составляющих раствор;

Е – потенциал Леннарда-Джонса;

рН – водородный показатель раствора;

Т – температура;

– ионная сила раствора;

r – диэлектрическая проницаемость;

0 – диэлектрическая постоянная;

z+, z- - заряды катиона и аниона у солей в водном растворе;

qi – заряды частиц;

Кх – сумма координационных чисел сольватации аниона и катиона.

Величины, составляющие формулу (1), могут быть легко представлены из экспериментальных данных (с, рН, Т), взяты из справочников (, 0, Кх, z+, z-), а для расчета остальных могут быть использованы приведенные ниже уравнения:

NA Рэ 4 0 r, (2) Mr где – плотность вещества, NA – постоянная Авогадро, – поляризуемость молекулы, Mr – молярная масса вещества, r – диэлектрическая проницаемость.

Диэлектрическая проницаемость r может быть оценена из закона Кулона.

q1q F. (3) 4 0 r r - 84 В мире научных открытий, 2010, №4 (10), Часть Количественной характеристикой энергии ван-дер-ваальсова взаимодействия является потенциал Леннарда-Джонса C B E 12, (4) r r где С – константа дисперсионного притяжения, В – константа отталкивания, r – расстояние между центрами взаимодействующих групп.

Константа дисперсионного притяжения для многоэлектронных систем может быть выражена по формуле Кирквуда-Мюллера 1 С 6mc 2, (5) 1 / 1 2 / где m – масса электрона, с – скорость света, 1, 2 – поляризуемости, 1, 2 – диамагнитные восприимчивости взаимодействующих частиц. Таким образом, константа С рассчитывается из свойств отдельных частиц.

Потенциал Леннарда-Джонса имеет минимум для значений r, при которых производная dE dr обращается в нуль [3]:

C E, (6) 2r Наличие пространственной сетки водородных связей обуславливает большое поверхностное натяжение растворителя. Поверхностное натяжение тем выше, чем сильнее взаимодействия между молекулами или другими частицами, формирующими фазу. Процесс формирования пен идет при низких значениях поверхностного натяжения, следовательно, и при низких значения потенциала Леннарда-Джонса.

Особой практической значимостью в процессах аминовой очистки газа, обладает диэтаноламин.

В системах аминовой очистки газа присутствуют углекислый газ и сероводород, которые в водных растворах находятся в виде H2CO3 и H2S. При диссоциации последних образуются ионные пары.

CH2CH2OH HOCH2CH + H2CO3 + HN HCO NH CH2CH2OH HOCH2CH CH2CH2OH HOCH2CH + H2S + HN HS NH CH2CH2OH HOCH2CH Также можно записать и схему образования ионного ассоциата с общеизвестным индикатором метиловым оранжевым H3C CH2CH2OH N N N HSO3 + HN CH2CH2OH H3C H3C CH2CH2OH - + N N N SO3 H2N CH2CH2OH H3C Для моделирования пенообразования нами были использованы последние реакции.

Поскольку соединения 4-10 относятся к классу спиртов, но эти вещества не являются общедоступными, то нами было решено исследовать следующие системы, в состав которых входят наиболее распространенные и доступные вещества:

1) ДЭА – вода – метиловый оранжевый – метанол;

2) ДЭА – вода – метиловый оранжевый – этанол;

3) ДЭА – вода – метиловый оранжевый – пропанол;

4) ДЭА – вода – метиловый оранжевый – бутанол;

5) ДЭА – вода – метиловый оранжевый – пентанол.

Для оценки возможности формирования пены в системах «вода - диэтаноламин – метиловый оранжевый - спирты» были рассчитаны, с использованием уравнений (1) – (6), такие характеристики, как поляризуемость и потенциал Леннарда-Джонса по энергетическим индексам, полученным с использованием квантово-химических расчетов, которые были проведены в нескольких программных пакетах. В Chem Office-2004 проводилось построение молекул, а последующая оптимизация и - 85 В мире научных открытий, 2010, №4 (10), Часть минимизация энергии, а также уточнение геометрических составляющих и тепловых характеристик проведены в Gamess. Основным методом расчета был полуэмпирический PM3 в приближении Хартри Фока (таблицы 1-2).

