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
Взаимодействие оксидов титана с гидроксидом натрия в гидротермальных условиях
Get PDFSodium titanates were obtained by hydrothermal treatment using titanium tetrabutoxide (ТBT), titanium tetroisopropoxide (TIPT), hydrated titanium dioxide (prepared by hydrolysis of titanium alkoxide) or air-dried TiO2 sol with a molar ratio of TBT/TIPT/TiO2: NaOH equal to 1:10–80, at the temperature 130–180 °C and treatment time 24–72 h. Samples were characterized by the adsorption method, X-ray phase analysis, scanning electron microscopy. The photocatalytic properties of nanostructured titanate in the H-form in the process of Rhodamine FL–BM photodegradation under UV-irradiation (K = 0.03–0.05 min–1), as well as the electrorheological properties, were evaluated. Partially hydrated sodium titanates as a filler of the electrorheological dispersion (the filler content of dispersion was 5 %) exhibited the shear stress of 50–60 Pa and the leakage current density of 1.0–1.5 μA/cm2 at an electric field strength of E = 4 kV/cm at a shear rate of 17.1 s–1.Титанаты натрия получали с использованием тетрабутоксида титана (ТБТ), тетроизопропоксида титана (ТИПТ), гидратированного диоксида титана (полученного гидролизом алкоксида титана) или воздушно высушенного золя TiO2 методом гидротермальной обработки при молярном отношении (ТБТ, ТИПТ, TiO2) : NaOH, равном 1: (10–80), температуре 130–180 °С и времени 24–72 ч. Свойства полученных образцов охарактеризованы с использованием адсорбционного метода, рентгенофазового анализа, растровой электронной микроскопии. Оценивали фотокаталитические свойства наноструктурированного титаната в Н-форме по реакции разложения Родамина FL–BМ под действием УФ-излучения (К = 0,03–0,05 мин–1) и электрореологические свойства, согласно которым полученный частично гидролизованный титанат натрия демонстрирует в составе 5 % по наполнителю электрореологических дисперсий величину напряжения сдвига 50–60 Па и плотности токов утечки 1,0–1,5 мкА/см2 при напряженности электрического поля Е = 4 кВ/см и скорости сдвига 17,1 с–1
Получение искусственного карналита из хлормагниевых щелоков
Get PDFThe excess of magnesium chloride brines is formed during the polymineral ores processing in order to obtain potassium sulfate. One way to regenerate such brines is to produce artificial carnallite. It is necessary to purify these brines from sulfates for their further use as raw materials for the artificial carnallite production. In this work, the process of desulfurization of magnesium chloride brines with a solution of calcium chloride is studied. The temperature and the processing time, the magnesium chloride solutions concentration and the consumption of desulfurizing agent (calcium chloride) influence on the degree of magnesium chloride solutions purification from sulfate ions was determined. It has been established that almost all sulfate ions interact with calcium ion in 15 minutes and the desulfurization degree reaches 98,08 %. The increase in duration of the suspension mixing is necessary in order to establish equilibrium in the system and relieve the supersaturation in the solution. It has been shown that with increasing solutions saturation with MgCl2, the degree of the magnesium chloride brines purification from SO4 2– ion increases. Complete precipitation of calcium sulfate requires a certain excess concentration of calcium chloride.При переработке полиминеральных руд с целью получения сульфата калия образуются избыточные хлормагниевые рассолы. Одним из способов регенерации таких рассолов является получение искусственного карналлита. При получении искусственного карналлита требуется очистка сырья от сульфатов. В работе изучен процесс очистки хлормагниевых рассолов от сульфатов раствором хлорида кальция. Определено влияние температуры и продолжительности процесса, концентрации хлормагниевых растворов и расхода десульфирующего агента – хлорида кальция на степень очистки хлормагниевых растворов от сульфат-ионов. Установлено, что за 15 мин практически весь сульфат-ион взаимодействует с ионом кальция и степень обессульфачивания достигает 98,08 %. Увеличение времени перемешивания суспензии необходимо для установления равновесия в системе и снятия пересыщения в растворе. Показано, что с ростом насыщения растворов по MgCl2 степень очистки хлормагниевых рассолов от иона SO4 2– возрастает. Для полного осаждения сульфата кальция требуется определенная избыточная концентрация хлорида кальция
Влияние поверхностно-активных веществ на свойства растворов амфифильных полимеров
