Fine Chemical Technologies (E-Journal) / Тонкие химические технологии
Not a member yet
1367 research outputs found
Sort by
Дви-марганец - рении: самый «молодой» стабильный элемент Периодической системы элементов
Get PDFThe article was written for the 150th anniversary of the D.I. Mendeleev’s Periodic Law. The history behind the discovery of dvi-manganese - rhenium by D.I. Mendeleev has been explained. Rhenium as well as its compounds’ fields of application has been indicated. In addition, potential sources of rhenium in Russia have been identified.Статья написана к 150-летию Периодического закона Д.И. Менделеева. Кратко изложена история открытия предсказанного Д.И. Менделеевым дви-марганца - рения. Указаны области применения рения и его соединений. Обозначены потенциальные источники рения в России
Верификация функциональных моделей химических производств
Get PDFA generalized algorithm for the verification of functional models and the rules for the verification of diagrams related by levels of detail were developed in this paper. The algorithm is based on the analysis of a tree which describes the decompose relations in functional diagrams. At each step of the algorithm, a pair consisting of a parent diagram and a functional diagram is selected, and the correlation of the arrows and their roles is checked for both. The formalization of the verification rules was based on the set-theoretic representation of functional diagrams in the form of labeled oriented graphs. The rules make it possible to map the position and roles of the arrows associated with the detailed function block of the parent diagram to the arrows of the child diagram. The following rules for each of the possible arrow roles were established: “input”, “output”, “control”, “mechanism”. The use of the logic programming language PROLOG was proposed for the implementation of the algorithm. A knowledge base structure comprised of 3 interrelated predicates to describe the tree of diagrams, nodes and edges of the graphs was suggested. A query to check the verification rules was formed, and methods of binding variables and fixing roles were considered. The analysis and verification of a fragment of a functional model for the production of vinyl acetate from ethylene was conducted as an example. The functional diagrams for the processes “Condensate separation” and “Vinyl acetate isolation” connected by a decompose relation were developed, their set-theoretic models were constructed, and the use of rules for the verification of each type of arrow were considered.Разработан обобщенный алгоритм верификации функциональных моделей и правила проверки связанных отношением детализации диаграмм. Алгоритм основан на анализе дерева, описывающего отношение детализации функциональных диаграмм. На каждом шаге алгоритма выбирается пара, состоящая из родительской и функциональной диаграмм, и для этой пары выполняется проверка соответствия стрелок и их ролей. Формализация правил проверки выполнена на основе теоретико-множественного представления функциональных диаграмм в виде помеченных ориентированных графов. Правила позволяют сопоставить положение и роли стрелок, связанных с детализируемым функциональным блоком родительской диаграммы, и стрелок дочерней диаграммы. Построены правила для каждой из возможных ролей стрелки: «вход», «выход», «управление», «механизм». Для реализации построенного алгоритм предложено использование языка логического программирования ПРОЛОГ. Предложена структура базы знаний, включающая 3 взаимосвязанных предиката для описания дерева детализации, вершин и дуг графов, задающих функциональные диаграммы. Сформирован запрос для проверки правил верификации, рассмотрены способы связывания переменных и фиксации ролей. В качестве примера выполнен анализ и верификация фрагмента функциональной модели получения винилацетата из этилена. Приведены функциональные диаграммы для процессов «Разделение конденсата» и «Получение винилацетата», связанных отношением детализации, построены их теоретико-множественные модели, рассмотрено применение правил верификации для каждого типа стрелок
Влияние образования отложений в порах фильтровальной перегородки на процесс фильтрации
