Данная работа посвящена изучению и применению метода пиролиза для эффективной утилизации активного ила, получаемого на муниципальных очистных сооружениях. Активный ил представляет собой коллоидно-дисперсную систему с высокой влажностью и содержанием золы, что представляет вызов для его обработки и утилизации. В ходе исследования были определены его влажность и зольность, проведены эксперименты по термическому разложению иловых осадков, в ходе которых были получены данные по материальному балансу процесса термического разложения иловых осадков. Освещены экологические преимущества данного метода в сравнении с традиционными методами утилизации. В результате экспериментов было установлено, что метод пиролиза позволяет эффективно переработать активный ил и получить ценные продукты, включая твердый уголь и жидкие фракции, обладающие потенциальной ценностью для различных отраслей, таких как производство топлива, химических продуктов и удобрений. Преимущества данного метода включают снижение объема отходов, получение ценных ресурсов из активного ила и снижение негативного воздействия на окружающую среду. Экологическая безопасность метода пиролиза делает его одним из наиболее перспективных способов обработки активного ила. Кроме того, данное исследование подчеркивает значимость устойчивых методов обработки отходов, способных сократить негативное воздействие на окружающую среду и содействовать использованию возобновляемых ресурсов. Метод пиролиза активного ила представляет собой эффективный и экологически безопасный способ превращения отходов в полезные продукты, что актуально для устойчивого развития и снижения экологической нагрузки на природные ресурсы. Эти результаты и выводы имеют потенциал для практического применения в сфере управления отходами и производства, а также могут послужить основой для дальнейших исследований и разработок в области утилизации и переработки различных видов отходов с целью создания более устойчивых технологий.

Ключевые слова: активный ил, пиролиз, переработка активного ила, термическое разложение.

Киселев Дмитрий Юрьевич (Казань, Россия) – студент 1-го курса магистратуры кафедры химической технологии древесины Казанского национального исследовательского технологического университета (420015, г. Казань, ул. Карла Маркса, 68; e-mail: dmskkiselev@gmail.com).

Валеева Айгуль Раисовна (Казань, Россия) – кандидат технических наук, доцент кафедры кафедры химической технологии древесины Казанского национального исследовательского технологического университета (420015, г. Казань, ул. Карла Маркса, 68; e-mail: samirhanova@rambler.ru).

Хазиахмедова Римма Маратовна (Казань, Россия) – ассистент кафедры кафедры химической технологии древесины Казанского национального исследовательского технологического университета (420015, г. Казань,
ул. Карла Маркса, 68; e-mail: rimmo4ka_0694@mail.ru).

Валиуллина Альмира Иршатовна (Казань, Россия) – ассистент кафедры кафедры химической технологии древесины Казанского национального исследовательского технологического университета (420015, г. Казань,
ул. Карла Маркса, 68; e-mail: almi.sabirzyanova@ya.ru).

Башкиров Владимир Николаевич – доктор технических наук, заведующий кафедрой химической технологии древесины Казанского национального исследовательского технологического университета (420015, г. Казань, ул. Карла Маркса, 68; e-mail: vlad_bashkirov@mail.ru).

Грачев Андрей Николаевич – доктор технических наук, профессор кафедры химической технологии древесины Казанского национального исследовательского технологического университета (420015, г. Казань, ул. Карла Маркса, 68; e-mail: energolesprom@gmail.com).

1. Утилизация активного ила очистных сооружений / Э.К. Мухамеджанов, О.В. Есырев, Н.В. Леонова [и др.] // Экологические проблемы промышленных городов: сб. науч. тр. 5-й Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием / под ред. Е.И. Тихомировой; Сарат. гос. техн. ун-т им. Гагарина Ю.А. – Саратов, 2011. – Ч. 2. – С. 86–89. – EDN ZJQDLZ.
2. Кодосюк Т.В. Методы утилизации избыточного активного ила // Проблемы современной науки в исследованиях молодых ученых / Уфим. гос. нефт. техн. ун-т. – Уфа, 2017. – С. 220–222. – EDN YNIDDD.
3. Жигарова О.Ю. Анализ методов утилизации избыточного активного ила // Молодежь, наука, творчество – 2016: материалы XIV межвуз. науч.-практ. конф. студ. и асп. / Ом. гос. техн. ун-т. – Омск, 2016. – С. 607–609. – EDN XCJYGZ.
4. Буренков С.В., Грачев А.Н., Забелкин С.А. Термическая утилизация иловых осадков сточных вод методом быстрого пиролиза в сеточном реакторе // Вестник Технологического университета. – 2016. – Т. 19, № 22. – С. 40–43. – EDN XCNBGT.
5. Kapdi S.S., Vijay V.K., Kampegowda R.S. Biogas Scrubbing, Compression and Storage: Perspective and Prospectus in Indian Context // Renewable Energy. – 2005. – Vol. 30, № 8. – Р. 1195–1202.
6. Горелова О.М., Титова К.Ю. Исследования по утилизации избыточного активного ила // Ползуновский вестник. – 2015. – № 4–1. – С. 114–118. – EDN VMDKWV.
7. Пат. 2082700 C1 Рос. Федерация, МПК C04B 40/00, C04B 18/00. Способ утилизации активного ила / А.Н. Плугин, Л.В. Павлова, Е.Б. Клейн; заявитель Харьковская государственная академия железнодорожного транспорта. – № 94025784/03; заявл. 11.07.1994; опубл. 27.06.1997. – EDN EGBADR.
8. Yeledhalli N.A., Prakash S.S., Ravi M.V. Trace element mobility in cool fly ash and sewage sludge amended soils // Environment and Ecology. – 2007. – 25s Special 4. – P. 990–993.
9. The organic carbon derived from sewage sludge as a key parameter determining the fate of trace metals / C. Parate, J. Denaix, J. Leveque, R. Chaussod, F. Andreux // Chemosphere. – 2007. – Vol. 69, № 4. – Р. 636–643.
10. The effects of sewage sludge and nitrogen applications organic Sorghum growth (Sorghum Vulgare L.) in VanTurkey. Polish. / Н. Akdeniz, I. Yil­maz, M. A. Bozkurt, B. Keskin // Journal of Environmental studies. – 2006. – Vol. 15, № 1. – Р. 19–26.
11. Fast co-pyrolysis of sewage sludge and lignocellulosic biomass in a conical spouted bed reactor / J. Alvarez, M. Amutio, G. Lopez, J. Bilbao // Fuel. – 2015. – Vol. 159. – Р. 810–818.
12. Gao N., Quan C., Liu B. Continuous Pyrolysis of Sewage Sludge in a Screw-Feeding Reactor: Products Characterization and Ecological Risk Assessment of Heavy Metals // Energy Fuels. – 2017. – Vol. 31, № 5. – Р. 5063–5072.
13. Agarwal M., Tardio J., Mohan S.V. Pyrolysis of activated sludge: energy analysis and its technical feasibility // Bioresource technology. – 2015. – Vol. 178. – P. 70–75.
14. Kim Y., Parker W.A. A technical and economic evaluation of the pyrolysis of sewage sludge for the production of bio-oil // Bioresour. Technol. – 2008. – Vol. 99, № 5. – Р. 1409–1416.
15. Study of the pyrolysis liquids obtained from different sewage sludge / I. Fonts [et al.] // Journal of analytical and applied pyrolysis. – 2009. – Vol. 85, № 1–2. – P. 184–191.
16. Balat M., Kırtay E., Balat H. Main routes for the thermo-conversion of biomass into fuels and chemicals // Part 1: Pyrolysis systems. Energy Convers. Manag. – 2009. – Vol. 50, № 12. – P. 3147–3157.
17. ГОСТ 5180–84. Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик. – М.: Стандартинформ, 2005. – 3 с.
18. ГОСТ Р 55661–2013. Топливо твердое минеральное. Определение зольности. – М., 2013.
19. ГОСТ Р 55660–2013. Топливо твердое минеральное. – М., 2013.
20. Бикбулатова Г.М., Валеева А.Р., Валиуллина А.И. Применение биоугля, полученного при переработке отходов древесины в качестве сорбента для очистки сточных вод // Теоретические и экспериментальные исследования процессов синтеза, модификации и переработки полимеров: тез. докл. VIII Всерос. (заоч.) науч. конф. / под ред. Е.И. Кулиш; Башкир. гос. ун-т. – Уфа, 2022. – С. 40–41. DOI: 10.33184/teipsmpp-2022-06-01.20 – EDN PWEJBO.

Применение целлюлозы, полученной из оболочки сои, является актуальным, поскольку позволяет использовать отходы производства сои, что способствует утилизации и снижению негативного воздействия на окружающую среду. Полученная целлюлоза может использоваться в пищевой промышленности для производства пищевых волокон, которые являются важным компонентом здорового рациона или в косметической отрасли.

Цель работы – извлечь из оболочки сои целлюлозу и исследовать ее функциональные свойства.

В работе впервые проведен ферментный гидролиз оболочки сои протеазами: Protamex, Alcalaze и Flavourzame. Установлено влияние вида ферментов на функциональные свойства продуктов переработки сои.

Изучены функциональные свойства полученной целлюлозы. Определение массовой доли влаги и водорастворимых веществ исследуемых образцов проводили гравиметрическим методом. Зольность определяли по ГОСТ 18461–93, смачиваемость – по ГОСТ 595–79.

Методом растровой электронной микроскопии выявлена фибриллярная структура продуктов переработки сои, характерная для целлюлозы. Ее элементный состав контролировался методом энергодисперсионого анализа. Показано, что целлюлоза, полученная с Flavourzame, богата микроэлементами магний, кальций, фосфор, калий. В целлюлозе, полученной с Protamex, содержится азот.

Установлено, что у всех образцов целлюлозы выросла смачиваемость в 1,6–1,7 раза по сравнению с оболочкой сои.

Функциональные свойства целлюлозы, полученной с Protamex, лучше по сравнению с образцами, извлеченными другими ферментными препаратами: по сравнению с оболочкой сои зольность выше в 1,8 раза; доля водорастворимых веществ больше на 1 %.

