Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Химия @vestnik-susu-chemistry
Статьи журнала - Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Химия
Все статьи: 672
Статья научная
Изучено старение свежеосажденных оксигидроксидов (ОГ) Al (III), Cr (III) и Zr (IV) с сорбированными катионами цветных металлов (ЦМ) (Cu 2+, Ni 2+, Cr 3+, Pb 2+ и Cd 2+) при длительной (2-3 года) выдержке в 0,25 М растворе NaCl при комнатной температуре. Установлено, что из трех изученных ОГ только алюмогель претерпевает в результате старения значительные изменения электроповерхностных свойств и состава. Результатом этих превращений является значительная (до 70 %) десорбция сорбированных катионов ЦМ. Хромо- и цирконогели испытывают за указанный срок старения очень малые изменения. Природа сорбированных катионов незначительно влияет на изменения свойств изученных ОГ.
Бесплатно
Статья научная
Осуществлена радикальная компенсационная сополимеризация бутилакрилата с винилбутиловым эфиром при кипении последнего в присутствии триэтилбора, Соинициатором ему в данных условиях выступает присутствующий в системе остаточный кислород воздуха. Как выяснилось, в кипящем винилбутиловом эфире кислорода достаточно для окисления триэтилбора и осуществления сополимеризации. При введении в реакционную смесь использовали комплекс триэтилбора с гексаметилендиамином. Триэтилбор из комплекса выделяли непосредственно в реакционной среде добавлением метакриловой кислоты двумя способами: совместно с бутилакрилатом (способ 1) или единовременно перед введением бутилакрилата (способ 2). Активный мономер в обоих случаях дозировали в течение 20 мин и перемешивали реакционную смесь еще необходимое время. Непрореагировавшие мономеры удаляли при пониженном давлении (до 0,5 мм. рт. ст.). В условиях вакуумирования полимер сушили до постоянного веса при Т = 20-25 °С. Показано, что в том и другом случае формирование макромолекул происходит по двум центрам роста цепи - олигомерному и низкомолекулярному, причем с ростом конверсии кривая молекулярно-массового распределения первого смещается в область больших значений молекулярных масс. Отмечены признаки формирования олигомерной моды с участием бороксильного радикала, образующегося при окислении триэтилбора, по механизму обратимого ингибирования. Изучена зависимость конверсии мономеров от времени синтеза сополимеров бутилакрилата и винилбутилового эфира, синтезированных компенсационным способом в присутствии триэтилбора. В обоих случаях конверсия нарастает до 40-60 мин значительно быстрее, чем в последующем. Следует обратить внимание на то, что выход по активному мономеру в начале процесса при дозировании метакриловой кислоты совместно с бутилакрилатом (способ 1) нарастает медленнее, чем в случае дозирования метакриловой кислоты до введения бутилакрилата (способ 2). Это можно объяснить тем, что при введении кислоты до бутилакрилата окисление триэтилбора происходит в самом начале процесса, а при совместном введении указанных компонентов в течение 20 мин. В результате в случае способа 2 происходит образование заметно большего количества «неживого» полимера. Анализ состава сополимеров методом ИК-спектроскопии показал, что сополимеры бутилакрилата с винилбутиловым эфиром имеют близкий к эквимольному состав в обоих случаях. Молекулярно-массовые параметры сополимеров исследовали методом гель-проникающей хроматографии. Значения среднечисленной молекулярной массы Мn равномерно увеличиваются с ростом конверсии (Мn имеет смысл рассматривать для унимодального молекулярно-массового распределения начиная с 50 мин для первого способа и 60 мин для второго способа после начала синтеза). Такая зависимость является характерным признаком псевдоживых процессов.
Бесплатно
Статья научная
Эпоксидные смолы лидируют по использованию в области создания композиционных материалов. Несмотря на уникальные характеристики, обеспечивающие высокие объемы потребления, подобным смолам присущи определенные недостатки: высокая вязкость, низкая устойчивость к атмосферному воздействию. С целью снижения негативных технологических факторов при использовании эпоксидной смолы в качестве термореактивного связующего для композиции исследована менее вязкая эпоксиаминная смола. Для придания эластичных свойств модификацию смолы проводили двумя компонентами: полиэфиром на основе себациновой кислоты и полиамидным отвердителем. Отверждение композиций осуществляли в различных температурных режимах. В работе показано образование сшитого полимерного продукта, а также влияние температурных режимов на степень отверждения полимерных пленок. Исследованы важные физико-механические и эксплуатационные характеристики полученных образцов. Определена взаимосвязь полученных показателей и температурных режимов обработки композиции.
