Химическая технология. Рубрика в журнале - Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий
Меднение волокнистых материалов на основе полиакрилонитрила
Статья научная
В настоящее время резко возросла необходимость создания новых многофункциональных материалов, отвечающих требованиям технологий и потребностей общества. Кроме того, с увеличением количества всевозможных «гаджетов», систем связи, источников электромагнитного «загрязнения» окружающей среды, вызванного функционированием сотовой связи, персональных компьютеров и других источников, актуальной становится защита от излучения, электромагнитных волн радиочастотного диапазона от 30 Гц до 3000 ГГц. Для этих целей можно использовать модифицированные волокна и ткани методом металлизации. В качестве объектов исследования выбран тканный материал на основе жгутика полиакрилонитрильного для специальных целей (ООО «СНВ») с заводскими свойствами: номинальной линейной плотностью элементарного волокна, 0,12 текс, удельной разрывной нагрузкой волокна 450 мН/текс, удлинением элементарного волокна при разрыве 18%. В работе химическое меднение проводили двумя способами: первый представлял собой классическую схему металлизации пластмасс; второй способ проводили по новой малостадийной и малокомпонентной технологии, которая включала две основные стадии: активация поверхности и химическое меднение...
Бесплатно
Статья научная
В статье обсуждается актуальность промышленного производства жидкого диоксида серы, а также области его применения. В статье приведена краткая характеристика известных способов производства жидкого диоксида серы: применение обжигового газа; сероолеумный способ; многоступенчатая конденсация; низкотемпературный криогенный процесс; окисление серы кислородом при его стехиометрическом недостатке. В ходе проведенного анализа были выявлены основные недостатки рассмотренных методов, которые позволили разработать инновационный вариант технологической схемы производства. На основании полученных данных, в АО «НИУИФ» был разработан и запатентован способ получения жидкого диоксида серы, основным сырьём которого является сера и кислород в стехиометрическом недостатке. Принципиальным отличием предлагаемой промышленной схемы является применение технического кислорода вместо воздушного дутья и использование в аппаратурной схеме серной печи и конденсатора паров серы, совмещённых в одном корпусе. Предложенное решение значительно снижает энергозатраты и исключает возможность кристаллизации жидкой серы в оборудовании. Поэтому, данную схему можно считать более надежной и целесообразной по сравнению с существующими. Также, в технологической схеме разработанной установки, на производство 1 т жидкого диоксида серы требуются существенно меньшие энергозатраты, чем в существующих технологиях. Для определения конструктивных параметров оборудования и отработки процессов, в статье приведено описание лабораторной установки получения жидкого диоксида серы, разработанной и уже смонтированной в АО «НИУИФ». В настоящий момент на установке проводятся эксперименты с целью наладки режима работы и наработки физико-химических данных процесса.
Бесплатно
Статья научная
Разработан комплексный методологический подход для исследования структурных, электрохимических и транспортных характеристик процессов электробаромембранной очистки промышленных растворов. Подход структурирован в виде многоуровневой иерархической схемы, охватывающей все этапы научного исследования: от аналитического обзора и выбора объектов до математического моделирования, инженерного расчета и оценки экономической эффективности. Методология обеспечивает системность исследований, повышая достоверность и воспроизводимость результатов. В качестве ключевых объектов экспериментальных исследований были определены модельные и реальные промышленные растворы из трех экологически значимых отраслей: производства минеральных удобрений (растворы солей аммония, калия), получения биотоплива (водно-эфирные смеси) и гальванических покрытий (многокомпонентные растворы, содержащие ионы тяжелых металлов, аммония, сульфатов и фосфатов). Исследования проводились с использованием ряда промышленных пористых полимерных мембран (нано-, ультра- и микрофильтрационных) от отечественных производителей. В работе представлены и проанализированы экспериментальные графические зависимости, иллюстрирующие влияние процесса на характеристики мембран и эффективность разделения. Методами рентгеноструктурного анализа, термогравиметрии и ДСК изучены структурные изменения микрофильтрационной мембраны после контакта с компонентами промывочных вод производства биотоплива. Для процессов электронанофильтрации модельных растворов минеральных удобрений получены вольт-амперные характеристики, зависимости сопротивления и электропроводности мембранных систем от напряжения и трансмембранного давления. В ходе очистки реального гальванического раствора исследованы транспортные характеристики: установлены зависимости коэффициента задержания ионов (Zn²⁺, PO₄³⁻) и удельного потока через мембраны от плотности электрического тока. Полученные данные служат основой для математического моделирования, оптимизации режимов работы и инженерного расчета электромембранных аппаратов. Разработанный методологический подход и полученные результаты вносят вклад в развитие научных основ ресурсосберегающих и экологичных технологий очистки промышленных стоков, обеспечивающих возврат ценных компонентов в производственный цикл..
