Preview

Тонкие химические технологии

Расширенный поиск
Том 12, № 3 (2017)
Скачать выпуск PDF
https://doi.org/10.32362/2410-6593-2017-12-3

ХИМИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ

5-20 24
Аннотация
Рассмотрены аспекты аналитического определения дезинфектантов производных ряда фенола. Показана возможность совместного определения пяти производных данного ряда в различных дезинфицирующих средствах с использованием ОФ ВЭЖХ в изократическом режиме (УФ-детектирование). Альтернативно рассмотрены возможности определения с использованием методов спектрофотометрии и ГЖХ. Настоящее и предшествующие исследования показали, что экстракционное извлечение производных группы фенола органическими растворителями из широкого спектра дезинфицирующих средств доступно только в некоторых случаях, преимущественно при использованием гексана в качестве экстрагента. В дальнейшем спектрофотометрирование гексановых экстрактов не всегда позволяет корректно скомпенсировать влияние фоновых примесей и требует дополнительного разделения компонентов. Исходя из литературных данных и результатов экспериментов, стоит отметить, что производительнее осуществлять анализ всей линейки дезинфекционных препаратов в изопропаноле (иногда в воде) хроматографическими методами, отдавая предпочтение ВЭЖХ. При этом пробоподготовка сводится к солюбилизации навесок готовых средств в изопропаноле/воде. Хроматографическое исследование оптимально проводить с применением в качестве элюента систем на основе ацетонитрила, обеспечивающих корректное определение (λ = 280 нм) производных фенола.
21-27 21
Аннотация
Изучены поверхностные свойства и мицеллообразование бинарных и тройных композиций неионных ПАВ (НПАВ) в связи с их очищающей способностью по отношению к хлопчатобумажной ткани. Показано, что в смесях алкилглюкозида и оксиэтилированного спирта наблюдается антагонизм взаимодействия между компонентами. При введении оксида третичного амина (Оксипав), имеющего в молекуле семиполярную связь N→O, происходит образование смешанных мицелл. В растворах смесей НПАВ снижается критическая концентрация мицеллообразования, повышается поверхностная активность, увеличиваются значения максимальной адсорбции в поверхностных слоях и уменьшается площадь, занимаемая молекулами ПАВ в насыщенном адсорбционном слое (smol) по сравнению с индивидуальными ПАВ. Низкие значения межфазного натяжения (от 1.2 до 0.88 мДж/м2) в системе раствор ПАВ - толуол повышают степень очистки поверхности от масляных загрязнений. Использование в моющем растворе смесей трех НПАВ с различными функциональными группами обеспечивает синергизм смачивающей, стабилизирующей, пенообразующей, эмульгирующей способности жидких моющих средств. Композиции, разработанные на основе коллоидно-химических критериев, характеризуются высокой эффективностью удаления пигментно-масляных загрязнений с ткани при значениях рН в интервале от 8.8 до 10.5.
28-32 28
Аннотация
Существует постоянно растущий интерес к производству и использованию биовозобновляемых химических веществ в производстве полимерных материалов, предназначенных для получения детских игрушек, медицинского оборудования, находящихся в контакте с пищевыми продуктами. Тризамещенные эфиры лимонной кислоты - триалкилцитраты, получаемые этерификацией лимонной кислоты алифатическими спиртами C2-C5, имеют 4 класс опасности, хорошую пластифицирующую способность, совместимость с полимером, высокую температуру вспышки. Лимонная кислота (объем мирового производства 0.85-1 млн. т/год) является доступным сырьем, получаемым из отходов сахарных производств. Цель исследования - разработка модели этерификации лимонной кислоты линейными спиртами С25 на гомогенных кислотных катализаторах для создания отечественной технологии синтеза пластифицирующих композиций на основе возобновляемого сырья. Выбран катализатор - серная кислота; изучена связь реакционной способности алифатических спиртов С25 с их строением в реакции этерификации лимонной кислоты, оценены некоторые кинетические параметры (lnk0, Eакт), предложены режимы синтеза, рассчитано время реакции получения триалкилцитратов при конверсии лимонной кислоты 96% (t = 90 ºС). Наработаны лабораторные образцы и определены некоторые эксплуатационные характеристики.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ

33-43 19
Аннотация
Исследована зависимость снижения энергетических затрат на разделение смеси C4+ фракций продуктов пиролиза за счет применения сложных колонн для различного состава сырья. Рассмотрено ректификационное разделение как в последовательностях, состоящих из двухотборных колонн, так и в комплексах с частично связанными тепловыми и материальными потоками, полученных на их основе. Для всех вариантов схем исследованы режимы работы по первому и второму заданным разделениям. С целью снижения капитальных затрат и уменьшения занимаемых производственных площадей предложено использование колонн с перегородками, которые являются термодинамическими аналогами комплексов с частично связанными тепловыми и материальными потоками. Изучено распределение температур, потоков жидкости и пара по высоте колонн; на основе этого показано, что при переходе к комплексам с частично связанными тепловыми и материальными потоками только одна из колонн потребует конструктивных изменений. Выявлено, что использование сложных колонн обеспечивает снижение энергозатрат в кипятильниках на 3-60% относительно схем из простых колонн.
44-51 27
Аннотация
Рассмотрены различные варианты разделения бинарных смесей путем сочетания процессов фракционной кристаллизации и ректификации. При использовании предлагаемых вариантов исходная смесь в зависимости от ее состава может быть первоначально направлена на стадию ректификации или же на одну из стадий кристаллизации разделяемых компонентов. Для того, чтобы снизить затраты энергии на проведение рассматриваемых сопряженных процессов, предложены схемы с организацией рекуперативного теплообмена между потоками, а также схемы с использованием тепловых насосов закрытого и открытого типа. Данные приемы позволяют увеличить энерго-эффективность таких процессов. Кроме того, проведен анализ влияния состава и температуры исходной смеси, температуры фракционирования на стадии кристаллизации, составов дистиллятов и кубовых остатков на параметры разделения. Установлено, что при подаче исходной смеси на стадию кристаллизации одного из компонентов энергетические затраты на проведение рассматриваемого процесса обычно ниже, чем при подаче исходной смеси на стадию ректификации. Показано, что использование сочетания процессов фракционной кристаллизации и ректификации позволяет существенно расширить диапазоны возможного разделения и увеличить технико-экономические показатели процесса разделения.

ХИМИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ НЕОРГАНИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

52-57 44
Аннотация
Соединения галлия(III) являются кристаллохимическими аналогами соединений элементов переменной валентности в степени окисления (+3), представляющие интерес как катодные материалы для электрохимических источников тока (железо, ванадий, хром). Литературные данные о сульфате галлия немногочисленны. Разработана методика синтеза безводного Ga2(SO4)3 из основного ацетата галлия. Образующийся гидратированный сульфат галлия чрезвычайно гигроскопичен. Его сушили на фильтре, а затем в динамическом вакууме 10-2 Торр, в течение 2 ч с целью удаления воды и остатков уксусной кислоты. Сульфат галлия, полупродукты его синтеза и продукты термической обработки изучены методами дифференциально-термического и рентгенофазового анализа. Рассчитано количество кристаллизационной воды и установлен состав кристаллогидрата Ga2(SO4)3∙18H2O. В интервале температур 40-350 ºС кри-сталлогидрат теряет воду в шесть стадий до безводного Ga2(SO4)3, который, в свою очередь, разлагается при 700 ºС, образуя нанокристаллический оксид Ga2O3. Безводный сульфат галлия слабо гигроскопичен и требует хранения в эксикаторе. Показано, что для выделения сульфата галлия из сернокислого раствора может быть использован пропанол-2, экcтрагирующий уксусную кислоту и, как следствие, обладающий высаливающим действием. Образуется аморфное вещество, который теряет массу при нагревании до 400 ºС. Однако рентгенографически чистый Ga2(SO4)3 получить таким образом не удается. По аналогии с соединениями индия можно предположить частичное образование оксосульфата галлия.
58-64 27
Аннотация
Для получения данных по магнитной восприимчивости Xч феррочастиц, в частности, для решения многих научно-прикладных задач магнитофореза и/или магнитоконтроля этих частиц, достаточно располагать данными о восприимчивости X дисперсного, содержащего указанные частицы, образца. При этом необходимо соблюдать условие обеспечения сравнительно малых допустимых значений их объемной доли (концентрации) γ, когда для определения Xч справедлива простая связь: Xч = X/γ. В представленной статье рассмотрен вопрос о допустимом (по сути - критериальном, в настоящее время дискуссионном) значении γ, которое, по существовавшим долгое время оценочным данным для образцов магнетита, не превышает γ = 0.02-0.05, а по косвенным данным, по проявлению размагничивающего фактора зернистых ферромагнитных образцов, может принимать значения вплоть до γ = 0.2-0.25. Выполнены прямые эксперименты, основанные на пондеромоторном методе Фарадея, с использованием порошковых образцов в диапазоне объемной доли дисперсной фазы магнетита γ ≤ 0.3. Показано, что линейный участок зависимости X от γ, отвечающий оговоренному условию определения Xч, заканчивается при значении, близком к γ = 0.2. Это подтверждается массивом других данных, полученных на дисперсных образцах магнетита (порошок, коллоид). Вместе с тем, как показали обобщенные результаты, полученные при значениях γ ≤ 0.02-0.05, может обнаруживаться «индивидуальная» линейная связь X и γ, по коэффициенту пропорциональности в среднем на 18% отличающаяся от предыдущей. Отсюда можно сделать вывод, что для получения более точных значений Xч целесообразно использовать данные X при значениях объемной доли дисперсной фазы изучаемых частиц γ ≤ 0.02-0.05.

