Вісники НТУ "ХПІ"
Постійне посилання на розділhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/2494
З 1961 р. у ХПІ видається збірник наукових праць "Вісник Харківського політехнічного інституту".
Згідно до наказу ректора № 158-1 від 07.05.2001 року "Про упорядкування видання вісника НТУ "ХПІ", збірник був перейменований у Вісник Національного Технічного Університету "ХПІ".
Вісник Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут" включено до переліку спеціалізованих видань ВАК України і виходить по серіях, що відображають наукові напрямки діяльності вчених університету та потенційних здобувачів вчених ступенів та звань.
Зараз налічується 30 діючих тематичних редколегій. Вісник друкує статті як співробітників НТУ "ХПІ", так і статті авторів інших наукових закладів України та зарубіжжя, які представлені у даному розділі.
Переглянути
8 результатів
Результати пошуку
Документ Трансестерифікація тригліцеридів аліфатичними спиртами на цеолітах(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Мельник, Юрій Романович; Маласняк, Роман Михайлович; Сірик, Катерина Михайлівна; Мельник, Степан РомановичНаведено результати дослідження закономірностей трансестерифікації тригліцеридів аліфатичними спиртами C1–С3 у присутності гетерогенних каталізаторів – цеолітів марок NaX, NaY та СаА. Визначено вплив виду цеоліту на конверсію та початкову швидкість трансестерифікації тригліцеридів. Встановлено, що закономірності трансестерифікації тригліцеридів у присутності досліджених каталізаторів є схожими. Показано, що у початковий період реакції відбувається перетворення основної кількості тригліцеридів. Встановлено, що при метанолізі конверсія тригліцеридів за перші 60 хв. реакції досягає 86–96 %, тоді як при трансестерифікації етанолом чи пропан-1-олом – 29– 63%. Подальше збільшення тривалості реакції до 150 хв. практично не впливає на конверсію тригліцеридів при їх трансестерифікації метанолом, та дає змогу підвищити її на 8–11% при трансестерифікації етанолом та пропан-1-олом. Показано, що конверсія тригліцеридів, що досягається за 150 хв. добре корелює із значенням конверсії тригліцеридів за початковий період реакції. Встановлено, що конверсія тригліцеридів за 150 хв. при каталізі цеолітами NaX та NaY є значно вищою, ніж при застосуванні як каталізатора цеоліту СаА. Зроблено висновок, що конверсію тригліцеридів істотно впливає виді іону лужного чи лужноземельного металу, що входить до складу цеоліту, і значно менше будова його кристалічної гратки. Показано, що каталітична активність цеолітів залежить від катіону лужного чи лужноземельного металу, що входить до його складу. Початкова швидкість реакції трансестерифікації тригліцеридів метанолом є в 1,7–4,3 рази вищою, ніж при трансестерифікації етанолом чи пропан-1-олом. Показано, що початкова швидкість трансестерифікації тригліцеридів при каталізі цеолітами NaX та NaY є в 1,6–3,1 рази вищою, ніж при каталізі цеолітом СаА. Встановлено, що існує задовільна кореляція між початковою швидкістю трансестерифікації та конверсією тригліцеридів.Документ Зброджування квасного сусла промисловими штамами мікроорганізмів(2023) Оробчук, Оксана Михайлівна; Федотова, Ольга Богданівна; Богославець, Зоряна Петрівна; Мельник, Степан Романович; Дзіняк, Богдан ОстаповичДосліджено закономірності зброджування квасного сусла з використанням дріжджів пивоварної промисловості та готових заквасок молочнокислих бактерій. Сировиною для одержання квасу є концентрат квасного сусла, цукровий сироп, а для купажування готового квасу використовували екстракт шипшини. Вміст сухих речовин в початковому суслі – 3,2 % мас., рН = 5,8. Для зброджування сусла використано сухі дріжджі Safale HA–18 з оптимальною температурою бродіння 25–35°C та комплекси молочнокислих бактерій у вигляді заквасок "Кефір", "Йогурт", "Симбіотик", "Біфівіт" різного мікробіологічного складу. Досліджено зміну концентрації вмісту сухих речовин та кислотності в досліджуваних умовах зброджування квасного сусла. Показано, що за температури 30°С та відсоткового вмісту дріжджів і