Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Chemical Series / Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия химических наук
Not a member yet
588 research outputs found
Sort by
Текстурные свойства упорядоченного нанопористого кремнезема, синтезированного на мезогенном темплате
Get PDFSeveral synthesis routes have been developed and correlations between the variables of the synthesis procedure and the physicochemical properties of nanoporous silica materials of the MCM-48 type deposited by the template method in the presence of a low-valent iron (II) cation have been investigated. Changes in the structure of silica mesoporous framework, its textural properties and the degree of energy inhomogeneity of the surface were studied depending on the Fe/Si molar ratio, pH values (4 and 9 units), stepwise calcination (673 and 923 K) and extraction of cetylpyridinium template with ethanol from xerogels. Разработано несколько путей синтеза и исследованы корреляции между переменными процедуры синтеза и физико-химическими свойствами нанопористых кремнеземных материалов типа MCM-48, осаждаемых темплатным методом в присутствии низковалентного катиона железа(II). Изучено изменение структуры мезопористого каркаса кремнезема, его текстурных свойств и степени энергетической неоднородности поверхности в зависимости от молярного соотношения Fe :Si, значения рН (4 и 9 единиц), ступенчатого прокаливания (673 и 923 К) и экстракции цетилпиридиниевого темплата этанолом из ксерогелей.
Липофильность BODIPY флуорофоров и их распределение в системе октанол-1–вода
Get PDFThe work covers synthesis and lipophilicity estimation of several BODIPY dyes. For these compounds, the distribution between 1-octanol and water layers is experimentally described and the corresponding partition coefficients LogP are calculated. The experimental LogP values are compared with popular fragment-based methods XLopP3, ALogPS, WLogP, SILICOS-IT and MLogP. Additionally, the hydrophobic and polar surface areas are found with quantum-mechanical calculations. That allowed to find a correlation between the LogP coefficient and the molecular surface topology, as well as to determine the corresponding incremental values of the methyl, acetyl, and phenyl substituents. Выполнен синтез нескольких BODIPY флуорофоров и рассмотрено их распределение в системе октанол-1–вода. Для оценки эффективности использования расчетных методов при описании липофильности BODIPY производных обсуждены такие подходы, как XLopP3, ALogPS, WLogP, SILICOS-IT и MLogP. С помощью квантово-механических расчетов найдены гидрофобная и полярная площади молекулярных поверхностей соединений. Это позволило установить корреляцию между коэффициентом LogP и топологией молекулярной поверхности, а также определить соответствующие величины инкрементов для метильного, ацетильного и фенильного заместителей
Экстракция амитраза и его метаболитов органическими растворителями
Get PDFThe distribution constants of amitraz and its three main metabolites (DMFF, DMF, DMA) for water–organic solvent (n-hexane, toluene, dichloromethane, chloroform) extraction systems were estimated. Based on the analysis of the substances distribution in the studied systems, it was established that dichloromethane is the optimal choice for amitraz and its metabolites liquid-liquid extraction for method development for their simultaneous determination in honey. Amitraz stability study in water-acetonitrile solutions with various additives demonstrated that 50 mM ammonia solution in water– acetonitrile mixture (1 : 1, vol.) should be used as solvent for the samples final solutions. Оценены константы распределения амитраза и трех его основных метаболитов (ДМФФ, ДМФ, ДМА) для экстракционных систем вода–органический растворитель (н-гексан, толуол, дихлорметан, хлороформ). Согласно анализу распределения веществ в изученных системах установлено, что дихлорметан является оптимальным экстрагентом для разработки методики одновременного определения амитраза и трех его метаболитов в меде, основанной на жидкость-жидкостной экстракции. На основании изучения стабильности амитраза в водно-ацетонитрильных растворах с различными добавками установлен состав растворителя для итоговых растворов проб – 50 мМ раствор аммиака в смеси вода–ацетонитрил (1 : 1, об.).