Полученные результаты подтверждают перспективность применения целлюлозы из оболочки сои в качестве добавки в продукты питания или косметические средства.

Ключевые слова: оболочка сои, ферментация, смачивоемость, зольность, растровая электронная микроскопия, энергодисперсионный анализ.

Евдокимов Никита Сергеевич (Омск, Россия) – кандидат технических наук, доцент кафедры «Биотехнология, технология общественного питания и товароведение» Омского государственного технического университета (644050, г. Омск, пр. Мира, 11; e-mail: ens17@mail.ru).

Сахарова Елизавета Сергеевна (Омск, Россия) – бакалавр направления 19.03.01 «Биотехнология» Омского государственного технического университета (644050, г. Омск, пр. Мира, 11; e-mail: sakharova-elizavetka@mail.ru).

Малий Ольга Владимировна (Омск, Россия) – магистрант направления 19.04.01 «Биотехнология» Омского государственного технического университета (644050, г. Омск, пр. Мира, 11; e-mail: malij_olga@mail.ru).

Рогачев Евгений Анатольевич (Омск, Россия) – кандидат технических наук, доцент кафедры «Физика» Омского государственного технического университета (644050, г. Омск, пр. Мира, 11; e-mail: evg-rogachev@yandex.ru).

Даньшина Валентина Владимировна (Омск, Россия) – кандидат химических наук, доцент кафедры «Физика» Омского государственного технического университета (644050, г. Омск, пр. Мира, 11; e-mail: danshina_v@mail.ru).

1. Нечаев А.П., Кочеткова А.А., Зайцев А.Н. Пищевые добавки. – М.: Колос, 2001. – 256 с.
2. Результаты комплексной переработки биомассы / Г.В. Сакович, С.Г. Ильясов, М.С. Василишин, В.В. Будаева, В.Ю. Егоров // Ползуновский вестник. – 2008. – № 3. – С. 259–266.
3. Итоги – 2022: масличные [Электронный ресурс] // Институт конъюнктуры аграрного рынка. – URL: https://agrovesti.net/lib/indust­ries/oilse­eds/itogi-2022-maslichnye.html (дата обращения: 12.03.2023).
4. Sequential proteolysis and cellulolytic hydrolysis of soybean hulls for oligopeptides and ethanol production / M.J. Rojas, P.F. Siqueira, L.C. Miranda, P.W. Tardioli, R.L.C. Giordano // Industrial crops and products. – 2014. – Vol. 61. – Р. 202–210. DOI: 10.1016/j.indcrop.2014.07.002
5. Малий О.В., Рогачев Е.А., Евдокимов Н.С. Исследование микроструктуры и состава оболочки сои для модификации в пищевые волокна // Молодежь. Наука. Творчество: материалы XX Всерос. науч.-практ. конф. – Омск, 2023. – С. 44–49.
6. Черно Н.К., Адамовская К.Д., Лобоцкая Л.Л. Полисахарид-лигнинные комплексы нетрадиционного для пищевой промышленности сырья и их свойства // Химия древесины. – 1991. – № 3. – С. 95–98.
7. Дудкин М.С., Казанская И.С., Базилевский А.С. Пищевые волокна // Химия древесины. – 1984. – № 2. – C. 3–6.
8. Способ получения микрокристаллической целлюлозы: пат. 2178033 Рос. Федерация / Кочева Л.С., Карманов А.П., Данилова Л.И., Попова М.Ф. – № 2001107716/12; заявл. 22.03.2001; опубл. 10.01.2002.
9. Способ получения микрокристаллической целлюлозы: пат. 2528261 Рос. Федерация / Торлопов М.А., Кучин А.В., Удоратина Е.В. – № 2013112914/05; заявл. 22.03.2013; опубл. 10.09.2014.
10. Кузнецова А.А., Левочкина Л.В. К вопросу о возможности ферментативной обработки соевой окары // Вестник ТГЭУ. – 2011. – № 4. – С. 69–74.
11. Shen M., Weihao W., Cao L. Soluble dietary fibers from black soybean hulls: Physical and enzymatic modification, structure, physical properties, and cholesterol binding capacity // Food science. – 2020. – Vol. 85. – Is. 626. – May. DOI: org/10.1111/1750-3841.15133
12. Скороходова Е.В. Биотехнологические аспекты получения биологически активной добавки из семенной оболочки сои: автореф. дис. … канд. биол. наук. – Улан-Удэ, 2011 – 20 с.
13. Biocatalysis for the Production of Industrial Products and Functional Foods from Rice and Other Agricultural Produce / C.C. Akoh, S-W. Chang, G-C. Lee, J-F. Shaw // Journal of Agricultural and Food Chemistry. – 2008 – Vol. 56, iss. 22. – Р. 10445–10451. DOI: org/10.1021/jf801928e
14. Способ получения растительных пищевых волокон: пат. 2336731 Рос. Федерация / Румянцева Г.Н., Макурина С.В. – № 2007133465/13; заявл. 07.09.2007; опубл. 27.10.2008.
15. Li Y.-O., Komarek A.R. Dietary fibre basics: Health, nutrition, analysis and applications / Food Quality and Safety. – 2017. – Vol. 1(1). – Р. 47-59. DOI: org/10.1093/fqsafe/fyx007
16. Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации: метод. рек. / Федер. служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека. – М., 2021. – 72 с.
17. Пырьева Е.А., Сафронова А.И. Роль и место пищевых волокон в структуре питания населения // Вопросы питания. – 2019. – № 88(6). – С. 5–11. DOI: 10.24411/0042–8833–2019–10059
18. Intakes and food sources of dietary fibre and their associations with measures of body composition and inflammation in UK adults: cross-sectional analysis of the airwave health monitoring study / R. Gibson, R. Eriksen, E. Chambers, H. Gao, M. Aresu, A. Heard [et al.] // Nutrients. – 2019. – Vol. – 11(8). – Article 1839. DOI: org/10.3390/nu11081839
19. Enrichment of meat products with dietary fibers: a review / O. Zinina, S. Merenkova, D. Tazeddinova, M. Rebezov, M. Stuart, E. Okuskhanova [et al.] // Agronomy Research. – 2019. – Vol. 17(4). – Р. 1808–1822. DOI: org/10.15159/ AR.19.163
20. Eskicioglu V., Kamiloglu S., Nilufer-Erdil D. Antioxidant dietary fibres: Potential functional food ingredients from plant processing by-products // Czech Journal of Food Sciences. – 2015. – Vol. 33(6). – Р. 487–499. DOI: org/10.17221/42/2015-CJFS
21. ГОСТ Р ИСО 1762–2013. Бумага, картон и целлюлоза. Метод определения остатка (золы) при прокаливании при 525 °С: нац. стандарт Российской Федерации: утв. и введ. в действие Приказом Федер. агентства по техн. рег. и метрологии от 31 окт. 2013 г. № 1291-ст.: Введ. 2015-01-01 / подгот. ОАО «Всерос. науч.-исслед. ин-т цел.-бум. пром.». – М.: Стандартинформ, 2014. – 7 с.
22. ГОСТ 595–79. Целлюлоза хлопковая. Технические условия: утв. и введ. в действие Постановлением Гос. комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 26 апр. 1979 № 1566: Введ. 1980-07-01. – URL: https://internetlaw.ru/gosts/gost/8050/ ?ysclid=l9z32mo099754522359 (дата обращения: 30.05.2023).
23. Tomar M., Kumar S.-A., Raj S.-A. Physicochemical Parameter of Microcrystalline Cellulose and the Most Acceptability in Pharmaceutical Industries // Journal of Innovations in Pharmaceuticals and Biological Sciences. – 2015. – Vol. 2 (4). – Р. 570–578.
24. Comparisons of the micronization, steam explosion, and gamma irradiation treatment on chemical composition, structure, physicochemical properties, and in vitro digestibility of dietary fiber from soybean hulls / Li Zhu, Bing Yu, Hong Chen, Jie Yu, Hui Yan, Yuheng Luo, Jun He, Zhiqing Huang, Ping Zheng, Xiangbing Mao, Junqiu Luo, Daiwen Chen // Food Chemistry. – 2022. – Vol. 366. DOI: 10.1016/j.foodchem.2021.130618

В последние годы существенное внимание уделяется разработке новых материалов для использования в биосенсорах, особенно в области определения глюкозы. Глюкоза является одним из наиболее распространенных биоаналитов, и точность и надежность ее измерения имеет важное значение для диагностики и контроля заболеваний, связанных с нарушением обмена веществ. Акцент современных исследований в области разработки биосенсоров в настоящее время направлен на совершенствование методов модификации поверхности электродов и применения новых материалов для иммобилизации ферментов с проводящими свойствами. Наиболее ярко в данном аспекте себя зарекомендовали нанокомпозитные материалы. В данной работе электрополимеризованный тионин использовали как основу для формирования гибридных нанокомпозитных проводящих полимеров. Для улучшения проводящей способности поли(тионина) применяли его совместно с терморасширенным графитом и углеродными нанотрубками. Иммобилизация фермента на поверхности материала играет важную роль в обеспечении стабильности и высокой активности ферментов.

Структуру полученного полимера исследовали методом ИК-спектроскопии. Электрохимические характеристики изучали методами циклической вольтамперометрии. Показано, что с точки зрения как скорости переноса электронов на электрод, так и скорости взаимодействия с активным центром глюкозооксидазы наиболее перспективным является новый нанокомпозит на основе поли(тионина) и терморасширенного графита. Сенсорный датчик на основе созданного нанокомпозитного материала характеризуется чувствительностью 14,3±0,6 мкА∙мМ–1∙см–2, нижней границей определяемых концентраций глюкозы 0,06 мМ.

Таким образом, разработанный биосенсор можно использовать в качестве альтернативы стандартному методу анализа и как прототип для создания чувствительных и точных глюкометров и биосенсоров для оценки других метаболитов.

Ключевые слова: проводящий полимер, поли(тионин), печатный электрод, углеродные нанотрубки, терморасширенный графит, глюкозооксидаза.