Get PDFThe aim of the work is to consider the mechanism of clogging the pores of the filter unit by small particles from the flow of filtrate inside them. Theoretical ideas about the process of filtering with the deposition of small particles from the filtrate on the pore walls and attribution of its fundamentals to restructuring from the original structure to the final structure allow to describe the process of clogging the pores using well studied concepts of known processes with phase transformations (in particular, crystallization). Based on this analogy and the approach to the description of the transformation of the "old" structure into a "new" one in time, using experimental data and their processing we calculated the rate of nucleation of the sediment centers (ωnucl), the linear (υlin) and volumetric rates of sediment plaques growth in the pores of the filter unit at different values of the process driving force, at different pressure difference in the system, and at different concentrations of solid particles in the suspension. Interpolation and extrapolation dependences were obtained for analyzing the mechanisms of sediments formation and growth for determining and calculating these (ωnucl, υlin) rates. Using the concepts of nonequilibrium thermodynamics to assess the influence of the driving forces we studied their influence (changes in the concentration of solid particles in the filtrate suspension and pressure drop across the filtering layer) on the dynamics of the filtration process. Using the data obtained it is possible to find the degree of clogging of through pores, which determines the filtration conditions, the filter septum type, and the filter overall dimensions.Целью работы является рассмотрение механизма закупоривания пор фильтрующего блока мелкими частицами из протекающего внутри них потока фильтрата. Теоретические представления о ходе процесса фильтрования с отложением на стенках пор частиц мелких фракций из фильтрата и отнесение его основ к протеканию процессов с перестройкой из исходной структуры в конечную позволяют описать процесс закупорки пор, используя хорошо изученные представления известных процессов с фазовыми превращениями (в частности, кристаллизацию). Опираясь на эту аналогию и подход к описанию процесса превращения «старой» структуры в «новую» во времени, рассчитали скорости зарождения центров отложений (ωnucl), линейную и объемную скорости (υlin) роста отложений в порах фильтровального блока фильтра при различных значениях движущей силы процесса, разности давлений в системе, при разных концентрациях твердых частиц в суспензии. Получили интерполяционные и экстраполяционные зависимости для анализа механизмов образования и роста отложений определения и расчета этих (ωnucl, υlin) скоростей. С использованием представлений неравновесной термодинамики для оценки влияния движущих сил изучено их влияние (изменения концентрации твердых частиц в суспензии фильтрата и перепада давления на фильтрующем слое) на динамику процесса фильтрования. Используя полученные данные, можно найти степень закупоривания сквозных пор, которая определяет условия проведения фильтрации, тип фильтровальной перегородки, габаритные размеры фильтра
Хемилюминесцентные реакции люминола и N-октиллюминола с гипохлоритом в неионогенных поверхностно-активных веществах
Get PDFThe chemiluminescent reaction of luminol is widely used for analytical purposes. Surface-active components of biological membranes are often present in biochemical studies and in many real objects of analysis. Their influence on the chemiluminescent reaction of luminol has not been systematically studied. Therefore, it is necessary to investigate this chemiluminescent reaction in organized molecular systems - micellar, vesicular and other systems simulating biological membranes. Micellar medium may also provide an additional opportunity to control chemiluminescent reactions, primarily with the aim of increasing their efficiency. The kinetics of the chemiluminescent oxidation of luminol and its hydrophobic analogue N-octylluminol with a hypochlorite ion in aqueous solutions and micellar solutions of non-ionic surfactant Triton X-100 was studied in the present work. It was shown that the growth and fading of the luminol and N-octylluminol chemiluminescence is adequately described by a two-exponential dependence, and the effective rate of increase in the intensity of chemiluminescence is directly proportional to the concentration of the hypochlorite ion. The dependences of the rate of accumulation and consumption of the intermediate product on the presence and concentration of surfactants in the reaction mixture are determined. The results are discussed in terms of the effect of localization of the reagents and intermediate reaction products.