Технология получения сульфата калия из мирабилита и хлорида калия Тюбегатанского месторождения
Get PDFThe results of studying the composition and rheological properties of solutions after separation of glaserite, as well as the influence of technological parameters on the process of evaporation of mother liquors in the production of potassium sulfate by conversion of flotation potassium chloride with mirabilite of the Tumryuk deposit, are presented. The evaporation process proceeds most intensively at 120 °C. In this case, after 60 minutes, the volume of the evaporated solution is reduced by 50 %. An increase in the volume of evaporated moisture from 20 to 40 % contributes to an increase in the sludge yield from 11.8 to 22.9 %. The density of solutions increases with an increase in the volume of evaporated liquid, and the viscosity slightly decreases. During evaporation, the density increases from 1.298 g/cm3 when 20 % moisture is removed to 1.358 g/cm3 when 40 % moisture is evaporated at a temperature of 20 °C. In this case, the viscosity decreases from 2.072 to 2.007 mPa·s. It is shown that at a ratio of glaserite sodium sulfate to potassium chloride equal to 1 : 1, a temperature of 30 °C and process duration of 40 minutes, the degree of conversion reaches 86.65 % in terms of potassium.Приведены результаты изучения состава и реологических свойств растворов после отделения глазерита, а также влияния технологических параметров на процесс выпарки маточных растворов при получении сульфата калия конверсией флотационного хлорида калия мирабилитом Тумрюкского месторождения. Наиболее интенсивно процесс выпарки протекает при 120 оС. При этом через 60 мин объем упариваемого раствора снижается на 50 %. Увеличение объема выпариваемой влаги от 20 до 40 % способствует повышению выхода осадка от 11,8 до 22,9 %. Плотность растворов с увеличением объема выпаренной жидкости повышается, а вязкость незначительно снижается. При выпарке плотность повышается до 1,298 г/см3 при удалении 20 % влаги и до 1,358 г/см3 при испарении 40 % влаги при температуре 20 оС. При этом вязкость снижается с 2,072 до 2,007 мПа·с. Показано, что при соотношении сульфата натрия глазерита к хлориду калия 1 : 1, температуре 30 оС и продолжительности процесса 40 мин степень конверсии достигает 86,65 % в пересчете на калий
Мобильный кислород в слоистых никелатах перовскитного типа
Get PDFThe influence of the different types of oxygen on the structure and electrical conductivity of the perovskite-type nickelates were investigated. The nickelates La2NiO4+δ, La0,6Sr1,4NiO4–δ, Sr3Al0,75Ni1,25O7–δ were synthesised using the solidstate reaction route. Phase composition was determined by X-ray powder diffraction analysis. The iodometric titration technique was used to specify the oxygen content of the powders. Oxygen desorption and absorption, including oxygen index variation, were investigated by oxygen solid electrolyte coulometry (OSEC). Electroconductive properties of samples were studied by a standard DC four-point method. Utilizing OSEC technique, three mobile and one regular type of oxygen were observed in the perovskite layered nickelates with P/RS and 2P/RS structure. These four types of mobile oxygen differ in the binding energy to the crystal lattice and crystallographic positions. The desorption-sorption processes of various types of mobile oxygen have different effects on the thermal expansion of crystal lattice parameters. The regular oxygen, occupying the apex of octahedron, affects the lattice parameters most prominently. This type of oxygen changes the character of the temperature dependence of specific resistivity sufficiently. Interstitial oxygen does not yield such anomalies. Проведено исследование влияния различных видов мобильного кислорода на структуру и электропроводящие свойства никелатов перовскитного типа. Методом твердофазного синтеза получены никелаты La2NiO4+δ, La0,6Sr1,4NiO4–δ, Sr3Al0,75Ni1,25O7–δ. Фазовый состав определяли методом РФА. Кислородосодержание образцов уточняли йодометрическим методом. Процессы сорбции–десорбции кислорода изучали методом твердотельной кислородной кулонометрии. Электропроводящие свойства исследовали на постоянном токе четырехзондовым методом. При помощи кулонометрического метода найдено три вида междоузельного мобильного кислорода и один узловой в слоистых никелатах перовскитного типа со структурами P/RS и 2P/RS. Эти четыре вида мобильного кислорода различаются энергией связи с кристаллической решеткой и кристаллографическими позициями. Протекающие процессы десорбции–сорбции различных видов мобильного кислорода оказывают разное влияние на термическое расширение параметров кристаллической ячейки. Наибольшие отклонения вызывает узловой мобильный кислород, находящийся в вершинах кислородных октаэдров. Данный кислород существенно меняет вид кривых температурной зависимости удельного сопротивления. Междоузельный мобильный кислород таких аномалий не вызывает.