Таблица Физико-химические характеристики соединений 1- Поляризуемость, 10-45, Pe, суммарный дипольный Энтальпия Дж/м момент молекулы образования, № -H, кДж/моль 215.17 1,334 1, 418.65 1,140 0, 623.65 2,387 5, 374.03 1,477 94, 216.98 2,403 9, 580.27 1,749 1, 622.43 2,100 423, 379.88 2,019 0, 416.43 2,986 0, 601.96 2,244 0, Таблица Рассчитанный потенциал Леннарда-Джонса для систем «ДЭА – вода – метиловый оранжевый – спирт»

Pe, суммарный Поляри- Потенциал Леннарда- Потенциал дипольный зуемость Джонса для системы Леннарда-Джонса момент молекулы «ДЭА – вода – для системы «ДЭА – Спирт молекулы спирта, метиловый вода – метиловый 1045, Дж/м спирта оранжевый – спирт», оранжевый – спирт», Е1017, Дж Е, эВ 1,946 2,90 13,77 метанол 2,182 3,60 8,20 этанол 1,538 4,60 4,10 пропанол 2,000 5,44 2,61 бутанол 1,979 7,02 1,32 пентанол Данные по физико-химическим характеристикам, приведенные в таблицах 1-2, были использованы для оценки способности пенообразования систем 1-5.

В 10 см3 воды вносили по 0,5 см3 ДЭА, по 4 см3 10-3 метилового оранжевого и по 1 см3 1 из растворителей. Пропускали воздух при скорости 2 дм3/мин в течение 1 мин. Фиксировали высоту пены. В таблице 2 приведены характеристики изучаемых систем и значения высот образования пены.


Таблица Значения высот образования пены в системах 1- Система Высота столба пены, см ДЭА – вода – метиловый оранжевый – метанол ДЭА – вода – метиловый оранжевый – этанол 7,5- ДЭА – вода – метиловый оранжевый – пропанол 8- ДЭА – вода – метиловый оранжевый – бутанол 20- ДЭА – вода – метиловый оранжевый – пентанол 25- Таким образом, было проведено математическое моделирование процессов формирования пены, за основу которого были взяты физико-химические свойства компонентов, содержащихся в растворе.

Список использованных источников 1. Структурная самоорганизация в растворах и на границе раздела фаз / Отв. ред. А.Ю. Цивадзе.

– М.: Издательство ЛКИ, 2008. – 544 с.

2. Герасимов Я.И. Курс физической химии / Я.И. Герасимов. – М.: Химия. – 1970. – 592 с.

- 86 В мире научных открытий, 2010, №4 (10), Часть УДК 664. Е.В. Лоскутова, Н.В. Бабий, Д.Б. Пеков, И.В. Бибик Дальневосточный государственный аграрный университет г. Благовещенск, Россия НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЕ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ КОНДИТЕРСКИХ ИЗДЕЛИЙ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ Одним из ведущих направлений пищевой технологии является разработка и организация про мышленного производства функциональных продуктов для различных групп населения в соответствии с требованиями современной науки о питании. В статье говорится о разработке технологии произ водства кондитерских изделий обогащенных арабиногалактаном.

В настоящее время перед человечеством стоит глобальная проблема дефицита продуктов пита ния, что во многом обусловлено ростом народонаселения Земли и отвлечением значительной доли продовольственных ресурсов на технические цели. Наряду с недостатком продовольственного сырья важнейшей проблемой является обогащение продуктов питания биологически активными компонента ми, способными улучшить многие физиологические процессы в организме человека, повысить защит ные системы организма адекватно отвечать на неблагоприятные воздействия окружающей среды, сни жая риск развития алиментарно-зависимых заболеваний.