Хемилюминесцентная реакция люминола широко используется в аналитических целях. В биохимических исследованиях и во многих резальных объектах анализа зачастую присутствуют поверхностно-активные компоненты биологических мембран, влияние которых на хемилюминесцентную реакцию люминола систематически не изучалось. Отсюда возникает необходимость исследовать указанную хемилюминесцентную реакцию в организованных молекулярных системах - мицеллярных, везикулярных и иных, моделирующих биологические мембраны. Следует отметить также, что мицеллярная среда обеспечивает дополнительную возможность управления хемилюминесцентными реакциями, прежде всего, для повышения их эффективности. В настоящей работе исследована кинетика хемилюминесцентной реакции окисления люминола и его гидрофобного аналога - N-октиллюминола с гипохлоритионом в водных растворах и в мицеллярных растворах неионогенного поверхностно-активного вещества (ПАВ) Тритона X-100. Показано, что нарастание и затухание хемилюминесценции люминола и N-октиллюминола удовлетворительно описывается двухэкспоненциальной зависимостью, причем эффективная скорость нарастания интенсивности хемилюминесценции прямо пропорциональна концентрации гипохлорит-иона. Определены зависимости скорости накопления и гибели промежуточного продукта от наличия и концентрации ПАВ в реакционной смеси. Результаты обсуждаются с точки зрения влияния локализации исходных веществ и промежуточных продуктов на интенсивность хемилюминесцентных реакций
Новая технология выделения эфирного масла из плодов укропа пахучего
Get PDFThe aim of this work was to study the possibility of perfluoroorganic solvents use for extraction of main compounds of essential oil from Anethum graveolens L. fruits. We used Anethum graveolens L. fruits with particle size of 0.1–0.5 mm for extraction. We used the method of simple maceration for 24 hours, with raw material to solvent ratio of 1:10 w/v at 24±1°С. Besides, we used the method of circulation extraction in the Soxhlet extractor with raw material to solvent ratio of 1:5 w/v for 1 to 4 hours. The qualitative analysis of extracts was carried out by the method of GC-MS. The quantitative analysis of carvone was carried out by the method of RP HPLC at 240 nm analytical wavelength. The use of simple maceration method provided the following yields of carvone into all types of solvents: 95±4 % for n-hexane, 95±4 % for Novec 7100, and 69±3 % for Novec 1230. The use of the circulation method of extraction for 60 min of solvent circulation provided the following yields of carvone: 93±4 % for Novec 1230 and 92±4 % for Novec 7100. It was noted that the extract obtained with solvent Novec 7100 was contaminated by fatty oil and required an addition stage of purification. The results obtained suggest that perfluoro organic solvents have good prospects and applicability in the phytotechnology for the extraction of some types of biologically active compounds and essential oils from the plant raw material.Цель данной работы – изучение возможности применения перфторорганических растворителей для экстракции основных компонентов эфирного масла из плодов укропа пахучего. Для экстракции использовали измельченное сырье с фракцией частиц 0.1–0.5 мм. В исследованиях использовали метод простой мацерации в течение 24 ч настаивания при соотношении сырье:экстрагент 1:10 (м/о) и температуре 24±1 ºС и метод циркуляционной экстракции в аппарате Сокслета при соотношении сырье:экстрагент 1:5 (м/о) в течение периода времени от 1 до 4 ч. Качественный анализ экстрактов проводили с помощью метода газовой хроматомасс-спектрометрии. Количественный анализ карвона проводили с помощью метода обращенно-фазовой ВЭЖХ. Выход карвона во все виды растворителей с помощью метода простой мацерации составил для гексана – 95±4%, для Novec 7100 – 92±3%, для Novec 1230 – 69±3%. Выход карвона в условиях циркуляционного метода экстракции за 60 мин циркуляции растворителя Novec 1230 составил 93±4%, а для Novec 7100 – 92±4%. Отмечено, что экстракт, полученный с помощью растворителя Novec 7100, загрязнен жирным маслом и требует дополнительной стадии очистки. Полученные результаты подтверждают высокую перспективность и целесообразность применения перфторорганических растворителей в фитотехнологии для выделения некоторых видов БАВ и эфирных масел из лекарственного растительного сырья
Процессы течения и перемешивания в микрофлюидном чипе пассивного смешивания: оценка параметров и цветометрический анализ