Get PDFThe surface activity of amphiphilic polymers increases with an increase in the content of hydrophobic groups in the polymer and in the presence of low molecular weight surfactants. Binary systems containing methacrylic acid copolymer with а-pinene and cetyltrimethylammonium bromide show that the toluene solubilization increases by 1,4 times compared to a polymer without surfactant and by 1,3 times when the surfactant concentration in the solution is below the critical micelle concentration.Поверхностная активность амфифильных полимеров возрастает с увеличением содержания гидрофобных групп в полимере и в присутствии низкомолекулярных поверхностно-активных веществ. В бинарных системах, содержащих сополимер метакриловой кислоты с а-пиненом и цетилтриметиламмония бромид солюбилизация толуола увеличивается в 1,4 раза по сравнению с полимером без ПАВ и в 1,3 раза при концентрации ПАВ в растворе ниже критической концентрации мицеллообразования
Иммуноферментные системы и набор реагентов для определения бацитрацина в пищевых продуктах
Get PDFTwo test-systems for a direct and an indirect enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) of peptide antibiotic bacitracin (BC) were developed and studied. For the both systems, polyclonal antibodies were obtained by immunizing rabbits with a conjugate of BC with keyhole limpet hemocyanine synthesized using reaction between the peptide and the high molecular weight protein in the presence of 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl) carbodiimide (EDC). The product of BC linking to thyroglobulin which was activated with EDC and N-hydroxysulfosuccinimide served as conjugated antigen on a solid phase in the indirect ELISA. For the direct ELISA, the antibodies against BC were immunochemically immobilized onto microplate surface, while the liquid phase contained a conjugate of BC with horseradish peroxidase. This conjugate was obtained by successive reactions of antibiotic amino groups coupling to periodate oxidized carbohydrate chains of enzyme and the reducting of formed Shiff’s base with sodium borohydride. Conjugated antigens binding to anti-BC antibodies provided maximum colorimetric signals of 2.0 and 1.2 optical units for the direct and indirect ELISA, respectively, and depended on BC content in the liquid phase. Antibiotic concentration that caused the inhibition of binding by 50 % was 2.6 ng/ml in the direct ELISA and 10.0 ng/ml in the indirect ELISA. The simple and sensitive direct ELISA system was used as a prototype of the finished reagent kit and a method for measurements with technical-analytical parameters and metrological characteristics allowing the determination of BC residues in a variety of foods including 14 items in a concentration range of 9.0 to 405.0 pg/kg with proper accuracy and precision.Разработаны тест-системы для непрямого и прямого иммуноферментного анализа (ИФА) пептидного антибиотика бацитрацина (Бц). Поликлональные антитела для обеих тест-систем получены иммунизацией кроликов конъюгатом Бц и гемоцианина улитки, который синтезировали взаимодействием пептида с белком в присутствии 1-этил-3-(3-диметиламинопропил)-карбодиимида (EDC). В системе непрямого ИФА твердофазным конъюгированным антигеном служил продукт присоединения Бц к тироглобулину, предварительно активированному EDC и N-гидроксисульфосукцинимидом. Для прямого ИФА на поверхности лунок микропланшета были иммунохимически иммобилизованы антитела к Бц, а жидкая фаза содержала конъюгат Бц с пероксидазой из корней хрена, полученный путем последовательных реакций присоединения аминогрупп Бц к окисленной периодатом углеводной части фермента и восстановления образовавшегося основания Шиффа борогидридом натрия. В системах прямого ИФА и непрямого ИФА связывание конъюгированных антигенов с антителами к Бц обусловливало максимальные колориметрические сигналы около 2,0 и 1,2 единиц оптической плотности соответственно и зависело от содержания Бц в жидкой фазе. При этом концентрации антибиотика, вызывающие ингибирование связывания на 50 %, составили 2,6 нг/мл в прямом ИФА и 10,0 нг/мл в непрямом ИФА. Простая и чувствительная система прямого ИФА послужила прототипом для создания готового набора реагентов и методики выполнения измерений, технико-аналитические параметры и метрологические характеристики которых позволяют определять остаточные количества Бц в пищевой продукции животного происхождения расширенного перечня, включающего 14 наименований, в диапазоне от 9,0 до 405,0 мкг/кг с надлежащей правильностью и точностью
Влияние температуры на содержание кадмия, свинца и урана в поровой влаге переувлажненной дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы
Get PDFEffect of soil temperature on concentration and total reserve of cadmium, lead and uranium in the interstitial (pore) water of waterlogged sod-podzolic medium loamy soil after their keeping at the definite temperature in the range of 15-40 °C was established. It was found that in the water-saturated soil samples, portions of the cadmium, lead and uranium in the soil pore solution were correlated as follows: αCd (0.2-0.3%) >> αPb (0.08-0.10 %) ≥ αU (0.03-0.08%). An increase in temperature leads to a change in the physicochemical state of HM in the soil and, consequently, to a change in their content in soil pore moisture, where elements are concentrated in the most mobile and biologically accessible migration-active forms. The character and extent, to which temperature affects the concentration and total reserve of heavy metal (HM) in the soil water, depended on the chemical nature of HM and peculiarities of soil. The 5 °C temperature increase in the range of 15-40 °C caused the content of Pb in the soil pore water to increase an average of 4.5 %, and Cd and U to decrease by 4.4 and 13 %, respectively. The iron content in the soil water increased with increasing temperature, which indicated a decrease in the sorption capacity of iron hydroxides of soil, which probably significantly affected the fixation of Pb in the soil. In accordance with the values of the distribution coefficients of HM in the “solid phase-soil pore solution” system, the fixation of HM in the soil increased in the following way: Cd (180-230) << Pb (480-590) ≤ U (570-1620). The degree of Pb fixation in the soil increased with increase in the temperature of the soil, and Cd and U - with its decrease. Weakening of the HM fixation in the soil leads to an increase in their mobility and bioavailability and worsens the ecological state of terrestrial ecosystems.Установлено содержание Cd, Pb и U в поровых водах дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы повышенной влажности при различных температурных условиях. В температурном диапазоне 15-40 °С доли тяжелых металлов (ТМ) в почвенном растворе от общего содержания соответствующего элемента в почве соотносятся следующим образом: αCd (0,2-0,3 %) >> αPb (0,08-0,10 %) ≥ αU (0,03-0,08 %). Повышение температуры приводит к изменению физико-химического состояния ТМ в почве, и, как следствие, - изменению их содержания в почвенной поровой влаге, где сосредоточены элементы в наиболее подвижных и биологически доступных миграционноактивных формах. Характер и степень изменения содержания каждого из ТМ в почвенной влаге в зависимости от температуры определяются химической природой элемента и особенностями почвы. В среднесуглинистой почве с нейтральной или слабощелочной реакцией среды при повышении температуры на 5 °С в диапазоне от 15 до 40 °С содержание Pb в почвенной влаге возрастает в среднем на 4,5 %, а Cd и U сокращается соответственно на 4,4 и 13 %. Повышение температуры способствует переходу железа из твердой фазы почвы в почвенную влагу и приводит к снижению сорбционной способности гидроксидов железа, существенно влияющих на закрепление Pb в почве. В соответствии с величинами коэффициентов межфазного распределения Kd в системе «твердая фаза почвы-поч-венный раствор» закрепление ТМ в переувлажненной почве изменяется в следующей последовательности: Cd (180230) << Pb (480-590) ≤ U (570-1 620). В условиях переувлажнения степень закрепления свинца в почве уменьшается при повышении температуры, а кадмия и урана - при снижении температуры почвенной среды, причем урана в большей степени, чем кадмия. Уменьшение степени закрепления ТМ в почве способствует увеличению их подвижности и биологической доступности и ухудшает экологическое состояние наземных экосистем
Влияние полиэлектролитов и поверхностно-активных веществ на устойчивость микрогетерогенных систем
Get PDFIt is shown that the stability of the water and salt dispersion of kaolin decreases with the introduction of a cationic polyelectrolyte and its mixtures with a surfactant. The flocculating ability of the cationic polyelectrolyte decreases with increasing content of ionic groups. An increase in flocculation in a salt medium was established with the introduction of the mixture of polyelectrolyte with an anionic surfactant, as well as with the sequential addition of components to the kaolin dispersion.Показано, что устойчивость водной и солевой дисперсии каолина уменьшается при введении катионного полиэлектролита и его смесей с поверхностно-активным веществом. Флокулирующая способность катионного полиэлектролита уменьшается с ростом содержания ионогенных групп. Установлено увеличение флокуляции в солевой среде при введении смеси полиэлектролита с анионным ПАВ, а также при последовательном добавлении компонентов в дисперсию каолина
Физико-химические и солюбилизирующие свойства водорастворимых комплексов на основе полиакриламида и поликислот
