Науки о Земле, химия и химическая технология. Рубрика в журнале - Современные инновации, системы и технологии
Антиоксидантная активность водных настоев плодов шиповника низковитаминных
Статья
Плоды шиповника находят применение в традиционной медицине и промышленности и в зависимости от содержания витаминов делятся на низко- и высоковитаминные. Современные исследования должны быть ориентированы на создание максимальной ценности продукта для потребителя. В этой работе параметры гидротермальной экстракции были адаптированы для условий домашнего приготовления шиповникового чая, а полученные настои исследованы на антиоксидантную активность (АОА) потенциометрическим методом. Показано, что увеличению АОА настоев способствуют уменьшение размера частиц плодов шиповника и увеличение температуры воды. В случае размера частиц 1,51–2,0 мм увеличение температуры заваривания с 50 до 100 ºС сопровождалось увеличением АОА настоев с 205,7 до 662,8 мкмоль-экв/г, что в процентном отношении характеризовалось приращением величины АОА на 222 %. В случае размера частиц 0,11–0,6 мм увеличение температуры заваривания с 50 до 100 ºС сопровождалось увеличением АОА настоев с 1010,5 до 1357,9 мкмоль-экв/г, что в процентном отношении характеризовалось приращением величины АОА на 34 %. Зависимость АОА водных настоев плодов шиповника от температуры заваривания описывается уравнением второго порядка с коэффициентом аппроксимации R2 > 0,97.
Бесплатно
Метод оценки информативности, содержащейся в гидроакустическом сигнале
Статья
Анализ передаваемого под водой звука для проведения исследовательских работ имеет долгую и обширную историю успешного применения, особенно в морской среде, где происходят большинство крупных исследовательских разработок в этой области океанологии. Данное научное направление затрагивает гидроакустику и эхолокацию. В последние десятилетия технологические достижения, включая миниатюризацию электронных компонентов и быстрое увеличение вычислительной мощности, способствуют созданию гидроакустических систем, которые легко и оперативно могут быть развернуты. Акустическая среда распространения, и в частности, гидроакустическая, имеет свои уникальные особенности и закономерности. Естественно, для каждого среды (канала) необходимо разработать подход кодирования, не противоречащий физическим свойствам среды и, алгоритм вычисления базисных функций, которые с высокой точностью аппроксимируют заданную частотно-временную область. Статья посвящена применению специальных функций при оценке информативности получаемых с гидроакустических сигналов, что позволит проводить изучение широкого спектра колебательных гидроакустических сигналов, включая мультигармонические и переходные сигналы. При проведении исследования и дальнейшего анализа частотно-временных свойств гидроакустических сигналов применены: спектральный анализ, кепстральный анализ, субполосный анализ, вейвлет анализ, анализ периодичностей и аномалий и разметка данных.
Бесплатно
Методика получения композиции для защитного олеофобного покрытия в материалах
Статья
В статье приведены основные характеристики композитных материалов, используемых для покрытия текстильных материалов. Предложена новая эффективная композиция для получения олефобного покрытия, включающая мас.ч.: поливинилхлорид-100, диоктилфталат 36-44, дополнительный пластификатор сложный эфир основе олеиновой кислоты и изоамилового спирта 12-16, минеральный наполнитель 28-32, стабилизатор Na – соль полимера 6-хлор, 2-оксо, 3-бензоксазолилметил (мет)акрилата 0,1-0,3, олеофобизатор винилэтинилдигидроксихлорсилан 0,1-0,5, и пигмент 0,09-0,13, которая обеспечивает повышение качества спецодежды и ее стойкость к действиям масел, жиров и углеводородов.