Среди перспективных видов дополнительного сырья для кондитерского производства практиче ский интерес представляют введение пищевых волокон в рацион в составе пищевых продуктов. Пище вые волокна - сложные углеводы, которые не перевариваются в желудочно-кишечном тракте человека.

Пищевые волокна принято делить на шесть видов: целлюлозу, клетчатку, гемицеллюлозу, пектины, лигнин и так называемые слизи и камеди.

Введение в рацион оптимального количества пищевых волокон помогают избежать многих забо леваний толстой кишки, возникающих из-за того, что ее слизистая оболочка постоянно соприкасается с продуктами обмена веществ, с токсинами и канцерогенами, загрязняющими пищу. Присутствие боль шого количества пищевых волокон сводит риск заболеваний к минимуму. Они прекрасно нормализу ют обмен веществ, поглощают холестерин и желчные кислоты, что способствует оттяжке этих веществ из печеночно-кишечного кругооборота желчи. В этом случае положительным моментом является воз можность использования при производстве кондитерских изделий арабиногалактана, природного ис точника растворимых пищевых волокон, получаемого ЗАО «Аметис» из древесины лиственницы Да урской.

Целью исследований явилось исследование возможности использования арабиногалактана при производстве кондитерских изделий.

Арабиногалактан относится к водорастворимым полисахаридам, представляет собой сухой, не смачиваемый порошок, с легким хвойным запахом и сладковатым вкусом. Легко растворяется в воде и образует раствор с низкой вязкостью. Его макромолекула состоит из остатков арабинозы и галактозы в соотношении 1:75 [1]. Многочисленные исследования установили, что арабиногалактан может входить в со став пектиновых веществ либо как мономерная единица макромолекулы пектиновых веществ, либо как моносахаридный остаток неусвояемых полисахаридов [2-4]. Суточное потребление пектиновых веществ должно составлять 4-6 г. Это же количество приходится на арабиногалактан вследствие аналогичности их химического состава.

При разработке технологий бисквитных полуфабрикатов изучали влияние порошков из голубики и арабиногалактана на свойства теста и качество готовой продукции. Добавки вносили в количестве 3 8% от массы сухих веществ в рецептуре, с заменой равных по массе долей муки и сахара. За базовые были выбраны современные технологии бисквитного и песочного полуфабрикатов, гарантирующие равномерное дозирование компонентов рецептуры и стабильное качество готовых изделий.

Особенностью технологии бисквитного полуфабриката явилось внесение добавок в подогретый до температуры 40-450С меланж перед сбиванием яично-сахарной массы на 10-15 мин для обеспечения набухания.

Определены закономерности изменения свойств бисквитов от химического состава и количества вносимых порошков. При внесении добавок из плодов голубики в дозировке 3-5%, из смеси плодов голубики и арабиногалактана – 3-7% наблюдается уменьшение плотности и незначительное повыше ние эффективной вязкости теста. Снижение плотности, по-видимому, связано с увеличением содержа ния в пенной системе мелких воздушных пузырьков вследствие того, что полисахариды порошков, ад сорбируясь на поверхности раздела фаз газ/жидкость и взаимодействуя с белками яиц, повышают - 87 В мире научных открытий, 2010, №4 (10), Часть прочность оболочки межфазного слоя воздушных пузырьков, тем самым, препятствуя их коалесцен ции.

Полученный продукт обладает широким спектром профилактических свойств и может быть ре комендован для употребления различными группами населения в качестве функционального питания.

Список использованных источников 1. Дудкин М. С. Успехи химии гемицеллюлоз / М.С. Дукин //Химия древесины. – 1971. - № 8. - с. 5 22.

2. Keegstra К. et. al. The Structure of Plant Cell Walls. A Model of the Walls of Suspension-cultured Sycamore Ocular Components. (PI. physiol.-1973, Vol. 51 P. 188-196) 3. Stoddart R. W., Barrett A. Y. Pectin Polysaccharides of Growing Plant Tissues. Biochem. Y. 1987. Vol.