МКБ в заквасці 50 % мас. і 50 % мас. відповідно, нормованих значень вмісту сухих речовин в суслі одержано тільки при використанні закваски "Біфівіт". Це пояснюється недостатньою температурою, необхідною для повноцінного розмноження дріжджів при домінуючій частці молочнокислих бактерій. З підвищенням температури бродіння квасу до 35°С та одночасним збільшенням частки дріжджів у суспензії спостерігали підвищення бродильної активності у всіх досліджуваних зразках. Встановлено оптимальні кількості дріжджів і молочнокислих бактерій: 4,0 % суспензія дріжджів та молочнокислих бактерій з вмістом дріжджів 80 % мас. та молочнокислих бактерій – 20 % мас. В умовах досліду норми вмісту СР ( до 2,4%) і збільшення титрованої кислотності (до 1,2 см3 0,1 н NaOH/100 см3) досягнуто зразками № 1 і № 4 впродовж 14–16 год бродіння. Для надання напою додаткових функціонально-профілактичних властивостей запропоновано купажування готового квасу екстрактом шипшини. Купажування квасу цукровим сиропом і екстрактом шипшини здійснювали до вмісту сухих речовин 4,2 % мас. і титрованої кислотності 3 см3 0,1 н NаOH/100 см3. Показано порівняльну дегустаційну оцінку квасу з екстрактом шипшини. Купажування відмінно впливає на органолептичні показники та надає напою додаткових функціонально-профілактичних властивостей. Вказано на перспективність використання промислових штамів мікроорганізмів для зброджування квасного сусла для невеликих крафтових пивоварень.Документ Закономірності одержання водно-спиртових екстрактів та цукрових витяжок з ягідної сировини(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Мельник, Степан Романович; Мельник, Юрій Романович; Бліщ, Роксолана Олександрівна; Оробчук, Оксана МихайлівнаДосліджено закономірності екстрагування сухих речовин водно-спиртовим розчином та подальшого одержання цукрових витяжок з ягід чорної смородини, аґрусу та сливи. Встановлено що найменше сухих речовин екстрагується з ягід смородини. При цьому в екстракті досягається вміст 1,6 % сухих речовин, тоді як водно-спиртові екстракти з аґрусу та сливи містять 4,3–5,5 % сухих речовин. Виявлено, що в процесі екстрагування в ягодах накопичується значна кількість спирту. Встановлено, що його вміст в усіх екстрактах порівняно з екстрагентом зменшується з 40,0 до 25,06–26,39 мас. %. Акцентовано увагу, що втрати спирту зменшуються в процесі подальшого одержання цукрової витяжки з ягід, вміст спирту в яких досягає 9,79 мас. % – у смородиновій, 14,51 мас. % – у сливовій, та 14,92 мас. % – в аґрусовій витяжці. Показано, що цукрові витяжки залежно від виду ягід містять різну кількість сухих речовин. Встановлено, що максимальний ступінь використання цукру (79,0 %) досягається під час одержання витяжки зі смородини, яка містить максимальну кількість сухих речовин (43,4 %). Ступінь використання цукру під час одержання витяжки зі сливи становить 71,6 %, що відповідає вмісту сухих речовин у витяжці 34,5 %. Мінімальний ступінь використання цукру (31,5 %) спостерігається під час одержання витяжки з аґрусу. Це забезпечує вміст сухих речовин у витяжці 31,8 %. Встановлено, що водно-спиртові та цукрові витяжки з ягід мають максимуми поглинання видимого світла в діапазоні, що відповідає поглинанню антоціанів. Найвища оптична густина характерна для водно-спиртового екстракту зі смородини, для якої характерний високий вміст поліфенольних сполук. Встановлено, що з дослідженої ягідної сировини кислоти вилучаються практично в однаковій кількості водно-спиртовим розчином і в процесі обробки цукром. Максимальна кислотність спостерігається для екстракту та витяжки з аґрусу, а найменше її значення характерне для екстракту та витяжки зі сливи. Ступінь вилучення вітаміну С із ягід є приблизно однаковим і становить 59 % для аґрусу та по 66 % для смородини і сливи. Вказано на перспективність використання ягід після екстрагування та одержання витяжок як сировини для одержання різноманітних кондитерських виробів.