СИНТЕЗ И ПЕРЕРАБОТКА ПОЛИМЕРОВ И КОМПОЗИТОВ НА ИХ ОСНОВЕ

65-72 22
Аннотация
В работе предложены состав и метод нанесения супергидрофобного композиционного покрытия для тканей на основе химически сшитого полидиметилсилоксана (ПДМС), наночастиц кремнезема (НЧ SiO2), наночастиц со структурой «полистирольное ядро/SiO2-оболочка» и фторалкилсилана (ФАС). Определены оптимальные концентрации компонентов, позволяющие получить покрытие с максимальной степенью гидрофобности (170°). Установлено, что разработанная композиция характеризуется пролонгированной износоустойчивостью к различным видам абразивного воздействия, термо-обработке, воздействию кислот и оснований. Показано, что наблюдаемые эффекты являются следствием комплексного влияния всех составляющих композиции.

МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ В ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ

73-80 23
Аннотация
В работе рассматриваются лабораторные доклинические исследования воздействия таргетных противоопухолевых препаратов на жизнедеятельность культур клеток ракового происхождения А-549 (карцинома легкого). Доклинические исследования дают возможность оценить эффективность применения таргетных препаратов, возможные противопоказания и побочные эффекты, чтобы в дальнейшем определиться с объемом клинических испытаний и самой возможностью их проведения. Предлагается разработка информационной поддержки доклинических научных исследований. Рассмотрено применение технологии функционально-го моделирования для построения логико-информационных моделей в номинации IDEF0. Детализация модели состоит в поэтапном рассмотрении всего процесса исследования. Необходимость информационной поддержки исследований связана с задачами структуризации, хранения и обработки больших объемов экспериментальных данных.
81-86 21
Аннотация
Развита математическая теория построения интегрального преобразования и формулы обращения для него для третьей краевой задачи в области с непрерывным спектром собственных значений. Метод основан на операционном решении исходной задачи с начальной функцией общего вида, удовлетворяющей условию Дирихле, и однородному граничному условию третьего рода. На основе полученных соотношений предложена серия аналитических решений третьей краевой задачи для уравнения параболического типа в различных эквивалентных функциональных формах. Предложено интегральное представление аналитических решений третьей краевой задачи при общей форме записи краевых функций в исходной постановке задачи. Выведена соответствующая функция Грина.
87-94 41
Аннотация
В статье рассмотрены информационные модели и модели алгоритмов управления отдельными функциональными модулями распределительно-сбытовой логистики фармацевтических предприятий. Показана возможность реализации управления этими модулями с помощью интегральных информационных систем класса ERP, а также описаны функциональные модули интегрированной информационной системы ERP. Предложены реализуемые с помощью ERP алгоритмы управления закупками и структурные схемы управления поставками лекарственных препаратов, базирующиеся на методике ABC/XYZ-анализа. Предложены алгоритмы, математические и информационные модели для логистической системы управления запасами на складах с лекарственными препаратам на фармацевтических предприятиях. Рассмотрена схема организации текущего входного контроля лекарственных препаратов на складе готовой продукции. Приведено функциональные модели в нотации IDEF0 для описания систем управления на основе ERP в системах распределительно-сбытовой логистики на фармацевтических предприятиях. Приведены примеры построения графических IDEF0-моделей, для описания бизнес-процессов в системах прогнозирования лекарственных средств и проверки качества поступающей продукции. Осуществлен анализ современных ERP-систем и выявлены их основные особенности и направления развития, что является важнейшим шагом при работе в любой сфере деятельности.
95-100 24
Аннотация
Описывается разработка информационной системы для моделирования по экспериментальным данным ряда полиноминальных функций, на основе которых рассчитываются параметры термоэлектрических охладителей. Ввод исходных данных производится вручную или посредством автоматического импорта файлов с входными данными. Расчет производится в несколько этапов, включающих в себя несколько видов расчетов, в том числе проводимых параллельно и независимо друг от друга. На первом этапе рассчитываются функции измеряемых величин методом наименьших квадратов. На их основе происходит итерационный расчет основных параметров, а также расчет ряда дополнительных параметров ветвей. Для удобства анализа получаемые результаты расчетов информационная система визуализирует их в табличном виде и в виде графиков, предоставляя их в приоритете важности для оператора. Полученные результаты могут быть экспортированы копированием или автоматически в файл Excel.
101-105 22
Аннотация
В статье было проведено сравнение трех статистических критериев на основе выборки химических данных. При сравнении критериев приняли уровень значимости равным 0.05, поскольку это значение чаще всего используется в технических измерениях. C помощью статистических критериев была проведена оценка одностороннего выброса вариационного ряда. С помощью критерия Граббса при проверке вариационного ряда не было выявлено выбросов ни справа, ни слева. Дальнейшее рассмотрение данных с использование правила трех сигм так-же не выявило выбросов. Последним статистическим критерием, который использовался для выявления ошибок, был критерий Шовене. При проверке данных с его помощью была выявлена одна ошибка справа, выбросов слева обнаружено не было. По обобщенным результатам, а именно голосованием по большинству, трех статистических критериев можно сделать вывод, что вариационный ряд принадлежит одной генеральной совокупности. Представленные в статье критерии можно применять для анализа любых данных и на их основе делать соответствующие выводы, если в выборке были обнаружены ошибки.


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


ISSN 2410-6593 (Print)
ISSN 2686-7575 (Online)