Бесплатно
Методология решения проблемы очистки стоков молокоперерабатывающих предприятий
Статья обзорная
В России, как и во всем мире, одной из наиболее острых проблем является защита природных водных ресурсов от загрязнения сточными водами пищевых, особенно молокоперерабатывающих предприятий. Однако несмотря на то, что на законодательном уровне установлены ограничения, штрафы и приостановка их деятельности за превышение установленных нормативов сброса загрязняющих веществ в водоемы, они продолжают наносить всё более существенный вред окружающей среде. К основной объективной причине этого явления следует отнести отсутствие эффективной технологии очистки сложных по составу, с изменяющимися даже в течении суток физико-химическими свойствами стоков предприятий по переработке молока. Целью исследования являлась разработка концепции глубокой переработки вторичного молочного сырья для последующего использования в промышленном производстве. В работе представлены анализ базовой структуры современной технологии очистки стоков молокоперерабатывающих предприятий на заводских очистных сооружениях и предложены основные принципы переработки вторичного молочного сырья. Анализ представленных данных показывает, что современные методы очистки сточных вод, применяемые на большинстве молочных заводов не соответствуют нормативам Следование предложенным принципам позволит обеспечить благоприятные условия выделения лактозы из вторичного молочного сырья на последующих стадиях его глубокой переработки. То или иное сочетание этих процессов, прежде всего, зависит от стоимости технологий и необходимого для их реализации оборудования, объёмов сырья, требуемой глубины его переработки, а также рыночной цены готовой продукции
Бесплатно
Механизм процесса разложения апатита фосфорной кислотой
Статья научная
Выполнены экспериментальные исследования кинетики и механизма процесса, разложения апатита фосфорной кислотой, в системе Апатит-H3PO4-H2O без добавления серной кислоты. Исследование процесса разложения Ковдорского апатита с определёнными размерами частиц проводили в реакторе периодического действия объемом 1 дм3 при перемешивании реакционной смеси, и начальной концентрации фосфорной кислоты 17% масс., при температуре 78-82 °С. Наблюдение за ходом процесса осуществляли посредством определения концентрации фосфорной кислоты и концентрации монокальцийфосфата. Кислотность реакционной смеси определяли по показаниям pH-метра (рН-105 МА с электродом стеклянным комбинированным - ЭСК-10603). Показано, что в ходе всего процесса происходит постоянное плавное увеличение значения pH реакционной смеси до значения pH 6. Сравнение значений рН реакционной смеси в ходе процесса при фактической в момент определения концентрации фосфорной кислоты и значений pH фосфорной кислоты соответствующей концентрации в водном растворе показывает, что на значение pH реакционной смеси существенно влияет присутствие геля монокальцийфосфата...
