Вісник № 01. Хімія, хімічна технологія та екологія

Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/47820

Переглянути

Зараз показуємо 1 - 10 з 10

Создание в Украине технологий получения фармакологически активных ингредиентов, лекарственных и диагностических препаратов на основе липидов
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Краснопольский, Юрий Михайлович
В Украине в течение 45 лет (1975-2020) проводились биотехнологические и бионанотехнологические исследования, направленные на получения липидных фармакологически активных ингредиентов и создание диагностических и лекарственных препаратов. Фосфолипиды и гликолипиды являются важными участниками биологических реакций. Используя технологические методы липидной химии и биотехнологии, предложены методы получения высокоочищенных фосфолипидных и ганглиозидных ингредиентов. Авторами изучены физико-химические и биологические свойства фосфолипидов и ганглиозидов. Подтверждена структура выделенных липидных веществ. Исследования биологической активности ганглиозидов, проведенные на ряде моделей, подтвердили их высокую биологическую активность: антивирусную, репаративную ционную, иммуностимулирующую. Проведенные исследования позволили создать ряд диагностических липидных антигенов и лекарственных препаратов, производство которых реализовано в Украине и других государствах. В Украине впервые в СНГ были разработаны липосомальные формы лекарственных препаратов, проявляющие противоопухолевые, антиоксидантные, противовоспалительные, мембранопротекторные фармакологические свойства. Сфера применения биотехнологий в этой области расширяется и уже сейчас может представлять интерес для практической медицины и бизнеса. И хотя проблемы в этой области еще далеки от завершения, уже сейчас очевидно, что это направление позволит в перспективе поднять на новый уровень разработки методов для диагностики и лечения болезней человека. Необходимо отметить, что биотехнологические исследования в области липидов и липосомальных форм являются основой этого направления. Наноформы лекарственных препаратов, в частности, липосомы, могут решать вопросы придания известным активным фармакологическим ингредиентам новых уникальных свойств, что в свою очередь повышает терапевтическую эффективность. На кафедре биотехнологии, биофизики и аналитической химии НТУ «ХПИ» продолжаются исследования, направленные на получения липосомальных лекарственных препаратов на основе гидрофобных антиоксидантов.
Особливості встановлення ближньої сольватації іонів тетраалкіламонію в розчинниках з просторовою сіткою Н-зв’язків
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Булавін, Віктор Іванович; В'юник, Іван Миколайович; Крамаренко, Андрій Вікторович; Русінов, Олександр Іванович
Коeфіцієнт дифузії та довжина дифузійного зміщення ( d ) 5 іонів тетраалкіламонію (ТАА) (від Me₄N⁺ до Pe₄N⁺) у воді, етиленгліколі (ЕГ), формаміді (Ф) і моноетаноламіні (МЕА) розраховані на підставі літературних даних щодо їх граничної молярної електричної провідності при 298,15 К. У якості критерію сольватованості іонів використано знак відхилення від закону Стокса-Ейнштейна у вигляді (d‒rᵢ), де rᵢ – структурний радіус іона. Встановлений тип ближньої сольватації катіонів ТАА у вивчених розчинниках: позитивна, якщо параметр ( d‒rᵢ)>0; негативна – при значеннях ( d‒rᵢ)< 0. Розрахунок різниці ( d‒rᵢ) проведено з використанням 4-х шкал радіусів іонів ТАА: Робінсона-Стокса, Бартеля, Маркуса і Крумгальза. Показано, що адекватні величини міри гідрофобної гідратації іонів ТАА у воді (id r > 0 можна отримати для гідродинамічної граничної умови «ковзання», що залежить від шкали структурних радіусів іонів ТАА. Ґрунтуючись на експериментальних результатах дослідження сольфобної сольватації іонів ТАА у воді, формаміді, етиленгліколі та моноетаноламіні, умовно перевагу надано шкалі радіусів Ван-дер-Ваальса Маркуса як найбільш фізично обґрунтованій. Аналіз результатів розрахунку величини d для катіонів ТАА у вивчених розчинниках показав, що ця характеристика для перших п’яти симетричних іонів ТАА має найбільше значення у воді, а найменше в МЕА. В ряду Н₂О – Ф – ЕГ – МЕА величина d зменшується, що узгоджується зі зростанням в цьому ряду розчинників їх в’язкості. З метою усунення неоднозначностей при розрахунку кількісних характеристик ближньої сольватації розроблено загальний підхід, заснований на використанні конкретної шкали радіусів та гідродинамічної умови «ковзання» іона при задаванні закона Стокса-Ейнштейна.