Документ Вплив каталізаторів на реакції між три- і діетаноламінами та етилолеатом(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Данилюк, Роман Володимирович; Мельник, Степан РомановичАлканоламіди та естераміни є вихідними матеріалами для одержання поверхнево-активних речовин, миючих та косметичних засобів, фармацевтичних препаратів, барвників. Досліджено закономірності взаємодії етилолеату та суміші три- та діетаноламінів (вміст діетаноламіну – 21 мас.%) у присутності каталізаторів Бренстеда та Льюїса. Як каталізатори застосовували катіоніт КУ-2-8, аніоніт АВ-17-8 та гідроксид калію, оксалат нікелю, катіоніт КУ-2-8 з іммобілізованими іонами Ni²⁺ та цей іоніт, додатково оброблений 0,1 М розчином лугу протягом 1 год, а також птолуенсульфонат олова (ІІ). Для зміщення рівноваги реакції трансестерифікації процес вели в нестаціонарних умовах з відгонкою з реакційної суміші утвореного етанолу. Встановлено що досліджені каталізатори за незначним винятком характеризуються відносно низькою швидкістю перетворення реагентів. Показано, що ефективність дії катіоніту КУ-2-8 в Н-формі дуже залежить від температури та, більшою мірою, від мольного співвідношення етилолеату і три- та діетаноламінів. Дослідження впливу співвідношення реагентів дало змогу зробити припущення, що процеси масообміну суттєво позначаються на показниках реакції між етилолеатом і етаноламінами. Показано, що за однакових умов близьку до катіоніту КУ-2-8 каталітичну активність виявляють аніоніт АВ-17-8 та п-толуенсульфонат олова (ІІ). Модифікація катіоніту КУ-2-8 іммобілізацією іонів нікелю дещо покращує його каталітичні властивості, а подальша обробка одержаного каталізатора розчином лугу навіть дещо зменшує конверсію етилолеату. Встановлено, що найвищу активність як каталізатор реакції між етилолеатом та три- і діетаноламінами виявляє оксалат нікелю. Такий ефект можна пояснити високими електроноакцепторними властивостям оксалат-аніону, який зменшує електронну густину на катіоні Ni²⁺ . Як наслідок у присутності цього каталізатора конверсія естеру становить 21,9 %. Отримані результати дали змогу зробити висновок про потенційну перспективність застосування катіоніту КУ-2-8 у Н-формі та оксалату нікелю як каталізаторів реакції між етилолеатом і три- та діетаноламінами.Документ Трансестерифікація тригліцеридів пропан-2-олом у присутності сульфатної кислоти(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Мельник, Юрій Романович; Мельник, Степан Романович; Магорівська, Галина ЯрославівнаДосліджено закономірності трансестерифікації тригліцеридів соняшникової олії пропан-2-олом, каталізованої сульфатною кислотою. Визначено вплив вмісту гомогенного кислотного каталізатора та мольного співвідношення тригліцериди соняшникової олії : пропан-2-ол на конверсію реагентів, селективність утворення діізопропілового етеру, кислотне число та колір продуктів реакції за йодною шкалою. Встановлено, що збільшення вмісту сульфатної кислоти в реакційній суміші від 1 до 3 мас. % веде до незначного зростання конверсії тригліцеридів та істотного підвищення конверсії пропан-2-олу. Подальше збільшення вмісту кислотного каталізатора спричиняє зниження конверсії як тригліцеридів, так і спирту. Співставлення отриманих результатів із даними щодо складу продуктів реакції дало змогу зробити висновок, що істотне підвищення конверсії пропан-2-олу при збільшенні вмісту сульфатної кислоти до 3–4 мас. % зумовлене зростанням селективності утворення діізопропілового етеру з 5 % при вмісті кислотного каталізатора 1 мас. % до майже 65 % при вмісті сульфатної кислоти 4 мас. %. Показано, що збільшення вмісту сульфатної кислоти в реакційній суміші також веде до підвищення кольору продуктів реакції за йодною шкалою практично в 5 разів, що також свідчить про перебіг побічних реакцій конденсації та осмолення за участю подвійних зв’язків вищих жирних кислот, які входять до складу тригліцеридів. Встановлено, що зі збільшенням вмісту кислотного каталізатора в реакційній суміші закономірно зростає кислотне число продуктів реакції. Показано, що значення кислотного числа продуктів реакцій визначається саме кількістю застосовуваного кислотного каталізатора. Показано, що активність сульфатної кислоти в реакції трансестерифікації тригліцеридів соняшникової олії є дещо нижчою за активність катіоніту КУ-2-8, який за однакових умов забезпечує більш ніж на 15 % вищу конверсію тригліцеридів при нижчому значенні кольору продуктів реакції за йодною шкалою та відсутністю перебігу побічної реакції утворення діізопропілового етеру. Зроблено висновок про ефективність застосування сульфатної кислоти як каталізатора трансестерифікації тригліцеридів пропан-2-олом.