Fine Chemical Technologies (E-Journal) / Тонкие химические технологии
Not a member yet
1367 research outputs found
Sort by
Скрининг экстрактов лекарственных растений на ингибирующую активность ксантиноксидазы
Get PDFObjectives. The study aimed to test the ethanol extracts of ten medicinal plants for xanthine oxidase inhibitory activity.Methods. The degree of xanthine oxidase inhibitory activity was determined by measuring the absorbance spectrophotometrically at 290 nm, which is associated with uric acid formation. The selected medicinal plants included Piper lolot C.DC. (Piperaceae), Pandanus amaryllifolius R.(Pandanaceae), Brassica juncea L. (Brassicaceae), Piper betle L. (Piperaceae), Perilla frutescens L. (Lamiaceae), Anacardium occidentale L. (Anacardiaceae), Polygonum barbatum L. (Polygonaceae), Artocarpus Altilis P. (Moraceae), Vitex negundo L. (Verbenaceae), Annona squamosal L. (Annonaceae), which were selected based on folk medicine.Results. The results showed that the Piper betle L. has a strong ability to inhibit xanthine oxidase with an IC50 value of up to 1.18 μg/mL, compared to allopurinol 1.57 μg/mL. Different parts of Piper betle L. were compared and the leaves of Piper betle L. showed the best value for xanthine oxidase inhibitory and antioxidant activity.Conclusions. Piper betle L. showed the best potential for inhibition of xanthine oxidase among ten medicinal plants. Piper betle L. leaf extract showed strong xanthine oxidase inhibitory and antioxidant activity, compared to the whole plant, and the stem extract, which promises to be applied in the treatment of gout.Цели. Исследование было направлено на проверку этанольных экстрактов десяти лекарственных растений на ингибиторную активность ксантиноксид азы.Методы. Степень ингибирующей активности ксантиноксидазы определяли путем спектрофотометрического измерения поглощения при 290 нм, вызываемого образованием мочевой кислоты. В состав отобранных лекарственных растений вошли перец-лолот (Piperaceae), пандан (Pandanaceae), горчица сарептская (Brassicaceae), бетель (Piperaceae), перилла обыкновенная (Lamiaceae), кешью (Anacardiaceae), конопля (Polygonaceae), хлебное дерево (Moraceae), прутняк китайский (Verbenaceae), сахарное яблоко (Annonaceae), отобранные на основе их применения в народ ной медицине.Результаты. Результаты показали, что бетель обладает сильной способностью ингибировать ксантиноксидазу со значением IC50 до 1.18 мкг/мл по сравнению с аллопуринолом 1.57 мкг/мл. Были проведены сравнения различных частей бетеля, и листья бетеля показали наилучшие показатели ингибирования ксантиноксидазы и антиоксидантной активности.Выводы. Бетель показал лучший потенциал ингибирования ксантиноксидазы среди десяти лекарственных растений. Экстракт листьев бетеля показал сильное подавление ксантиноксидазы и антиоксидантную активность по сравнению с целым растением и экстрактом стебля, которые применяются при лечении подагры
Очистка бензольной фракции и бензола от непредельных и сернистых соединений новым модифицированным адсорбентом на основе природной глины
Get PDFObjectives. This study aimed to create a method for purifying benzene fractions using a modified natural clay-based adsorbent, which removes both unsaturated and sulfur compounds from benzene or benzene fractions obtained by pyrolysis of petrochemical raw materials.Methods. Chemical and chromatographic methods were used to conduct flow analyses before and after purification. Testing was conducted under conditions that were similar to industrial conditions. The functional characteristics of the adsorbents (moisture resistance and bulk density) were evaluated by strength tests after wetting with water and by weighing batches of the adsorbents fixed in volume.Results. Three clay-based adsorbent samples were developed, and tested under laboratory conditions. Thereafter, the CS-Sorb-6890 (M) sample—an Ni-modified adsorbent—was tested under experimental industrial conditions. A positive effect was obtained, and a method for purifying benzene fractions (benzene) from sulfur compounds and olefins is proposed.Conclusions. The obtained results revealed that the modified active clay-based adsorbent successfully removed sulfur and unsaturated compounds from the benzene fraction simultaneously. The total sulfur concentration was reduced to 0.00004 wt % after 90% of it was removed. The conversion of the unsaturated compounds reached 100%.