Бесплатно
Многослойные полимерные оболочки для скрытой маркировки зеркальных изделий
Статья научная
Поляризация света, отраженного от зеркальной поверхности стеклянной, пластмассовой или металлической тары, фольги или этикетки из металлизированной пленки позволяет наблюдать в полимерных многослойных покрытиях эффект плеохроизма и использовать его в публичной (открытой) и скрытой (защитной) маркировке товаров. Анизотропные оптически активные полимерные пленки двух типов, используемые для маркировки прозрачных оболочек и упаковки получают путем линейной и двухосной ориентационной вытяжки. Линейная ориентация при производстве полимерных плёнок создаёт «эффект памяти формы» и используется для изготовления внешнего слоя оболочки, который сжимает и фиксирует её многослойную структуру при термоусадке на цилиндрической конической или иной криволинейной поверхности изделий с зеркальной поверхностью. Установлено, что коэффициент пропускания обычного и поляризованного света термоусадочной плёнкой поливинилхлорида «памятью формы» существенно различается и в зависимости от длины волны света и уровня внутренних напряжений в пленке снижается в процессе её усадки в несколько раз. При исследовании оптических свойств комбинированных полимерных плёнок в условиях термостимулируемой усадки обнаружены яркие цветные эффекты и парадокс влияния масштабного фактора на прозрачность пленки поливинилхлорида для потока света, отражённого от зеркальной поверхности. Поляризация света, отраженного от зеркальной поверхности, позволяет использовать многоцветный эффект плеохроизма для привлечения внимания покупателя к товару и скрытой (защитной) маркировки упаковки путем штрихового кодирования информации о товаре. Показана возможность считывания информации, вводимой в многослойную оболочку путем высечки штрихового кода в среднем слое двухосно ориентационной пленки полипропилена, с использованием видеокамеры и программного обеспечения смартфонов. Плеохроизм многослойной оболочки, формируемой путем термостимулируемой усадки оболочек или цилиндрических этикеток зависит от уровня внутренних напряжений во внешнем слое термоусадочной плёнки поливинилхлорида. Оптимальный уровня внутренних напряжений для усадки и фиксации оболочек на изделиях задается в диапазоне 1-4 МПа путем реализации свободной усадки в диапазоне 10-60% от максимальной усадки без ограничения размеров пленки.
Бесплатно
Статья научная
Разработка новых и модернизация существующих технологических систем, направленных на увеличение эффективности очистки поверхностных ливневых и промышленных сточных вод, является актуальным направлением. Так как в системах очистки сточных вод отдельные объекты связаны друг с другом, то изменение параметров работы одного из них скажется и на других. Например, проведение правильной эффективной регенерации скорого фильтра, подобранной под определенный сорт фильтрующего материала и вид загрязнения, позволит разгрузить работу очистной станции в целом. Актуальным направлением является внедрение экологически чистых технических решений и технологий. Поэтому особое внимание уделено природному поверхностно-активному веществу (ПАВ), которое может быть использовано в качестве активного вещества регенерирующего раствора. Исследован процесс регенерации нефтезагрязненной пробы кварцевого песка раствором ПАВ в виброожиженном слое. Имитация водной промывки была достигнута с помощью экспериментальной установки с виброприводом...
Бесплатно
Модель получения полимерных стабилизаторов композитов с заданным составом макромолекулы
Статья научная
В работе предпринята попытка получения рабочей технологической формулы, регламентирующая добавку сомономера во времени, которая обеспечивает синтез макромолекулы сополимера с постоянным составом и соответственно с прогнозируемыми свойствами, как сополимера, так и модифицированных им пористых композиционных материалов. В основе математического моделирования лежит теория кинетики сополимеризации, учитывающая реакционную способность мономеров посредством констант сополимеризации реагирующих сомономеров. Исходной базой служила кинетика сополимеризации двух сомономеров, существенно отличающихся по своей реакционной способности, что требовало последовательную, ступенчатую подачу менее реакционноспособного мономера в реакционную среду с более активным мономером. Данный технологический прием способствует поддержанию постоянства исходного соотношения сомономеров и соответственно синтез сополимера с постоянным составом, структурой и свойствами. Зависимость последовательности подачи сомономера в реакционную среду потребовало введения обобщенного эффективного коэффициента скорости бинарной сополимеризации...