Бесплатно
Статья научная
Установление закономерностей образования и структуры сетчатых полимеров, а также методов их регулируемого синтеза позволяют рационально управлять технологическими процессами получения и переработки материалов на их основе. В работе определена возможность направленной вариации параметров молекулярной сетки сополимеров эпоксидной и полиэфирной смол при использовании полиамидного отвердителя. С этой целью изучены влияние температурных режимов отверждения, технологии смешения исходных компонентов. Первоначально рассчитаны значения констант Хаггинса. Для этого исследовано набухание сополимеров в хлороформе, ксилоле, диметиформамиде и ацетоне. С учетом термодинамических критериев на основании полученных результатов проведен выбор растворителя, обеспечивающего оптимальные условия набухания синтезированного сополимера. Получены экспериментальные данные, описывающие процесс набухания образцов сополимеров. С использованием уравнения Флори рассчитаны параметры структурных сеток разработанных полимерных композиций.
Бесплатно
Влияние температуры и рН на фазообразование в системе FeSO 4-H 2O-NaOH-H 2O 2
Статья научная
Исследованы закономерности фазообразования при окислении в квазистационарных условиях (рН = const) водных растворов FeSO 4 и (или) суспензий Fe(OH) 2 пероксидом водорода с использованием в качестве щелочного агента гидроксида натрия. Уточнены области рН и температуры преимущественного формирования фаз «ферригидрит», Fe 3O 4, α-, γ- и δ-FeOOH. Анализируется вопрос о влиянии температуры и величины рН на фазовый и дисперсный составы формирующегося осадка.
Бесплатно
Влияние тяжелых металлов на агрохимические показатели почв Южного Урала
Статья научная
Представлены результаты исследования по влиянию тяжелых металлов на показатели почвенного плодородия в различных районах Челябинской области. В результате большого выноса основных элементов питания с урожаем сельскохозяйственных культур, отсутствия необходимых мероприятий по их компенсации баланс питательных веществ во всех исследуемых почвах отрицательный. Содержание тяжелых металлов за счет антропогенного загрязнения в некоторых почвах превышает допустимое значение, что приводит к низкому содержанию как гидролизуемого азота, так и подвижного фосфора при высоком содержании валовых форм. На состояние в почвенном растворе тяжелых металлов и характер их распределения в пахотных горизонтах оказывают влияние как гранулометрический, так и химический состав почв, состав и свойства органических соединений гумуса. Анализ исследуемых почв показал, что содержание гумуса в пахотных почвах и на целине исследуемых площадей Челябинской области имеет тенденцию к снижению. Это связано не только с низким поступлением органического вещества в почвы, но и с влиянием тяжелых металлов на связывание гуминовых кислот и перевод их в гуматы. На доступность элементов питания оказывает влияние реакция почвенного раствора на кислых почвах, даже те небольшие дозы вносимых минеральных удобрений не могут использоваться растениями.
Бесплатно
Влияние тяжёлых металлов на плодородие почв Челябинской области
Статья научная
Представлены результаты химического анализа пахотных и залежных почв Челябинской области за долгосрочный период. Рассматриваются процессы накопления тяжёлых металлов в верхних горизонтах почв в результате антропогенного воздействия. Выявлено значительное увеличение концентрации тяжёлых металлов в пробах. Показано, что повышенное содержание тяжёлых металлов существенно снижает плодородие почв.
Бесплатно
Влияние условий синтеза на состав сополимеров алкил(мет)акрилат-винилалкиловый эфир
Статья научная
Проведен синтез сополимеров метилметакрилата с винилбутиловым эфиром из мономерной смеси и компенсационным способом. Анализ их состава показал, что происходит образование, соответственно, неоднородного по конверсии сополимера с преимущественным содержанием звеньев метилметакрилата и сополимера близкого к эквимольному состава. На примере мономерной пары бутилакрилат-винилалкиловый эфир показано, что для получения композиционно однородного сополимера могут быть использованы как классические радикальные инициаторы, так и бинарные иницаторы боралкид-кислород.
