Файл: белорусский государственный технологический университет.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.12.2023

Просмотров: 1085

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

Секция

ТЕХНОЛОГИИ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ

РАЗРАБОТКА ТВЕРДОФАЗНЫХ МЕТОДОВ СИНТЕЗА ФЕРРИТА ВИСМУТА BiFeO3 Феррит висмута BiFeO3 – один из наиболее перспективных мате- риалов, на основании которого разрабатывают новые магнитоэлектри- ческие материалы (мультиферроики). Связь между магнитной и элек- трической подсистемами, предоставляющая возможность с помощью электрического поля управлять магнитными свойствами материала и, наоборот, позволяет говорить о мультиферроиках как о возможных ма- териалах для создания принципиально новых устройств в области ин- формационных и энергосберегающих технологий, устройств магнит- ной памяти, сенсоров магнитного поля и др. Не смотря на то, что синтез и свойства BiFeO3 исследованы достаточно широко, установлено, что получение BiFeO3 и твердых растворов на его основе путем взаимодей- ствия соответствующих оксидов осложняется рядом факторов и не поз- воляет получать однофазные твердые растворы, не содержащие приме- сей Bi25FeO39 и Bi2Fe4O9. В связи с этим целью работы являлась разра- ботка твердофазных методов синтеза BiFeO3 на основе примесных фаз Bi25FeO39 и Bi2Fe4O9, используемых в качестве прекурсоров, и соответ- ствующих оксидов.Первый способ твердофазного синтеза BiFeO3 предполагал взаи-модействие предварительно полученного прекурсора Bi25FeO39 с окси- дом Fe2O3 по реакции Bi25FeO39 + 12Fe2O3 = 25BiFeO3. На основании полученных данных было показано, что предложенный метод позволил уменьшить температуру и время синтеза по сравнению с твердофазным методом синтеза из оксидов Bi2O3 и Fe2O3, и незначительно снизить со- держание примесных фаз с 5 до

КВАСЦЫ КАК КОАГУЛИРУЮЩИЕ АГЕНТЫ В ПРОИЗВОДСТВЕ ЭМУЛЬСИОННЫХ КАУЧУКОВСпрос на высокомолекулярные соединения постоянно нарастает во всем мире. Каучуки, изготовленные эмульсионной сополимериза- цией, обладают необходимыми свойствами и находят свое применение для изготовления резинотехнических изделий и композиционных со- ставов различного назначения и др. [1, 2]. Однако применяемые в настоящее время для выделения каучука из латекса соли металлов пер- вой группы обладают дешевизной, но их расходные нормы (сотни ки- лограмм для производства одной тонны каучука) плохо сказываются на экологии. Поэтому снижение расхода солевого коагулянта имеет важ- ное практическое значение. Интерес в этом плане представляют квасцы. 4Квасцы – это двойные соли, содержащие в качестве одного из ка- тионов трёхвалентные металлы (Fe3+, Cr3+, Al3+), второй катион – это щелочные металлы (Na+, K+, Cs+, Rb+) или ион аммония NH4+. На месте аниона стоит сульфат-ион SO 2-. Квасцы известны с древних времён как осветлители мутных жид- костей. Это основано на их флокулирующих свойствах. Такое свойство объяснимо с точки зрения атомного состава солей. Квасцы находят ши- рокое применение как протрава при крашении и дублении, в медицине, в косметике, в приготовлении пищи и др. Квасцы не обладают дефи- цитностью, имеют доступную цену и широко используются в различ- ных отраслях промышленности.Целью данной работы – рассмотрение флокулирующего дей- ствия квасцов при производстве эмульсионных каучуков.Объектами исследования послужили алюмокалиевые, хромкали- евые квасцы. Изучение процесса снижения агрегативной устойчивости латекса марки СКС-30 АРК осуществляли по методике, представлен- ной в работе, с употреблением в качестве коагулирующих веществ вод- ных растворов вышеуказанных солей (мас. дол. 0,02 ед). После введе- ния солей в латекс бутадиен-стирольного каучука систему гомогенизи- ровали 3–4 минуты, а затем и при постоянном перемешивании вводили водный раствор серной кислоты с массовой долей 0,02 ед. из расчета 15 кг/т каучука. Систему перемешивали в течение 3–5 минут. Образующуюся крошку каучука извлекали из водной фазы (серума), промывали водой и обезвоживали в сушильном агрегате при 80–85 оС. Полноту коагуля- ции оценивали визуально по прозрачности серума и гравиметрически – по массе выделяемой крошки каучука.Промышленный латекс СКС-30 АРК имел следующие характери- стики: рН = 9,6; поверхностное натяжение  = 57,4 мН/м; содержание сухого остатка 21,2 %; содержание связанного стирола 22,6 %.Проведенными исследованиями установлено, что квасцы могут быть использованы для снижения агрегативной устойчивости латекс- ной дисперсии. Наименьшим расходом на выделение одной тонны ка- учука из латекса обладали хромкалиевые квасцами, 20 кг. Расход алюмокалиевых квасцов, необходимый для полного выделения каучука из латекса составил 40 кг.Квасцы, как сказано выше, обладают катионом с зарядом (+3), из чего можно сделать вывод: процесс коагуляции латекса проводится по концентрационному механизму. Согласно Правилу Шульце-Гарди зна- чения порогов коагуляции для противоионов с зарядами 1, 2 и 3 соот- носятся как 1 : 1/20 : 1/500. Чем выше заряд, тем меньше расход элек- тролита.Интерес к использованию солей, содержащих положительно за- ряженный ион (3+), в технологии выделения эмульсионных каучуков из латекса базируется на том, что расход их в 5-10 раз меньше расхода хлорида натрия, который составляет