Бесплатно
Модификация бутадиен-нитрильного каучука на стадии его выделения
Статья научная
Актуален поиск добавок, повышающих износостойкость резины. Известно, что введение в каучук полых корундовых микросфер (НСМ) снижает износ резиновых изделий. Однородное распределение малого количества микросфер в каучуке традиционным «сухим» смешением в резиносмесителе или на вальцах затруднено. Осуществлялось введение микросфер в каучук на стадии его выделения из латекса. Работа заключалась в отборе загустителей, способных удерживать НСМ в каучуковом латексе СКН-18СНТ на стадии его коагуляции, и оценке физико-механических показателей резины в присутствии НСМ. Определили удерживающую способность загустителей полиакриламида (ПАА), карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ) и поливинилового спирта (ПВС). Коагулировали загущенный латекс в присутствии микросфер полимерным коагулянтом и серной кислотой. При наполнении полимера микросферами предпочтительно использовать загуститель ПАА. Выход микросфер в каучуке при использовании загустителей ПАА, КМЦ и ПВС составил 71,1, 66,5 и 38,7% соответственно...
Бесплатно
Модификация минерального наполнителя органосиланами в полимерной композиции для дорожной разметки
Статья научная
В настоящее время перспективно применение полимерных композиционных материалов для дорожной разметки, в частности термопластов на основе нефтеполимерных смол. Эффективность применения таких дорожно-разметочных материалов и срок их службы, в основном, зависят от рецептур термопластичных композиций для разметки и технологий их получения. Целью данной работы являлась оценка адгезионного взаимодействия, модифицированного органосиланами микродоломита и термопластичной нефтеполимерной смолы для придания повышенных эксплуатационных свойств дорожной разметочной композиции. Для повышения адгезионного сродства в системе полимер:наполнитель предложено провести модификацию микродоломита органосиланом марки АГМ-9, который содержит в составе бифункциональной молекулы гидролизуемую кремний-функциональную группу и негидролизуемую органофункциональную группу, что обеспечивает придание неорганической поверхности наполнителя органофункциональных свойств. Для создания разметочных термопластов с длительным сроком эксплуатации в данной работе было предложено использовать комбинированное сочетание модифицированного и немодифицированного микродоломита. Установлено, что сочетание модифицированного и немодифицированного микродоломита в пределах 10-15:85-90 приводит к увеличению прочности до 7 МПа, что выше допустимого значения не менее 5 МПа, при этом сохраняется способность к деформации растяжения и относительное удлинение при разрыве снижается от 5 до 3 %, что также выше допустимого не менее 3%. Разработанный композиционный разметочный материал на основе отечественной нефтеполимерной смолы и комбинированного наполнителя марки МД40 с сочетанием модифицированного и немодифицированного микродоломита в соотношении 12,5:87,5 обладает оптимальными характеристиками «прочность-эластичность», соответствующими требованиям, предъявляемым к материалам дорожной разметки и длительной устойчивостью к истиранию до 4-ех тысяч циклов.
Бесплатно
Модификация поливинилового спирта боратами
Статья научная
Модификация поливинилового спирта (ПВС) боратами позволяет регулировать основные эксплуатационные показатели водорастворимых пленок - температуру и время растворимости, прочность. Потребность в повышении водостойкости пленок на основе ПВС связана с конкретными областями их применения, например при создании защитных оболочек в растениеводстве или экобезопасной разовой посуды и проч. Цель работы - сравнительная оценка основных эксплуатационных показателей пленок ПВС с различной молекулярной массой, модифицированного боратами различной природы Объекты исследования: пленочные образцы низкогидролизованных ПВС трех различных марок (05-88, 17-88, 24-88), имеющих одинаковую степень гидролиза (88%), но отличающихся молекулярной массой (ММ) и как следствие - вязкостью раствора (для ПВС 05-88, 17-88, 24-88 составляющей 4,5÷6,5, 20,0÷26,0, 44,0÷56,0 мПа*с соответственно), модифицированные боратами в различном соотношении (тетраборатом натрия в количестве 0,125 ÷ 2,0 масс.% и борной кислотой в количестве 2,5 ÷ 10,0 масс.%).