Бесплатно
Статья
Промышленные и бытовые отходы загрязняют свалки Дакки тяжёлыми металлами. Для выделения, идентификации и характеристики бактерий, устойчивых к тяжёлым металлам, в ходе биоремедиации почвы были использованы местные микроорганизмы свалки Матуаил. 5-дюймовые свалки отправили образцы почвы. Микробные изоляты были протестированы на свинец, кадмий, хром и арсенат. Потенциальные микроорганизмы были обнаружены с помощью секвенирования ITS и 16S рРНК. С помощью экспериментов по биосорбции и ПЦР-анализа на гены устойчивости (czcA для Cd/Zn/Co, merA для Hg и chrA для Cr) были изучены молекулярные пути, и только 45 из 200 изолятов оказались устойчивыми к металлам. Бактерии были представлены Pseudomonas, Bacillus и Enterobacter, в то время как Aspergillus и Trichoderma доминировали. Были обнаружены минимальная ингибирующая концентрация кадмия (МИК) 2500 мкг/мл и минимальная ингибирующая концентрация свинца (МИК) 3000 мкг/мл. Присутствовали влиятельные гены устойчивости czcA и chrA. Контролируемое исследование показало, что биоаугментация микробного консорциума увеличила рост подсолнечника на 35% и снизила биодоступность металлов в почве. Механизмы молекулярной устойчивости. Согласно этому исследованию, в отходах много бактерий. Микроорганизмы могут обеспечить экономически эффективную биоремедиацию почв Бангладеш, загрязнённых тяжёлыми металлами.
Бесплатно
Направления оптимизации переработки экстракционной фосфорной кислоты
Статья
В статье проведён анализ и оптимизация методов переработки мокрой фосфорной кислоты (МФК), которая является ключевым сырьём для производства фосфатных удобрений. Оценены различные технологии очистки, включая осаждение, экстракцию органическими растворителями и термические методы, по эффективности удаления примесей: фтора, сульфатов, железа, магния и алюминия. В исследовании отмечены инновационные подходы, такие как использование солей стронция для удаления сульфатов и органических растворителей для селективной экстракции, что улучшает качество кислоты при сохранении экономической и экологической устойчивости. Кроме того, подчёркивается важность интеграции химических и физико-химических методов для повышения эффективности очистки, сокращения отходов и возможности повторного использования побочных продуктов. Результаты показывают, что индивидуально подобранные технологические решения позволяют существенно повысить качество МФК и эффективность процессов, способствуют производству высококачественных удобрений и защите окружающей среды.
Бесплатно
Оптимизация методики определения жирнокислотного состава молочной продукции
Статья
Хроматографический анализ метиловых эфиров жирных кислот используется для определения характеристик липидной фракции пищевых продуктов и является эффективным методом выявления фальсификации и одной из наиболее важных прикладных задач в анализе пищевых продуктов. В статье приводится оптимизированный способ пробоподготовки при определении жирнокислотного состава молочной продукции для сокращения энергозатрат и времени анализа. Вся процедура, начиная от пробоподготовки до получения МЭЖК, занимает около 2 часов. При упрощенном способе время пробоподготовки сократилось в 4-5 раз и составило: для продуктов нежидкой консистенции (творог, сыр, мороженое и пр.) – 20, для молока и жидких кисломолочных продуктов (кефир, ряженка, катык и пр.) – 30 минут. Проведенная оценка показателей качества результатов анализа с применением рабочей пробы при реализации методики показала, что ее метрологические характеристики ниже, чем в базовом нормативном документе, что позволяет рекомендовать ее к применению.