МОЛЕКУЛЯРНО-БИОЛОГИЧЕСКАЯ ИДЕНТИФИКАЦИЯ ДРОЖЖЕЙ, ВЫДЕЛЕННЫХ ИЗ РАЗЛИЧНЫХ ЭКОСИСТЕМ АНТАРКТИКИТаксономия и систематика дрожжей до настоящего времени находится в процессе становления, несмотря на то, что первая класси- фикация этих организмов была предложена еще в 1904 году. В совре- менных научных исследованиях наибольшую достоверность в иденти- фикации видов приобрели молекулярно-биологические методы, к кото- рым можно отнести MALDI-TOF масс-спектрометрию и секвенирова- ние участков ДНК.Первичная идентификация видовой принадлежности проводи- лась с использованием масс-спектрометрического профилирования ри- босомальных белков микроорганизмов, находящихся в экспоненциаль- ной стадии роста при поддержке Института биоорганической химии Национальной академии наук Беларуси. Метод основан на ионизации матрично-активированной лазерной десорбции/ионизации с детекцией во время пролетном масс-анализаторе высокого разрешения [1]. Дан- ные после обработки анализировали с использованием системы управ- ления базами данных BioTyper для идентификации микроорганизмов.Полученные параметры достоверности в пределах от 1,700 до 1,999 («желтая область») позволили идентифицировать 7 изолятов до рода, из которых 6 были отнесены к Sporobolomyces roseus (изоляты 4- 1, 4-7, 4-9, 4-10, 4-11 и 7-71) и один к Pseudozyma aphidis (изолят 1-15). Параметр достоверности в пределах от 2,000 до 2,299 («зеленая об- ласть») позволили достоверно идентифицировать до рода и возможна идентификация до вида изолята 1-32 как Pseudozyma aphidis. Одна культура дрожжей попала в диапазон 2,300-3,000 («зеленая область»), что позволило достоверно идентифицировать ее до вида (культура 2-2– Cryptococcus liquefaciens). Остальные результаты параметров досто- верности находились в «красной области» (значения показателей ниже 1,700), поэтому достоверно идентифицировать их не имелось возмож- ности. Основной причиной являлось отсутствие в используемой базе данных таких видов дрожжей и данных о них.Полученные результаты свидетельствовали о необходимости дальнейшей идентификации с использованием амплификации фраг- ментов ДНК с последующим секвенированием. Для идентификации дрожжевых культур проводили амплификацию фрагмента 18S рДНК с использованием праймеров NS1-NS4 (размер фразмента 1100 пн) и межгенные участки окаймленные праймерами ITS1-ITS4, ITS1-LR3 и ITS1-LR5 (размер фрагментов