Вивчення точкової корозії в пластовій воді нафтового родовища Іраку
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Немах, Амір Mохаммед Аладжмін; Донський, Дмитро Федорович; Нестеренко, Сергій Вікторович
Вивчено вплив різних гірничо-геологічних факторів нафтового родовища Іраку на перебіг точкової корозії в зразках низьколегованої сталі. Показано, що співвідношення розчинених кислих газів CO₂ і H2S поряд з такими факторами як температура і вміст хлоридів, також впливає на розвиток і перебіг даного процесу. Отримані вольтамперограми зразка низьколегованої сталі К55 в модельованих складах пластових вод при різних температурах і співвідношеннях агресивних газів CO₂ та H2S. Встановлено, що при наявності сірководню в пластовій воді потенціал вільної корозії зміщується в катодну область. Вуглекислий газ активує протікання загальної і пітінгової корозії. Проведено активний експеримент по вивченню глибини пітінгу для вибраного зразка сталі і отримано рівняння регресії другого порядку залежності глибини точкової корозії від обраних факторів впливу. Методами математичної статистики виконаний аналіз математичної моделі в програмі Statgrafic, побудовані ізоконтури впливу для різних пар факторів на глибину пітінгової корозії. Аналіз отриманої моделі говорить про перевагу фактору, який відображає вплив співвідношення агресивних газів СО₂/ H₂S на розвиток локальної корозії. Показано, що існують певні області з максимальними значеннями показника глибини пітінгової корозії Vр = 91м-6,що дорівнює співвідношенню СО₂/ H₂S близько 17,2.
Вплив температури та інтенсивності перемішування на технічні характеристики хімічно утворюваної суспензії PbCrO4
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Шорохов, Михайло Миколайович; Суворін, Олександр Вікторович; Ожередова, Марина Анатоліївна
Наведена доцільність застосування в умовах реального виробництва реагентного методу очищення стічних вод промислових підприємств, що містять Cr⁶⁺, з використанням як реагент-осаджувача водорозчинних солей Pb²⁺ з утворенням малорозчинної солі PbCrО₄. В роботі дос-ліджено вплив температури і інтенсивності перемішування на процес хімічного осадження PbCrO₄ в системі H₂CrO₄-Pb(CH₃COO)₂-H₂O. В якості вихідного речовини використовували водний розчин Н₂CrО₄ з концентрацією 100 мг/л (в перерахунку на Cr (IV)), який моделює ти-пову промивну воду першої стадії промивання процесу електрохімічного хромування. Як осаджувач використовували насичений при 20 0С водний розчин оксалату свинцю (30,7 г/100 г води). Розчин осаджувача одноразово дозували до хром (VI) - містного розчину, виходячи з таких мольних співвідношень: стехіометричної кількості (100%) і надлишку 120 і 150% для утворення хромату свинцю. Температуру підтримували на рівні: 20, 30, 40, 50 і 60 °С, а швидкість обертання валу мішалки - на рівнях: 0 (без перемішування), 1,4; 2; 2,5 і 3 об/сек. Після дозування розчину - осаджувача отримані суспензії витримували при перемішуванні і заданої температури протягом 60 хвилин і відстоюва-ли з паралельним проведенням седиментаційного аналізу. Проведеними дослідженнями встановлено, що при температурі 20 ÷ 30 °С і над-лишку розчину реагента-осаджувача на рівні 20 ÷ 50% можна отримати залишкові концентрації Cr⁶⁺ в очищених розчинах близьких до рів-ня ГДК. Найбільш оптимальна швидкість перемішування суспензій становить 1,5 ÷ 2 об/сек. Дана інтенсивність перемішування сприяє збільшенню швидкості розшарування отримуваної суспензій, дозволяє отримувати осад PbCrO₄ з розмірами частинок на рівні 1,4 ÷ 1,6 мкм, не збільшує залишкову концентрацію Cr⁶⁺ в очищених розчинах. При збільшенні надлишку осаджувача, швидкість росту кристалів PbCrO₄ зменшується в порівнянні зі швидкістю утворення зародків. Таким чином, показана доцільність використання водного розчину Pb(CH₃COO)₂ як реагента-осаджувача для очищення Cr⁶⁺ - вмісних стічних вод електрохімічних виробництв.
