Файл: белорусский государственный технологический университет.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.12.2023

Просмотров: 1087

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 (

водорода при взаимодействии ее с активным илом по объему выделяющегося газооб- разного кислорода, активность выражали в см3 кислорода, выделяемого

1 г сухого вещества ила в мин.

Моделирование условий очистки проводили в биореакторах на основе конических колб с плоским днищем объёмом 250 см³. В каждый вносили 90 см³ отстоянной водопроводной воды и 10 см³ иловой жид- кости, отобранной из аэротенка Минской очистной станции. Подпитку осуществляли с использованием модельной сточной воды на основе глюкозы, дрожжевого экстракта и источников азота, фосфора, калия и других элементов, необходимых для роста клеток, в режиме замены равноценных объемов осветленной жидкости из модельных биореак- торов на модельную сточную воду 1 раз в сутки, объем замены 25 см³.

Биореакторы помещали в разные условия перемешивания и встряхивания с использованием шюттелей-инкубаторов, неизменной была температура 25 °C состав и количество сточной воды. Для моде- лирования условий интенсивной аэрации (АЭР инт) содержимое колб перемешивалось и встряхивалось при 120 об./мин, средней аэрации (АЭР ср) – осуществляли перемешивание иловой жидкости без встря- хивания при 90 об./мин, аноксидные условия (АНОКС) создавались пу- тем незначительного встряхивания жидкого содержимого без видимого перемешивания иловой жидкости. Сначала все биореакторы поместили в два варианта условий (АЭР инт и АНОКС) в течение двух недель и определили каталазную активность, затем часть биореакторов из
обеих групп осталась при тех же условиях, а часть была перенесена в отлича- ющиеся варианты условий аэрации: АЭР инт, АЭР ср, АНОКС для оценки изменений каталазной активности. Результаты исследований представлены на схеме.

Рисунок Результаты исследований

Увеличение каталазной активности для ила, выдерживавшегося в неизменных условиях по аэрации, на 60% может быть связано с увели- чением количества бактерий в объеме биореактора и недостаточным отведением продуктов метаболизма. Снижение интенсивности аэрации для ила, выдерживавшегося в условиях интенсивной аэрации, не при- водит к значимому снижению каталазной активности (активность на уровне 0,62-0,80 см3/(г∙мин)), тогда как повышение интенсивности аэрации для ила, выдерживавшегося в аноксидных условиях, приводит к снижению этого показателя (корректно сравнивать 0,40 и 0,17-0,25 см3/(г∙мин)).

ЛИТЕРАТУРА

  1. Закиров, Р. К. Ферментативная диагностика промышленных илов в процессах продленной аэрации сточных вод / Р.К. Закиров др.] // Вестник Казанского технологического университета. 2009.

№ 2. – С. 33–40.

  1. Тимофеева, С.С. Энзимоиндикация качества очистки сточных вод в аэротенке / С.С. Тимофеева // Химия и технология воды. 1987. Т.9. – №5.– С. 444–449.

УДК 628.35
Студ. Е.А. Рытикова, В.В. Дятлов Науч. рук. доц. М.В. Рымовская (кафедра биотехнологии, БГТУ)
1   ...   64   65   66   67   68   69   70   71   ...   137

ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ АЭРАЦИИ НА ДЕГИДРОГЕНАЗНУЮ АКТИВНОСТЬ АЭРОБНОГО ФЛОКУЛИРОВАННОГО ИЛА


Для оценки физиологического состояния активного ила и кон- троля работы очистных сооружений используется система расчетов ак- тивности потребления органических веществ и биогенных элементов, гидробиологический и бактериологический анализ.

Перспективной в плане экспрессности определения состояния ак- тивного ила становятся методы оценки биохимической активности ферментных систем бактериальной биомассы ила – например, исполь- зуется оценка активности ферментов дыхательной цепи. Количествен- ное определение дегидрогеназ [1] позволяет судить о напряженности окислительного процесса и оценить биологическую токсичность при- месей производственных сточных вод.