Бесплатно
Оптимизация условий модифицирования электродов с использованием функции желательности
Статья
Проблема выбора функции желательности (ФЖ) для оптимизации множественных откликов не может считаться решенной, поскольку разные ФЖ обладают различной чувствительностью к изменчивости откликов и выбросам, что может привести к несогласованности результатов между ними. В этой работе ФЖ Дерринджера и Суича была применена в оптимизации условий модифицирования электродов, а полученные результаты были сопоставлены с ранее опубликованными результатами, полученными с использованием ФЖ Харрингтона. Экспериментальный план модулирует процесс потенциометрической оценки антиоксидантной активности (AOA) в растворе с переменным содержанием K3[Fe(CN)6]/K4[Fe(CN)6] и направлен на определение четырех количественных откликов потенциометрического сигнала. Полученные переменные конвертируются в безразмерную шкалу желательности с использованием односторонних преобразований для минимизации откликов, а затем объединяются в общую желательность при помощи геометрического среднего. Несмотря на достоверные различия в дисперсии, между ФЖ Харрингтона и Дерринждера–Суича наблюдалось полное согласие в оценке оптимального решения при условии одинаковой спецификации вычислений. Сравнительный анализ также показал, что полученные данные имеют сильную положительную корреляцию. Результаты этой работы могут быть полезны в разработке других электродов сравнения, потенциал которых стабилен в присутствии окислительно-восстановительных систем, отличных от K3[Fe(CN)6]/K4[Fe(CN)6].
Бесплатно
Перспективы изучения химического состава и микробиологического пейзажа сточных вод предприятий
Статья
Целью работы был мониторинг качественного состава сточных вод предприятий г. Уфы. Исследование показало, что сточные воды некоторых предприятий являются загрязненными по содержанию взвешенных веществ, нефтепродуктов, ионов аммония, ХПК. Выявлена значимая корреляция между ХПК и БПК, БПК и содержанием фосфат-ионов, БПК и содержанием ионов аммония, величиной рН и содержанием ионов аммония. Соотношение между показателями ХПК и БПК позволяет судить о составе сточных вод и является подсказкой при подборе наиболее оптимального метода очистки. Несущественная разница между данными параметрами указывает на целесообразность применения биологической очистки, ведь чем больше органики, тем выше показатели БПК. Значительное превышение ХПК, по сравнению с БПК, указывает на большое содержание стойких органических соединений, которые трудно подвергаются биохимическому взаимодействию, и в этом случае правильнее будет использование физико-химических способов очистки. В пробах выделены и идентифицированы грамотрицательные условно-патогенные бактерии семейства Enterobacteriaceae – Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Salmonella sp., Citrobacter sp., бороться с которыми эффективнее и экологически безопаснее методом ультрафиолетового обеззараживания. Проведенный мониторинг может стать хорошей опорой при подборе наиболее оптимального метода очистки сточных вод.
Бесплатно
Прямое восстановление измельченной железо-марганцевой руды в среде водорода
Статья
В статье представлены результаты проведенного дробления и измельчения образцов, а также восстановления размолотой руды в водородной среде. Рентгеноспектральный анализ показал, что руда содержит 4 основных элемента и соответствует требованиям ГОСТ по содержанию вредных примесей. После восстановления руды содержание кислорода уменьшилось на 3%, а содержание железа повысилось при увеличении класса крупности частиц. Окисленность рудного материала увеличивается с уменьшением размера частиц.
Бесплатно
Термодинамические свойства переноса влаги в процессе производства модифицированного крахмала
Статья
В статье представлены результаты комплексного исследования термодинамических свойств переноса влаги в процессе производства модифицированного крахмала. Проанализированы физико-химические характеристики крахмала и глютена, полученных из зерен пшеницы, с акцентом на их гигроскопичность, гидрофильность и сорбционные свойства при различных температурах и влажности. Экспериментально определены коэффициенты диффузии и удельная изотермическая влагоемкость крахмала и глютена, что позволило выявить влияние температуры и влажности на влагопоглощающую способность образцов. Установлено, что повышение температуры приводит к снижению влагоемкости крахмала, а критические значения влажности определяют пределы его гелеобразования и структурных изменений. Полученные данные позволяют оптимизировать технологические параметры производства модифицированного крахмала и прогнозировать его качество в зависимости от условий хранения и обработки. Результаты исследования имеют практическое значение для пищевой промышленности, где важны стабильность, срок годности и органолептические свойства продуктов на основе крахмала.
Бесплатно