Бесплатно
Влияние условий синтеза порошка оксида иттрия, легированного ионами неодима, на морфологию
Статья научная
Исследована зависимость формы и размера частиц оксида иттрия, легированного ионами неодима, от способа синтеза: гомогенное и гетерогенное соосаждение. Для гомогенного соосаждения показана зависимость формы и размера частиц оксида иттрия, легированного ионами неодима, от концентрации исходных солей в растворе, от соотношения концентраций ионов иттрия к осадителю в растворе, от времени старения осадка во время синтеза, от температуры синтеза. Установлено, что для гомогенного соосаждения форма частиц не изменяется при переходе от прекурсора до синтезированного оксида иттрия - образуются частицы сферической формы. Методами инфракрасной спектрометрии и рентгенофазового анализа установлена природа прекурсора - прекурсор рентгеноаморфный, имеющий гидрокарбонатную природу. Размер частиц при переходе от прекурсора до синтезированного оксида иттрия уменьшается на 10-20 %. Для гетерогенного соосаждения показана зависимость формы и размера частиц от природы осадителя (раствор аммиака и раствор аммония углекислого кислого). Также было изучено влияние концентрации исходных солей и температуры синтеза на форму и размер частиц. Установлено, что для гетерогенного соосаждения вне зависимости от осадителя форма частиц не изменяется при переходе от прекурсора до синтезированного оксида иттрия - при использовании в качестве осадителя аммиака получаются частицы игольчатой формы, собранные в агломераты, при использовании в качестве осадителя раствора аммония углекислого кислого получаются частицы пластинчатой формы. Методами инфракрасной спектрометрии и рентгенофазового анализа установлена природа прекурсора: при использовании в качестве осадителя раствора аммония углекислого кислого прекурсор рентгеноаморфный, имеющий гидрокарбонатную природу, а при использовании в качестве осадителя раствора аммиака - смесь гидратов оксогидроксонитратов иттрия. Размер частиц при переходе от прекурсора до синтезированного оксида иттрия практически не изменяется для частиц полученных соосаждением раствором аммиака и уменьшается в 2 раза для частиц полученных соосаждением раствором аммония углекислого кислого.
Бесплатно
Влияние физико-химических параметров смолы на формирование фенопласта
Статья научная
Фенольные смолы были впервые получены более 100 лет назад. Однако интерес к данному продукту органической химии не угасает, что отражено в большом количестве исследовательских работ. Причиной популярности продуктов на основе фенольных смол являются их отличные эксплуатационные характеристики и низкая себестоимость. Однако наиболее проблемным вопросом остается выделение во время эксплуатации непрореагировавших полностью исходных компонентов, которые являются токсичными веществами. По этой причине для разработки фенольных смол рассматривают новые сырьевые источники с привлечением продуктов растительного происхождения, что несомненно ведет к улучшению эксплуатационных характеристик получаемых материалов, а также способствует расширению их областей применения. В работе описан синтез фенолформальдегидной смолы резольного типа в присутствии щелочного катализатора. Определены основные характеристики процесса с целью получения продукта высокого качества, соответствующего нормативным стандартам. Исследованы свойства полученного продукта. Изучена кинетика отверждения полученной фенолформальдегидной смолы. На основании экспериментальных данных определен тип и оптимальное количество отвердителя. С целью выбора вспенивающего агента был проведен анализ кратности вспенивания и сопоставление его с кинетикой отверждения. На последнем этапе разработана рецептура вспененного материала на основе фенольной смолы.
Бесплатно
Статья научная
Поливинилхлорид относится к наиболее широко используемой группе термопластов. Большая часть рынка изделий на основе ПВХ принадлежит пластифицированным композициям. Пластификаторы являются наиболее используемыми добавками в пластмассовой промышленности, более 90 % пластификаторов используется в ПВХ. Среди них фталаты благодаря хорошей совместимости с ПВХ и обеспечению комплекса важных технологических показателей занимают лидирующие позиции. Однако оценка их токсического действия послужила фактором, стимулирующим ограничение использования пластификатора ДОФ. Среди альтернативных пластификаторов известны эфиры дикарбоновых кислот, обеспечивающие пониженную токсичность и высокую морозостойкость получаемым композициям. В связи с этим получены эфиры дикарбоновых кислот и оксиэтилированных спиртов. Исследована их совместимость с поливинилхлоридом. Проведена оценка пластифицирующего действия полученных эфиров. Изучены термомеханические характеристики ПВХ композиций с содержанием разработанных пластификаторов, определена температура стеклования, выделены области стеклообразного и высокоэластичного состояния пластикатов. Показано, что химическое строение используемого дикарбоксилата в качестве пластификатора определяет важные технологические и эксплуатационные характеристики получаемых ПВХ пластикатов.