Цели. Создание способа очистки бензольной фракции (бензола) с помощью модифицированного адсорбента на основе природной глины, который позволит одновременно удалять непредельные и сернистые соединения из бензола или бензольной фракции, полученных пиролизом нефтехимического сырья.Методы. Анализы потоков до и после очистки выполняли химическими и хроматогра- фическими методами. Тестирование проводили в условиях, приближенных к промышленным. Функциональные характеристики адсорбентов (влагостойкость, насыпная плотность) оценивали с помощью испытаний на прочность после смачивания водой и методом взвешивания фиксированных по объему партий адсорбентов.Результаты. Разработаны три образца адсорбента на основе глины, проведено их тестирование в лабораторных условиях, после чего образец CS-Sorb-6890 (M) – адсорбент с нанесенным Ni – прошел испытания в опытно-промышленных условиях. Получен положительный эффект, предложен способ очистки бензольной фракции (бензола) от сернистых соединений и олефинов.Выводы. Достигнутые результаты свидетельствуют о том, что созданный модифицированный адсорбент на основе активной глины успешно удаляет одновременно сернистые и непредельные соединения из бензольной фракции. Удаление общей серы максимально составило 90%, и ее концентрация минимизирована до 0.00004 мас. %. Конверсия непредельных соединений достигла 100%
Влияние различных факторов на поверхностные свойства эластомерных материалов на основе бутадиен-нитрильных каучуков
Get PDFObjectives. The influence of the technological additive content and accelerated aging conditions on the surface energy and elastic-strength properties of nitrile butadiene rubbers with an average acrylic acid nitrile content and rubbers based on them were studied in the paper.Methods. The free surface energy of the samples was determined under the standard conditions and in the accelerated aging conditions with the use of the Owens, Wendt, Rabel, and Kaelble method.Results. It was shown that the elastomeric materials surface energy is influenced by surfactants such as rosin and stearic acid, which are typical ingredients of rubber compounds. It was also found that the thermal aging effect on the physical and mechanical properties of rubbers based on nitrile butadiene rubbers depends on the method of rubber isolation from latex and on the nature of the surfactant components in the samples.Conclusions. The analysis of the results obtained shows that the change in the vulcanizates physical and mechanical properties, depending on the technological additive content and the temperature effect, occurs along with a change in the critical surface tension.Цели. Изучение влияния содержания технологических добавок и условий ускоренного старения на поверхностную энергию, упруго-прочностные и адгезионные характеристики резин на основе бутадиен-нитрильных каучуков со средним содержанием нитрила акриловой кислоты.Методы. С помощью метода Оуэнса–Вендта–Рабеля–Каелбле была определена свободная поверхностная энергия образцов в стандартных условиях и условиях ускоренного старения.Результаты. Было показано, что на поверхностную энергию эластомерных материалов оказывают влияние поверхностно-активные вещества, такие как канифоль и стеариновая кислота, являющиеся типичными ингредиентами резиновых смесей, а также было установлено, что влияние условий ускоренного старения на физико-механические свойства резин на основе бутадиен-нитрильных каучуков зависит от способа выделения каучука из латекса и природы поверхностно-активных компонентов, входящих в состав образцов. Предполагается, что это происходит за счет миграции на поверхность образцов низкомолекулярных компонентов и поверхностно-активных веществ.Выводы. Анализ полученных результатов показывает, что изменение физико-механических свойств вулканизатов в зависимости от содержания технологической добавки и воздействия температуры происходит наряду с изменением критического поверхностного натяжения
Нокдаун клеточных генов FLT4, Nup98 и Nup205 как супрессор вирусной активности гриппа А/WSN/33 (H1N1) в культуре клеток А549