Бесплатно
Модификация поливинилового спирта с помощью озонированного окисления в водном растворе
Статья научная
В настоящее время актуальна задача получения олигомеров поливинилового спирта (ПВС) для создания функциональных материалов нового поколения с заданными свойствами. Одним из методов модификации ПВС является озонолиз, имеющий ряд преимуществ перед другими способами окислительной деструкции полимеров. Цель работы - оценка структурных изменений и физико-механических характеристик пленочных образцов ПВС, подвергнутого модификации озонированным окислением. Для проведения процесса окисления готовили 5% водный раствор ПВС марки 1799. Озон-кислородную смесь получали с помощью озонатора известной конструкции. Окисление ПВС проводили в стеклянной термостатируемой колбе при 70°С, продувая озон-кислородную смесь через водный раствор ПВС в течение 40 минут. Отбор проб осуществлялся через 10, 20 и 40 минут окисления. Пленки получали методом полива с последующей сушкой на воздухе, после чего подвергали их ИК-спектрометрическому анализу и определяли прочностные показатели. В результате исследования установлено, что модификация ПВС марки 1799 озонированным окислением в водной среде сопровождается следующим изменением ИК-спектрограмм: в области 1400 - 1600 см-1 наблюдается для окисленного озоном ПВС резкое снижение интенсивности пика, соответствующего гидроксильным группам, образующим водородные связи, в области 1650 - 1700 см-1 отмечена закономерность снижения интенсивности пика с повышением времени окисления ПВС озоном, что свидетельствует о снижении ММ полимера в результате окислительной деструкции, в области 3400 - 3600 см-1 отмечено изменение характера спектрограммы, что также говорит об изменение структуры водородных связей в окисленном ПВС; физико-механические свойства пленочных образцов подвергнутого 40-минутному озонированному окислению ПВС изменяются в сторону снижения как прочности, так и удлинения при разрыве в среднем в 4 раза, модуль Юнга снижается более чем в 3 раза, а диаграмма растяжения меняет характер в зоне высокоэластической деформации (в 1.5-2 раза снижается интенсивность роста напряжения по мере удлинения пленки при растяжении) и зоне разрушения (диаграмма приобретает ступенчатый характер без резкого обрыва), что связано со снижением молекулярной массы ПВС, приобретением новых функциональных групп, изменением стереорегулярности гидроксильных групп основных полимерных цепей, повышением аморфности и изменением времени их релаксации.
Бесплатно
Модифицирование отечественного полипропилена бутадиен-стирольным термоэластопластом
Статья научная
Разработан близкий по эксплуатационным и физико-механическим свойствам аналог полимерного материала, основанного на гомополипропилене, модифицированном бутадиен-стирольным термоэластопластом (СБС ТЭП). Подобрано оптимальное соотношение массовых частей наиболее подходящих сырьевых материалов отечественных торговых марок, а именно гомополимера пропилена и линейного бутадиен-стирольного термоэластопласта. Исследовано влияние бутадиен-стирольного термоэластопласта, представляющего собой сополимер, состоящий из бутадиеновых и стирольных блоков с различным соотношением жестких, играющих роль сетки и наполнителя, и мягких фаз, определяющих гибкую эластомерную природу, с линейным или разветвленным строением, на гомополимер пропилена. Процесс смешения компонентов осуществлялся с использованием метода экструзии и последующей перегрануляцией. Температурный режим переработки и смешения полимерных материалов был подобран через проведение экспериментальной работы с сырьевыми материалами. С помощью исследования физико-механических свойств полученных полимерных материалов, было выявлено, что введение бутадиен-стирольного термоэластопласта в полипропилен позволяет получить материал, что имеет улучшенные эксплуатационные характеристики по сравнению с «оригинальным» полипропиленом. Разработанный полимерный материал более устойчив к работе в условиях эластичных нагрузок. Полученный полимерный композиционный материал имеет расширенный температурный диапазон работы за счет снижения температуры хрупкости на 30 ℃ и повышения ударной вязкости при -30℃. При этом полученный в ходе эксперимента полипропилен, модифицированный бутадиен-стирольным термоэластопластом является аналогом по эксплуатационным свойствам некоторым зарубежным материалам, при этом состоит из сырьевых материалов отечественного производства. С точки зрения технологии, данный материал имеет потенциал к удешевлению за счет введения в его состав минеральных наполнителей, как в зарубежных аналогах.