Get PDFObjectives. The development of microfluidic systems is one of the promising areas of science and technology. In most procedures performed using microfluidic systems, effective mixing in microfluidic channels of microreactors (chips) is of particular importance, because it has an effect on the sensitivity and speed of analytical procedures. The aim of this study is to describe and evaluate the major parameters of the flow and mixing processes in a passive microfluidic micromixer, and to develop an information-measuring system to monitor the dynamics of flow (mixing) of liquids.Methods. This article provides an overview of the concept of microfluidic mixing chips (micromixers) and their classification, and analyzes the kinds of points of mixing and microfluidic channels for mixing. The article presents the description and calculations of the hydrodynamic similarity criteria (Reynolds, Dean and Peclet numbers), which are the critical parameters for creating and optimizing micromixers (for example, straight and curved channels in the flow rate range between 100 and 1000 µl/min). We have developed an information-measuring system to monitor the dynamics of flow (mixing) of liquids in a microfluidic channel, which consists of a microscope with a digital eyepiece (LOMO MIB, Russia), an Atlas syringe pump (Syrris Ltd., UK) and a passive mixing microfluidic chip of interest (made of clear glass). This system was designed to quickly illustrate the principles of mixing in microfluidic channels of different configurations.Results. The developed system has allowed carrying out a colorimetric analysis of the modes and dynamics of mixing two liquids (5% aqueous solution of azorubine dye and water) at the T-shaped mixing point, at the straight and curved (double-bend shaped) sections of the microfluidic channel of the passive-type micromixer with flow rates varying from 100 to 400 µl/min.Conclusions. According to the obtained calculations, the share of the advective mixing processes (formation of vortex flows and increase in the contact area of the mixed substances) in flowing liquids is significantly higher in curved microchannels. The developed information-measuring system to monitor the dynamics of flow (mixing) of liquids in a microfluidic channel is a convenient tool for optimizing the mixing modes in the channels of micromixers, and for designing new configurations of channels in microchips. It would allow intensifying processes and increasing the performance of microfluidic systems.Цели. Разработка микрофлюидных систем является одним из перспективных направлений развития науки и техники. В большинстве процедур, проводимых с помощью микрофлюидных систем, важное значение имеет эффективное перемешивание в микрофлюидных каналах микрореакторов (чипов), которое влияет на чувствительность и быстроту аналитических процедур. Целью работы являлись описание и оценка основных параметров течения и смешивания в микрофлюидном микросмесителе пассивного смешивания и разработка информационно-измерительной системы контроля динамики протекания (перемешивания) жидкостей в нем.Методы. Данная статья содержит обзор концепции микрофлюидных чипов смешивания (микросмесителей), их классификацию, обсуждены разновидности точек смешивания и микрофлюидных каналов смешивания. Приведены описание и расчеты критериев гидродинамического подобия (числа Рейнольдса, Пекле и Дина), являющихся критическими параметрами для разработки и оптимизации микросмесителей (на примере прямого и изогнутого каналов в диапазоне скоростей потоков от 100 до 1000 мкл/мин). Разработана информационно-измерительная система контроля динамики протекания (перемешивания) жидкостей в микрофлюидном канале, состоящая из микроскопа с цифровым окуляром («ЛОМО» МИБ, Россия), шприцевого насоса Atlas (Syrris Ltd., Великобритания) и исследуемого микрофлюидного чипа пассивного смешивания, изготовленного из прозрачного стекла. Данная система предназначена для того, чтобы оперативно проиллюстрировать принципы перемешивания в микрофлюидных каналах разной конфигурации.Результаты. С помощью разработанной системы проведен цветометрический анализ режимов и динамики перемешивания двух жидкостей (5% водного раствора красителя азорубина и воды) в Т-образной точке смешивания, на прямом и изогнутых (в форме змеевика) участках микрофлюидного канала микросмесителя пассивного типа при варьировании скорости потоков от 100 до 400 мкл/мин.Заключение. Согласно полученным расчетам, доля адвективных процессов смешивания (образование вихревых потоков и увеличение площади контакта смешиваемых веществ) в протекающих жидкостях существенно выше в изогнутых микроканалах микрочипов. Разработанная информационно-измерительная система контроля динамики протекания (перемешивания) жидкостей в микрофлюидном канале является удобным инструментом для работ по оптимизации режимов смешивания в каналах микросмесителей и для проектирования новых конфигураций каналов в микрочипах, что позволяет интенсифицировать процессы и увеличить производительность микрофлюидных систем