Get PDFObjectives. To evaluate the effect of cellular genes FLT4, Nup98, and Nup205 on the reproduction of the influenza A virus in A549 human lung cancer cell line.Methods. The work was carried out using the equipment of the center for collective use of the I.I. Mechnikov Research Institute of Vaccines and Sera (Russia). The virus-containing fluid was collected within three days from the moment of transfection and infection and the intensity of viral reproduction was assessed by viral titration and hemagglutination reaction. The viral RNA concentration was determined by real-time reverse-transcription polymerase chain reaction (RT-PCR). To calculate statistically significant differences between groups, the nonparametric Mann–Whitney test was used.Results. In cells treated with small interfering RNAs (siRNAs) targeted at FLT4, Nup98, and Nup205 genes, a significant decrease in their expression and indicators of viral reproduction (virus titer, hemagglutinating activity, viral RNA concentration) was observed at a multiplicity of infection (MOI) = 0.1. Additionally, it was found that a decrease in the expression of target genes using siRNA does not lead to a significant decrease in cell survival. The viral titer in cells treated with siRNA FLT4.2, Nup98.1, and Nup205 on the first day was lower by an average of 1.0 lg, and on the second and third days, by 2.2–2.3 lg, compared to cells treated with nonspecific siRNA. During real-time RT-PCR, a significant decrease in the concentration of viral RNA was observed with siRNA Nup98.1 (up to 190 times) and Nup205 (up to 30 times) on the first day, 26 and 29 times on the second day, and 6 and 30 times on the third day, respectively. For FLT4.2 siRNA, the number of viral RNA copies decreased by 23, 18, and 16 times on the first, second, and third days. Similar results were obtained when determining the hemagglutinating activity of the virus. The hemagglutinating activity on the third day most strongly decreased in cells treated with siRNA Nup205 and FLT4.2 (16 times). In cells treated with siRNA FLT4.1, Nup98.1, and Nup98.2, hemagglutinating activity decreased by 8 times.Conclusions. In the present study, three cellular genes (FLT4, Nup98, and Nup205) were identified—the decrease in the expression of which effectively suppresses viral reproduction— and the original siRNA sequences were obtained. The results obtained are important for creating therapeutic and prophylactic medication, whose action is based on the RNA interference mechanism.Цели. Оценка влияния подавления экспрессии клеточных генов FLT4, Nup98 и Nup205 на динамику репродукции вируса гриппа А в культуре легочных клеток человека А549.Методы. Работа выполнена с использованием оборудования центра коллективного пользования Научно-исследовательского института вакцин и сывороток им И.И. Мечникова (Россия). Вируссодержащую жидкость отбирали в течение трех дней с момента трансфекции и заражения и оценивали интенсивность вирусной репродукции методами титрования по цитопатическому действию и в реакции гемагглютинации. Концентрацию вирусной РНК определяли методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) в реальном времени с обратной транскрипцией (ОТ-ПЦР-РВ). Для вычисления статистически значимых различий между группами использовали непараметрический критерий Манна–Уитни.Результаты. В клетках, обработанных малыми интерферирующими РНК (миРНК) к генам FLT4, Nup98 и Nup205, отмечалось достоверное подавление экспрессии целевых генов и показателей вирусной репродукции (титр вируса, гемагглютинирующая активность, концентрация вирусной РНК) при коэффициенте множественности заражения, равном 0.1. Дополнительно было установлено, что подавление экспрессии целевых генов с помощью миРНК не приводит к значительному снижению выживаемости клеток. Вирусный титр в клетках, обработанных миРНК FLT4.2, Nup98.1 и Nup205, на первые сутки был меньше в среднем на 1.0 lg, а на вторые и третьи – на 2.2–2.3 lg, по сравнению с клетками, обработанными неспецифической миРНК. При проведении ОТ-ПЦР-РВ отмечено достоверное уменьшение концентрации вирусной РНК с миРНК Nup98.1 (до 190 раз) и Nup205 (до 30 раз) на первые сутки, в 26 и в 29 раз на вторые и в 6 и 30 раз на третьи сутки, соответственно. Для миРНК FLT4.2 количество копий вирусной РНК уменьшилось в 23, 18 и 16 раз на первые, вторые и третьи сутки. Схожие результаты были получены при определении гемагглютинирующей активности вируса. Наиболее сильно, в 16 раз, гемагглютинирующая активность на третьи сутки снизилась в клетках, обработанных миРНК Nup205 и FLT4.2. В клетках, обработанных миРНК FLT4.1, Nup98.1 и Nup98.2, гемагглютинирующая активность уменьшилась в 8 раз.Выводы. В ходе исследования были выявлены три клеточных гена (FLT4, Nup98 и Nup205), подавление экспрессии которых позволяет эффективно уменьшить вирусную репродукцию, а также получены оригинальные последовательности миРНК. Полученные результаты имеют важное значение для создания терапевтических и профилактических препаратов, чье действие основано на механизме РНК-интерференции