102, P. 194- 4. Trowell N. Definition of Dietary Fiber and Hypotheses That It Is a Protective Factor in Certain Diseases.

Amer. Y. clin. Nutr. 1976. Vol. 29, p. 417-427.

УДК 547.546 + 547.822.7 + 547.655.1 + 548.539. А.Ю. Медведева, Ю.М. Атрощенко, И.В. Шахкельдян, И.Е. Якунина, Н.М. Мандрико, Н.Д. Стемпинь Тульский государственный педагогический университет им. Л.Н. Толстого г. Тула, Россия СИНТЕЗ ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНЫХ 3-АЗАБИЦИКЛО[3.3.1]НОНАНОВ НА ОСНОВЕ 5,7-ДИНИТРО-8-ОКСИХИНОЛИНА Гетероаналоги бицикло[3,3,1]нонана находят применение в качестве биологически активных веществ. Поэтому расширение круга соединений этого класса и изучение их свойств является акту альной задачей. В настоящей работе представлены результаты по синтезу большого ряда замещен ных 3-азабицикло[3,3,1]нонана на основе производных 5,7-динитро-8-оксихинолина.

Одним из перспективных классов химических веществ являются 3-азабицикло[3,3,1]нонаны, среди производных которых найдены новые эффективные фармакологически активные вещества, ис пользуемые при лечении сердечнососудистых и желудочно-кишечных заболеваний, а также в качестве нейротропных и психотропных средств и др.

Ранее нами был осуществлён синтез 3-азабицикло[3.3.1]нонанов конденсацией Манниха анион ных аддуктов 2,4-динитрофенола и 2,4-динитронафтола [1-3]. Универсальность разработанной методи ки заключается в получении гетероциклов на основе 5,7-динитро-8-оксихинолина, что позволяет рас ширить спектр исследуемых соединений.

Исходным соединением для получения диазатрициклов (III) являлся 5,7-динитро-8-оксихинолин (I), который был синтезирован по литературной методике нитрованием 8-оксихинолина, Т пл. 276 2790С (разл.) [4]. Схема синтеза 11-R-1,9-динитро-13-(2-оксопропил)-6,11-диазатрицикло-[7.3.1.02,7] тридека-2,4,6-триен-8-онов (III) включает две стадии. На первой стадии при действии этоксида натрия на раствор 5,7-динитро-8-оксихинолина в безводном ацетоне образуются анионные -аддукты Янов ского (II). Дальнейшее превращение аддуктов (II) осуществляли в условиях конденсации по Манниху с формальдегидом и первичными аминами в водноэтанольном растворе, при подкислении которого вы падают целевые продукты (III). После перекристаллизации из пропанола-2 выход составляет 55-65 %.

- 88 В мире научных открытий, 2010, №4 (10), Часть Так в спектре соединения 11-изобутил-1,9-динитро-13-(2-оксопропил)-6,11-диазатрицикло [7.3.1.02,7]-тридека-2,4,6-триен-8-она в ароматической области наблюдается три отдельных сигналов представленные в виде дублет дублетов при 8.08 м.д. (3J=8.4, 4J =1.3 Гц) и 8.87 м.д. (3J=4.6, 4J =1. Гц) протонов Н3 и Н5, соответственно, и 7.82 м.д. (3J=8.4, 4J =4.6 Гц) для протона Н4. Сигналы мости кового протона Н13 ( 4.01 м.д.) расщепляются в дублет дублетов (3J=6.2, 4J =3.5 Гц) из-за взаимодейст вия с метиленовыми протонами оксопропильной группы. Последние проявляются в спектре в виде двух дублет дублетов при 2.96 м.д. и 2.64 м.д. (2J=19.5, 4J =6.0, 3.8 Гц). Сигнал протонов COCH3 группы представлен как сильнопольные синглет при 1.99 м.д. Аксиальные и экваториальные прото ны NCH2-группы пиперидинового цикла образуют систему из четырёх дублетов (2J=10.7) при 3. (Н10e), 3.38 (Н10a), 3.45 (Н12a), 3.27 (Н12e). Сигналы протонов заместителя при атоме азота CH2 группы определяются как дублет дублета при 2.14 (3J=7.3, 4J =2.9 Гц). Мультипленый сигнал NCH2CH(CH3)3 расположился в области 1.39, а две метильные группы характеризуются двумя дубле тами с 3J=6.6 при 0.41 м.д. и 0.21 м.д.