Кузнецова Любовь Сергеевна (Тула, Россия) – аспирант кафедры «Химия» Тульского государственного университета (300012, г. Тула, пр. Ленина, 92; e-mail: lslatunina@gmail.com).

Иванова Кристина Данииловна (Тула, Россия) – магистрант кафедры «Химия» Тульского государственного университета (300012, г. Тула, пр. Ленина, 92; e-mail: krictina578@gmail.com).

Арляпов Вячеслав Алексеевич (Тула, Россия) – доктор технических наук, доцент кафедры «Химия» Тульского государственного университета (300012, г. Тула, пр. Ленина, 92; e-mail: v.a.arlyapov@gmail.com).

1. Idumah C.I. Novel trends in conductive polymeric nanocomposites, and bionanocomposites // Synth. Met. – 2021. – Vol. 273, no. September. – P. 116674.
2. Rehman A., Zeng X. Interfacial composition, structure, and properties of ionic liquids and conductive polymers for the construction of chemical sensors and biosensors: a perspective // Curr. Opin. Electrochem. – 2020. – Vol. 23, no. April. – P. 47–56.
3. Ramanavicius S., Ramanavicius A. Conducting Polymers in the Design of Biosensors and Biofuel Cells // Polymers. – 2020. – Vol. 13, no. 1. – P. 49.
4. Use of biocompatible redox-active polymers based on carbon nanotubes and modified organic matrices for development of a highly sensitive BOD biosensor / V.A. Arlyapov [et al.] // Enzyme Microb. Technol. – 2021. – Vol. 143. – P. 109706.
5. Achievement and assessment of direct electron transfer of glucose oxidase in electrochemical biosensing using carbon nanotubes, graphene, and their nanocomposites / J.H.T. Luong, J.D. Glennon, A. Gedanken, S.K. Vashist // Microchim. Acta. – 2017. – Vol. 184, no. 2. – P. 369–388.
6. Study of electron transport in the functionalized nanotubes and their impact on the electron transfer in the active site of horseradish peroxidase / M. Feizabadi, D. Ajloo, A. Soleymanpour, H. Faridnouri // J. Phys. Chem. Solids. – 2018. – Vol. 116. – P. 313–323.
7. Ghica M.E., Brett C.M.A. Poly(brilliant green) and poly(thionine) modified carbon nanotube coated carbon film electrodes for glucose and uric acid biosensors // Talanta. – 2014. – Vol. 130. – P. 198–206.
8. Au doped poly-thionine and poly-m-Cresol purple: Synthesis and their application in simultaneously electrochemical detection of two lung cancer markers CEA and CYFRA21-1 / H. Yang [et al.] // Talanta. – 2021. – Vol. 224. – P. 121816.
9. Li X., Kan X. A boronic acid carbon nanodots/poly(thionine) sensing platform for the accurate and reliable detection of NADH // Bioelectrochemistry. – 2019. – Vol. 130. – P. 107344.
10. Electrochemical synthesis and characterization of poly(thionine)-deep eutectic solvent/carbon nanotube–modified electrodes and application to electrochemical sensing / B. Dalkıran, I.P.G. Fernandes, M. David, C.M.A. Brett // Microchim. Acta. – 2020. – Vol. 187, no. 11. – P. 609.
11. Dalkiran B., Brett C.M.A. A novel nanostructured poly(thionine)-deep eutectic solvent/CuO nanoparticle film-modified disposable pencil graphite electrode for determination of acetaminophen in the presence of ascorbic acid // Anal. Bioanal. Chem. – 2021. – Vol. 413, no. 4. – P. 1149–1157.
12. Spectroelectrochemical and electrochromic behavior of poly(methylene blue) and poly(thionine)-modified multi-walled carbon nanotubes / A. Ghoorchian, T. Madrakian, A. Afkhami, H. Bagheri // J. Solid State Electrochem. – 2021. – Vol. 25, no. 4. – P. 1217–1229.
13. Gorshenev V.N., Bibikov S.B., Novikov Y.N. Conducting materials based on thermally expanded graphite // Russ. J. Appl. Chem. – 2003. – Vol. 76, no. 4. – P. 603–606.
14. Recent advances in carbon nanotubes-based biocatalysts and their applications / A. Kumari, R. Rajeev, L. Benny, Y. N. Sudhakar, A. Varghese, G. Hegde // Adv. Colloid Interface Sci. – 2021. – Vol. 297. – P. 102542.
15. An electroactive biofilm-based biosensor for water safety: Pollutants detection and early-warning / X. Qi [et al.] // Biosens. Bioelectron. – 2021. – Vol. 173, no. November 2020. – P. 112822.
16. Thermal conductivity of polymer composites with the geometrical characteristics of graphene nanoplatelets / H.S. Kim, H.S. Bae, J.Yu, S.Y. Kim // Sci. Rep. – 2016. – Vol. 6, no. 1. – P. 1–9.
17. Mahbubur Rahman M., Lee J.-J. Sensitivity control of dopamine detection by conducting poly(thionine) // Electrochem. commun. – 2021. – Vol. 125. – P. 107005.
18. Nicholson R.S. Theory and application of cyclic voltammetry for measurement of electrode reaction kinetics // Anal. Chem. – 1965. – Vol. 37, no. 11. – P. 1351–1355.
19. Laviron E. General expression of the linear potential sweep voltammogram in the case of diffusionless electrochemical systems // Journal of Electroanalytical Chemistry and Interfacial Electrochemistry. – 1979. – Vol. 101, № 1. – P. 19–28.
20. Coutinho I., FortunatoE. A Simple Procedure to Fabricate Paper Biosensor and Its Applicability – NADH/NAD+ Redox System // J. Pharm. Pharmacol. – 2018. – № 6. – P. 175–187.
21. de Fátima Giarola J., Mano V., Pereira A.C. Development and application of a voltammetric biosensor based on Polypyrrole/uricase/graphene for uric acid determination // Electroanalysis. – 2018. – Vol. 30, no. 1. – P. 119–127.
22. Nicholson R.S., Shain I. Theory of stationary electrode polarography. Single scan and cyclic methods applied to reversible, irreversible, and kinetic systems // Anal. Chem. – 1964. – Vol. 36, no. 4. – P. 706–723.
23. The role of the π acceptor character of polypyridine ligands on the electrochemical response of Co (II) complexes and its effect on the homogenous electron transfer rate constant with the enzyme glucose oxidase / V. Ramírez-Delgado [et al.] // J. Mex. Chem. Soc. – 2015. – Vol. 59, no. 4. – P. 282–293.
24. A mediator microbial biosensor for assaying general toxicity / A.S. Khar­kova, V.A. Arlyapov, A.D. Turovskaya, V.I. Shvets, A.N. Reshetilov // Enzyme Microb. Technol. – 2020. – Vol. 132. – P. 109435.
25. Thermally expanded graphite: Synthesis, properties, and prospects for use / A.V. Yakovlev, A.I. Finaenov, S.L. Zabud’Kov, E.V Yakovleva // Russ. J. Appl. Chem. – 2006. – Vol. 79, no. 11. – P. 1741–1751.
26. A facile method for generating polypyrrole microcapsules and their application in electrochemical sensing / P. Pinyou, V. Blay, J. Monkrathok, P. Janphuang, K. Chansaenpak, J. Pansalee, S. Lisnund // Microchim. Acta. – 2022. – Vol. 189. – P. 410.
27. Poly (Thiophene)/Graphene Oxide-Modified Electrodes for Ampero­metric Glucose Biosensing / M.I. Pilo, S. Baluta, A.C. Loria, G. Sanna, N. Spano // Nanomaterials. – 2022. – Vol. 12. – P. 2840.
28. Design of amperometric biosensors for the detection of glucose prepared by immobilization of glucose oxidase on conducting (poly) thiophene films / M. Pilo, R. Farre, J.I. Lachowicz, E. Masolo, A. Panzanelli, G. Sanna, N. Senes, A. Sobral, N. Spano // J. Anal. Methods Chem. – 2018. – Vol. 2018. – P. 7.
29. Ayenimo J.G., Adeloju S.B. Amperometric detection of glucose in fruit juices with polypyrrole-based biosensor with an integrated permselective layer for exclusion of interferences // Food chemistry. – 2017. – Vol. 229. – P. 127–135.

Диоктилтерефталат (ДОТФ) – сложный эфир 2-этилгексанола и терефталевой кислоты (ТФК), широко используется в качестве промышленного пластификатора, характеризуется высокими диэлектрическими свойствами, холодостойкостью, пониженной летучестью, устойчивостью к разложению. В связи с повсеместным применением ДОТФ является распространенным загрязнителем окружающей среды. Наиболее экологически безопасным и эффективным методом утилизации фталатов признан биологический метод, основанный на способности бактерий к разложению фталатов, в том числе ДОТФ и ТФК – промежуточного продукта бактериальной деструкции ДОТФ.

Изучена способность штамма Rhodococcus sp. S6, выделенного из активного ила биологических очистных сооружений химического предприятия (Пермский край), к росту на ДОТФ и ТФК в качестве единственного источника углерода и энергии. Установлено, что штамм S6 способен к утилизации 55,6 % ДОТФ (начальная концентрация 0,5 г/л) за 48 ч культивирования. Штамм S6 рос и утилизировал ТФК при концентрациях до 30 г/л. При выращивании штамма в среде с 20 г/л ТФК зафиксированы максимальные значения ростовых параметров: ОП600 = 1,72, удельная скорость роста культуры (0,07 ч–1). Наиболее высокий показатель утилизации ТФК наблюдался в среде с 1 г/л ТФК (87,0 % за 79 ч), тогда как при 20 г/л ТФК утилизация субстрата снижалась до 46,0 %, а при 30 г/л ТФК – до 11,4 %, за то же время культивирования. Для штаммов рода Rhodococcus ранее не показана способность к утилизации ТФК в концентрациях выше 10 г/л. Штамм Rhodococcus sp. S6 является перспективным для разработки методов биоремедиации почв и сточных вод, загрязненных ДОТФ и ТФК.

Ключевые слова: Rhodococcus, биодеградация, диоктилтерефталат, терефталевая кислота.