Склад і морфологія поверхні композиційних електролітичних покривів Сo-W-ZrO₂
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Ненастіна, Тетяна Олександрівна; Ведь, Марина Віталіївна; Проскуріна, Валерія Олегівна
Доведено можливість електросинтезу і керування складом і морфологією поверхні композиційних електролітичних покривів кобальту з тугоплавкими металами варіюванням густини імпульсного струму. Композити на основі кобальту, осаджені на підкладку з міді з білігандних цитратно-пірофосфатних електролітів при густині імпульсного струму 4 А/дм², відрізняються розгалуженою поверхнею і більш рівномірним розподілом компонентів по поверхні, підвищеним вмістом вольфраму, що майже у 5 разів переважає покриви, осаджені при 10 А/дм², та зниженням відсотку оксигену удвічі (до 5,5 %). Це пояснюється гальмуванням реакції виділення газоподібного водню та участю адатомів гідрогену у хімічному відновленні проміжних оксидів вольфраму до металу під час переривання поляризації. Покриви, осаджені із застосуванням імпульсного струму, можна вважати композитами складу Co-W-ZrO₂, в яких оксидна фаза утворюється безпосередньо в електродному процесі як інтермедіат неповного відновлення вольфраматів. Топографія плівок відрізняється наявністю зерен еліптичної і сферичної форми з розмірами кристалітів 80 – 180 нм. На основній поверхні зустрічаються виступи (крупні зерна) діаметром 1 – 3 мкм. Фрактальна розмірність поверхні становить 2,77, що свідчить про 3D механізм роста кристалів при формуванні покриву. За параметрами шорсткості поверхні Ra і Rq покриви відносяться до 9 класу шорсткості. За фазовим складом композити є переважно аморфними матеріалами, які містять нанокристалічний кобальт та інтерметаліди Co₃W і Zr₃Co. Завдяки кількісному і фазовому складу, морфології і фрактальності поверхні мікротвердість і корозійна стійкість систем Co-W-ZrO₂, одержаних за густини струму 4 А/дм², на 20 % перевищують параметри покривів, одержаних при 10 А/дм², і у 3 рази переважає відповідні характеристики підкладки.
Захисні властивості нафтопродуктів, отриманних з вторинної сировини
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Григоров, Андрій Борисович; Мардупенко, Олексій Олександрович; Сінкевич, Ірина Валеріївна; Шевченко, Кирило Володимирович
Проведено дослідження захисних властивостей нафтопродуктів, отриманих з використанням вторинної сировини, зокрема пластичних мастил та полімервмісних бітумів, які планується використовувати у якості аналогів до нафтопродуктів, отриманих з кластичної нафтової сировини. Технологія отримання пластичних мастил, полягала у проведенні термічної деструкції полімерних відходів поліетиленів, поліпропілену та полістиролу у лабораторних умовах при атмосферному тиску в реакторі періодичної дії, з подальшим видаленням з отриманих продуктів висококиплячих фракцій (початок кипіння >320 °C). Одержані висококиплячі фракції, за своїми властивостями, відповідали пластичним мастилам. В свою чергу бітуми, було отримано шляхом компаундування висококиплячих нафтових залишків, зокрема нафтового шламу з 10 % мас. полімерними добавками поліпропілену та пінополістиролу. Для цих продуктів, досліджувалася стійкість до впливу як атмосферної корозії, що виникає при експлуатації або зберіганні матеріалів з металевими поверхнями на відкритих майданчиках при дії навколишнього середовища, так і електрохімічної корозії, яка виникає при розташуванні технологічного обладнання та комунікацій у ґрунті особливо в присутності вологи. У ході проведених досліджень було з’ясовано, що як пластичні мастила, так і досліджувані бітуми, з усіма типами полімерів, мають високі захисні властивості. Вони запобігають утворенню на металевих пластинах, виготовлених зі сталі, марки Ст3, що знаходились у водних розчинах 10 % NaCl і 3 % Na₂SO₃ осередків корозії, що імітує вплив атмосферної корозії. А поляризаційні залежності, отримані потенциостатичним способом – характеризуються, у розглянутому діапазоні значень, відсутністю змінення щільності струму при постійному значенні потенціалу (2,5 V), що свідчить про відсутність електрохімічної корозії.