На спектрах соединений 11-вторбутил-1,9-динитро-13-(2-оксопропил)-6,11-диазатрицикло [7.3.1.02,7]-тридека-2,4,6-триен-8-она и 11-фенилэтил-1,9-динитро-13-(2-оксопропил)-6,11 диазатрицикло-[7.3.1.02,7]-тридека-2,4,6-триен-8-она наблюдается двойной набор сигналов протонов как в алифатической, так и в ароматической областях. Это позволяет сделать вывод о наличии двух диастереомеров, находящихся в соотношении 1:1.

Индивидуальность и чистоту полученных соединений контролировали методом ЯМР 1H и ТСХ на пластинах Sorbfil UV-254, элюент – толуол-ацетон-гептан, 4:1:1.

Список использованных источников 1. Леонова О.В., Шахкельдян И.В., Грудцын Ю.Д., Атрощенко Ю.М., Аливанова Е.Н., Гитис С.С., Чудаков П.В., Никифорова Е.Г., Алёхина Н.Н., Каминская А.Я. // ЖОрХ. – 2001. - № 37. – С. 421.

2. Якунина И.Е., Шахкельдян И.В., Атрощенко Ю.М., Борбулевич О.Я., Нестеров В.В., Копы шев М.В., Троицкий Н.А., Ефремов Ю.М., Алифанова Е.Н., Субботин В.А. // ЖОрХ. – 2004. - № 40. – С. 266.

3. Юнусов М.С. // Химия в интересах устойчивого развития. – 1997. - № 5. – С. 47.

4. Бусев А.И. Синтез новых органических реагентов для неорганического анализа. М. изд-во МГУ. 1972. С. 31.

УДК631.526:543.383. З.Д. Онгарбекова Южно-Казахстанский государственный университет им. М. Ауезова г. Шымкент, Республика Казахстан СКРИНИНГ КУЛЬТУРНЫХ И ДИКИХ ВИДОВ РАСТЕНИЙ НА УСТОЙЧИВОСТЬ К ДЕЙСТВИЮ КУМКОЛЬСКОЙ НЕФТИ В данной статье проведен скрининг представителей флоры Южно-Казахстанской области и ряда основных видов культурных растений в условиях разных концентрации загрязнений почвы нефтью и дизельным топливом. Результатами скрининга дикорастущих видов флоры ЮКО на ус тойчивость к различным концентрациям нефти и дизельного топлива установлено, что к каждой концентрации загрязнителя соответствует группа доминантных видов растений. Исследования ми устойчивости культурных видов растений установлено, что многие зерновые, зернобобовые, мас личные и технические культуры обладают достаточно высокой толерантностью к действию высо ких доз сырой кумкольской нефти и дизельного топлива.

Фиторекультивация в общем цикле биорекультивации нефтезагрязненных почв занимает последующее после микробиологических мероприятий звено, которой отводится роль отпимизатора условий жизнедеятельности спонтанной и аугументированной микрофлоры.[2,4] Однако в реальных условиях растения-рекультиванты часто используются одновременно в составе консорциума с углеводород окисляющими микрорганизмами. Поэтому исследование устойчивости высших растений к различным условиям нефтезагрязнений является актуальной задачей, которое позволит определить теоретический список нефтетолерантных видов, представляющих практический интерес при создании адаптированных технологий биорекультивации нефтезагрязненных почв.[3]. В связи с этим нами проведен скрининг представителей флоры Южно-Казахстанской области и ряда основных видов культурных растений в условиях разных концентрации загрязнений почвы нефтью и дизельным топливом.