Антибактериальная активность биосинтетических титанатов, допированных серебром
Get PDFObjectives. The study aimed to synthesize the multifunctional materials silver-added titanates via reduction of sol-gel fabricating titanates (Fe2TiO5 and NiTiO3) with Jasminium subtriplinerve Blume leaf extract.Methods. The physicochemical characteristics of the obtained materials were determined by X-ray diffraction, energy dispersive X-Ray spectroscopy, Raman spectroscopy, Brunauer–Emmett–Teller specific surface area, scanning electron microscopy, and UV–Vis absorption spectroscopy.Results. The results demonstrated good dispersion of silver on the surface of Fe2TiO5 and NiTiO3 to create photocatalysts with two light-absorbing regions. The obtained materials were applied as antibacterial agents in polluted water. The Ag–Fe2TiO5 (Ag–FTO) samples showed better properties and antibacterial activity than Ag–NiTiO3 (Ag–NTO) due to the better dispersion of silver nanoparticles on the FTO surface. Besides, the antibacterial results exhibit increased inhibiting activity against gram-negative (−) bacteria as compared with gram-positive (+) bacteria.Conclusions. Nanomaterials Fe2TiO5 and NiTiO3 added Ag were successfully synthesized. These materials showed excellent inhibition against Baccilus cereus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella typhi, and Staphylococcus aureus. Additionally, the Ag–Fe2TiO5 samples showed much better antibacterial activity than the Ag–NiTiO3 sample.Цели. Синтезировать многофункциональные материалы титанаты с добавлением серебра путем восстановления золь-гелевых производных титанатов (Fe2TiO5 и NiTiO3) экстрактом листьев subtriplinerve Blume жасмина.Методы. Физико-химические характеристики полученных материалов определяли методами рентгеновской дифракции, энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии, спектроскопии комбинационного рассеяния, удельной поверхности Брунауэра – Эммета – Теллера, сканирующей электронной микроскопия и абсорбционная спектроскопия в УФ-видимой области.Результаты. Результаты показывают, что серебро имеет хорошую дисперсию на поверхности Fe2TiO5 и NiTiO3 и создает фотокатализаторы с двумя светопоглощающими областями. Полученные материалы применялись в качестве антибактериальных средств в загрязненных водах. Образцы Ag–Fe2TiO5 (Ag–FTO) показали лучшие свойства и антибактериальную активность, чем Ag–NiTiO3 (Ag–NTO) за счет лучшего диспергирования наночастиц серебра на поверхности FTO. Кроме того, антибактериальные результаты демонстрируют большую ингибирующую активность в отношении грамотрицательных (−) бактерий, чем в отношении грамположительных (+) бактерий.Выводы. Успешно синтезированы наноматериалы Fe2TiO5 и NiTiO3 с добавлением Ag. Полученные составы показали отличное ингибирование в отношении восковой бациллы (Baccilus cereus), кишечной палочки (Escherichia coli), синегнойной палочки (Pseudomonas aeruginosa), сальмонеллы тифи (Salmonella typhi) и золотистого стафилококка (Staphylococcus aureus). Кроме того, образцы Ag–Fe2TiO5 показали гораздо лучшую анти- бактериальную активность, чем образец Ag–NiTiO3
Энергоемкость углеводородов в жидком и твердом состояниях