Ястребова Ольга Викторовна (Пермь, Россия) – кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории микробиологии техногенных экосистем Института экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН – филиала ПФИЦ УрО РАН (614081, г. Пермь, ул. Голева, 13; e-mail: olyastr@mail.ru).

Плотникова Елена Генриховна (Пермь, Россия) – доктор биологических наук, заведующая лабораторией микробиологии техногенных экосистем Института экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН – филиала ПФИЦ УрО РАН (614081, г. Пермь, ул. Голева, 13; e-mail: peg_el@mail.ru).

1. Impact of environmental phthalate on human health and their bioremediation strategies using fungal cell factory / K.V. Naveen, K. Saravanakumar,
X. Zhang, A. Sathiyaseelan, M.-H. Wang // A review Environ. Res. – 2022 – Vol. 214, part 1. – Р. 113781.

2. Influence of temperature on the emission of di-(2-ethylhexyl) phthalate (DEHP) from PVC flooring in the emission cell FLEC / C. Per Axel, L. Zhe, K.S.R. Vivi,
L. John, W. Peder // Environ. Sci. Technol. – 2007. – Vol. 41 (15). – P. 3217–3224.

3. Liu Y., Chen Z., Shen J. Occurrence and removal characteristics of phthalate esters from typical water sources in Northeast China // Anal. Methods in Chem. – 2013. – Vol. 2. – P. 1–8.

4. Przybylinka P.A., Wyszkowski E. Environmental contamination with phthalates and its impact on living organisms // Ecol. Chem. Eng. – 2016. –
Vol. 23(2). – P. 347–356.

5. Staples C.A., Parkerton T.F., Peterson D.R. A risk assessment of selected phthalate esters in North American and Western European surface waters // Chemosphere. – 2000. – Vol. 40. – P. 885–891.

6. Liang D.-W., Zhang T., Fang H. Phthalates biodegradation in the environment // Appl. Microbiol. Biotechnol. – 2008. – Vol. 80. – P. 183–198.

7. Bacterial community progression during food waste composting containing high dioctyl terephthalate (DOTP) concentration / H.T. Tran, C. Lin, X.T. Bui, T. Itayama, B.T. Dang, N.K. Cheruiyot, H.G. Hoang, C.T. Vu // Chemosphere. – 2021. – Vol. 265. – P. 129064.

8. Biodegradation of terephthalic acid by isolated active sludge microorganisms and monitoring of bacteria in a continuous stirred tank reactor / D. Aksu, C. Vura, B. Ka­rabey, G. Ozdemir // Braz. Arch. Biol. Technol. – 2021. – Vol. 64. – P. 1678–4324.

9. Degradation of phthalate esters in an activated sludge wastewater treatment plant / P. Roslev, K. Vorkamp, J. Aarup, K. Frederiksen, P.H. Nielsen // Water research. – 2007. – Vol. 41. – P. 969–976.

10. Goud H.D., Parekh L., Ramakrishnan C.V. Treatment of DMT (Dimethyl terephthalate) industry waste water using mixed culture of bacteria and evaluation of treatment // J. Environ. Biol. – 1990. – Vol. 11. – P. 15–26.

11. Tserovska L., Dimkov R. Dimethylterephthalate catabolism by Pseudomonas sp. // J. Cult. Collections – 2002. – Vol. 3. – P. 33–37.

12. Ping W.Y., Gu J.-D. Degradability of dimethyl terephthalate by Variovorax paradoxus T4 and Sphingomonas yanoikuyae DOS01 isolated from deep-ocean sediments // Ecotoxicology. – 2006. – Vol. 15. – P. 549–557.

13. Transcriptional regulation of the terephthalate catabolism operon in Comamonas sp. strain E6 / D. Kasai, M. Kitajima, M. Fukuda, E. Masai // Appl. Environ. microbiol. – 2010. – Vol. 76. – № 18. – P. 6047–6055.

14. Transcriptomic analysis reveals a bifurcated terephthalate degradation pathway in Rhodococcus sp. strain RHA1 / H. Hara, L.D. Eltis, J.E. Davies,
W.W. Mohn // J. Bacteriol. – 2007. – Vol. 189, № 5. – P. 1641–1647.

15. Molecular and biochemical analysis of phthalate and terephthalate degradation by Rhodococcus sp. strain DK17 / K.Y. Choi, D. Kim, W.J. Sul,
J.C. Chae, G.J. Zylstra, Y.M. Kim, E. Kim // FEMS Microbiol. Letters. – 2005. – Vol. 252. – P. 207–213.

16. Jin D.-C., Liang R.-X. Biodegradation of Di-n-Butyl Phthalate by Rhodococcus sp. JDC-11 and molecular detection of 3,4-phthalate dioxygenase gene // Microbiol. Biotechnol. – 2010. – Vol. 20, № 10. – P. 1440–1445.

17. Nalli S., Cooper D.G., Nicell J.A. Biodegradation of plasticizers by Rhodococcus rhodochrous // Biodegradation. – 2002. – Vol. 13. – P. 343–352.

18. Ястребова О.В., Корсакова Е.С., Плотникова Е.Г. Получение и характеристика бактериальных штаммов и ассоциаций, эффективно утилизирующих терефталевую кислоту // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Химическая технология и биотехнология. – 2022. – № 4. – С. 5–16.

19. Зайцев Г.М., Карасевич Ю. Н. Утилизация 4-хлорбензойной кислоты штаммом Arthrobacter globiformis // Микробиология. – 1981. – Т. 50. – С. 35–40.

20. Методы общей бактериологии: в 3 т. / пер. с англ. под ред. Ф. Герхардта [и др.]. – М.: Мир, 1983. – Т. 1. – 536 с.

21. Нетрусов А.И. Практикум по микробиологии. – М.: Академия, 2005. – 608 с.

22. Biodegradation of terephthalic acid by Rhodococcus biphenylivorans isolated from soil / N. Suwanawat, P. Parakulsuksatid, N. Nitayapat, W. Sanpamongkolchai // Int. J. Environ. Science and Development. – 2019. – Vol. 10, № 1. – P. 30–33.

Предложен один из способов ограничения распространения агрессивного инвазивного растения борщевик Сосновского Heracleum sosnowskyi Manden, исключающий опасный контакт сока этого растения с кожным покровом человека. Этот способ основан на проведении инъекций 6 % яблочным уксусом в оптимальных объемах в стебель растения до его плодоношения. Проведение инъекции в полую часть стебля вызывает в течение 48 ч полный некроз наземной части растения, который подвергался контакту с пищевым яблочным уксусом. При этом ацетирование является исключительно селективным процессом, характерным только для борщевика Сосновского, и не оказывает негативных экологических последствий, наблюдаемых при применении глифосата, имидазолинина, сульфонилмочевины и других известных гербицидов. Для подтверждения исключительной селективности действий инъекций на борщевик в работе показано, что инъекции 6 % яблочного уксуса не действуют на пустотелые стебли осота огородного Sónchus oleráceus. Отмечено, что инъекции воды в стебли обоих видов сравниваемых растений не приводят к отмиранию их наземной части. Методами высокоэффективной жидкостной хроматографии показано, что в стеблях после инъекций 6 % яблочным уксусом через 48 ч наблюдается индуцированный рост содержания фуранокумаринов как ответной реакции на опасный для растения раздражитель, содержание ксантотоксина увеличилось в 1,7 раза. Ксантоксин вызывает окислительный стресс и клеточный апоптоз стебля борщевика Сосновского. Предлагаемый способ ограничения распространения борщевика Сосновского позволяет дифференцированно удалять верхнюю часть растения из природных ландшафтов без нарушения произрастания соседствующих видов растений.

Ключевые слова: борщевик Сосновского, яблочный уксус, инъекции в стебли, некроз наземной части растения, фуранокумарины, жидкостная хроматография.

Павлов Александр Владиславович (Ярославль, Россия) – кандидат технических наук, доцент кафедры «Химическая технология органических покрытий», Ярославский государственный технический университет (150023, г. Ярославль, Московский пр., 88, e-mail: pavlovalexaaadr1@gmail.com).