- 89 В мире научных открытий, 2010, №4 (10), Часть Исследования проводились в условиях вегетационных опытов на типичном сероземе в 2008- г.г.. Изученные концентрации нефти 1-15% и дизельного топлива – 0,1-5,0% были обоснованы результатами предыдущих исследований. В качестве объектов исследований служили 85 видов представителей флоры ЮКО и 19 культурных видов растений, возделываемые на территории области.

Для эксперимента отбирались семена урожая текущего года, собранные нами и предварительно проверенные на степень их кондиционности. Устойчивость изученных видов к различным концентрациям загрязнителей определяли по всхожести семян и реакции растений в ювенильных фазах роста и развития.

Результатами скрининга дикорастущих видов флоры ЮКО на устойчивость к различным кон центрациям нефти и дизельного топлива установлено, что к каждой концентрации загрязнителя соот ветствует группа доминантных видов растений. При этом, как и было ожидаемо, в направлении роста концентрационного градиента загрязнителей количество видов снижался от 7,1±0,5% до 99,6±4,9% при 1-10%-ом содержании нефти и от 12,3±1,1% до 98,5±6,7% при 0,2-3,0%-ом содержании дизельного то плива. Анализ видового состава доминантных групп показал, что толерантные к высоким дозам нефти и дизельного топлива виды растений являются представителями семейств злаковые – мятлик лукович ный (Poa bulbosa L.), свинорой пальчатый (Cenodon dachtylon L.), ячмень богдана (Hordeum bogdanii Wilensky), овсяница бороздчатая (Festuca sulcata Hack), кукуруза посевная (Zea mais L.), бобовые – лю церна посевная (Medicago sativa L.), донник белый (Melilotus albus L.), фасоль обыкновенная (Fasolus vulgare L.), соя посевная (Glycine max L.), нут посевной (Garbanzo) и сложноцветные – бодяк полевой (Cirsium arvense L.), василек растопыренный (Centaurea sguarroso Willd.), лопух большой (Arctium lappa L.), лопух войлочный (Arctium tomentosum Mill.), латук татарский (Latuca tatarica (L.) C.A. Mey), сафлор посевной (Carthamus tinctorius). Из культурных видов растений самым устойчивым оказался подсолнечник однолетний (Helianthus annuus) и хлопчатник длинноволокнистый. Полученные резуль таты показывают, что более 50 видов дикорастущих видов растений заслуживают внимания на предмет изучения их рекультивационных качеств при условиях 1-4% нефтезагрязнений, а при 5-6% - 15-20 ви дов. При концентрациях нефти 7-10% количество нефтетолерантных видов снижается до 3-6.

Исследованиями устойчивости культурных видов растений установлено, что многие зерновые, зернобобовые, масличные и технические культуры обладают достаточно высокой толерантностью к действию высоких доз сырой кумкольской нефти и дизельного топлива. Все изученные виды растений проявляют достаточную выносливость к 1-4% концентрациям нефти и 0,1-0,2% концентрациям ди зельного топлива. Соответственно, при 5-7% и 0,3-0,8% их концентрациях количество толерантных видов снижается до 6-13 и 5-9 видов. В последующих концентрациях (7-10% и 0,9-3,0% соответствен но) в обоих случаях количество выносливых видов не превышает 3-4. Среди изученных видов куль турных растений подсолнечник однолетний, сафлор посевной, нут посевной и хлопчатник длин новолокнистый оказались устойчивыми к 6-10% загрязнению почвы нефтью и 0,7-3,0% загрязнению дизельным топливом.