Get PDFObjectives. The increased use of unmanned aerial vehicles necessitates the search for jet fuels based on hydrocarbon materials with high energy intensity and physical density. The purpose of the work was to analyze the influence of various factors on the mass energy intensity of hydrocarbons. This analysis is required to substantiate the algorithm for locating energy-intensive CnHm structures.Methods. Combustion energy was calculated using additive procedures. The calculations were performed using Microsoft Excel.Results. During the analysis of the mass energy intensity of CnHm hydrocarbons, the m/n ratio was discovered to be the decisive factor for achieving high values of the mass energy intensity of hydrocarbons. The energy intensity decreases when moving from alicyclic to cyclic hydrocarbons, and this decrease is not compensated by the production of strain energy. An additive scheme that allows the molar volume of hydrocarbons to be predicted with sufficient accuracy is proposed for calculating the volumetric enthalpies of combustion.Conclusions. According to the thermodynamic analysis, n-alkanes have the highest mass energy intensities. The technology for extracting n-alkanes from oil fractions is well developed, and a decrease in the hydrogen content in the fuel results in a decrease in the mass energy intensity. It appears improbable that the mass and volumetric energy intensities of hydrocarbons seem will reach their maximum values simultaneously. Hydrocarbons that have a high m/n value, 2, 3, 4, 5, 6-membered rings, and phenyl fragments may have relatively high mass and volumetric energy intensities at the same time.Цели. Расширение сфер использования беспилотных летательных аппаратов требует поиска реактивных топлив с высокой энергоемкостью и физической плотностью на основе углеводородных материалов. Цель работы заключалась в проведении анализа влияния различных факторов на массовую энергоемкость углеводородов, необходимого для обоснования алгоритма поиска энергоемких структур CnHm.Методы. Энергия сгорания рассчитывались с использованием аддитивных процедур. Расчеты проводились в программе MS Excel.Результаты. В ходе проведенного анализа массовой энергоемкости углеводородов CnHm было установлено, что решающим фактором для достижения высоких значений массовой энергоемкости углеводородов является отношение m/n. При переходе от алициклических углеводородов к циклическим энергоемкость снижается, и данное снижение не компенсируется возникающей энергией напряжения. Предложена аддитивная схема, позволяющая с достаточной точностью предсказать молярный объем углеводородов для расчета объемных энтальпий сгорания.Заключение. Термодинамический анализ показал, что максимальной массовой энергоемкостью обладают н-алканы, технология извлечения которых из нефтяных фракций хорошо отработана, уменьшение же содержания водорода в топливе приводит к снижению массовой энергоемкости. Одновременное достижение максимальных значений массовых и объемных энергоемкостей углеводородов представляется маловероятным. Возможно, одновременно более высокой массовой и объемной энергоемкостью будут обладать углеводороды с высоким значением m/n, содержащие 2, 3, 4, 5, 6-ти членные циклы и фенильные фрагменты
Синтез простых эфиров, содержащих 1,3-диоксолановый и гем-дихлорциклопропановый фрагменты
Get PDFObjectives. This study aimed to obtain ethers containing gem-dichlorocyclopropane and 1,3-dioxolane fragments and evaluate their cytotoxic properties against HEK293, SH-SY5Y, MCF-7, and A549 cell lines.Methods. The qualitative and quantitative compositions of the reaction masses were determined using mass spectrometry (using a Chromatek-Kristall 5000M device with the 2012 National Institute of Standards and Technology, USA database) and nuclear magnetic resonance spectroscopy (using a Bruker AM-500 device with operating frequencies of 500 and 125 MHz).Results. Ethers containing gem-dichlorocyclopropane and 1,3-dioxolane fragments were synthesized in the presence of a catamine AB catalyst. The structures of the obtained substances were confirmed using gas-liquid chromatography, mass spectrometry, and nuclear magnetic resonance spectroscopy. The cytotoxicity of the esters was studied against HEK293, SH-SY5Y, MCF-7, and A549 cell lines.Conclusions. Ethers containing gem-dichlorocyclopropane and 1,3-dioxolane fragments were obtained in quantitative yields; however, only 4-{[(2,2-dichloro-3-{[(2,2-dichlorocyclopropyl) methoxy]methyl}cyclopropyl)methoxy]methyl}-2,2-dimethyl-1,3-dioxolane exhibited cytotoxic activity against HEK293, SH-SY5Y, MCF-7, and A549 cell lines. Цели. Получить простые эфиры, содержащие гем-дихлорциклопропановый и 1,3-диоксолановый фрагменты и оценить их цитотоксические свойства в отношении клеточных линий HEK293, SH-SY5Y, MCF-7 и A549.