Сравнение альтернативных методов разделения смеси метилацетат – метанол – уксусная кислота – уксусный ангидрид
Get PDFObjectives. The paper is a comparative analysis of methyl acetate + methanol + acetic acid + acetic anhydride industrial mixture separation flowsheets based on the use of special distillation methods (extractive distillation and pressure-swing distillation). The results obtained illustrate the variability of the structure of the technological separation flowsheet.Methods. Mathematical modeling using the software package Aspen Plus V. 10.0 was chosen as the research method. The simulation was based on the local composition equation NRTL and the Hayden–O’Connell equation of state. The relative uncertainties of phase equilibrium description do not exceed 3%.Results. The vapor–liquid diagram of the quaternary mixture of methyl acetate + methanol + acetic acid + acetic anhydride was studied using thermodynamic topological analysis. It was shown that the system contains one binary azeotrope and is characterized by one distillation region. Although the structure is not complex, there is a possibility of using several methods for mixture separation: pressure-swing distillation, and extractive distillation with different entrainers. Twelve flowsheets with different structure were proposed, and 29 variants of separation were compared.Conclusions. It was shown that the most perspective structure for the separation of a methyl acetate + methanol + acetic acid + acetic anhydride mixture is a combination of distributed sequence separation and extractive distillation.Цели. Целью работы является сравнительный анализ технологических схем разделения промышленной смеси метилацетат – метанол – уксусная кислота – уксусный ангидрид, основанных на использовании специальных методов разделения: экстрактивная ректификация и варьирование давления. Полученные результаты иллюстрируют вариативность структуры технологической схемы разделения.Методы. В качестве метода исследования выбрано математическое моделирование в программном комплексе Aspen Plus V. 10.0. Моделирование основывалось на уравнении локального состава NRTL и уравнении состояния Хейдена–О'Коннелла. Относительные ошибки описания фазового равновесия не превышают 3%.Результаты. С помощью термодинамико-топологического анализа изучена диаграмма парожидкостного равновесия четырехкомпонентной системы метилацетат – метанол – уксусная кислота – уксусный ангидрид. Показано, что система содержит один бинарный азеотроп и характеризуется одной областью дистилляции. Несмотря на то, что структура не является сложной, существует возможность использования нескольких методов разделения смеси: ректификация с варьированием давления, экстрактивная ректификация с различными разделяющими агентами. Предложено 12 технологических схем различной структуры и проведен сравнительный анализ 29 вариантов разделения.Заключение. Показано, что наиболее эффективным для разделения смеси метилацетат – метанол – уксусная кислота – уксусный ангидрид является сочетание промежуточного режима разделения смеси и экстрактивной ректификации
Синтез катионных и ионизируемых амфифилов на основе геминального аминодиола как потенциальных транспортных систем миРНК
Get PDFResearch methods based on the use of RNA interference mechanisms are now included among the basic methods of molecular biology. Drugs based on siRNA are being developed for the treatment of cancer, infectious diseases and other pathologies that are associated with impaired Junctions of specific genes. One of the main problems of siRNA-based drug development is their efficient and safe delivery to target cells. Modern delivery strategies are based on the use of chemical compounds or biological carriers, such as viruses. Lipid nanoparticles (liposomal agents) are the most advanced platform among non-viral vectors for the delivery of gene materials into cells. In this paper, a scheme has been