Бесплатно
Статья научная
Изучена структура и свойства полифосфата аммония и натрия кремнефтористого, используемых в качестве дисперсных наполнителей для эпоксидных композиций. Изучена морфология наполнителей по отдельности и в матрице эпоксидного композита при помощи сканирующей электронной микроскопии с детектором рентгеновского энергодисперсионного анализа. В связи с тем что натрий кремнефтористый является побочным продуктом при производстве фосфорной кислоты, определен размер его частиц методом ситового анализа и статистически рассчитаны параметры частиц, при этом был произведен сравнительный анализ исследуемого наполнителя с широко использующимся в производстве композиционных материалов полифосфатом аммония, который в то же время не модифицировался поверхностно-активным веществом 3-аминопропилтриэтоксисиланом. Исследование морфологии и свойств является определяющим фактором, описывающим размер и вид частиц, что влечет за собой возможность регулирования технологических параметров, таких как динамическая вязкость системы, устойчивость к различным нагрузкам, поэтому существует возможность получения высоконаполненных композитов, имеющих высокие физико-механические характеристики...
Бесплатно
Непредельные фталаты из отходов производства как основа для синтеза пластификатора-антипирена
Статья научная
Оценена возможность использования непредельных фталатов, полученных этерификацией фталевого ангидрида кубовыми остатками ректификации бутиловых спиртов, в качестве основы для синтеза бромсодержащего пластификатора-антипирена. Отмечена нестабильность содержания непредельных эфиров фталевой кислоты в исследуемом объекте с наиболее вероятным интервалом колебаний по йодному числу, в пределах от 24,4 до 44,4. Установлена прямая зависимость указанных пределов варьирования от содержания в кубовом остатке ректификации бутанола 2-этилгексен-3-ол-1 в количестве 9,0-17,5 % и 2-этилгексен-2-ол в количестве 35-43 %. Найдено соотношение непредельных эфиров 2-этилгексил-2-этилгексен-3-фталата и 2-этилгексил-2-этилгексен-2-фталата в непредельном пластификаторе - 1:2÷5. Показано, что при дефиците в производстве бромированного пластификатора с низким содержанием брома его необходимое количество можно получить разбавлением бромированного пластификатора с высоким содержанием брома. В качестве разбавителей предложены диоктилфталат и исследуемый непредельный пластификатор. Отмечено, что при неполном бромировании непредельной основы ненасыщенные эфиры не оказывает отрицательного влияния на качество композиций, делают бромсодержащую систему более реакционноспособной, что приводит к дополнительной сшивке молекул полимеров и повышению прочности композиции. Показано, что модификация непредельного пластификатора бромированием позволит получить тройной эффект ингибирования процесса горения за счет элиминирования бромистого водорода из бромированных эфиров, увеличения продолжительности его элиминирования и способности непредельных эфиров реагировать с активными радикалами, выделяющимися при термораспаде и горении полимерных композиций.