Модифицирование смоляных кислот канифоли для улучшения их гидрофобизирующего действия на бумагу и картон
Get PDFThe modification of rosin resin acids, which improves their hydrophobic effect on paper and cardboard, is based on the implementation of 6 stages. Control of chemical processes at each stage is carried out by monitoring and regulating temperature and flow parameters, which determine the achievement of the required physical and chemical properties and composition of intermediates and final substance. One of the main indicators is the acid number, which for the final substance should be 60–70 mg KOH/g, which corresponds to the content of free resin acids in the functional substance of 40–45 %. The fulfillment of the specified temperature and consumption parameters for the modification of resin acids of rosin and the achievement of the necessary physicochemical properties of intermediates at each stage ensures the production of a functional substance with an improved hydrophobic effect on paper and cardboard. Compared to the traditionally used TM adhesive-paste, the developed functional substance in the production of paper with absorbency at one-sided wetting of not more than 21 g/m2 provides a reduction in the content of particles of the dispersed phase of the rosin emulsion by 1.4–2.0 times, which indicates its improved properties, and maximum preservation of the original strength of the paper by reducing the distance between the fibers due to a 3.3–3.8 times reduction (from 4200–5000 to 1100–1480 nm) in the size of sizing complexes.Модифицирование смоляных кислот канифоли, обеспечивающее улучшение гидрофобизирующего действия на бумагу и картон, основано на осуществлении 6 стадий. Управление химическими процессами на каждой стадии осуществляется путем контроля и регулирования температурных и расходных параметров, обусловливающих достижение требуемых физико-химических свойств и состава полупродуктов и конечного вещества. Один из основных показателей – кислотное число, которое для конечного вещества должно составлять 60–70 мг KOH/г, что соответствует содержанию свободных смоляных кислот в функциональном веществе 40–45 %. Выполнение указанных температурных и расходных параметров модифицирования смоляных кислот канифоли и достижение необходимых физико-химических свойств полупродуктов на каждой стадии обеспечивают получение функционального вещества, обладающего улучшенным гидрофобизирующим действием на бумагу и картон. По сравнению с традиционно используемым клеем-пастой ТМ, разработанное функциональное вещество при получении бумаги с впитываемостью при одностороннем смачивании не более 21 г/м2 обеспечивает снижение содержания частиц дисперсной фазы канифольной эмульсии в 1,4–2,0 раза, что свидетельствует об ее улучшенных гидрофобизирующих свойствах, и максимальное сохранение первоначальной прочности бумаги за счет уменьшения расстояния между волокнами благодаря снижению в 3,3–3,8 раза (от 4200–5000 до 1100–1480 нм) размера проклеивающих комплексов
Исследование кинетики термической конверсии авиационных масел в неизотермических условиях
No full textThe paper discusses the results of a kinetic study of the thermal decomposition of MS-8P, TN-98, and TN-600 aviation oils under conditions of continuous heating at a constant rate of 5 K/min to a temperature of 1 073 K. An integral method was used to describe the reaction mechanism and determine the macrokinetic parameters. It has been established that, from a phenomenological point of view, the average reaction of aviation oils conversion under the experimental conditions corresponds to the reaction model described by the surface-limited reaction equation (MS-8P), the power law (TN-98) and the model described by the three-dimensional diffusion-limited reaction equation (TN-600). When dividing the averaged reaction into two reactions (the first is completed at a temperature of 550–600 K, the second at a temperature of 638–655 K), it is determined that the first reaction is described by the reaction equation of the 2nd order (MS-8P), the first order (TN-98) and the reaction equation of one-dimensional diffusion (TN-600), and the second the reaction equation of the first order (three types of oil). The activation energy of the first reaction was 99 kJ/mol (MS-8P), 145.6 kJ/mol (TN-98) and 57.4 kJ/mol (TN-600), the value of the pre-exponential factor was – 144 241 567 min–1 (MS-8P), 62 161 395 942 min–1 (TN-98) and 236.16 min–1 (TN600). The activation energy of the second reaction is 160 kJ/mol (MS-8P), 91.6 kJ/mol (TN-98) and 127.1 kJ/mol (TN-600), the pre-exponential factor is 8.81 ‧ 1011 min–1 (MS-8P), 1.26 ‧ 104 min–1 (TN-98) and 2.04 ‧ 108 min–1 (TN-600). It is shown that the use of these values of the activation energy and the pre-exponential factor leads to agreement between the calculated values of the degree of decomposition of the studied oil samples and the experimental ones in the range of values of the degree of decomposition from 0 to 1.