Цель работы – определить влияние условий аэрации на дегидро- геназную активность ила.

Методы исследования, использованные в исследовании, вклю- чают установление дозы ила, г/дм3, и дегидрогеназной активности ила, выраженной в мг формазана (продукта окислительно-восстановитель- ной реакции) на 1 г сухого вещества ила [2].

Моделирование условий очистки проводили в биореакторах на основе конических колб, с плоским днищем объёмом 250 см³. В каждый вносили 90 см³ отстоянной водопроводной воды и 10 см³ иловой жид- кости, отобранной из аэротенка Минской очистной станции. Подпитку осуществляли с использованием модельной сточной воды на основе глюкозы, дрожжевого экстракта и источников азота, фосфора, калия и других
элементов, необходимых для роста клеток, в режиме замены равноценных объемов осветленной жидкости из модельных биореак- торов на модельную сточную воду 1 раз в сутки, объем замены 25 см³. Биореакторы помещали в разные условия перемешивания и встряхивания с использованием шюттелей-инкубаторов, неизменной

была температура 25 °C состав и количество сточной воды.

Для моделирования условий интенсивной аэрации (АЭР инт) со- держимое колб перемешивалось и встряхивалось при 120 об./мин, сред- ней аэрации (АЭР ср) – осуществляли перемешивание иловой жидко- сти без встряхивания при 90 об./мин, аноксидные условия (АНОКС) со- здавались путем незначительного встряхивания жидкого содержимого

без видимого перемешивания иловой жидкости. Сначала все биореак- торы поместили в два варианта условий (АЭР инт и АНОКС) в течение двух недель и определили дегидрогеназную активность, затем часть биореакторов из обеих групп осталась при тех же условиях, а часть была перенесена в отличающиеся варианты условий аэрации: АЭР инт, АЭР ср, АНОКС для оценки изменений дегидрогеназной активности. Результаты исследований приведены в таблице.

Таблица – Дегидрогеназная активность ила, выдерживавшегося в разных условиях по интенсивности растворения кислорода воздуха, х 103, мг/г

Условия аэрации в начале

проведения испытаний (доза ила около 1 г/дм3)

Условия аэрации после их изменения

(доза ила около 3 г/дм3)

АНОКС

АНОКС

АЭР ср

АЭР инт

72

9

32

30

АЭР инт

АНОКС

АЭР ср

АЭР инт

75

8

97

41


С повышением дозы ила при неизменной аэрации ухудшаются условия снабжения его кислородом воздуха, что приводит к уменьше- нию его дегидрогеназной активности. Повышение интенсивности аэра- ции приводит к увеличению дегидрогеназной активности ила относи- тельно условий с неизменной аэрацией.

Незначительное снижение интенсивности аэрации привело в условиях эксперимента к увеличению дегидрогеназной активности, а значительное – приводит к установлению ДАИ на уровне 0,008 мг/г, характерному, видимо, для аноксидных условий в условиях нашего эксперимента.

ЛИТЕРАТУРА

  1. Рымовская, М. В. Условия проведения и способы оценки ре- зультатов анализа дегидрогеназной активности ила городских очист- ных сооружений / Рымовская М. В., Федюк О. В., Харченко Э. А. // Ре- сурсо- и энергосберегающие технологии и оборудование, экологически безопасные технологии: материалы международной научно-практиче- ской конференции, Минск, 26-28 апреля 2014 г. / Белор. гос. технол. ун- т; редкол.: Жарский И. М. [и др.]. – Минск: БГТУ, 2014. С. 357-361.

  2. Инструкция по лабораторному контролю очистных сооруже- ний на животноводческих комплексах. Часть III / [Электронный ре- сурс] // Режим доступа: http://law.rufox.ru/view/9/2443.htm. – Дата до- ступа: 12.04.2022.

УДК 628.35
Студ. А.Р. Свердлова, И.С. Ильюкевич Науч. рук. доц. М.В. Рымовская (кафедра биотехнологии, БГТУ)
1   ...   65   66   67   68   69   70   71   72   ...   137