1. Добринов А.В., Трифанов А.В., Чугунов С.В. Разработка технологических приемов по борьбе с борщевиком Сосновского // АгроЭкоИнженерия. – 2020. – № 2(105). – С. 126–133. DOI: 10./24411/0131-5226-2020-10272
2. Лекарственные и ядовитые растения: учеб. пособие / Н.В. Шаронина, Н.А. Любин, С.В. Дежаткина, Н.К. Шишков; УГСХА. – Ульяновск, 2015 – 144 с.
3. Полина И.Н., Миронов В.М., Белый В.А. Термогравиметрическое и кинетическое исследование топливных гранул из биомассы Heracleum sosnowskyi Manden // Изв. вузов. Химия и химическая технология. – 2021. – Т. 64, № 4. – С. 15–20. DOI: 10.6060/ivkkt.20216404.6338
4. Баранова Н.Д., Павлов А.В. Исследование свойств древесно-черешковых пеллет // 73-я всерос. науч.-техн. конф. студентов, магистрантов и аспирантов высших учебных заведений с междунар. участием: сб. материалов конф.: в 2 ч. – Ярославль: Изд-во ЯГТУ, 2020. – Ч. 1. – С. 252–255. CD-ROM. – Текст: электронный.
5.  Павлов А.В., Ермакова К.В., Долгополов И.Е. Личинки Фрачника – естественные вредители борщевика Сосновского // Естествознание: исследования и обучение: материалы конференции «Чтения Ушинского» / под ред. К.Е. Безух; Яросл. гос. пед. ун-т. – Ярославль, 2020. – С. 242–246.
6. Филатов В.И., Полянский Н.В. Борьба с борщевиком как с засорителем биоценоза с помощью гербицидов // Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. – 1985. – № 5. – С. 34–40.
7. Земельный кодекс Российской Федерации от 25.10.2001 № 136-Ф3 // Собр. законодательства РФ, 29.10.2001, № 44 (ред. от 04.06.2023). Ст. 13, ч. 2.
8. Павлов А.В., Соловьев В.В. Особенности экстракции плодов борщевика Сосновского. От химии к технологии шаг за шагом. – 2021. – Т. 2, вып. 2. – С. 81–88. DOI: 10./52957/27821900-2021-02-81
9. Овсепян Р.А., Степанян-Гандилян Н.П. Использование растений в народной медицине молокан Армении: предварительные данные // Этнография. – 2021. – № 2 (12). – С. 98–117.
10.  Павлов А.В., Гришина М.В., Овчинкина Я.Ю. Анализ работы электролизера для производства хлората натрия с горизонтальным расположением электродов // Тез. докл. 67-й всерос. науч.-техн. конф. – Ч. 1. – Ярославль: Изд-во ЯГТУ, 2014. – С. 17.
11. Ефимова Т.Н. Продукты электролиза водных растворов поваренной соли как средство борьбы с борщевиком Сосновского [Электронный ресурс] // ЛОМОНОСОВ – 2019: материалы Междунар. молодеж. науч. форума / под ред. И.А. Алешковского, А.В. Андрианова, Е.А. Антипова. – М.: МАКС Пресс, 2019. – URL: https://lomonosov-msu.ru/archive/Lomo­nosov_2019/data/15628/89283_uid­340725_report; pdf?ysclid=lo9meuc8io606621122 (дата обращения: 03.03.2023).
12. ГОСТ 32097–2013. Уксусы из пищевого сырья. Общие технические условия. – М., 2013.
13. Орлин Н.А. Об извлечении кумаринов из борщевика // Успехи современного естествознания. – 2010. – № 3. – С. 13–14.
14. Качественный и количественный анализ основных производных псоралена сока борщевика Сосновского / В.П. Агеев, В.И. Шляпкина, О.А. Куликов, А.В. Заборовский, Л.А. Тарарина // Фармация. – 2022. – Т. 71, № 3. – С. 10–17. DOI: 10./29296/25419218-2022-03-02
15. Кароматов И.Дж., Абдувохидов А.Т. Использование сорного растения осот огородный в лечебных целях (обзор литературы) [Электронный ресурс] // Биология и интегративная медицина. – 2017. – № 5. – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/ispolzovanie-sornogo-rasteniya-osot-ogorodnyy-v-lechebnyh-tselyah-obzor-literatury (дата обращения: 10.08.2023).
16. Grzedziska Е. Invasion of the Giant Hogweed and the Sosnowsky’s Hogweed as a Multidisciplinary Problem with Unknown Future: A Review / Institute of Systematics and Evolution of Animals, Polish Academy of Sciences. – Krakow, Poland, 2022. – Vol. 3(1). – P. 287–312. DOI: 10.3390/earth3010018
17. Risks of giant hogweed (Heracleum mantegazzianum) range increase in North America / K. Cuddington, S. Sobek-Swant, J. Drakе, W. Lee, М. Brook // Biological Invasions. – 2022. – Vol. 24. – P. 299–314.
18. Botanical Sources, Chemistry, Analysis, and Biological Activity of Furanocoumarins of Pharmaceutical Interest / R. Bruni, D. Barreca, M. Protti [et al.] // Molecules. – 2019. – Vol. 24 (11). – P. 2163. DOI: 10.3390/molecules24112163
19. Xanthotoxin induced photoactivated toxicity, oxidative stress and cellular apoptosis in Caenorhabditis elegans under ultraviolet A / K. Fu, J. Zhang, L. Wang, X. Zhao, Y. Luo // Comp Biochem Physiol C Toxicol Pharmacol. – 2022 Jan. – No. 251. – P. 109217. DOI: 101016/j.cbpc.2021.109217
20. Щипицина O.С., Ефремов А.А., Нарчуганов А.Н. Определение кумаринов и фурокумаринов в различных вегетативных органах Angelica decurrens (Ledeb.) Fedtsch. методом газовой хромато-масс-спектрометрии // Сорбционные и хроматографические процессы. – 2013. – Т. 13, вып. 6. – С. 928–938.

Представлены экспериментальные доказательства существования второго механизма массообмена в металлических расплавах, действующего одновременно с диффузией. С этой целью проведены несколько экспериментов, условно обозначенные как «лиофобный фитиль», использующие в качестве модельной системы расплавы олова и свинца, как наиболее изученные в этом отношении. В результате исследования показано, что при введении в емкость с жидким свинцом вертикального кварцевого стержня, не смачиваемого обоими компонентами, кажущаяся скорость диффузии свинца вверх увеличивается в десятки раз, что может быть объяснено только дополнительным массопереносом его по поверхности стержня. Этот результат соответствует ранее сформулированным выводам о механизме гравитационной неустойчивости металлических расплавов в капиллярах, в котором процесс частичного расслоения также объясняется течением моноатомного слоя по межфазной поверхности между расплавом и лиофобной стенкой капилляра. При создании аналогичных условий для поверхностного течения вниз кажущаяся скорость диффузии может быть увеличена еще в большей степени – более чем на два порядка, что также может быть объяснено только появлением другого, более эффективного механизма массообмена. Этим механизмом предположительно является поверхностное течение тяжелого компонента по принципу простого гидравлического сифона, локализованного в пределах топологически связанной, единой межфазной поверхности, объединяющей объемы экспериментальной ячейки. Выявлено, что сужение поперечного периметра межфазного потока приводит к появлению локального повышения концентрации свинца, что связано с переходом части его атомов из одноатомного межфазного слоя в объем расплава, при этом свинец из основного потока продолжает стекать вниз, приводя к накоплению его в нижней части ячейки. В целом все выявленные эффекты подтверждают существование поверхностного течения компонентов расплава, которое должно учитываться при разработке теории жидкого состояния и представляет интерес для практического применения.

Ключевые слова: диффузия в жидких металлах, лиофобный фитиль, поверхностное течение, межфазная поверхность, гидравлический сифон.

Углев Николай Павлович (Пермь, Россия) – кандидат химических наук, доцент кафедры «Химические технологии» Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: ouglev2014@gmail.com).

Углев Сергей Николаевич (Пермь, Россия) – генеральный директор ООО «Информационные технологии-Поволжье» (614016, г. Пермь, ул. Куйбышева, 47; e-mail: suglev@gmail.com).

Тимербулатова Елизавета Фаизовна (Пермь, Россия) – магистр кафедры «Химические технологии» Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: liza.timerbulatowa@mail.ru).

1. Углев Н.П. О характере движения атомов в металлических расплавах // Расплавы. – 2018. – № 4. – С. 411–419.
2. Углев Н.П. Обоснование поверхностного механизма расслоения металлических расплавов в капиллярах и его связь со структурой жидкости // Расплавы. – 2017. – № 1. – С. 72–82.
3. Новохатский И.А., Архаров В.И. Количественная оценка структурной микронеоднородности жидких металлов // Докл. АН СССР. Химия. – 1971. – Т. 201, № 4. – С. 905–908.
4. Бейлин А.Ю. О строении чистых жидкостей и механизме их формирования при плавлении // Башкирский химический журнал. – 2001. – Т. 8, № 2. – С. 23–31.
5. О проявлении структурной микронеоднородности жидких металлов в поверхностных явлениях / И.А. Новохатский, В.З. Кисунько, Ю.Г. Мороз, А.Г. Мелах // Журнал физической химии. – 1986. – Т. 60, № 9. – С. 2256–2261.
6. Новохатский И.А., Каверин Ю.Ф., Кисунько В.З. Определение типа межструктурного распределения атомов второго компонента в бинарных металлических расплавах // Труды Одесского политехнического университета. – 2003. – № 2. – С. 198–200.
7. Лозовой В.И., Оглобля В.И., Гриневич Г.П. Относительная подвижность атомов и проблема кластеров в жидком индии и олове // Украинский физический журнал. – 1981. – Т. 26, № 6. – С. 912–915.
8. Бунин К.П. К вопросу о строении металлических эвтектических расплавов // Изв. АН СССР, ОТН, Металлургия и топливо. – 1946. – № 2. – С. 305–307.
9. Углев Н.П., Углев С.Н. Сложные эффекты «простой жидкости» // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Химическая технология и биотехнология. – 2019. – № 3. – С. 96–108. DOI: 10.15593/2224-9400/2019.3.09
10. Гаврилин И.В. Седиментационный эксперимент при изучении жидких сплавов // Изв. АН СССР. Металлы. – 1985. – № 2. – С. 66–73.
11. Углев Н.П., Углев С.Н. Сверхтекучесть на межфазной границе жидкого металла и твердого тела // Конденсированные среды и межфазные границы. – 2014. – Т. 16, № 4. – С. 508–512.
12. Корсунский В.И., Наберухин Ю.И. О влиянии центрифугирования на микрогетерогенное строение металлических расплавов эвтектического типа // Изв. АН СССР. Металлы. – 1973. – № 5. – С. 182–187.
13. Углев Н.П., Дубровина Е.И. Радиальное распределение компонентов при расслоении металлических расплавов в капиллярах // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Химическая технология и биотехнология. – 2015. – № 1. – С. 49–58.
14. Углев Н.П., Пойлов В.З., Смирнов С.А. Распределение компонентов сложных сплавов в объеме металлической отливки // Литейное производство. – 2017. – № 8. – С. 2–8.
15. Сумм Б.Д. Самоорганизация в поверхностном слое жидких металлов // Химия высокоорганизованных веществ и научные основы нанотехнологии: 3-я Междунар. конф.: автореф. докл. / С.-Петерб. гос. ун-т. – СПб., 2001. – С. 87–88.
16. Гаврилин И.В., Фролова Т.Б., Захаров В.П. О ликвации в жидких эвтектических сплавах // Изв. АН СССР. Металлы. – 1984. – № 3. – С. 191–193.