Таким образом, на основе результатов анализа устойчивости изученных видов растений к указанным концентрациям загрязнителей составлен теоретический список толерантности, который, по нашему мнению, является базовым ресурсом растений-рекультивантов и представляет практический интерес для целей фиторекультивации нефтезагрязненных почв Южно-Казахстанской области.

Список использованных источников 1. Ившина И.Б., Костарев С.М., Куюкина М.С., Закшевская Л.В. Способ биоремедиации почв и грунтов, загрязненных нефтью и нефтепродуктами//Экологические системы и приборы, 2003, №10, С.66-68.

2. Киреева Н. А., Юмагузина Х. А., Кузяхметов Г. Г. Рост и развитие растений овса на почвах, загрязненных нефтью//Сельск. биология. 1996., № 5, С. 48 - 54.

3. Киреева Н. А., Новоселова Е. И., Кузяхметов Г. Г. Продуктивность сельскохозяйственных культур на нефтезагрязненных и рекультивируемых почвах//Экологические проблемы Республики Башкортостан. Уфа: БГПИ, 1997, С. 293 - 299.

- 90 В мире научных открытий, 2010, №4 (10), Часть УДК 666.293.04:666.119. В.А. Дерябин, Е.П. Фарафонтова, О.Л. Парамонова, Е.А.Сумина Уральский государственный технический университет – УПИ имени первого Президента России Б.Н.Ельцина г. Екатеринбург, Россия КАПИЛЛЯРНОЕ ЗАКРЕПЛЕНИЕ КОМПОНЕНТОВ СТЕКОЛЬНОЙ ШИХТЫ Качество стеклопродукции во многом зависит от технологии приготовления шихты. Ув лажнение стекольной шихты позволяет значительно снизить вынос пылевидных частиц и предот вратить расслоение, склонность к которому возрастает при транспортировке шихты. Основными факторами, предотвращающими сегрегацию, являются капиллярные силы, возникающие между твер дыми частицами шихты за счет водных прослоек растворов поташа, соды, селитры.

Самоорганизация структуры дисперсных сыпучих материалов играет важную роль в процессах подготовках силикатного, в частности стекольного, сырья. В смесителях создаются условия для пере хода от первоначально неравноценного порционного распределения порошкообразных сырьевых мате риалов к их достаточно усредненному расположению после цикла работы смесителя. Непрерывная от носительная переориентация частиц, их подвижность в условиях механического перемешивания соз дают условия для проявления адгезионных способностей парных контактов. Для сухой шихты силы молекулярного притяжения твердых частиц сырьевых компонентов настолько малы, что они не вызы вают агрегацию компонентов. Сухие контакты не могут привести к фиксации коснувшихся частиц.

Непрерывно соприкасающиеся частицы сухой шихты лишь после увлажнения начинают собираться в конгломераты. Смеситель с малым динамическим воздействием позволяет фиксировать капиллярно образованные контакты. Разрушить жидкостные мостики способны лишь сильные перегрузки.

Для предотвращения сегрегации частиц необходимы условия, при которых в шихте будут созда ваться группировки сильно притягивающихся зерен. В случае однородной шихты из частиц одинако вой формы капиллярная жидкость, равномерно распределяясь, не будет создавать подобной неодно родности. Лишь в случае нехватки капиллярной жидкости формируются отдельные капиллярно упроч ненные области, окруженные сухими частицами.

Для формирования капиллярно упрочненных областей неспособных к сегрегации необходимо создавать неравноценные капиллярные контакты частиц. Подобная задача может решаться за счет ис пользования:

а) частиц разных размеров, но одинаковой формы;

б) частиц одинакового размера, но различной формы;

в) разного смачивания частиц.

Так для частиц одной формы и разных размеров есть понятие зародышеобразователей. Ими бу дут частицы, вес которых превышает капиллярную силу сцепления с подобными же частицами. Такие крупные зерна будут притягивать к себе более мелкие частицы, для которых крупная частица играет роль зародышеобразователя.



Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 8 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.