Бесплатно
Влияние химической предыстории сорбента-минерализатора на процесс его карбонизации в водных средах
Статья научная
Обнаружена способность сорбента-минерализатора к необратимому связыванию углекислого газа как в пресной, так и в морской воде путем формирования химически и термически устойчивых карбонатных структурных форм на базе мелилита Ca2[Al2Mg,Si]Si2O7. Выявлено влияние химической предыстории сорбента-минерализатора на процесс его карбонизации в водных средах. Показано, что CO32--группы в составе исходного сорбента-минерализатора являются первичными активными центрами при поверхностном фазообразовании карбонизированных алюмосиликатов кальция, магния в водных средах. Установлено, что термическая устойчивость структуры карбонизированных алюмосиликатов кальция, магния сохраняется после нагревания до 1000 °C. Образование карбонизированных гидроалюмосиликатов кальция, магния в морской воде сопровождается увеличением pH, что характеризует способность сорбента-минерализатора к регулированию кислотно-щелочного баланса и поддержанию карбонатного равновесия в гидросфере. Помимо необратимого связывания CO2, сорбент-минерализатор обнаруживает в морской воде способность к необратимой сорбции примесных катионов Pb2+, Cu2+, Zn2+, а также фосфора.
Бесплатно
Влияние электрического и магнитного полей на коррозию алюминиевых оболочек силовых кабелей
Статья научная
Экспериментально показано увеличение скорости коррозии защитных алюминиевых оболочек силовых кабелей (6 (10) кВ) под действием электрического поля, обусловленного подключением силового кабеля к источнику напряжения и магнитного поля ( 4 · 10 3 А · м -1 ). Зависимости приращения массы продуктов коррозии описаны линейными трендами, наибольшая скорость коррозии наблюдалась во вращающемся магнитном поле.
Бесплатно
Водородные и галогенные связи в трииодаминобензоатах азотистых оснований
Статья научная
Описана кристаллическая структура трех органических солей трииодаминобензойной кислоты (1-3) и моногидрата трииодаминобензойной кислоты (4), особенности строения установлены методом РСА. Соединение 1: C20H19I6N3O6, М 1158,78; моноклинная сингония, пространственная группа - Сс; параметры ячейки: a = 32,0782(10), b = 9,5284(3), c = 9,3745(3) Å; a = 90, β = 90,0(1), g = 90 град; V = 2865,35(16) Å3, Z = 4, ρрасч. = 2,684 г/см3. Соединение 2: C16H15I6N3O4, М 1074,71; моноклинная сингония, пространственная группа - P21/c; параметры ячейки: a = 8,990(5), b = 28,541(11), c = 9,945(5) Å; a = g = 90, β = 91,23(2) град; V = 2551(2) Å3, Z = 4, ρрасч. = 2,798 г/см3. Соединение 3: C17H17I3N2O4, М 694,03; моноклинная сингония, пространственная группа - I2/a; параметры ячейки: a = 36,02(2), b = 7,254(5), c = 16,468(9) Å; a = g = 90, β = 105,29(2) град; V = 4150(4) Å3, Z = 8, ρрасч. = 2,222 г/см3. Соединение 4: C7H6I3NO3, М 532,83; ромбическая сингония, пространственная группа - Iba2; параметры ячейки: a = 30,2146(4), b = 13,9830(2), c = 5,80740(10) Å; a = β = g = 90 град; V = 2453,57(6) Å3, Z = 8, ρрасч. = 2,885 г/см3. Кристаллическая структура двух солей и моногидрата трииодаминобензойной кислоты отличается как доминированием водородных связей, так и наличием множества галогенных связей. Однако соль 7-метилхинолина лишена галогенных связей вследствие особенностей стопочной упаковки плоских молекул. Для двух соединений (3 и 4) определены особенности их термолиза методом синхронного термического анализа (атмосфера - аргон): на первом этапе (52 и 73 °С соответственно) происходит потеря кристаллизационной воды; при 700 °С в условиях термолиза обоих соединений продуктом разложения является стеклоуглерод.