Варіювання режимів електролізу – універсальний метод керування складом гальванічних покривів
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Сачанова, Юлія Іванівна; Сахненко, Микола Дмитрович; Ведь, Марина Віталіївна; Ненастіна, Тетяна Олександрівна; Проскуріна, Валерія Олегівна
Доведено можливість електросинтезу і керування складом гальванічних покривів сплавами на основі металів групи феруму з тугоплавкими металами, зокрема молібденом, з комплексного цитратного електроліту шляхом варіювання режимів електролізу. Встановлено, що постійним струмом формуються покриви з вищим вмістом оксигену, зокрема, в означених покривах фіксується більше оксидів молібдену порівняно з нанесеними уніполярним імпульсним електролізом. В останньому випадку вміст оксигену на виступах і в упадинах значно менший і становить 21 ат.% і 25 ат.%, відповідно. Показано, що при імпульсному електролізі вміст металевої форми молібдену вищий за рахунок відновлення оксидів молібдену проміжних ступенів окиснення ад-атомами водню, що утворюються в парціальній катодній реакції. Відновлення відбувається внаслідок спілловер-ефекту, реалізація якого найбільш ефективна впродовж паузи імпульсного струму. Обґрунтовано формування оксидної фази допанта безпосередньо в процесі електролізу без введення в електроліт як другої фази. Залежно від повноти перебігу цього процесу створюються умови для формування металевого покриву тернарним сплавом або металоксидним композитом, друга фаза якого складається з оксидів молібдену в проміжному ступені окиснення, тобто утворюється безпосередньо в електродному процесі. За результатами атомно-силової мікроскопії встановлено, що покриви, синтезовані в гальваностатичному режимі, можуть бути класифіковані як композитні електролітичні матеріали, тоді як катодний осад, отриманий нестаціонарним електролізом, можна віднести до металевих. Покриви, отримані в імпульсному режимі, характеризуються меншою поруватістю. Визначено вільну енергію поверхні для металевих і композитних покривів, значення якої становлять 127,74 мДж/м2 та 118,10 мДж/м2. Тестуванням електрокаталітичних властивостей тернарних сплавів Fe–Co–Mo в реакції електролітичного виділення водню отримано високі значення густини струму обміну водню як для металевих, так і композитних покривів.
Оцінка викидів забруднюючих речовин при спалюванні мало- та високосірчистих мазутів
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Левицька, Олена Григоріївна
В статті показана проблема забруднення довкілля при застосуванні мазутів у теплових та енергетичних установках. Використання високосірчистих мазутів для забезпечення роботи теплоелектроцентралей, теплоелектростанцій та котельних у стаціонарному устаткуванні в Україні заборонене з 2018 року. Світовими тенденціями стала потенційна заборона цього виду палива для роботи пересувних джерел викиду, зокрема морського транспорту. Тому метою роботи стало обґрунтування вимог національного законодавства та визначення переваг малосірчистих мазутів у порівнянні із високосірчистими. В статті наведена оцінка викидів шкідливих речовин, зокрема суспендованих твердих частинок, сполук сірки, азоту, вуглецю, ванадію, органовмісних летких сполук при спалюванні мазутів із різним хімічним складом. Завданнями роботи стала оцінка хімічного складу досліджуваних палив, ефективності роботи очисного устаткування, процесів зв’язування поллютантів золою та розрахунок за визначеними даними коефіцієнтів емісії забруднюючих речовин та величини їх викидів при згорянні тонни палива у топках енергетичного та теплового устаткування. У роботі застосовані розрахункові методи визначення викидів в атмосферне повітря при спалюванні палив на основі показників емісій забруднюючих речовин, що містяться у викиді за методикою Українського наукового центру технічної екології, що розроблена із використанням міжнародних методичних рекомендацій та стандартів. Приведений розрахунок викидів шкідливих речовин при спалюванні мазутів може бути використаний при розробці підприємствами, що забруднюють атмосферне повітря, дозвільних документів. При проведенні порівняльного аналізу виявлені високі значення по викидам діоксиду сірки по високосірчистим мазутам, за іншими показними викиди забруднюючих речовин при спалюванні різних видів мазутів є схожими. У статті також визначено, що більша частка вуглецю досліджуваних палив переходить у викид діоксиду вуглецю і менша – у викид оксиду вуглецю. Більша частка азоту переходить у викид оксиду азоту і менша – у викид оксиду діазоту. Таким чином, в роботі доведена небезпека високосірчистих мазутів з точки зору викидів сполук сірки, однак при застосуванні технологій щодо зниження вмісту сірки такі мазути можуть застосовуватись на рівні із малосірчистими, оскільки мають схожий якісний і кількісний склад викидів інших забруднюючих речовин.