Представлены результаты исследования воздействия водорода на свойства коррозионно-стойких сплавов и сплавов цветных металлов при комнатной температуре и атмосферном давлении. Хорошо известно, что наводороживание металлов и сплавов является неизбежным процессом при наличии водорода, однако различные типы металлов и сплавов по-разному изменяют свои свойства. Так, у большинства сплавов это приводит к охрупчиванию, причем в разной степени, однако в отдельных случаях может появиться эффект размягчения сплава. Причины изменения свойств сплавов могут быть химическими или физическими. Термодинамические расчеты химического взаимодействия компонентов сплавов с водородом, которые могут привести к образованию внутри металла неметаллических соединений, показали, что наиболее вероятно образование этих соединений из-за содержания в сплавах углерода, титана, магния и циркония. Исследования наводораживания сплавов, компоненты которых не образуют с водородом химических соединений, показали, что в ходе наводораживания при комнатной температуре и атмосферном давлении в течение 1500–1600 ч образцы изменяли свою микротвердость в сторону увеличения или уменьшения. Корреляционный анализ показал наличие статистически значимой положительной связи между изменением микротвердости всех сплавов в процессе наводораживания и их начальной микротвердостью. Сплавы, имеющие микротвердость менее 160–170 HV, основу которых составляет медь и алюминий, показали размягчение в ходе наводораживания. Сплавы, основу которых составляет железо и титан, с мартенситной и аустенитной структурой, показали увеличение микротвердости. Обнаруженные особенности изменения твердости указанных сплавов в процессе наводораживания необходимо учитывать при их применении в средах, содержащих водород.

Ключевые слова: водород, сплавы, термодинамический анализ, микротвердость, размягчение, охрупчивание, структура сплавов, корреляционный анализ.

Молоканова Анастасия Александровна (Пермь, Россия) – магистрант кафедры «Химические технологии» Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: cool-a-kardas@ya.ru).

Саулин Дмитрий Владимирович (Пермь, Россия) – кандидат технических наук, доцент кафедры «Химические технологии» Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990,
г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: sdv_perm@mail.ru).

1. Hydrogen Embrittlement [Электронный ресурс]. – URL: https://ntrs. nasa.gov/api/citations/20160005654/downloads/20160005654 (дата обращения: 16.10.2023).

2. Влияние водородосодержащей среды при высоких температурах и давлениях на поведение металлов и конструкций из них [Электронный ресурс]. – URL: https://www.nature.com/articles/s41563-021-01050-y (дата обращения: 16.10.2023).

3. Chemical heterogeneity enhances hydrogen resistance in high-strength steels / B. Sun, W. Lu, B. Gault [et al.] // Nature Materials. – 2021. – Vol. 20. –
P. 1629–1634. DOI: 10.1038/s41563-021-01050-y

4. Gonzalez M.S., Hernandez I.R. Review: Hydrogen Embrittlement of Metals and Alloys in Combustion Engines // Tecnologia en Marcha. – 2018. –
Vol. 31. – P. 3–13. DOI: 10.18845/tm.v31i2.3620

5. Hydrogen damage of steels: A case study and hydrogen embrittlement model / M.B. Djukic, V. Sijacki Zeravcic, G.M. Bakic, A. Sedmak, B. Rajicic // Engineering Failure Analysis. – 2015. – Vol. 58. – P. 485–498. DOI: 10.1016/ j.engfailanal.2015.05.017

6. Traidia A., Chatzidouros E., Jouiad M. Review of hydrogen-assisted cracking models for application to service lifetime prediction and challenges in the oil and gas industry // Corrosion Reviews. – 2018. – Vol. 36 (4). – P. 323–347. DOI: 10.1515/corrrev-2017-0079

7. Hydrogen Embrittlement Mechanism in Fatigue Behavior of Austenitic and Martensitic Stainless Steels / S. Bruck, V. Schippl, M. Schwarz, H.-J. Christ, C.-P. Fritzen, S. Weihe // Metals. – 2018. – Vol. 8 (5). – P. 339. DOI: 10.3390/ met8050339

8. Hydrogen Embrittlement in High-Performance Alloys [Электронный ресурс]. – URL: https://www.mpie.de/4604692/hydrogen_embrittlement/ (дата обращения: 16.10.2023).

9. The synergistic action and interplay of hydrogen embrittlement mechanisms in steels and iron: Localized plasticity and decohesion [Электронный ресурс]. – URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0013794418314 152?via%3Dihub/ (дата обращения: 16.10.2023).

10. Анализ теоретических представлений о механизмах водородного растрескивания металлов и сплавов / Н.Н. Сергеев, А.Н. Сергеев, С.Н. Кутепов, А.Е. Гвоздев, Е.В. Агеев // Известия Юго-Западного государственного университета. – 2017. – Т. 21, № 3(72). – С. 6–33.

11. Модели влияния водорода на механические свойства металлов и сплавов / Ю.А. Яковлев, В.А. Полянский, Ю.С. Седова, А.К. Беляев // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика. – 2020. – № 3. – C. 136–160.

12. Hydrogen Embrittlement Understood / I.M. Robertson, P. Sofronis,
A. Nagao [et al.] // Metallurgical and Materials Transactions A. – 2015. –
Vol. 46A. – P. 2323–2341. DOI: 10.1007/s11661-015-2836-1

13. Влияние водорода на свойства высокопрочной коррозионной стали ВНС56-III (18Х13Н4К4С2АМ3-III) и пути устранения водородной хрупкости. – URL: http://viam-works.ru/ru/articles?art_id=1314/ (дата обращения: 16.10.2023).

14. Hydrogen assisted crack initiation and propagation in nickel-cobalt heat resistant superalloys [Электронный ресурс]. – URL: https://www.sciencedi­rect.com/science/article/pii/S2452321619301404?via%3Dihub/ (дата обращения: 16.10.2023).

15. A New Model for Hydrogen-Assisted Cracking (Hydrogen "Embrit­tlement") [Электронный ресурс]. – URL: https://link.springer.com/article/ 10.1007/BF02642048/ (дата обращения: 16.10.2023).

16. Сергеев Н.Н., Кутепов С.Н. О взаимодействии водорода с дефектами кристаллической решетки в металлах и сплавах // Известия ТулГУ. Технические науки. – 2017. – Вып. 4. Машиностроение и машиноведение. – C. 131–141.

17. Методы механических испытаний конструкционных материалов в среде водорода. – URL: http://book.sarov.ru/wp-content/uploads/2020/11/IHISM-12-2013-9.pdf (дата обращения: 16.10.2023).

18. Реакционные трубы для нефтехимии и нефтепереработки [Электронный ресурс]. – URL: https://magazine.neftegaz.ru/articles/neftekhimya/ 536529-reaktsionnye-truby-dlya-neftekhimii-i-neftepererabotki/ (дата обращения: 16.10.2023).

19. Hydrogen Re-Embrittlement of Aerospace grade High Strength Steels [Электронный ресурс]. – URL: https://www.fracturae.com/index.php/fis/article/ view/140 (дата обращения: 16.10.2023).

20. Hydrogen Effect against Hydrogen Embrittlement [Электронный ресурс]. – URL: https://link.springer.com/article/10.1007/s11661-010-0275-6 (дата обращения: 16.10.2023).

ирокое применение кварцевого стекла обуславливает неизменный интерес к совершенствованию технологии его производства. Кварцевые стекла, полученные золь-гель методом по многим параметрам, не уступают другим типам кварцевых стекол, а по некоторым даже их превосходят. Несмотря на кажущуюся простоту технологии золь-гель синтеза кварцевого стекла, в действительности она является сложным, многостадийным, каталитическим процессом, протекающим в гетерогенной системе. Следовательно, использование поточных аналитических методов с целью управления технологическими процессами золь-гель синтеза позволит контролировать ход реакции с точным прогнозированием завершения процесса и свойств конечного продукта.

В данной работе продемонстрирован разработанный волоконно-оптический рефрактометр, позволяющий определять изменение показателя преломления по разности обратных отражений от брэгговской решетки и френелевских отражений от торца оптического волокна. Таким образом, была реализована так называемая «дифференциальная схема» измерения.

С помощью предложенного волоконно-оптического рефрактометра были выполнены исследования реакции кислотного гидролиза тетраэтоксисилана (ТЭОС) в водно-спиртовой среде. Молярное соотношение исходных компонентов ТЭОС:C2H5OH:H2O:HCl (1:5,79:11,06:0,0012) и условия протекания гидролиза ТЭОС коррелируют с данными, представленными в классическом исследовании. Полученная кинетическая кривая характеризуется линейным подъемом с выходом на пологий участок. Линейный участок кинетической кривой имеет наклон, соответствующий реакции псевдопервого порядка гидролиза ТЭОС и близкий к линиям изменения концентрации ТЭОС по модели, представленной в классическом исследовании Фифе. Таким образом, экспериментальные результаты, полученные в работе, хорошо согласуются с известными литературными данными.

Ключевые слова: кварцевое стекло, золь-гель синтез, гидролиз, конденсация, тетраэтоксисилан, диоксид кремния, рефрактометр, кинетика, обратные отражения, показатель преломления, ВБР.

Жикина Людмила Алексеевна (Пермь, Россия) – начальник лаборатории научно-технического центра ПАО «ПНППК» (614007, г. Пермь,
ул. 25 Октября, 106; e-mail: lusyzh@gmail.com).

Минкин Александр Михайлович (Пермь, Россия) – кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры физической химии Пермского государственного национального исследовательского университета (614990, г. Пермь, Букирева, 15; e-mail: minkin.90@gmail.com).

Васянин Александр Николаевич (Пермь, Россия) – кандидат химических наук, доцент кафедры физической химии Пермского государственного национального исследовательского университета (614990, г. Пермь, Букирева, 15; e-mail: avasyanin@psu.ru).

Краузина Марина Тахировна (Пермь, Россия) – кандидат физико-математических наук, старший преподаватель кафедры общей физики Пермского государственного национального исследовательского университета (614990, г. Пермь, Букирева, 15; e-mail: krauzina@psu.ru).

Медведева Наталья Александровна (Пермь, Россия) – кандидат химических наук, заведующая кафедрой физической химии, заведующая лабораториями ЦК НТИ «Фотоника» Пермского государственного национального исследовательского университета (614990, г. Пермь, Букирева, 15; e-mail: nata-kladova@yandex.ru).