Документ Вплив фізико-хімічних властивостей оксидів d-металів на трансестерифікацію соняшникової олії(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Мельник, Юрій Романович; Мельник, Степан Романович; Магорівська, Галина Ярославівна; Реутський, Віктор ВолодимировичДосліджено фізико-хімічні властивості оксидів d-металів (NiO, CuO, MnO, FeO, PbO, ZnO), які є гетерогенними каталізаторами процесу трансестерифікації тригліцеридів соняшникової олії етанолом та бутан-1-олом. Для цих оксидів визначено доступну питому площу поверхні, поверхневу кислотність і основність та зміну водневого потенціалу суспензії каталізатора у воді. Доступну питому площу поверхні оксидів визначено титруванням їхньої водної суспензії розчином метиленового синього з відомою концентрацією, а їхню поверхневу кислотність та основність – зворотним титруванням зразків, оброблених водним розчином аміаку та оцтової кислоти, відповідно. Встановлено, що всі досліджені оксиди d-металів мають низьку питому площу поверхні – її значення знаходиться в межах 0,6–1,5 м2/г. Поверхнева кислотність та основність вказаних каталізаторів становить 0,13–0,27 ммоль/г та 0,019–0,066 ммоль/г, відповідно. Показано, що зміна водневого потенціалу водної суспензії досліджених каталізаторів відносно рН дистильованої води є найбільшою для NiO та ZnO і становить 0,6–0,65, тоді як для CuO ця зміна є найменшою і становить лише 0,3. Характер кривих зміни рН і значення рН суспензії оксидів у стані рівноваги свідчать про те, що для досліджених каталізаторів характерна наявність слабких кислотних центрів. Вказані характеристики каталізаторів порівняно з результатами, отриманими в процесі трансестерифікації тригліцеридів соняшникової олії етанолом та бутан-1-олом. Встановлено, що спостерігається кореляція між поверхневою кислотністю каталізатора і початковою швидкістю реакції трансестерифікації тригліцеридів етанолом та бутан-1-олом. Одночасно така кореляція відсутня для поверхневої основності досліджених оксидів металів, що узгоджується з даними щодо каталізу реакції трансестерифікації тригліцеридів лише сильними основними активними центрами. Зроблено висновок, що реакція трансестерифікації тригліцеридів соняшникової олії етанолом та бутан-1-олом відбувається насамперед на слабких кислотних центрах оксидів d-металів.Документ Трансестерифікація тригліцеридів рослинних олій головною фракцією етилового спирту(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Мельник, Юрій Романович; Мельник, Степан Романович; Магорівська, Галина ЯрославівнаДосліджено закономірності трансестерифікації тригліцеридів рослинних олій (соняшникової, ріпакової, лляної) головною фракцією етилового спирту в присутності каталізаторів – катіоніту КУ-2-8 у Н+ - формі та катіоніту КУ-2-8 із іммобілізованими іонами Cu2+ (необробленого та обробленого 0,1 М розчином гідроксиду натрію протягом 90 хв та 7 діб). Показано, що досліджені каталізатори, за винятком необробленого катіоніту КУ-2-8 із іммобілізованими іонами Cu2+, за умов реакції дозволяють досягнути конверсії тригліцеридів рослинних олій понад 90 %. Встановлено, що найвищу активність виявляє каталізатор КУ-2-8 із іммобілізованими іонами Cu2+, оброблений 0,1 М розчином гідроксиду натрію протягом 90 хв. Виявлено, що цей каталізатор дає змогу за 180 хв реакції досягнути конверсії тригліцеридів кожної з досліджених олій понад 99,5 %. Разом з тим встановлено, що у його присутності спостерігається найвища початкова швидкість реакції трансестерифікації. Також визначено закономірності впливу наведених каталізаторів