Бесплатно
Низкомолекулярный полиизобутилен (PIB): производственно-экономическое назначение, анализ рынка
Статья научная
В статье рассмотрен один из наиболее востребованных полимеров на сегодняшний день - низкомолекулярный полиизобутилен (PIB). Раскрыто его производственно-экономическое назначение, а также проведен анализ рынка данного полимера. Низкомолекулярный полиизобутилен является одним из наиболее востребованных материалов в сфере производства и может использоваться в различных отраслях промышленности. Низкомолекулярный полиизобутилен идеален для использования в различных отраслях промышленности, таких как производство ленточных конвейеров, уплотнительных материалов, клеев, герметиков, эмульгаторов и многих других. Низкомолекулярный полиизобутилен также широко используется в производстве эластомеров, которые находят применение в автомобильной, аэрокосмической и нефтегазовой промышленности. Эластомеры, содержащие PIB, обладают высокой эластичностью и устойчивостью к различным видам воздействий, таким как высокая температура, нефтепродукты и другие химические вещества. Рынок низкомолекулярного полиизобутилена - один из самых динамично развивающихся в мире, мощности по производству ПИБ (низкомолекулярного, среднемолекулярного, высокомолекулярного) составляют более 1 млн тонн в год. Доля импорта полиизобутилена в России на сегодняшний день составляет 99%, а доля поставщиков, прекративших поставки в Россию в связи с санкциями в общем объеме импорта - порядка 85%. Единственным производителем высокомолекулярного и низкомолекулярного ПИБ в России является ОАО «Ефремовский завод синтетического каучука», производящий около 4000МТ полимера. Учитывая большую долю поставщиков, ушедших с российского рынка встала острая необходимость в поиске альтернативных поставщиков, а также импортозамещения. Российский рынок низкомолекулярного полиизобутилена является конкурентным и динамичным сектором, который в настоящее время испытывает рост спроса со стороны потребителей. С учетом санкций основным регионом поставки становится Азиатский, при этом российские производители активно инвестируют в создание отечественного производства низкомолекулярного полиизобутилена. Российский рынок полиизобутилена продолжает расти, и спрос на этот материал остается стабильным.
Бесплатно
Новый способ определения андростенона
Статья научная
С помощью «электронного носа» решена задача обнаружения в шпике андростенона, даже малые концентрации которого самым негативным образом сказываются на потребительской привлекательности продукта. Для детектирования андростенона применен массив из восьми разно селективных газовых сенсоров. Массив предварительно обучен по легко летучим соединениям различных классов (спирты, кетоны, вода, азотсодержащие соединения). Установлены значимые различия в аналитических сигналах массива сенсоров при содержании андростенона в модельной пробе шпика на уровне 0,5 предельно допустимой концентрации. Кроме андростенона в сыром шпике надежно фиксируются и ранние признаки порчи, а также завышенное содержание влаги. Изменения в пробе шпика при нарушении условий хранения также достоверно регистрируются набором сенсоров, хотя при этом изменений в цвете и запахе шпика дегустаторами не зафиксировано. установления тонких различий в запахе проб шпика рассчитаны параметры A (i/j), которые являются качественными критериями пьезокварцевого микровзвешивания...
Бесплатно
О возможности интенсификации извлечения полярными экстрагентами
Статья научная
В работе исследовано влияние переменного электрического поля на физико-химические свойства полярных жидкостей и эффективность экстракционных процессов с их применением. Проведен сравнительный анализ различных подходов к интенсификации массообменных процессов, в том числе с учетом надмолекулярной организации экстрагентов. Основное внимание уделено изменениям структурных характеристик этанола, воды и трибутилфосфата под воздействием переменного частотно-модулированного сигнала. Показано, что электрофизическая обработка приводит к снижению динамической вязкости на 14–20 %, уменьшению коэффициента поверхностного натяжения до 23 % и увеличению площади свободной поверхности жидкости. Это обусловливает рост коэффициентов диффузии и массопередачи, способствуя ускорению экстракционных процессов. Экспериментальные данные подтверждают, что предварительная обработка компонентов системы электрическим полем повышает проницаемость через полупроницаемые мембраны, усиливает капиллярный подъем и изменяет параметры осмотического давления. Установлено, что наибольшую эффективность демонстрирует селективное воздействие на один из компонентов системы — трибутилфосфат или водный раствор лантаноидов — в отличие от одновременной обработки обеих фаз. Коэффициент распределения при этом увеличивается до 69 %, что свидетельствует о перспективности такого подхода для интенсификации процессов экстракции. Полученные результаты имеют значимое прикладное значение для оптимизации технологий разделения в химической промышленности. Авторы подчеркивают необходимость дальнейших исследований по уточнению оптимальных параметров электрофизического воздействия и расширению круга исследуемых экстрагентов.