1. Kitamura R., Pilon L., Jonasz M. Optical constants of silica glass from extreme ultraviolet to far infrared at near room temperature // Applied Optics. – 2007. – Vol. 46, № 33. – P. 8118.
2. Sol–Gel Photonic Glasses: From Material to Application / G.C. Righini, C. Armellini, M. Ferrari [et al.] // Materials. – 2023. – Vol. 16. – № 7. – P. 2724.
3. Hench L.L. Sol-gel silica: properties, processing, and technology transfer. Sol-gel silica. – Westwood, N.J., U.S.A : Noyes Publications, 1998. – 168 p.
4. Moore L.A., Smith C.M. Fused silica as an optical material [Invited] // Optical Materials Express. – 2022. – Vol. 12. – № 8. – P. 3043.
5. Возяков А.О., Порозова С.Е. О формировании дефектов в гранулах кварцевого стекла на основе тетраэтоксисилана // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Машиностро­ение, материаловедение. – 2020. – Т. 22, № 3. – С. 44–50.
6. Brückner R. Properties and structure of vitreous silica. I // Journal of Non-Crystalline Solids. – 1970. – Vol. 5, № 2. – P. 123–175.
7. Gvishi R., Sokolov I. 3D sol–gel printing and sol–gel bonding for fabrication of macro- and micro/nano-structured photonic devices // Journal of Sol-Gel Science and Technology. – 2020. – Vol. 95, № 3. – P. 635–648.
8. Geisler E., Lecompère M., Soppera O. 3D printing of optical materials by processes based on photopolymerization: materials, technologies, and recent advances // Photonics Research. – 2022. – Vol. 10, № 6. – P. 1344.
9. Alam T.M., Assink R.A., Loy D.A. Hydrolysis and Esterification in Organically Modified Alkoxysilanes: A 29 Si NMR Investigation of Methyltri­methoxysilane // Chemistry of Materials. – 1996. – Vol. 8, № 9. – P. 2366–2374.
10. Мурашкевич А.Н., Жарский И.М. Получение тонких оксидных пленок золь-гель методом и исследование их свойств // Труды Белорусского государственного технологического университета. Сер. 3. Химия и технология неорганических веществ. – 2005. – Вып. XIII. – С. 34–39.
11. 29 Si NMR and UV−Raman Investigation of Initial Oligomerization Reaction Pathways in Acid-Catalyzed Silica Sol−Gel Chemistry / A. Depla, D. Le­sthaeghe, T.S. Van Erp [et al.] // The Journal of Physical Chemistry C. – 2011. – Vol. 115, № 9. – P. 3562–3571.
12. Kinetics of the acid-catalyzed hydrolysis of tetraethoxysilane (TEOS) by 29Si NMR spectroscopy and mathematical modeling / J.C. Echeverría, P. Moriones, G. Arzamendi [et al.] // Journal of Sol-Gel Science and Technology. – 2018. – Vol. 86, № 2. – P. 316–328.
13. Kinetic Study of Alkoxysilane Hydrolysis under Acidic Conditions by Fourier Transform Near Infrared Spectroscopy Combined with Partial Least-Squares Model / Q. Zhai, C. Zhou, S. Zhao [et al.] // Industrial & Engineering Chemistry Research. – 2014. – Vol. 53, № 35. – P. 13598–13609.
14. Optical fiber Fabry-Perot interferometer refractive index sensor based on Vernier effect for silica colloidal sol aging monitoring / L. Huang, G. Zhou, L. Yan [et al.] // Optical Fiber Technology. – 2020. – Vol. 60. – P. 102338.
15. Fiber Bragg grating-based fiber sensor for simultaneous measurement of refractive index and temperature / H. Meng, W. Shen, G. Zhang [et al.] // Sensors and Actuators B: Chemical. – 2010. – Vol. 150, № 1. – P. 226–229.
16. Cihlář J. Hydrolysis and polycondensation of ethyl silicates. 1. Effect of pH and catalyst on the hydrolysis and polycondensation of tetraethoxysilane (TEOS) // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. – 1993. – Vol. 70, № 3. – P. 239–251.
17.  Fyfe C.A., Aroca P.P. Quantitative Kinetic Analysis by High-Resolution 29Si NMR Spectroscopy of the Initial Stages in the Sol-Gel Formation of Silica Gel from Tetraethoxysilane // Chemistry of Materials. – 1995. – Vol. 7, № 10. – P. 1800–1806.
18. Айлер Р. Химия кремнезема: пер. с англ. – М.: Мир, 1982. – Ч. 1. – 416 с.

Способность двуокиси марганца проявлять каталитическое действие позволяет производить катализаторы на его основе. На сегодняшний день марганецсодержащие катализаторы нашли широкое применение в различных сферах: каталитическая очистка воздуха от кислородсодержащих примесей; очистка природных вод от железа; очистка газов от оксидов азота и углерода и другие сферы.

Традиционными способами получения диоксида марганца считаются химическое и электрохимическое осаждение.

Однако в последнее время намечается развитие технологий в сторону использования новых современных технологических приемов, позволяющих получить диоксид марганца активной модификации с более выраженными каталитическими свойствами.

В связи с широким распространением марганцевых катализаторов все большую актуальность приобретают исследования, посвященные поиску новых и более эффективных способов синтеза катализаторов на основе марганца. На основе данных научной и патентной литературы были выявлены основные пути развития технологии марганецсодержащих катализаторов: разработка принципиально новых способов получения марганцевых катализаторов, разработка и совершенствование метода формования гранул, корректировка сложного композиционного состава катализатора и его модификации, увеличение каталитической активности и поиск новых форм и носителей активного компоненте.

Из ряда направлений совершенствования можно выделить направление модифицирования катализатора на основе диоксида марганца различными компонентами в виде оксидов металлов. В зависимости от области применения активность катализатору могут придавать различные соединения металлов переходных групп Периодической таблицы Менделеева.

Определены наиболее перспективные разработки в области получения катализаторов на основе диоксида марганца и показаны новые сферы применения каталитических композиций

Ключевые слова: марганецсодержащие катализаторы; совершенствование технологии; диоксид марганца; каталитическая очистка.

Кобелева Асия Рифовна (Пермь, Россия) – кандидат технических наук, доцент кафедры «Химические технологии», Пермский национальный исследовательский политехнический университет (614990 г. Пермь, Комсо­мольский пр., 29, e-mail: kobelevaasya@mail.ru).

Кузина Евгения Олеговна (Пермь, Россия) – старший преподаватель кафедры «Химические технологии», Пермский национальный исследова­тельский политехнический университет (614990 г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: zena322myname@mail.ru).

Жуковская Анастасия Павловна (Пермь, Россия) – студентка фа­культета химических технологий, промышленной экологии и биотехнологий Пермского национального исследовательского политехнического универ­ситета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., e-mail: nastya59rf@gmail.com).