на реакцію естерифікації вільних жирних кислот, присутніх в рослинних оліях, етиловим спиртом, наявним у головній фракції. Встановлено, що досліджені каталізатори по-різному впливають на реакцію естерифікації. Показано, що катіоніт КУ-2-8 із іммобілізованими іонами Cu2+, оброблений 0,1 М розчином гідроксиду натрію протягом 90 хв, каталізує реакцію естерифікації вільних жирних кислот усіх досліджених олій – їх конверсія становить від 21,6 % (у соняшниковій олії) до 74,1 % (у ріпаковій олії). Разом з тим встановлено, що тривала обробка катіоніту КУ-2-8 із іммобілізованими іонами Cu2+ розчином гідроксиду натрію призводить до різкого зниження або й втрати активності каталізатора в реакції естерифікації вільних жирних кислот етанолом, а його застосування в реакції трансестерифікації тригліцеридів ріпакової та соняшникової олій навіть зумовлює збільшення кислотного числа реакційної суміші, тобто частковий гідроліз тригліцеридів. Одержані результати досліджень показують, що одним із чинників, який дає змогу підвищити активність катіоніту КУ-2-8 із іммобілізованими іонами Cu2+ в процесі трансестерифікації рослинних олій етанолом головної фракції, є його нетривала обробка 0,1 М розчином лугу. Зроблено припущення, що така обробка впливає на каталітичну активність іонів Cu2+ внаслідок зміни електронної густини на катіоні каталізатора за рахунок координації на ньому частини ОН– -аніонів. Максимальне насичення координаційної сфери катіону, досягнуте під час тривалої обробки катіоніту з іммобілізованими іонами Cu2+, очевидно зумовлює певні стеричні проблеми для доступу реагентів до каталізатора і знижує його активність.Документ Кінетичні та технологічні аспекти одержання бутилолеату в присутності оксидів металів(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Мельник, Степан Романович; Старчевський, Роман Олегович; Мельник, Юрій Романович; Оржеховська, Ольга Едуардівна; Магорівська, Галина ЯрославівнаДосліджено кінетичні закономірності взаємодії олеїнової кислоти і бутан-1-олу в присутності оксидів цинку, нікелю (ІІ), заліза (ІІ) і міді (ІІ) у стаціонарних умовах. Встановлено, що за температури 383 К найвищу каталітичну активність виявляє оксид цинку, а швидкість реакції естерифікації в присутності інших оксидів металів є нижчою та приблизно однаковою. Показано, що за вмісту 0,25 мас. % гетерогенного каталізатора в реакційній суміші та 7,6–8,0-разового мольного надлишку спирту кінетичне рівняння реакція естерифікації має перший порядок за олеїновою кислотою. Для квазігомогенної кінетичної моделі реакції за умови її каталізу оксидами цинку та нікелю (ІІ) за різної температури визначені ефективні константи швидкості, за якими розраховано енергію активації та передекспоненційний множник. Показано, що квазігомогенна модель реакції між олеїновою кислотою та бутан-1-олом задовільно описує процес естерифікації в нестаціонарних умовах. Розраховані за кінетичними показниками процесу і визначені експериментально значення конверсії олеїнової кислоти в процесі її естерифікації в присутності оксиду цинку та оксиду нікелю (ІІ) за умови відгонки води становили 80,0 і 75,9 та 53,7 і 47,5 % за 360 хв реакції, відповідно. Одержані дані дозволяють розраховувати тривалість реакції одержання бутилолеату, необхідну для досягнення заданої конверсії олеїнової кислоти за відповідних температурних умов. Виявлено, що оксиди цинку та міді (ІІ) під час реакції взаємодіють з олеїновою кислотою з утворенням відповідних солей. За допомогою кондуктометрії встановлено, що електрична провідність реакційної суміші збільшується порівняно з модельною сумішшю реагентів у 6,1 та 1,6 рази за умови каталізу реакції оксидом міді (ІІ) та оксидом цинку, відповідно. Зроблене припущення, що в присутності цих оксидів одночасно відбувається гетерогенно- і гомогенно-каталітична естерифікація олеїнової кислоти бутан-1-олом. Вказано, що одним із лімітуючих чинників застосування оксидів металів як каталізаторів трансетрифікації тригліцеридів нижчими аліфатичними спиртами є вміст вільних жирних кислот в олії.