Методы. Для определения качественного и количественного состава реакционных масс были использованы следующие методы анализа: газожидкостная хроматография (на аппаратно-программном комплексе «Кристалл 2000»), масс-спектрометрия (на приборе «Хроматэк-Кристалл 5000М» с базой NIST 2012), и спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР-спектроскопия) (на приборе «Bruker AM-500» с рабочими частотами 500 и 125 МГц).Результаты. Синтезированы простые эфиры, содержащие гем-дихлорциклопропановый и 1,3-диоксолановый фрагменты в присутствии катализатора катамина АВ. Строение полученных веществ было подтверждено с помощью газожидкостной хроматографии, масс-спектрометрии и ЯМР-спектроскопии. Для эфиров изучена цитотоксическая активность в отношении клеточных линий HEK293, SH-SY5Y, MCF-7 и A549.Выводы. С количественными выходами получены простые эфиры, содержащие гем-дихлорциклопропановый и 1,3-диоксолановый фрагменты. Установлено, что цитотоксическую активность в отношении клеточных линий HEK293, SH-SY5Y, MCF-7 и A549 среди ряда полученных соединений проявляет только 4-{[(2,2-дихлоро-3-{[(2,2-дихлорциклопропил)метокси]метил}циклопропил)метокси]метил}-2,2-диметил-1,3-диоксолан.
Химико-технологические аспекты повышения функциональных характеристик сегнетожесткой пьезокерамики
Get PDFObjectives. Ferroelectrically hard piezoelectric ceramics are in demand for high-power applications in piezotransformers, ultrasonic emitters, and piezo motors, which requires a combination of high piezoelectric characteristics and mechanical quality factors in it. The aim of this research was to reveal the main regularities in the microstructure and functional characteristic formation of ferroelectrically hard piezoceramics based on two widespread chemical systems, Pb(ZrxTi1-x)O3 and (Na1-xKx)NbO3, through various technological modes of production. In this study, two fundamentally different technological ways of forming a dense microstructure on the example of above systems have been employed to obtain the best set of dielectric, piezoelectric, and mechanical parameters for practical applications. In the case of lead-containing ceramics, various sintering technologies have been used, including conventional ceramic, hot pressing, and spark plasma sintering.Methods. The microstructure of the piezoelectric ceramics was investigated using electron microscopy, and the functional characteristics were assessed in terms of mechanical and piezoelectric properties. The density values were determined by hydrostatic weighing in octane, the relative dielectric permittivity was measured using an LCR meter, and the values of the piezoelectric coefficient and mechanical quality factor were gathered using the resonance–antiresonance method.Results. This research has identified that spark plasma sintering technology makes it possible to obtain high-density samples, which contain a homogeneous microstructure and double the figure-of-merit values, for use in high-power piezoelectric devices that operate at piezoresonance frequencies. It also found that the addition of a small amount of CuNb2O6 (x = 0.025) to lead-free solid solutions leads to the formation of a liquid phase during sintering, thereby creating a compacted microstructure with relative density values (96%) that have practical limitations in conventional ceramic technology. An increase in both the piezoelectric and mechanical properties, which leads to a twofold increase in the values of the quality indicator, was also observed.Conclusions. It is possible to increase, and even to double, the functional characteristics of both lead-containing and lead-free ferroelectrically hard piezoceramics by varying the technology used in the manufacturing process. By using spark plasma sintering technology with lead-containing ceramics, it is possible to reduce the optimum sintering temperature by 200 °C and the sintering time by more than 20 times, thus reducing production costs.