Preview

Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия химических наук

Расширенный поиск
Том 58, № 2 (2022)
Скачать выпуск PDF
https://doi.org/10.29235/1561-8331-2022-58-2

ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ 

135-148 63
Аннотация

Исследована возможность формирования микроструктурированных пленок поли-3-оксибутирата методом «самоорганизации» микрокапель воды с помощью искусственных шаблонов и обратных эмульсий полимера. Установлено, что методом «самоорганизации» можно сформировать упорядоченные микроструктуры поли-3-оксибутирата с гексагональным расположением ячеек регулируемого диаметра от 1 до 4 мкм. Показано, что путем применения обратных эмульсий поли-3-оксибутирата можно получить пористые пленки с заданным размером пор от 0,4 до 3 мкм, при этом структуру пленок и размер пор в них можно регулировать путем изменения концентрации полимера в дисперсионной среде и объемного соотношения фаз. С помощью метода центрифугирования и применения искусственных шаблонов можно создавать точные реплики поли-3-оксибутирата, которые характеризуются высокой степенью однородности по всей площади и отсутствием дефектных областей. Показано, что сформированные микроструктурированные пленки поли-3-оксибутирата с регулируемой топографией поверхности перспективны для использования в качестве скаффолдов для культивирования стволовых клеток.

149-157 32
Аннотация

Представлена трехмерная (3D) компьютерная модель изобарной фазовой диаграммы Al-Sn-Zn. Показано, что T-x-y диаграмма состоит из 64 поверхностей и 25 фазовых областей. Рассмотрены особенности фазовой диаграммы двойной системы Al-Zn, связанные с распадом твердого раствора алюминия, и их влияние на геометрическое строение поверхностей ликвидуса и солидуса в тройной системе, формируемой этой системой при добавлении олова. Проведен критический анализ опубликованных данных и обсуждаются ошибки в визуализации тех фрагментов T-x диаграммы Al-Zn, в которых затрагиваются фазовые области, формируемые с участием новых твердых растворов алюминия, появившихся после распада исходного твердого раствора. Для построения 3D модели использовали литературные данные, а в основу оценки ее качества положены изо- и политермические разрезы из тех же первоисточников.

НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ 

158-168 54
Аннотация

Кальцийфосфатную пенокерамику получали в процессе отжига при 1200 °С пенополиуретановых матриц пористостью 65-70 % с использованием суспензий на основе смеси синтетического гидроксиапатита, термообработанного при 800 °С, и монокальцийфосфата моногидрата в среде 0,8 %-ного поливинилового спирта. Открытопористая кальцийфосфатная пенокерамика имела пористость 53-60 % и состояла из β-трикальцийфосфата, β-пирофосфата кальция, α-трикальцийфосфата и биомиметического апатита. Модифицирование кальцийфосфатной пенокерамики в модельных средах SBF (Simulated Body Fluid) различного состава (стандартная, не содержащая HCO3-, концентрированная в 5 раз) приводило к формированию биомиметического апатита, включающего аморфный фосфат кальция Ca9(PO4)6 и апатитный трикальцийфосфат Ca9(HPO4)(PO4)5OH. Биомиметический апатит при 800 °С кристаллизовался в в-трикальцийфосфат. В концентрированном в 5 раз SBF за 3-5 сут при 37 °С формировалось в 6-10 раз больше биомиметического апатита по сравнению с SBF стандартной концентрации, что позволило повысить биоактивность и статическую прочность кальцийфосфатной пенокерамики в 2,5 раза.

КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ 

169-177 35
Аннотация

Работа посвящена получению концентрированных топливных эмульсий типа «вода в масле» (эмульсий II рода, обратных эмульсий) со смешанной органической фазой (углеводороды из дизельного топлива и сивушного масла), стабилизированных поверхностно-активными композициями на основе карбоновых кислот и аминосодержащих соединений. Использование водотопливных эмульсий на основе жидких углеводородов перспективно для снижения расходов в нефтехимической отрасли, повышения энергосбережения и улучшения экологии путем утилизации отходов ректификации спиртов. Эмульсии не теряют качества при длительном хранении и способны сгорать с высокой тепловой эффективностью. Синтезированные поверхностно-активные реагенты, которые используются в качестве стабилизаторов эмульсий, исследованы методом ИК-спектроскопии. Для них тензиометрическим методом получены изотермы поверхностного натяжения, определены их коллоидно-химические характеристики (критическая концентрация мицеллообразования и соответствующее ей поверхностное натяжение водного раствора, максимальная адсорбция на границе раздела раствор-воздух, свободная энергия адсорбции Гиббса, площадь, приходящаяся на молекулу или ион в поверхностном слое, гидрофильно-липофильный баланс), оценена их эмульгирующая способность. Проведено визуальное микроскопическое наблюдение за структурой полученных эмульсий. Изучена стабильность эмульсий при различных температурах и длительном хранении.

АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ 

178-185 41
Аннотация

Проблема альтернативных источников углеводородных топлив в настоящее время чрезвычайно актуальна. Постоянный рост органополимерных отходов, в частности автомобильных шин, стимулировал поиск способов их переработки. Известно, что перспективным методом их переработки является пиролиз в различных режимах [1]. Комплексное изучение состава и свойств образующихся пиролизных масел, полученных из отработанных шин, позволит выяснить возможность их использования в качестве вторичного сырья для производства углеводородных топлив. В работе с использованием метода экстракционной пробоподготовки определен компонентный состав тяжелой парафинистой нефти Речицкого месторождения и пиролизного масла, полученного при термической обработке резинотехнических изделий в среде азота, методами ИК-спектроскопии, элементного и ГХ-МС анализа. Кроме того, определены их фракционный состав, плотности фракций, а также йодное число. На основании полученных результатов сделаны выводы о схожести и различиях пиролизного масла с нефтью. Высказано предположение, что жидкие продукты пиролиза после соответствующей обработки могут быть использованы в качестве добавок к нефтепродуктам, что способствует решению проблем не только как утилизации отработанных шин, так и истощения легкодоступных запасов нефти.

БИООРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ 

186-190 54
Аннотация

Синтезирован 4-метил-7-метоксикумарин (CumOMe) и in silico показано, что локализация метоксильного фрагмената на расстоянии не более 0,4 нм от железа гема возможны для отдельных структур CYP19A1 и CYP46 человека, а также CYP152 S. paucimobilis, CYP158 St. coelicolor, HMUO C. diphtheriae, XPLA R. rhodochrous, CYP199A4 Rh. palustris, CYP101A1 Ps. Putida и CYP51 M. tuberculosis.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ 

191-202 48
Аннотация

Разработаны составы полностью растворимых в воде NPK удобрений, содержащих микроэлементы в хелатной форме. Оптимизированы методики синтеза хелатных комплексов важнейших микроэлементов, структура полученных соединений подтверждена методами рентгенофазового анализа, ИК-спектроскопии и элементного анализа. Полученные составы удобрений перспективны для внесения под технические хлорофобные и плодово-ягодные культуры с применением различных видов сельхозтехники.

203-210 57
Аннотация

B настоящее время объемы использования пыли газоочистных установок электросталеплавильных печей (ПГУ) крайне незначительны, при хранении они оказывают воздействие на окружающую среду, в то же время представляют собой материал, имеющий ценный состав (оксиды железа, цветные металлы и др.), перспективный для вторичного использования. Однако вторичное использование цинксодержащей ПГУ в черной металлургии приводит к накоплению цинка в футеровках доменных печей и частым неисправностям. Установлено, что оксид цинка находится в основном в связанном состоянии в составе фазы франклинита (Zn,Mn,Fe)(Fe,Mn)2O4. Исследованы процессы твердофазного восстановления пыли газоочистных установок электросталеплавильных печей с получением цинкового концентрата и губчатого железа, которые являются востребованным сырьем для цветной и черной металлургии. Определены оптимальные условия процесса восстановления, исследованы физико-химические характеристики, гранулометрический и фазовый состав исходных материалов и продуктов восстановления. Установлено, что применение комбинации восстановителей различной природы (угольный кокс и Н2) в процессе термообработки при 1100 °С и охлаждения в восстановительной среде (Ar/H2) позволяет получить губчатое железо с высокой степенью металлизации - 97,5 %.

211-215 39
Аннотация

По результатам экспериментальных исследований разработан способ получения моногидрата тринатрийфосфата, который имеет низкую насыпную плотность и высокую точку гигроскопичности. Представлены результаты исследования физико-химических параметров получения тринатрийфосфата нейтрализацией аммофоса кальцинированной содой и гидроксидом натрия. Приведены данные физико-химических параметров процессов обменного разложения аммофоса кальцинированной содой с последующей нейтрализацией гидроксидом натрия.