proposed and the synthesis of new cationic amphiphiles has been carried out as the basis for the means of delivering siRNA to target cells. Synthesized amphiphiles belong to two types of cationic lipids: with a permanently charged amino group in the form of a salt and with an ionizable polar block. Ionized amphiphiles are a new generation of cationic lipids that exhibit reduced toxicity and immunogenicity. They undergo ionization only in the acidic environment of endosomes during intracellular transport in the cytosol, which leads to the release of the encapsulated cargo. The structure of the target compounds is based on diethanolamine derivatives, which is a spacer between the hydrophobic block and the polar fragment. The hydrophobic block contains palmitoyl residues, and the polar one - ethylenediamine and 3-diethylaminopropylamine derivatives. The developed synthetic scheme is distinguished by the simplicity and versatility of the proposed approach, which allows it to be used in the preparation of a series of samples in preparative quantities necessary for the subsequent physicochemical and biochemical studies.Научные исследования, основанные на использовании механизмов интерференции РНК, входят сегодня в число базовых методов молекулярной биологии. Препараты на основе малых интерферирующих РНК (миРНК) разрабатываются для лечения рака, инфекционных заболеваний и других патологий, которые ассоциированы с нарушениями в функциях специфических генов. Одной из главных проблем разработки лекарственных препаратов на основе миРНК является их эффективная и безопасная доставка в клетки-мишени. Современные стратегии доставки основаны на использовании химических соединений или биологических носителей, например, вирусов. Липидные наночастицы (липосомальные средства) являются наиболее передовой платформюй среди невирусных векторов для доставки в клетки генетического материала. В данной работе предложена схема и осуществлен синтез новых катионных амфифилов как основы средств доставки миРНК в клетки-мишени. Синтезированные амфифилы относятся к двум типам катионных липидов: с постоянно заряженной аминогруппой в виде соли и с так называемым ионизируемым полярным блоком Ионизируемые амфифилы являются новым поколением катионных липидов, которые проявляют пониженную токсичность и иммуногенность и подвергаются ионизации только в кислой среде эндосом в ходе внутриклеточного транспорта в цитозоле, что приводит к высвобождению инкапсулированной полезной нагрузки. Структура целевых соединений основана на производных диэтаноламина, которые являются спейсером между гидрофобным блоком и полярным фрагментом В гидрофобном блоке присутствуют остатки пальмитиновой кислоты, а в полярном - производные этилендиамина и 3-диэтиламинопропиламина. Разработанная схема синтеза отличается простотой и универсальностью предложенного подхода, который позволяет применять ее при получении серии образцов в препаративных количествах, необходимых для проведения последующих физико-химических и биохимических исследований
Новые полимерные ПАВ на основе разветвленных силатрансодержащих полиэфиров
Get PDFObjectives. Biologically active polymeric surfactants are a new promising class of macromolecules that can find application in medicine, cosmetology, and agriculture. In this study, a number of new biologically active amphiphilic polymers based on branched silatrane-containing polyesters and polyethers were obtained, and their surface-active properties were investigated.Methods. The branched polymers were represented by polyethers and polyesters, obtained respectively via the anionic polymerization of 1,2-epoxypropanol or a combination of equilibrium polycondensation and ring opening polymerization. The polymers were modified with 3-isocyanopropylsilatrane and trimethylethoxysilane to obtain the amphiphilic compounds containing silatrane groups bonded to the polymer backbone by the urethane bond. The structure of the synthesized polymer silatranes was confirmed via nuclear magnetic resonance spectroscopy and gel permeation chromatography. The surface active properties of all the copolymers obtained were investigated in connection with their obvious amphiphilicity. In particular, the formation of micelles in aqueous solutions is such a property. The critical micelle concentrations were determined by a method of quenching the fluorescence of the polymers.Results. It was shown that the values of the critical micelle concentrations and the hydrophilic-lipophilic