Бесплатно
Возможность взаимодействия нитрилотриметилфосфоновой кислоты с пентафенилсурьмой
Статья научная
Пентафенилсурьма в растворе бензола не реагирует с нитрилотриметилфосфоновой кислотой. Ход реакции контролировали методом тонкослойной хроматографии, которую проводили в бензольно-гептановом растворе (1:3 объемн.), проявляя пластинку ТСХ парами иода. Нагревание (1 ч, 80 С) реакционной смеси, содержащей в бензольном растворе пентафенилсурьму и нитрилотриметилфосфоновую кислоту, не приводило к исчезновению пятна исходной пентафенилсурьмы. После нагревания из реакционной смеси выделяли только исходные реагенты.
Бесплатно
Воспоминания о лекциях по металлоорганической химии профессора Г.А. Домрачева
Персоналии
Воспоминания А.В. Гущина о курсе лекций «Устойчивость и термораспад металлоорганических соединений», прочитанном студентам 4 курса кафедры органической химии ГГУ им. Н.И. Лобачевского в 1978 г. д.х.н. Г.А. Домрачевым, профессором, заместителем директора Института металлоорганической химии им. Г.А. Разуваева Российской академии наук, заведующим лабораторией, лауреатом Государственной премии СССР, автором монографии «Металлоорганические соединения в электронике». В курсе лекций раскрыты основы квантовой химии металлоорганических соединений, теория диссипативных структур И. Пригожина, лауреата Нобелевской премии 1977 г. по химии за работы в области неравновесной термодинамики. Освещен метод криосинтеза сэндвичевых бисареновых комплексов металлов из паров металла и замороженного лиганда. Описаны методы получения пленочных металлических и карбидных пленок пиролизом паров МОС (OMCVD-технологией). Разобраны результаты исследования карбенного механизма образование сажи и алканов в реакциях МОС, реакции образования продуктов метатезиса олефинов, применение карбеновых комплексов металлов как участников процессов α-элиминирования при распаде МОС, по этому направлению в 2005 г. Нобелевскими лауреатами стали Р. Граббс, Р. Шрок и И. Шовен. Представленный лекционный материал по последним научным достижениям в области металлоорганической химии того времени открывает возможность для химиков управлять не только микроструктурой, но и макроструктурой твердых металлосодержащих продуктов их термораспада и представляет путь к созданию новых материалов.
Бесплатно
Восстановление Cr(VI) в сернокислых растворах железом с использованием стальной стружки
Статья научная
Изучены особенности протекания химического процесса в системе хромовый ангидрид - серная кислота - стальная стружка с целью утилизации шестивалентного хрома. Установлено наличие периодических концентрационных автоколебаний содержания Cr(VI) и Cr(III) в растворе при восстановлении Cr(VI) стальной стружкой. Показано влияние состава реакционной смеси и температуры на ход кинетических кривых восстановления Cr(VI). Изучена морфология, структура и состав получаемых осадков при различных исходных концентрациях Cr(VI) в растворе. С ростом исходной концентрации Cr(VI) в системе происходит изменение фазового состава осадков от простых оксигидратных форм к образованию гидроксосульфатных железо-хромсодержащих соединений. Исходя из элементного состава осадков, оценена возможность их практического использования в металлургическом производстве.
Бесплатно
Выбор данных из ICSD для сравнительного анализа полиморфных модификаций силиката кальция
Краткое сообщение
На основе выполненного анализа систематических изменений межъядерных расстояний Si-O и Ca-O в структурах двухкальциевых силикатов β- и γ-модификаций из базы данных ICSD выбраны записи, которые рекомендованы к дальнейшему использованию в задачах поиска взаимосвязи «структура - свойство».
Бесплатно
Статья научная
Исследовано влияние температуры и типа растворителя на растворимость тяжелых полициклических ароматических соединений. Предложены перспективные пары растворитель - растворенное вещество. Определены растворители, непригодные для автоклавного метода выращивания кристаллов кубовых красителей.
Бесплатно
Выбор условий для измерения размера макромолекул методом динамического рассеяния света
Статья научная
Исследовано изменение размера растущих молекул полимеризующегося фурфурилового спирта методом динамического рассеяния света. Рассмотрено влияние концентрации макромолекул, их размера и состава растворителя на получаемые результаты. Предложены пути повышения точности измерений.
Бесплатно