Бесплатно
О молекулярных превращениях биополимеров
Статья научная
Молекулярным процессам в организме в науках о человеке почти не уделяется внимание, обсуждаются эффективность метаболизма, температура, утомление и расслабление, растяжение и разрывы клеток тканей, их заживление, симптомы болезней и т. д. Системный подход к исследованиям превращений биополимеров пока не реализован в науках о человеке. Это связано с недостаточной подготовкой медиков, биологов, эпидемиологов, геронтологов в области физикохимии полимеров, хотя их интересует биополимерный объект - человек. Основой его организма являются белки (полипептиды) и полинуклеотиды, ДНК, их гены и витки. В работе рассмотрены изменения биополимеров при физических и умственных нагрузках, в заболевании и лечении. Описаны основные формы белков и полинуклеотидов, влияние водородного показателя (pH) среды, его изменения с температурой, на их стериоизометрию, макромолекулярную структуру и свойства. Исходной базой для представленного физикохимического анализа послужили процессы, происходящие при нагружении мышечных тканей. В основу превращений белков, ДНК и генов положено защелачивание биополимеров ацетилхолином, высвобождающимся при сокращении мышц с последующей нейтрализацией его действия холинэстеразой для остановки движения. При регулярных физических (и умственных) перегрузках происходят генетические превращения и появляется названная «генетической» усталость (изменяется геном клеток). Восстановление биополимеров осуществляется молочной кислотой, которая образуется при нагружении мышц в избытке и пролонгированно действует на макромолекулы. Представление о молекулярных превращениях биополимеров применены для описания заболеваний и лечения человека, в том числе инфаркта и COVID-19. Предложенные духовные, углекислотные восстановительные действия в сочетании с активной умственной работой и повышенными нагрузками, могут увеличить иммунитет, уменьшить заболеваемость (заражение микробами, а в случае с SARS-СоV 2 предупредить появление «белков-предателей» АТЕ 2), а также отсрочить старость.
Бесплатно
Статья научная
Экологическая безопасность занимает важнейшее место при добычи полезных ископаемых таких как нефть. Оптимальным решением при возникновении внештатных ситуаций на производстве и разливов углеводородов является использование механического способа ликвидации с применением специальных сорбентов. Эволюция нефтесорбирующих материалов на сегодня не имеет точной классификации. Условно их можно разделить на неорганические, природные и синтетические. Эффективность применения зависит от нефтесорбирующей емкости, многократности применения, гидрофобности и олеофильности, а также отсутствия токсичности при эксплуатации. Современные технологии позволили создавать сорбенты на основе вспененных полимерных материалов, способных перекачивать тонны нефти при весе 1 кг. За последние 10 лет авторы посвятили изучению модификации вспененных полимерных для создания супергидрофобных/суперолефиновых сорбентов. Однако, многие работы так и не вышли за рамки лаборатории, в виду сложности и дороговизны продукта. Цель данной статьи выявить наиболее перспективный класс полимерных материалов с эффективными нефтесорбирующими свойствами. Сравнительный анализ представленный в работе дает обоснования выбора в качестве нефтесорбирующего вспененного материала неполярных полимеров. Благодаря природной гидрофобности и олеофильности, эластичности, доступности сырья на отечественном рынке, дает потенциал развития в этом направлении. Не изученными остаются свойства вспененных полимерных материалов на основе этилен-пропилен-диеновых каучуков, обладающих, по мимо прочего, атмосферостойкостью, широким температурным диапазоном применения, что важно для эксплуатации в условиях крайнего севера или экваториальных морей, где многие другие полимеры теряют свои способности эффективно собирать разливы, высоконаполняемостью при производстве смеси, позволяющую модифицировать состав. К положительным фактам добавляется достаточно хорошо изученная технология вспенивания открытопористых полимерных материалов на основе неполярных эластомеров.
Бесплатно