balance values of polymers determined by the Griffin equation correlate well with each other. A linear relationship between the hydrophilic-lipophilic balance and the critical micelle concentrations was established. At the same time, polyether-based polymers generally showed higher critical micelle concentrations than polyester-based polymers, although the hydrophilic-lipophilic balance values for polymers of different series, but with close degrees of substitution, were close. It was found that the use of all synthesized polymers as stabilizers of direct and reverse emulsions leads to an increase in the aggregative stability of both types of emulsions. The stability of emulsions depended both on the degree of substitution of peripheral hydroxyl groups of polymers by silatranes and on the molecular weight and structure of the branched block of polymers. The stability of direct emulsions increased for all polymers, while that of inverse emulsions decreased with an increasing degree of substitution of hydroxyl groups by silatranes. The increase of the branched block molecular weight led to an increase of droplet sizes for both direct and inverse emulsions. The smallest droplet size for direct and inverse emulsions was obtained using polymers with low molecular weight branched polyester blocks as surfactants.Conclusions. The results obtained prove the possibility of creating polymer surfactants containing silatrane groups. By varying the structure of the polymer, its molecular weight and the degree of substitution of peripheral functional groups, it is possible to obtain surfactants with desired surface properties.Цели. Биологически активные полимерные ПАВ являются новым многообещающим классом макромолекул, которые могут найти применение в медицине, косметологии, сельском хозяйстве. В данном исследовании был получен ряд новых амфифильных полимеров на основе разветвленных силатран-содержащих полиэфиров и исследованы их поверхностно-активные свойства.Методы. Разветвленные полимеры были представлены простыми и сложными полиэфирами, которые получали соответственно способом анионной полимеризации 1,2-эпоксипропанола либо комбинацией равновесной поликонденсации и полимеризации с раскрытием цикла. Для получения амфифильных соединений, содержащих силатрановые группы, связанные с полимерным каркасом уретановой связью, полимеры были модифицированы 3-изоцианопропилсилатраном и триметилэтоксисиланом. Структура синтезированных полимерных силатранов была подтверждена методами ЯМР-спектроскопии и гель-проникающей хроматографии. Поверхностно-активные свойства всех полученных сополимеров были исследованы в связи с их очевидной амфифильностью, в частности, таким свойством является образование мицелл в водных растворах. Методом гашения флуоресценции полимеров были определены величины критических концентраций мицеллообразования (ККМ).Результаты. Показано, что величины ККМ и определенные в соответствие с уравнением Гриффина величины гидрофильно-липофильного баланса (ГЛБ) для полимеров коррелируют, при этом была установлена линейная зависимость между указанными величинами. Полимеры на основе простых полиэфиров в целом показывали более высокие значения ККМ, чем полимеры на основе сложных полиэфиров, хотя величины ГЛБ для полимеров разных серий, но с близкими степенями замещения были близки. Было обнаружено, что использование всех синтезированных полимеров в качестве стабилизаторов прямых и обратных эмульсий приводит к увеличению агрегативной устойчивости эмульсий обоих типов. Устойчивость эмульсий зависела как от степени замещения периферийных гидроксильных групп полимеров силатранами, так и от молекулярной массы и строения разветвленного блока полимеров. Для всех полимеров устойчивость прямых эмульсий возрастала, а обратных эмульсий – снижалась с увеличением степени замещения гидроксильных групп силатранами. С увеличением молекулярной массы разветвленного блока размеры капель как прямых, так и обратных эмульсий увеличивались. Наименьший размер капель прямой и обратной эмульсии был получен при использовании в качестве ПАВ полимеров с низкомолекулярными разветвленными блоками на основе сложных эфиров.Заключение. Полученные результаты показывают возможность создания полимерных ПАВ, содержащих силатрановые группы. Варьируя строение полимера, его молекулярную массу и степень замещения периферийных функциональных групп, возможно получение ПАВ с заданными поверхностными свойствами