Цели. Сегнетожесткая пьезоэлектрическая керамика востребована при создании устройств, работающих в силовых режимах: пьезотрансформаторах, ультразвуковых излучателях и пьезодвигателях, что требует сочетания в ней высоких пьезоэлектрических характеристик и механической добротности. В этой работе на примере двух широко распространенных химических систем Pb(ZrxTi1-x)O3 и (Na1-xKx)NbO3 продемонстрированы принципиально различные химико-технологические пути формирования плотной микроструктуры и достижения наилучших, с точки зрения практических применений, наборов диэлектрических, пьезоэлектрических и механических параметров. В случае свинецсодержащей керамики были использованы различные технологии спекания: обычная керамическая, горячее прессование и искровое плазменное спекание. Для повышения функциональных характеристик бессвинцовой керамики был выбран путь, связанный с добавлением медьсодержащего компонента CuNb2O6 (x) к исходной системе ниобата натрия-калия. Целью настоящей работы стало выявление основных закономерностей формирования микроструктуры и функциональных характеристик сегнетожесткой керамики на основе систем Pb(ZrxTi1-x)O3 и (Na1-xKx)NbO3, при вариации технологических режимов их изготовления.Материалы. Микроструктура пьезоэлектрической керамики исследовалась методом электронной микроскопии, а функциональные характеристики оценивались по показателям механических и пьезоэлектрических свойств. Значения плотности определялись методом гидростатического взвешивания в октане, относительная диэлектрическая проницаемость была измерена с помощью LCR-метра, а значения пьезоэлектрического коэффициента и механической добротности установлены на основании резонансно-антирезонансного метода.Результаты. Установлено, что применение технологии искрового плазменного спекания позволяет получить высокоплотные образцы свинецсодержащей керамики с однородной микроструктурой и более чем в два раза возросшими значениями показателя качества (figure-of-merit) для ее использования в устройствах силовой пьезотехники, работающих на частотах пьезорезонанса. Обнаружено, что добавка небольшого количества CuNb2O6 (x = 0.025) к бессвинцовым твердым растворам приводит к образованию в процессе спекания жидкой фазы, в результате чего формируется уплотненная микроструктура с практически предельными для обычной керамической технологии значениями относительной плотности (96%). Наблюдается возрастание как пьезоэлектрических, так и механических свойств, что приводит к двукратному повышению значений показателя качества.Выводы. Вариация технологических режимов изготовления как свинецсодержащей, так и бессвинцовой сегнетожесткой пьезокерамики позволяет существенно (в два раза) повысить ее функциональные характеристики. Использование метода искрового плазменного спекания при изготовлениии свинецсодержащей керамики способствует сокращению как оптимальной температуры процесса на 200 °С, так и продолжительности изотермической выдержки более чем в 20 раз. Такой прием существенно снижает производственные затраты
Разделение жидких смесей и затраты теплоты при ректификации
Get PDFObjectives. The aim of this study is to investigate different distillation modes of a binary ideal mixture and determine how various factors affect heat consumption in the column boilers. In addition, it intends to assess the difficulty of separating mixtures. Our research is based on analyzing the characteristics of vapor-liquid equilibrium.Methods. To conduct our study, we used a graphic-analytical tool to calculate the distillation process of a binary mixture and mathematical models based on the Aspen Plus software package along with DSTWU, RadFrac, and the Sensitivity module. We also used the Peng-Robinson equation (PENG-ROB) to determine the liquid-vapor equilibrium.Results. We employed the graphical method and mathematical models to obtain the operation parameters of two column variants for the distillation of binary ideal benzene-toluene mixtures. In each variant the initial mixture contained the same amount of the low- and high-boiling component. The number of plates in the column sections, reflux ratio, energy consumption, and indicators of internal energy saving were determined.Conclusions. Study results show that using the coefficient of the component distribution between the vapor and liquid phases is a promising method for preliminary assessments of the separation difficulty and measurements of the expected heat consumption in the boilers of columns. Comparison studies showed that the heat consumption in the boiler decreases as the internal energy saving in the columns increases.Цели. Работа посвящена изучению различных режимов ректификации бинарной идеальной смеси и установлению влияния различных факторов на затраты теплоты в кипятильниках колонн, а также оценке трудности разделения смесей на основе анализа характеристик парожидкостного равновесия.