Get PDFUsing the methods of viscometry and potentiometry, the interaction of polyacrylamide and polyacids with different hydrophobicity (polyacrylic, polymethacrylic, copolymer of methacrylic acid with а-pinene) in an acidic medium (pH 2.53.5) was studied and the composition of polymer complexes formed was determined. The dependence of the solubilizing ability of polymer complexes on the hydrophobicity of polyacids, polymer concentration, and the type of solubilizate was described.Методами вискозиметрии и потенциометрии изучено взаимодействие полиакриламида и поликислот с различной гидрофобностью (полиакриловая, полиметакриловая, сополимер метакриловой кислоты с а-пине-ном) в кислой среде (рН 2,5-3,5) и определен состав образующихся полимерных комплексов. Показана зависимость солюбилизирующей способности полимерных комплексов от гидрофобности поликислот, концентрации полимеров и типа солюбилизата
Модификация водно-суспензионных эпоксидных лакокрасочных материалов наноструктурированным оксидом магния
Get PDFThe process of modifying aqueous powder suspension materials (APS) based on solid epoxy film-forming agents with highly dispersed powders of magnesium oxide was studied: production by ChemPur (n-MgO – primary size of particles is 36 nm), and magnesium oxide synthesized by a template method from the concentrated bischofite solution (MgOlab – primary size of particles is 102.8 nm). It was shown that presence of active functional surface OHgroups in both samples of magnesium oxide leads to the formation of secondary structures: aggregates and agglomerates. The nature of the influence of the size of aggregates of MgO particles and the conditions of dispersion on the properties of protective coatings is established. The nature of the influence of particle size and dispersion conditions on the properties of protective coatings is established. Optimal properties of coatings based on APS, sedimentation and aggregative stability of suspensions are implemented only under the condition of effective mechanical dispersion in a bead mill, when the most intensive destruction of large aggregates of n-MgO up to 50–60 nm occurs. The distribution of nanoparticle agglomerates in APS at the micro level (700–800 nm) using the MgO-lab does not lead to a significant change in the properties of APS and coatings based on them.It is shown that the introduction of n-MgO into APS allows reduces the curing temperature of the coatings from 110 to 90–100 °С. It is caused by the increase in the density of cross-linking of the spatial structure of polymer. The strength of modified coatings upon impact and tension increases by 2 times in comparison with the base composition, which does not contain nanomodifier, during curing of coatings at100 °C. In comparison with the known water-borne epoxy paints and varnishes, APS compositions are one-pack, they are more technological in use, have a long lifetime (up to 12 months in comparison with the viability of known two-pack epoxies, 1-8 hours). Materials can be used in industry for the protection of metal products, both as primers and as independent coatings.Изучен процесс модификации водно-суспензионных лакокрасочных материалов (ВСП) на основе твердых эпоксидных пленкообразователей высокодисперсными порошками оксида магния производства компании ChemPur (н-MgO – первичный размер частиц 36 нм) и оксида магния, синтезированного темплатным методом из концентрированного раствора бишофита (MgO-лаб – первичный размер частиц 102,8 нм). Показано, что наличие активных функциональных поверхностных OH-групп в высокодисперсных образцах MgO приводит к образованию вторичных структур: агрегатов и агломератов. Установлен характер влияния размера агрегатов частиц MgO и условий диспергирования на свойства защитных покрытий. Оптимальные свойства покрытий на основе ВСП, седиментационная и агрегативная стабильность суспензий реализуются только при условии эффективного механического диспергирования на бисерной мельнице, когда происходит наиболее интенсивное разрушение крупных агрегатов н-MgO до 50–60 нм. Распределение агломератов наночастиц в ВСП на микроуровне (700–800 нм) при использовании MgO-лаб не приводит к существенному изменению свойств ВСП и покрытий на их основе. Показано, что введение н-MgO в состав ВСП позволяет снизить температуру отверждения покрытий от 110 до 90–100 °С, что обусловлено увеличением плотности сшивки сетчатой структуры полимера. Прочность модифицированных покрытий при ударе и растяжении возрастает в 2 раза в сравнении с базовым составом, не содержащим наномодификатора, при отверждении покрытий при 100 °С. По сравнению с известными водоразбавляемыми эпоксидными лакокрасочными материалами составы ВСП – одноупаковочные более технологичны в применении, имеют длительное время жизни (до 12 месяцев, а двухупаковочные эпоксидные материалы – 1–8 ч). Материалы могут быть использованы в промышленности для защиты изделий из металла, в качестве грунтов, а также самостоятельных покрытий