Секция

ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ И ТЕХНИКИ

РАЗРАБОТКА СОСТАВОВ СТЕКОЛ И ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ЛЮМИНЕСЦИРУЮЩИХ СТЕКЛОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВСтеклокристаллические материалы, соактивированные ионами эрбия и иттербия представляют практический интерес и предназначены для использования в качестве ап-конверсионных люминофоров, осу- ществляющих эффективное преобразование инфракрасного лазерного излучения (

внедрения в процесс получения каучуков растворной полимеризации.

Среди перечня предложенных решений были выделены шесть приоритетных технологий, применение которых позволит реализовать концепцию «умного» производства (рис.). Проведен анализ предло- женных новшеств с точки зрения экологичности и промышленной без- опасности, выделены три наиболее важные технологии. Цифровое зре- ние и умные датчики позволяют контролировать каждый этап произ- водственного процесса и получать обратную связь. Главными достоин- ствами данной технологии являются постоянство контроля показате- лей, своевременное реагирование в нештатных ситуациях и возмож- ность контроля процессов, протекающих в агрессивных средах [2].

Максимизация конверсии, уменьшение отходов производства за счет вычисления оптимальных параметров контроля, разгрузка персо- нала, предупреждение нештатных ситуаций и брака, увеличение гибко- сти технологического процесса это эффекты, обеспечиваемые приме- нением технологий машинного обучения и облачных вычислений. Применение технологий виртуальной/дополненной реальности предо- ставляет возможность повышения квалификации сотрудников и без- опасности труда.

Рисунок 1− Цифровые решения для основных стадий выпуска каучуков растворной полимеризации

Проведение мероприятий по цифровизации процесса производ- ства каучуков растворной полимеризации позволит повысить качество продукции на 2%, сократить расход тепло- и энергоносителей и увели- чить степень конверсии на 10%, а также снизить затраты, связанные с
отоплением производственных помещений и содержанием штата со- трудников. Суммарный дополнительный доход составит 2 млрд. 325 млн. рублей.

Таким образом, внедрение цифровых решений позволит реализо- вать на предприятиях по выпуску синтетического каучука принципы концепции «Индустрии 4.0». Произойдет значительная модернизация технологических процессов увеличится стабильность и гибкость про- цессов, повысится качество продукта и снизится его себестоимость, уменьшится количество отходов. Более высокий уровень контроля и автоматизации обеспечит рост эффективности производства, миними- зацию негативного влияния на экологию и улучшение промышленной безопасности.

ЛИТЕРАТУРА

  1. Фаляхов, М.И. Исследование эксплуатационных свойств резин на основе синтетического бутадиен-стирольного каучука ДССК-2560- М27 ВВ / М.И. Фаляхов, А.С. Лынова, О.В. Карманова, Н.А. Михалева

// Вестник ВГУИТ. – 2016. 1 (67). С. 146-150.

  1. Тарасов, И. В. Индустрия 4.0: понятие, концепции, тенденции развития // Стратегии бизнеса. 2018. № 6(50). С. 57-63.

УДК 543:543.05:543.641
Студ. М.Е. Глуговская Науч. рук. доц. П.Н. Саввин

(кафедра технологии органических соединений,

переработки полимеров и техносферной безопасности, ВГУИТ, г. Воронеж)

СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ БАВ СЕМЯН АНИСА И БАДЬЯНА


Анис обыкновенный (Pimpinella anisum либо Anisum vilgare) – растение, представитель семейства сельдерейные (зонтичные). Бадьян (Anisum stellatum) из семейства Бадьяновые (Illidaceae) – вечнозеленое дерево средней высоты (от 2 до 4 м), которое легко разрастаетсяи обра- зует заросли [1]. Бадьян еще называют «звездчатым анисом» благодаря характерной форме и схожему аромату.