1. Способ получения гамма-диоксида марганца, гибридный материал, содержащий гамма MnO2, электрохимическая ячейка: пат. 2118292 Рос. Федерация, МПК C01G 45/02, H01M 4/50, C25B 11/16 / Инок И. Ванг, Лифан Лин, Уилльям Л. Бауден. – № 95110667/25; заявл. 04.08.1993; опубл. 27.08.1998.
2. Селективный синтез полиморфных модификаций диоксида марганца гидротермальной обработкой водных растворов KMnO4 / А.А. Егорова, Т.М. Буш­кова, И.В. Колесник, А.Д. Япрынцевa, С.Ю. Котцовa, А.Е. Баранчиков // Журнал неорганической химии. – 2021. – Т. 66, № 2. – С. 141–148.
3. Синтез диоксида марганца методом гомогенного гидролиза в присутствии меламина / Х.Б. Шарипов, А.Д. Япрынцев, А.Е. Баранчиков [и др.] // Журнал неорганической химии. – 2017. – Т. 62, № 2. – С. 143–154.
4. Ракитская Т.Л., Труба А.С., Нагаевская А.В. Синтез и каталитическая активность дисперсних оксидов марганца (ІV) в реакции разложения озона // Вісник Одеського національного університету. Хімія. – 2017. – Т. 22, № 4(64). – С. 6–14.
5. Способ получения катализатора для очистки газов от оксида азота: пат. 2147461 РФ, МПК B01J 37/04 (2000.01), B01J 23/34 (2000.01), B01J 21/16 (2000.01), B01J 23/02 (2000.01) / Шевченко А.О., Шеляпин И.П., Васильев Н.П. [и др.]. – Опубл. 20.04.2000.
6. Способ получения катализатора окисления оксида углерода: пат. 2530890 РФ, МПК B01J 23/885, B01J 23/889, B01J 23/94, B01J 21/16, B01J 37/04, C01B 31/20 / Соловьев С.Н., Мухин В.М., Сотникова Н.И. – Опубл. 20.10.2014.
7. Фильтрующий материал для очистки воды от железа, марганца и сероводорода и способ его получения: пат. 2447922 РФ, МПК B01D 39/02, B01J 20/06 / Губайдулина Т.А., Каминская О.В., Апкарьян А.С. – Опубл. 20.04.2012.
8.  Катализатор окисления оксида углерода: пат. 2203732 РФ, МПК B01J 23/34, B01J 23/14, B01J 23/50, B01J 23/72, B01D 53/62 / Воропаева Л.А. – Опубл. 10.05.2003.
9. Способ получения катализатора окисления оксида углерода: пат. 2083279 РФ, МПК B01J 23/889, B01J 37/04, B01J 23/889, B01J 101/64 / Аникин С.К., Васильев Н.П., Киреев С.Г., [и др.]. – Опубл. 10.07.1997.
10. Композиция на основе оксида алюминия, содержащая оксид марганца, cпособ ее получения и ее применение: пат. 2019115895 РФ, МПК B01J 21/12 / Нимейер Дирк, Шёнеборн Маркос, Харменинг Томас, Рольфс Зёнке. – Опубл. 26.07.2018.
11. Характеристики и каталитическая активность керамических мембран с нанесённым слоем наночастиц MnO2 / Х.Л. Ньян, М.В. Донина, О.В. Яровая [и др.] // Успехи в химии и химической технологии. – 2019. – Т. 33, № 3(213). – С. 95–97.
12. Физико-химические характеристики гетерогенных марганец-оксидных катализаторов окисления углеводородов, полученных в сверхкритической воде / Р.А. Ахмедьянова, Э.А. Васильева, Р.Р. Мухамедзянов [и др.] // Вестник Технологического университета. – 2023. – Т. 26, № 5. – С. 10–14.
13. Катализатор очистки воздуха от кислородсодержащих примесей и способ его приготовления: пат. 2052287 РФ, МПК B01J23/34, 21/06, 37/03, B01D53/60, 53/62 / Бельских Л.И., Горленко Л.Е., Емельянова Г.И. – Опубл. 20.01.1996.
14.  Катализатор для глубокого окисления летучих органических соединений и способ его получения: пат. 2735919 РФ, МПК B01J 23/84, B01J 23/72, B01J 21/04, B01J 21/02, B01J 37/08, B01D 53/72 / Сакаева Н.С., Балина С.В., Чистяченко Ю.С. [и др.]. – Опубл. 10.11.2020.
15.  Углеродно-минеральный адсорбент-катализатор: пат. 2122893 РФ, МПК B01J 20/16, B01J 20/18, B01J 20/20, B01J 23/32 / Гурьянов В.В., Дворецкий Г.В., Киреев С.Г. [и др.]. – Опубл. 10.12.1998.
16.  Активность гетерогенного катализатора на основе оксидов марганца и меди в реакциях окисления сернистых соединений / Р.М. Ахмадуллин, Д.Н. Буй, А.Г. Ахмадуллина, Я.Д. Самуилов // Кинетика и катализ. – 2013. – № 3. – С. 1–4.
17. Нановолокнистые оксигидроксиды алюминия, модифицированные ионами марганца (II) – прекурсоры марганецсодержащих катализаторов глубокого окисления метана / С.И. Галанов, О.И. Сидорова, Е.Н. Грязнова, Л.Н. Шиян // Известия Томского политехнического университета. – 2014. – Т. 324, № 3. – С. 88–93.
18.  Катализатор на основе силикагеля, термомодифицированного диоксидом марганца: пат. 2259957 РФ, МПК C02F1/64(2000.01), B01J 23/34 (2000.01), C02F 103/04 (2000.01) / Колодяжный В.А., Прописнова Ж.А. – Опубл. 10.09.2005.
19.  Катализатор для глубокого окисления летучих органических соединений и способ его получения: пат. 2735919 РФ, МПК B01J 23/84, B01J 23/72, B01J 21/04, B01J 21/02, B01J 37/08, B01D 53/72 / Сакаева Н.С., Балина С.В., Чистяченко Ю.С. [и др.]. – Опубл. 10.11.2020.
20.  Катализатор для превращения нитрилов карбоновых кислот: пат. 2496575 РФ, МПК B01J 23/34, B01J 37/04, C07C 231/06 / Май Александер, Фогель Бернд, Зигерт Херманн. – Опубл. 27.10.2013.
21.  Оксид-марганцевые катализаторы на основе металлических и керамических высокопористых материалов в реакции разложения озона / Л.И. Вельских, Л.Е. Горленко, Г.И. Емельянова, С.А. Соловьева, Г.А. Донс­ких, В.В. Лунин // Вестник Моск. ун-та. Сер. 2. Химия. – 1998. – Т. 39, № 3. – С. 166–169.
22.  Каталитически активные композитные материалы с пористой алюмооксидной матрицей, модифицированной наночастицами γ-MnO2 / А.Н. Кокатев, И.В. Лукиянчук, Н.М. Яковлева, В.С. Руднев, Е.А. Чупахина, А.Н. Яковлев, К.В. Степанова // Физикохимия поверхности и защита ма­териалов. – 2016. – Т. 52, № 5. – С. 517–524.

Разработаны методы диагностирования свойств смазочного материала в полевых условиях при отсутствии времени на проведение длительных лабораторных экспериментов. Рассмотрено применение этих способов без дорогостоящего оборудования для исключения преждевременной замены смазки либо, наоборот, ее замену лишь после утраты ею требуемых триботехнических свойств. Основным определяющим параметром состояния смазочного материала принята вязкость. При получении конкретной действительной картины рассмотрен производственный случай влияния повышенных температур на состояние вязкости масла на примере работы насоса для транспортирования сжиженных углеводородов. В работе рассматриваются четыре пробы смазочного материала, три из которых работали при различных условиях, а четвертая выступает в качестве эталона для сравнения. Проведение анализа смазки выполнялось посредством нескольких усовершенствованных методов капельного контроля. Первый метод заключался в получении масляного пятна на горизонтально расположенном листе офисной бумаги и измерении его размеров через заданные интервалы времени. Подразумевалось, что при снижении или увеличении вязкости масла разительно изменится распространение масляного пятна на бумаге. Однако в результате проведения ряда экспериментов разница между рабочими маслами и свежим оказалась незначительной и зависела от множества факторов, одним из которых является температура окружающей среды. После выявления такого значительного влияния температуры на показатель вязкости проведен эксперимент, в котором определена степень влияния температуры смазочного материала на вязкость и получена более корректная картина при проведении анализа смазки. Следующим методом контроля состояния смазки было нанесение смазочного материала на лист бумаги, расположенный под определенными углами и за указанное время был измерен пройденный путь масляной капли. Данный метод показал неожиданные результаты и должен быть рассмотрен более подробно при изменении входных параметров.

Ключевые слова: индустриальное масло, кинематическая вязкость, триботехнические свойства, хроматографический метод, визуальный контроль, вискозиметр, масляное пятно.

Стародубцев Борис Игоревич (Пермь, Россия) – кандидат техничес­ких наук, доцент кафедры «Оборудование и автоматизация химических производств» Пермского национального исследовательского политех­нического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: bistarodubcev@pstu.ru).

Сидоров Владимир Анатольевич (Донецк, ДНР, Россия) – доктор технических наук, доцент, профессор кафедры «Механическое оборудование заводов черной металлургии» им. проф. Седуша В.Я. Донецкого национального технического университета (83001, г. Донецк, ул. Артема, 58, e-mail: sidorov_va58@mail.ru).

1. Седуш В.Я. Надежность. Ремонт и монтаж металлургических машин: учеб. – 2-е изд., перераб. и доп. – Киев: Донецк: Вища школа, 1981. – 263 с.

2. Кудрявцев В.Н. Детали машин: учеб. – Л.: Машиностроение: Ленингр. отд-ние, 1980. – 464 с.

3. Топлива, смазочные материалы, технические жидкости. Ассортимент и применение: справ. / А.Г. Анисимов, К.М. Бадыштова, С.А. Бнатов [и др.]. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Техинформ, 1999. – 596 с.

4. Епифанцев Ю.А. Эксплуатация и организация ремонтов металлургического оборудования: учеб. пособие. – М.: Юрайт, 2023. – 160 с.

5. Гаркунов Д.H., Корник H.H. Виды трения и износа. Эксплуатационные повреждения деталей и машин. – M.: МСХА, 2003. – 344 с.

6. Костецкий Б.И. Трение, смазка и износ в машинах. – Киев: Техника, 1970. – 396 с.

7. Дроздов Ю.Н., Павлов В.Г., Пучков В.Н. Трение и износ в экстремальных условиях: справ. – М.: Машиностроение, 1986. – 224 с.

8. Fhoenes H.W., Baner K., Herman P. Evfahrungen mit der Vickers – Emgelse – uenpumpe // Schiertechnik Tribologie. – 1978. – № 4, August. S9.

9. Исследование противоизносных свойств масел серия ИГП с памятью пластичных насосов / С.В. Венцель, Г.Ф. Ливода [и др.] // Трение и износ. – 1982. – Т. 3, № 6. – С. 1031–1035.

10. Лопятко О.П., Арсенов В.Б. Методика оценки противоизносных свойств рабочих жидкостей объемных гидроприводов машин / Ин-т проблем надежности и долговечности машин АН БССР. – Минск, 1975. – 47 с.

11. Правила технической эксплуатации механического оборудования непрерывных широкополосных станов горячей прокатки / В.М. Натыкин
[и др.]. – Днепропетровск: Областная книжная типография, 1982. – 231с.

12. ГОСТ 11063–77. Масла моторные с присадками. Метод определения стабильности по индукционному периоду осадкообразования. – М., 1977.

13. Розенберг Ю.А. Эксплуатационные свойства смазочных материалов и их оценка // Вестник машиностроения. – 1975. – № 8. – С. 42–49.

14. Диагностика состояния моторного масла [Электронный ресурс]. – URL: https://autogener.ru/maslo/opredelit-sostoyanie-masla.php (дата обращения: 16.10.2023).

15. Булавка Ю.А., Мелешко А.В. Анализ эффективности экспресс-тес­тов для определения срока замены отработанного моторного масла // Вестник Полоцкого государственного университета. Серия В. – 2023. – № 1. – С. 100–107.

16. Капельный тест моторного масла на бумаге [Электронный ресурс]. – URL: https://mirsmazok.ru/motornye-masla/kapelnyy-test-motornogo-masla-na-bumage/ (дата обращения: 16.10.2023).

17. Розбах О.В. Экспресс-диагностика качества высокощелочных моторных масел способом «капельной пробы»: дис. … канд. техн. наук: 05.20.03. – Омск, 2006. – 137 с.

18. Пат. 2057326 С1 Рос. Федерация, МПК G01N 25/02. Способ определения термоокислительной стабильности смазочных материалов / Б.И. Ковальский, Л.Н. Деревягина, И.А. Кириченко. – Опубл. 27.03. 1996. – Бюл. № 9.

19. А.с. 113465 СССР, G01N 33/30. Метод оценки термической стабильности смазочных масел / К.К. Папок. – Опубл. 01.01.1958.

20. Зависимость вязкости и плотности моторных масел от температуры / А.Н. Рыхлик, И.Д. Данцевич, И.В. Закревский, В.К. Корнеева // Техсервис – 2019: материалы науч.-практ. конф. студ. и магистрантов / БГАТУ. – Минск, 2019. – С. 94–98.