Методы. В качестве методов исследования выбран графоаналитический расчет процесса ректификации бинарной смеси и математическое моделирование с использованием программного комплекса Aspen Plus с последовательным применением методов DSTWU, RadFrac и модуля «Sensitivity». Равновесие жидкость-пар было определено по уравнению Пенга-Робинсона (PENG-ROB).Результаты. С использованием графического метода и метода математического моделирования получены параметры работы колонн двух вариантов ректификации бинарных идеальных смесей бензол–толуол, в каждом из которых исходная смесь содержит одинаковое количество низко(высоко)кипящего компонента. Определены числа тарелок в секциях колонны, флегмовые числа, энергозатраты и показатели внутреннего энергосбережения.Выводы. Анализ полученных результатов показывает перспективность использования коэффициента распределения компонентов между паровой и жидкой фазами для предварительной оценки трудности разделения и ожидаемых затрат теплоты в кипятильниках колонн. Сравнение рассмотренных вариантов показало, что при увеличении внутреннего энергосбережения в колоннах затраты теплоты в кипятильнике уменьшаются
Синтез алкил-гем-дихлорциклопропанов на основе изоамиленовой фракции
Get PDFObjectives. The study aims to analyze the dichlorocarbenation of the isoamylene fraction, which is a mixture of 2-methyl-butene-1 and 2-methyl-butene-2, in order to obtain the corresponding alkyl-gem-dichlorocyclopropanes in quantitative yield, and also to determine their structure.Methods. In order to determine the qualitative and quantitative composition of the reaction masses, the following analysis methods were used: gas-liquid chromatography (using the Crystal 2000 hardware complex), mass spectrometry (using a Chromatec-Crystal 5000M device with NIST 2012 database), and nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy (using a Bruker AM-500 device at operating frequencies of 500 and 125 MHz).Results. Alkyl-gem-dichlorocyclopropanes were synthesized from an isoamylene fraction in the presence of catamine AB as a catalyst. Alternatively, isomeric alkenyl-gem-dichlorocyclopropanes were obtained on the basis of isoprene, and by reduction, the corresponding alkyl-gemdichlorocyclopropanes were synthesized. The synthesized substances were analyzed by gasliquid chromatography, mass spectrometry, and NMR spectroscopy, as previously mentioned above.Conclusions. The results show that the dichlorocyclopropanation of the isoamylene fraction proceeds quantitatively with the formation of a mixture of 2-methyl-2-ethyl-1,1dichlorocyclopropane and 2,3,3-trimethyl-1,1-dichlorocyclopropane. Using isoprene, countersynthesis through successive dichlorocarbenation and hydrogenation was used to synthesize 2-methyl-2-ethyl-1,1-dichlorocyclopropane, one of the products of dichlorocarbenation of the isoamylene fraction.Цели. Изучить дихлоркарбенирование изоамиленовой фракции, представляющей собой смесь 2-метил-бутена-1 и 2-метил-бутена-2, получить соответствующие алкил-гем-дихлорциклопропаны с количественным выходом и установить их строение.Методы. Для определения качественного и количественного состава реакционных масс были использованы газожидкостная хроматография (на аппаратно-программном комплексе «Кристалл 2000»), хроматомасс-спектрометрия (на приборе «Хроматэк-Кристалл 5000М» с базой NIST 2012), и спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР-спектроскопия) (на приборе «Bruker AM-500» с рабочими частотами 500 и 125 МГц).Результаты. Алкил-гем-дихлорциклопропаны синтезированы из изоамиленовой фракции в присутствии катализатора катамина АВ. Альтернативным путем на основе изопрена получены изомерные алкенил-гем-дихлорциклопропаны, восстановлением которых синтезированы соответствующие алкил-гем-дихлорциклопропаны. Вещества проанализированы и доказаны методами газожидкостной хроматографии, хроматомасс-спектрометрии и ЯМР-спектроскопии.Выводы. Установлено, что дихлорциклопропанирование изоамиленовой фракции протекает количественно с образованием смеси 2-метил-2-этил-1,1-дихлорциклопропана и 2,3,3-триметил-1,1-дихлорциклопропана. С использованием изопрена встречным синтезом через последовательное дихлоркарбенирование и гидрирование был синтезирован 2-метил-2-этил-1,1-дихлорциклопропан – один из продуктов дихлоркарбенирования изоамиленовой фракции