Релаксационные и физико-механические характеристики полиэтиленов с различной молекулярной массой
Get PDFObjectives. Determination of the influence of molecular weight on the modulus of elasticity, yield, strength, and retardation processes in polyethylene.Methods. We used vane samples (thickness: 4 mm; length: 100 mm; width.: 10 mm) made by injection molding at p = 60 MPa, T = 210 °C, τ = 15 s from the following polyethylenes: HDPE 27773 (Stavrolen, Lukoil, Russia); BorSafe HE3490-IM (Borealis, Austria; black); CRP 100 Hostalen (Basell Polyolefins, Netherlands; black); Stavrolen PE4PP-25B (Stavrolen, Lukoil, Russia; black). The samples were in accordance with the defined standards for the AL 7000 LA-5 tensile testing machine. The study of relaxation characteristics was carried out in two modes: relaxation and retardation.Results. We obtained stress-strain diagrams at various temperatures under isothermal conditions (T = const) and determined the influence of polyethylene molecular weights on the modulus of elasticity, yield, and strength of polyethylenes. We have shown that under isothermal conditions, when the stress equals the yield strength, the removal of the external action results in a two-stage response. The first stage is the stress relaxation. The second stage characterizes the elastic features of the studied materials under the external action ε = const.Conclusions. We have established that temperature increase affects the physicomechanical characteristics of polyethylenes differently, depending on their molecular weights. The experiments have shown that when the stress exceeds the yield strength, at constant deformation, there is a complex response of the polyethylenes to external action. This response is characterized by two stress stages throughout the course of time. The first stage is characterized by asymptotic decrease in stress down to a constant value; the second stage is characterized by constant stress throughout the course of time. We have determined relaxation times for the relaxation stage (stage I) and calculated activation energy. We have also established that the activation energy depends on molecular weights of the polyethylenes. It has been shown that an increase in polyethylene molecular weight leads to a decrease in relaxation time and activation energy.Цель. Определение влияния молекулярной массы полиэтиленов на модуль упругости, текучесть, прочность и процессы ретардации.Методы. В качестве образцов были взяты лопатки (толщиной 4 мм, длиной 100 мм, шириной 10 мм), полученные м.етодом литья под давлением p = 60 МПа при T = 210 °C, τ= 15 с, из полиэтилена следующих марок: ПЭВП 277-73 (Ставролен, Лукойл, Россия); BorSafe HE3490-IM (Borealis, Австрия; черный); CRP 100 Hostalen (Basell Polyolefins, Нидерланды; черный); Stavrolen PE4PP-25B (Ставролен, Лукойл, Россия; черный). Использованные образцы соответствовали стандартно-определенным образцам для исследования на разрывной лъашине AL 7000 LA-5. Исследование релаксационных характеристик проводилось в двух режимах: релаксационном и ретардационном.Результаты. В результате проведения экспериментов были получены диаграммы «напря-жение-деформация» при различных температурах в изотермических режимах (Т = const) и определено влияние молекулярной массы на модуль упругости, текучесть и прочность полиэтиленов. Показано, что при напряжениях, равных пределу текучести, в изотермических условиях при снятии внешнего деформирующего воздействия наблюдаются две стадии отклика системы полиэтилена на это воздействие. Первый отклик - процесс релаксации напряжения и второй отклик - область, характеризующая упругие характеристики исследуем.ого материала при внешнем воздействии ε = const.Заключение. Установлено, что повышение температуры неодинаково отражается на физико-механических характеристиках полиэтиленов различной молекулярной массы. Эксперименты показали, что при напряжениях выше предела текучести при постоянстве деформации наблюдается сложная реакция исследуемых полиэтиленов на внешнее воздействие. Эта реакция характеризуется двумя областями зависимости напряжений, возникших при деформации, от времени. Первая область характеризуется асимптотическим снижением напряжения до постоянного значения, а вторая область - постоянством напряжения во времени. Рассчитаны времена релаксации для релаксационной области (участок I), а также рассчитана величина энергии активации. Показано, что увеличение молекулярной массы полиэтиленов ведет к снижению времени релаксации и уменьшению энергии активации