Обсуждаются результаты кинетического исследования термического разложения авиационных масел МС-8П, ТН-98 и ТН-600 в условиях непрерывного нагрева с постоянной скоростью 5 К/мин до температуры 1 073 К. Для описания механизма реакции и определения макрокинетических параметров применялся интегральный метод. Установлено, что с феноменологической точки зрения усредненная реакция термоконверсии авиамасел в условиях опытов соответствует реакционной модели, описываемой уравнением реакции, ограниченной поверхностью (МС-8П), степенным законом (ТН-98), и модели, описываемой уравнением реакции, ограниченной трехмерной диффузией (ТН-600). При разделении усредненной реакции на две реакции (первая завершается при температуре 550–600 К, вторая – 638–655 К) определено, что первая реакция описывается уравнением реакции 2-го порядка (МС-8П), 1-го порядка (ТН-98) и уравнением реакции одномерной диффузии (ТН-600), а вторая – уравнением реакции 1-го порядка (три типа масла). При этом энергия активации первой реакции составила 99 кДж/моль (МС-8П), 145,6 кДж/моль (ТН-98) и 57,4 кДж/моль (ТН-600), значение предэкспоненциального фактора – 144 241 567 мин–1 (МС-8П), 62 161 395 942 мин–1 (ТН-98) и 236,16 мин–1 (ТН-600). Энергия активации второй реакции равна 160 кДж/моль (МС-8П), 91,6 кДж/моль (ТН-98) и 127,1 кДж/моль (ТН-600), предэкспоненциальный фактор – 8,81 ‧ 1011 мин–1 (МС-8П), 1,26 ‧ 104 мин–1 (ТН-98) и 2,04 ‧ 108 мин–1 (ТН-600). Показано, что использование этих значений энергии активации и предэкспоненциального фактора приводит к согласию расчетных значений степени разложения изученных образцов масла с экспериментальными в интервале значений степени разложения от 0 до 1
Разработка и валидация количесвенного определения консервантов в сиропе натрия оксибутирата
Get PDFA simple, fast, sensitive method for the determination of preservatives (methyl parahydroxybenzoate, propyl parahydroxybenzoate) in the finished dosage form of sodium oxybutyrate syrup based on the simultaneous determination of preservatives using high performance liquid chromatography (HPLC) is proposed. The HPLC method was validated. The correlation coefficient of the linearity of the technique was 0.999 in the application range of 80–120 % of the normalized value. The calibration graph is linear in the region of 0.495–0.990 mg/ml of methyl 4-hydroxybenzoate and 0.165–0.330 mg/ml of propyl 4-hydroxybenzoate. It has been established that the analytical characteristics of the test procedure (selectivity, linearity, correctness, repeatability, reproducibility) satisfy the selected acceptance criteria.Предложен простой, быстрый, чувствительный метод определения консервантов (метилпарагидроксибензоата, пропилпарагидроксибензоата) в готовой лекарственной форме натрия оксибутирата в виде сиропа, основанный на одновременном определении консервантов с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ). Выполнена валидация ВЭЖХ методики. Коэффициент корреляции линейности методики составил 0,999 в диапазоне применения 80–120 % от нормируемого значения. Калибровочный график линеен в области 0,495– 0,990 мг/мл метилпарагидроксибензоата и 0,165–0,330 мг/мл – пропилпарагидроксибензоата. Установлено, что аналитические характеристики методики испытаний (избирательность, линейность, правильность, повторяемость, воспроизводимость) удовлетворяют выбранным критериям приемлемости
Сорбция радионуклидов 137Cs, 85Sr и 60Co из модельных растворов жидких радиоактивных отходов низкой активности модифицированными горючими сланцами