Синтез функционально замещенных сложных эфиров никотиновой и изоникотиновой кислот
Get PDFNicotinic (3-pyridinecarboxylic) acid is one of the most important vitamins as well as substance with versatile physiological activity, since it plays significant role in the human organism. Nicotinic acid (niacin, vitamin PP, vitamin B3) is widely used in medicine as drug which has a vasodilating effect, prevents the accumulation of cholesterol and normalizes the heart function. Isonicotinic (4-pyridinecarboxylic) acid is used for the production of valuable anti-tuberculosis drugs, antidepressants, etc. However, nicotinic and isonicotinic acids have various side effects: skin hyperemia, pruritus, formation of stomach peptic ulcers, liver dysfunction and hyperglycemia. To reduce the severity of side effects, their slightly soluble salts, esters or amides are obtained. The synthesis of nicotinic and isonicotinic acid esters with vanillin benzaldehydes, cholesterol, 8-hydroxyquinoline, quinine and (4,5-dichloroisothiazol-3-yl)methanol is described. Esters were obtained by acylation of hydroxybenzaldehydes and alcohols with nicotinic and isonicotinic acid hydrochlorides in the presence of triethylamine in anhydrous methylene chloride. The IR- UV- and NMR spectra of the compounds obtained are presented.Никотиновая кислота играет существенную роль в жизнедеятельности организма человека; широко применяется в медицине, а препараты на ее основе оказывают сосудорасширяющее действие, предотвращают накопление холестерина, нормализуют работу сердца. Изоникотиновую (4-пиридинкарбоновую) кислоту используют в качестве сырья для получения весьма ценных противотуберкулезных препаратов, в производстве антидепрессантов и др. Однако применение никотиновой и изоникотиновой кислот ограничивают побочные эффекты: гиперемия кожи, зуд, возможны образование пептических язв желудка, дисфункция печени, гипергликемия. Для снижения выраженности побочного действия кислот синтезируются их малорастворимые соли, эфиры, амиды. Описан синтез сложных эфиров никотиновой и изоникотиновой кислот с бензальдегидами ванилинового ряда, а также холестерином, 8-гидроксихинолином, хинином и (4,5-дихлоризотиазол-3-ил)метанолом. Сложные эфиры получали ацилированием серии гидроксибензальдегидов и спиртов гидрохлоридами хлорангидридов никотиновой и изоникотиновой кислот в присутствии триэтиламина в безводном хлористом метилене. Приведены ИК- УФ- и ЯМР-спектры полученных соединений
Термические свойства композиционных волокон состава целлюлоза-хитозан
Get PDFCellulose-chitosan composite fibers were obtained by the method of wet spinning from joint solutions in phosphoric acid. Thermogravimetry (TG), differential thermogravimetry (DTG) and differential scanning calorimetry (DSC) methods have been used to evaluate their thermal properties in the range of 20-600 °C in air atmosphere. It was found that the temperature of the maximum decomposition rate of composite fibers lies between the temperatures characteristic of individual components. It is shown that the addition of chitosan to cellulose leads to an increase in the mass of the carbon residue and gives the cellulosic fibers a self-extinguishing property. The observed effect is explained by the uniform distribution of cellulose and chitosan macromolecules and their aggregates separated by interphase layers in each other, in which a net of interpenetrating segments of both polymer macromolecules is represented. This provides the incombustibility for composite fibers with a chitosan content of more than 20 % and maintaining the integrity of the fibers after processing them with a solvent of chitosan-acetic acid.Получены композиционные волокна состава целлюлоза-хитозан по способу мокрого формования из совместных растворов в ортофосфорной кислоте. Методами термогравиметрии (ТГ), дифференциальной термогравиметрии (ДТГ) и дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) проведена оценка их термических свойств в интервале 20-600 оС в атмосфере воздуха. Установлено, что температура максимальной скорости разложения композиционных волокон лежит между температурами, характерными для индивидуальных компонентов. Показано, что добавление к целлюлозе хитозана приводит к росту массы карбонизованного остатка и придает целлюлозным волокнам свойство самозатухаемости. Дано объяснение наблюдаемому эффекту, обусловленному достижением равномерного распределения друг в друге макромолекул целлюлозы и хитозана и их агрегатов, разделенных межфазными слоями, в которых реализована сетка зацеплений взаимопроникающих сегментов макромолекул обоих полимеров, что обеспечивает появление у композиционных волокон негорючести при содержании хитозана более 20 % и сохранение целостности волокон после их обработки растворителем хитозана - уксусной кислотой