Обгрунтування використання біотехнологічної тест-системи на основі Рaramecium caudatum для контролю токсичності та антиоксидантних властивостей
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Пилипенко, Дар'я Михайлівна; Ракітянська, Марина Андріївна; Комаров, Антон Ігорович
Розробка ефективних експрес-методів біотестування є актуальною задачею сучасної біотехнології. Біотестування полягає у реєстрації різниці між виживанням або здатністю до розмноження тест-об’єктів у досліджуваному і контрольному зразках. Перевагою біотестування є швидкість та простота проведення дослідження. В якості тест-об’єктів використовують ряд організмів природної екосистеми (рослинні та тваринні, одноклітинні та багатоклітинні організми). Одноклітинні інфузорії виду Paramecium caudatum є поширеним тест-об’єктом завдяки високій чутливості до змін навколишнього середовища; великим розмірам клітини, що забезпечує можливість спостереження за змінами морфології та руху клітини; простоті культивування. Ці характеристики Paramecium caudatum сприяють їх застосуванню в фундаментальних дослідженнях, у сфері екологічного контролю, а також для оцінки токсичності продуктів промисловості. Ступінь токсичного впливу досліджуваних речовин на Paramecium caudatum можна оцінити задовго до загибелі за різними реакціями клітин (зміна морфології та характеру руху). Перспективним є використання даної моделі у фармації. Застосування Paramecium caudatum для первинної оцінки біологічної активності антиоксидантних лікарських речовин дозволяє вирішити біоетичні питання, пов’язані із використанням лабораторних тварин. Дана модель продемонструвала свою ефективність для вивчення антиоксидантної активності ліпосомальних препаратів. Встановлено, що ліпідний склад ліпосомальних препаратів впливає на виживання культури у хронічному досліді. Антиоксидантна активність досліджуваних препаратів в дозі 50 мкг/мл зростала в ряду убіхінон<куркумін<кверцетин.
Дослідження впливу механічних властивостей на бронестійкість сподуменових склокристалічних матеріалів
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Саввова, Оксана Вікторівна; Рябінін, Святослав Олександрович; Воронов, Геннадій Костянтинович; Фесенко, Олексій Ігорович; Смирнова, Юлія Олегівна
Визначено перспективні методи отримання високоміцних склокерамічних матеріалів на основі літійалюмосилікатних стекол за керамічною технологією. Проведено аналіз розробок зі зміцнення склокристалічних матеріалів з вмістом сподумену. Розроблено композиційні матеріали на основі сподуменових склокристалічних матеріалів, які модифіковано діоксидом цирконію стабілізованого оксидом ітрію. Встановлено, що для алюмосилікатних стекол характерним є протікання процесу об’ємної тонкодисперсної кристалізації скла з формуванням кристалів β-сподумену у кількості 80 об. % відповідно в умовах низькотемпературної короткотривалої двостадійної термічної обробки. Встановлено, що забезпечення щільно упакованої структури матеріалу забезпечується за рахунок наявності фракцій не більше 125 мкм ≈ 70 об. %, не більше 63 мкм – 15 об. %, не більше 25 мкм – 15 об. %. Досліджено вплив структури склокристалічних матеріалів на їх механічні властивості та встановлено основні критерії забезпечення високих показників тріщиностійкості, ударостійкості та бронестійкості. Наявність для розробленого ситалу фаз з різними пружними властивостями дозволяє забезпечити більш ефективне руйнування ударника та мінімізацію позаперешкодної дії. Порівняльна оцінка розробленого ударостійкого склокристалічного матеріалу та відомого елементу бронезахисту дозволила встановити перспективність використання ситалу як бронеелементу з експлуатаційними властивостями на рівні світових аналогів. Важливими аспектами ефективного впровадження розробленого матеріалу є його зменшена вартість та вага в порівнянні з керамічними бронеелементами. Також вагоме зниження щільності та підвищення тріщиностійкості розробленого матеріалу при частковій заміні надтвердого керамічного бронеелементу на склокерамічні матеріали в якості енергоруйнуючого та дроблячого шару, дозволить зменшити вагу та підвищити в системі кераміка – ситал – кевлар живучість броні при обстрілі. Це дозволить підвищити конкурентоспроможність вітчизняних захисних бронеелементів на світовому ринку.