Get PDFThe results of the study of cesium, strontium, cobalt radionuclides sorption from model solutions simulating liquid radioactive waste on promising sorbents based on thermally modified oil shale are presented. The dependency of texture parameters obtained from the results of nitrogen adsorption-desorption on the treatment method of oil shale and their relationship to sorption parameters such as distribution coefficient and removal efficiency was discussed. Understanding how pore characteristics affect the sorption activity of such complex systems as sorbents is important for the creation of radionuclide sorption materials with improved characteristics. The efficiency of sorption of cesium, strontium and cobalt radionuclides was rather high for sorbent samples: the distribution coefficient was about 103–104 ml/g with a removal efficiency of more than 66 %. The most effective sorbent was obtained from oil shale with a heating rate of 5 deg/min without subsequent steam treatment, which is recommended to be used for low-active radioactive waste treatment.Представлены результаты исследования сорбции радионуклидов цезия, стронция и кобальта перспективными сорбентами на основе термически модифицированных горючих сланцев из растворов, моделирующих жидкие радиоактивные отходы. На основании результатов низкотемпературной адсорбции–десорбции азота установлена зависимость текстурных параметров исследуемых сорбентов от метода обработки горючего сланца, а также описана зависимость эффективности сорбции (по величинам сорбции и коэффициента распределения) радионуклидов от текстурных параметров сорбентов. Понимание того, каким образом характеристики пор оказывают влияние на сорбционную активность таких сложных систем, как сорбенты, важно для создания высокоэффективных сорбционных материалов с усовершенствованными характеристиками. Установлено, что материалы на основе модифицированного горючего сланца сорбируют радионуклиды цезия, стронция, кобальта с высокой эффективностью: коэффициенты распределения каждого радионуклида составляют 103–104 мл/г при степени извлечения более 66 %. Наибольшую эффективность проявляет сорбент, полученный из горючего сланца при нагреве со скоростью 5 град/ мин без последующей обработки паром. Данный сорбент рекомендован к применению для очистки жидких радиоактивных отходов низкой активности от радионуклидов цезия, стронция, кобальта
Получение сополимеров терпенов с метакриловой кислотой и их влияние на устойчивость неорганических дисперсий в присутствии катионных поверхностно-активных веществ
Get PDFCopolymers of methacrylic acid and natural terpene monomers (α-pinene; β-pinene; ∆3-karene) with the molecular weight of (0.3–0.5)∙104 and a content of carboxyl groups of 14.5–16.3 % were synthesized. For the synthesized copolymers, hydrodynamic radius and the Kuhn segment, which characterizes flexibility of a polymer chain, were determined, as well as the Huggins constant in aqueous and saline solutions, and concentration regions for formation of supramolecular structures. In the presence of a cationic surfactant (benzetonium chloride, Hyamine), depending on the concentration of copolymers in the system, polymer-surfactant complexes were formed in soluble and insoluble forms. It has been shown that the effectiveness of the stabilizing action of soluble complexes with respect to an aqueous dispersion of calcium carbonate increases with an increase in the content of nonpolar groups in the polymer chain. A cationic surfactant (Hyamine) has been proposed as a precipitant in the method for the quantitative determination of carboxyl-containing polymers in aqueous and saline media. Синтезированы сополимеры на основе метакриловой кислоты и природных терпеновых мономеров (α-пинен, β-пинен, ∆3-карен) с молекулярной массой (0,3–0,5)∙104 и содержанием карбоксильных групп 14,5–16,3 %. Для синтезированных сополимеров определены гидродинамический радиус и сегмент Куна, характеризующий гибкость полимерной цепи, константа Хаггинса в водном и солевом растворах, концентрационные области формирования надмолекулярных структур. В присутствии катионного ПАВ (бензетония хлорид, Hyamine) в зависимости от концентрации сополимеров в системе образуются комплексы «полимер–ПАВ» в растворимой и нерастворимой формах. Показано, что эффективность стабилизирующего действия растворимых комплексов в отношении водной дисперсии карбоната кальция возрастает с увеличением содержания неполярных групп в полимерной цепи. Катионный ПАВ (Hyamine) предложен в качестве осадителя в методе количественного определения карбоксилсодержащих полимеров в водной и солевой средах.