216-223 44
Аннотация

С целью переработки первичных марганцево-цинковых химических источников тока является оптимизация технологии по переработке и разделению компонентов активной массы. Технология предполагает извлечение цинка в виде порошка, так и в виде покрытий. Соединения марганца будут извлекаться в виде диоксида марганца, при этом предполагается уменьшение класса опасности отходов до четвертого. Определен количественный и качественный состав электролита после выщелачивания титрометрическим методом. Наибольшая концентрация в электролите выщелачивания наблюдалась по ионам цинка Zn2+ и марганца Mn2 их концентрация составила 34 и 41,36 г/дм3 соответственно. В небольших количествах в растворах присутствовали ионы железа Fe2+. Путем электролитической переработки кислотного и щелочного растворов выщелачивания активной массы отработанных марганцево-цинковых источников тока извлекли цинк в виде покрытия.

224-236 42
Аннотация

Приведены результаты исследований солевого состава и физико-химических процессов, протекающих в отдельных слоях (объеме) гранул комплексных удобрений на основе фосфатов аммония на стадии складского хранения до 180 сут. Данные химических и физико-химических исследований, а также анализ микрофотографий и поэлементного состава показал отсутствие значимого градиента концентраций отдельных компонентов в объеме гранул удобрений при их поступлении на склад из технологического процесса. Установлено протекание вторичных конверсионных процессов в объеме гранул в течение 3- и 6-месячного хранения, приводящих, в частности, к существенному снижению содержания в продукте дигидрофосфата аммония с 25,41-27,91 до 1,23-3,25 мас.% и карбамида, а также образованию новых двойных солей и аддуктов: (Kχ(NH4)1-χ)•H2PO4, CO(NH2)2•NH4Cl. Изменение фазового состава продукта в процессе длительного хранения и связанное с этим химическое взаимодействие между слоями отдельных гранул сопровождается увеличением слеживаемости. Установлена зависимость слеживаемости продукта от вида вводимого азотсодержащего компонента и форм содержания в нем азота. Результаты исследования позволили рекомендовать пути снижения слеживаемости и улучшения физико-механических свойств комплексных удобрений, в частности, повышение мольного соотношения на стадии аммонизации до значений, соответствующих образованию диаммонийфосфата; увеличение соотношения аммонийной к амидной форме азота; увеличение доли гранулированного карбамида в составе удобрения с последующим полным исключением приллированного карбамида.

237-250 37
Аннотация

Изучены особенности применения проклеивающих эмульсий димеров алкилкетенов (AKD) и смоляных кислот, модифицированных моноэтилцеллозольвмалеинатом (ТМ) и моноэтаноламином (ТМАС-3Н), для гидрофобизации волокнистых суспензий, содержащих первичные (целлюлозу сульфатную (небеленую и беленую) из хвойных и лиственных пород древесины) и вторичные (макулатуру) полуфабрикаты, отличающиеся фракционным составом и степенью помола (25-70 ° ШР). Содержание частиц дисперсной фазы эмульсий варьировали от 0,08 до 0,30 % для AKD и от 0,20 до 2,00 % для ТМ и ТМАС-3Н. Установлено, что гидрофобизирующее действие эмульсий AKD, ТМ и ТМАС-3Н повышается при замене вторичных волокнистых полуфабрикатов на первичные; оно зависит от степени помола волокнистой суспензии и ее фракционного состава. Особенность применения эмульсии димеров алкилкетенов заключается в способности ее частиц образовывать гидрофобные β-кетоэфирные связи с гидроксильными группами волокон, количество которых заметно возрастает при использовании целлюлозных волокон вместо макулатурных. Особенностью применения канифольных эмульсий ТМ и ТМАС-3Н является их способность образовывать проклеивающие комплексы в присутствии электролита, что позволяет обеспечить их электростатическое взаимодействие с поверхностью волокон (целлюлозных и макулатурных). Преимуществом эмульсии ТМАС-3Н по сравнению с ТМ является возможность снижения содержания частиц дисперсной фазы в 1,8-6,6 раза при одновременном достижении высокой гидрофобности (впитываемость при одностороннем смачивании не превышает 21 г/м2) и сохранении первоначальной прочности бумаги и картона.

251-256 35
Аннотация

Исследовано влияние пенообразователей различной химической природы (амиловый спирт, гликолевый эфир, сосновое масло) на флотацию галита из полигалитовых руд используя алкилморфолин в качестве собирателя. Установлено, что совместное введение как амилового спирта, так и гликолевого эфира с алкилморфолином в процесс флотации хлорида натрия позволяет достичь высоких технологических показателей и снизить расход дорогостоящего алкилморфолина в 2 раза. Установлено, что применение соснового масла в качестве пенообразователя в смеси с алкилморфолином позволяет снизить расход собирателя в 2,2 раза.



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1561-8331 (Print)
ISSN 2524-2342 (Online)