Главным отличием аниса и бадьяна является их происхождение, ведь они относятся представителями разных семейств. Также семена отличаются внешне. Однако по своим лечебным свойствам и примене- нию они практически не отличаются. Это обусловлено сходным состав- ном биологически активных веществ (далее – БАВ): анис и бадьян со- держат в своем составе транс-анетол, цис-анетол, метилхавикон, ани- совый альдегид и флавоноиды.

Целью работы является изучение флавоноидов экстрактов аниса и бадьяна спектрофотометрическим методом. В качестве объектов ис- следования выступали семена аниса и бадьяна.

Для получения жидкого экстракта аналитическую пробу сырья измельчают до размера частиц, с диаметром менее 1 мм. Навеску 0,5 г измельченного сырья помещают в круглодонную колбу и прибавляют 50 мл растворителя. В качестве экстрагента используют (вода, водно- спиртовые растворы с объемной долей этанола 12%, 36%, 48%, 60%, 72%, 84%, 96 %) и экстрагируют при температуре кипения этанола. Колбу с содержимым присоединяют к обратному холодильнику и нагревают на водяной бане, поддерживая слабое кипение, в течение 60 минут при температуре 70–80 °C. После охлаждения раствор филь- труют через фильтр Шотта под вакуумом. Исследование спектров по- глощения света экстрактами проводят на приборе СФ-56 в кварцевой
кювете с толщиной поглощающего слоя 1,0 см в диапазоне длин волн 200-400 нм. Известно, что в этом диапазоне длин волн характер сум- марных кривых поглощения определяется в основном веществами фла- воноидной природы [2]. Из-за высокой концентрации БАВ полученные экстракты подвергались разбавлению растворителем. Общим для спек- тров поглощения является выраженное поглощение света в УФ-обла- сти в интервале от 220 до 265 нм.

Установлено, что максимум светопоглощения экстрактов аниса и бадьяна для всех концентраций экстрагента находится в области 258 нм, что свидетельствует о схожем составе вытяжек. Эта длина волны соответствует таким флавоноидам как кверциметрин, лютеолин. При этом характер кривой зависимости оптической плотности от состава экстрагента значительно отличается, что может указывать на некоторое различие в составе сопутствующих веществ. Для извлечения флаво- идов из семян аниса и бадьяна целесообразно применять водно-спирто- вые растворы с объемной долей этанола не ниже 60%, что обусловлено относительно невысокой полярностью выделяемых соединений (пред- положительно кверциметрина и лютеолина). При этом высокое содер- жание БАВ делает семена аниса и бадьяна перспективным сырьем для обогащения флавоноидами-антиоксидантами лекарственных препара- тов и косметических средств. Рекомендуется проводить выделение БАВ аниса и бадьяна при температуре не 70°С в течение 60 минут.





а

б

Рисунок 1 – Зависимость оптической плотности экстрактов от концентрации растворителя учетом разбавления):

а – анис, б - бадьян

ЛИТЕРАТУРА

  1. Атлас аннотированный. Продукты растительного происхожде- ния: учебное пособие для вузов / О. А. Рязанова [и др.]; под общей ре- дакцией В. М. Позняковского. Санкт-Петербург: Лань, 2020. 556 с.

  2. Бакин, И. А. Процессы и аппараты пищевых производств: учеб- ное пособие [Электронный ресурс] / И. А. Бакин, В. Н. Иванец; Кеме- ровский государственный университет. -2-е издание, исправленное и дополненное. Электронн. дан. (объем 2,05 Мба). Кемерово: КемГУ, 2020. – 1 электрон. Опт. диск (CD-ROM).

УДК 687.55
Студ. Е.С. Пичугина Науч. рук. доц. П.Н. Саввин

(кафедра технологии органических соединений,

переработки полимеров и техносферной безопасности, ВГУИТ, г. Воронеж)
1   ...   30   31   32   33   34   35   36   37   ...   137