ВЕСТНИК
ПЕРМСКОГО НАЦИОНАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА | ||
Разработка способа снижения антипитательных факторов и ингибиторов пищеварительных ферментов соевого белка С.Б. Чачина, М.А. Шадрин, Е.П. Денисова Получена: 29.07.2024 Рассмотрена: 02.08.2024 Опубликована: 09.10.2024 ![]() Аннотация:
Рассмотрены различные методы обработки сои, направленные на снижение активности антипитательных веществ. Кроме того, проведен ряд экспериментов, направленный на изучение эффективности данных методов. В ходе исследования проанализированы 12 наиболее эффективных методов обработки соевого белка для очистки от антипитательных факторов и ингибиторов пищеварительных ферментов (автоклавирование, термическая обработка, обработка УФ, ультразвуком, СВЧ, экстракция метанолом, ферментативный гидролиз и обработка ионообменной смолой). Высокий уровень активности амилазы отмечен в образце с добавлением ионообменной смолы. При термической обработке 232 °С в течение 10 мин и обработке ультразвуком также был выявлен достаточно высокий результат (0,191). Высокий уровень активности пепсина отмечен в образцах, где соя подвергалась обработке трипсином, ионообменной смолой, пепсином и химотрипсином. Высокий уровень активности трипсина отмечен при обработке ионообменной смолой, а также активность ингибиторов трипсина значительно снизилась при обработке ферментами. Максимальные результаты активности химотрипсина выявлены в образцах «ионообменная смола»; «обработка трипсином»; «обработка химотрипсином»; «обработка трипсином» и «автоклав сухой». Значительное снижение концентрации фитина отмечалось при обработке СВЧ 12 мин, автоклав сухой и термообработке 232 °С 10 мин. Минимальные показатели активности уреазы отмечены в вариантах «ионообменная смола», в данных вариантах активность уреазы равна 0. Значительное снижение активности уреазы отмечено при обработке УФ. Ключевые слова: антипитательные факторы, соя, ферменты, амилаза, пепсин, трипсин, химотрипсин, фитин, уреаза. Сведения об авторах:
Чачина Светлана Борисовна (Омск, Российская Федерация) – канд. биол. наук, доцент кафедры «Биотехнология, технология общественного питания и товароведение» Омского государственного технического университета (644050, г. Омск, пр. Мира, 11, e-mail: ksb3@yandex.ru). Шадрин Максим Александрович (Омск, Российская Федерация) – канд. техн. наук, доцент кафедры «Биотехнология, технология общественного питания и товароведение» Омского государственного технического университета (644050, г. Омск, пр. Мира, 11, e-mail: shadrin_maxim@list.ru). Денисова Елизавета Павловна (Омск, Российская Федерация) – магистрант, кафедра «Биотехнология, технология общественного питания и товароведение» Омского государственного технического университета (644050, г. Омск, пр. Мира, 11, e-mail: liza.chachina@yandex.ru). Список литературы: 1. Арабаджаев, С.Д. Соя / С.Д. Арабаджаев, А. Ваташки, К. Горанова. – М.: Колос, 1981. – 200 с. 2. Абрамов, Н.И. Применение сои в мясоперерабатывающей промышленности / Н.И. Абрамов, М.И. Редька // Перспективы производства и переработки сои в Амурской области: материалы науч.-практ. конф. – Благовещенск, 1998. – С. 80–81. 3. Velasquez, M.T. Role of dietary soy protein in obesity / M.T. Velasquez, S.J. Bhathena// International journal of medical sciences. – 2007. – Vol. 4. – P. 72–82. DOI: 10.7150/ijms.4.72 4. Xiao, C.W. Health effects of soy protein and isoflavones in humans / C.W. Xiao // The Journal of Nutrition. – 2008. – Vol. 138. – P. 1244–1249. DOI: 10.1093/jn/138.6.1244S 5. Protein quality and identification of the storage protein subunits of tofu and null soybean genotypes, using amino acid analysis, one- and two-dimensional gel electrophoresis, and tandem mass spectrometry / C.G. Zarkadas, C. Gagnon, V. Poysa [et al.] // Food Research International. – 2007. – Vol. 40, № 1. – P. 111–128. DOI: 10.1016/j.foodres.2006.08.005 6. Clarke, E.J. Developments in plant breeding for improved nutritional quality of soya beans. I. Protein and amino acid content / E.J. Clarke, J. Wiseman // The Journal of Agricultural Science. – 2000. – Vol. 134. – P. 111–124. DOI: 10.1017/S0021859699007431 7. Singh, B.P. Functional significance of bioactive peptides derived from soybean / B.P. Singh, S. Vij, S. Hati // Peptides. – 2014. – Vol. 54. – P. 171–179. DOI: 10.1016/j.peptides.2014.01.022 8. Kostelac, D. Phytoestrogens modulate binding response of estrogen receptors alpha and beta to the estrogen response element / D. Kostelac, G. Rechkemmer, K. Briviba // Journal of Agricultural and Food Chemistry. – 2003. – Vol. 51. – P. 7632–7635. DOI: 10.1021/jf034427b 9. Kelly, L.A. Phytoestrogens activate the estrogen receptor in HepG2 cells / L.A. Kelly // Methods in molecular biology. – 2016. – Vol. 1366. – P. 445–455. DOI: 10.1007/978-1-4939-3127-9_35 10. Soy isoflavones as safe functional ingredients / W.O. Song, O.K. Chun, I. Hwang [et al.] // Journal of Medicinal Food. – 2007. – Vol. 10, № 4. – P. 571–580. DOI: 10.1089/jmf.2006.0620 11. Soy isoflavone: The multipurpose phytochemical (Review) / Q. Wang, X. Ge, X. Tian [et al.] // Biomedical Reports. – 2013. – Vol. 1, № 5. – P. 697–701. DOI: 10.3892/br.2013.129 12. Cederroth, C.R. Soy, phytoestrogens and metabolism: A review / C.R. Cederroth, S. Nef // Molecular and Cellular Endocrinology. – 2009. – Vol. 304, № 1-2. – P. 30–42. DOI: 10.1016/j.mce.2009.02.027 13. Biological functionality of soyasaponins and soyasapogenols / C. Guang, J. Chen, S. Sang, S. Cheng // Journal of Agricultural and Food Chemistry. – 2014. – Vol. 62, № 33. – P. 8247–8255. DOI: 10.1021/jf503047a 14. Lammi, C.A. IAVPGEVA, IAVPTGVA, and LPYP, three peptides from soy glycinin, modulate cholesterol metabolism in HepG2 cells through the activation of the LDLR-SREBP2 pathway / C. Lammi, C. Zanoni, A. Arnoldi // Journal of Functional Foods. – 2015. – Vol. 14. – P. 469–478. DOI: 10.1016/j.jff.2015.02.021 15. Antidiabetic effects of fermented soybean products on type 2 diabetes / D.Y. Kwon, J.W. Daily III, H.J. Kim, S. Park // Nutrition Research. – 2010. – Vol. 30, № 1. – URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0271531 16. Potential health benefits of lunasin: A multifaceted soy-derived bioactive peptide / V.K. Lule, S. Garg, S.D. Pophaly [et al.] // Journal of Food Science. – 2015. – Vol. 80, № 3. – URL: https://ift.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1750-3841.12786 (accessed 16 July 2024). DOI: 10.1111/1750-3841.12786 17. Analysis of soybean protein-derived peptides and the effect of cultivar, environmental conditions, and processing on lunasin concentration in soybean and soy products / W. Wang, V.P. Dia, M. Vasconez [et al.] // Journal of AOAC International. – 2008. – Vol. 91, № 4. – P. 936–946. DOI: 10.1093/jaoac/91.4.936 18. Wang, W. A new frontier in soy bioactive peptides that may prevent age-related chronic diseases / W. Wang, E.G. De Mejia // Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. – 2005. – Vol. 4, № 4. – P. 63–78. DOI: 10.1111/j.1541-4337.2005.tb00075.x 19. Bioactive peptides derived from food proteins preventing lifestyle-related diseases / M. Yoshikawa, H. Fujita, N. Matoba [et al.] // Biofactors. – 2000. – Vol. 12, № 1-4. – P. 143–146. DOI: 10.1002/biof.5520120122 20. Кисиль, Н.Н. Исследование процессов ионообменного выделения и очистки аминокислот из гидролизатов кератина: 02.00.11: дис. … канд. хим. наук / Н.Н. Кисиль. – М., 2001. – 212 с 21. Мендельсон, Г.И. Значение соевых белковых продуктов в питании человека / Г.И. Мендельсон // Пищевая промышленность. – 2004. – № 6. – С. 90–91.
22. Чернышева, А.Н. Обоснование технологии модификации белкового растительного сырья и комбинированных продуктов на его основе для общественного питания: 05.18.07, 05.18.15: дис. … канд. техн. наук / А.Н. Чернышева. – Владивосток, 2005. – 204 с. 23. Raboy, V. Myo-Inositol-1,2,3,4,5,6-hexakisphosphate / V. Raboy // Phytochemistry. – 2003. – Vol. 64, № 6. – P. 1033–1043. DOI: 10.1016/S0031-9422(03)00446-1 24. Phytate in foods and significance for humans: food sources, intake, processing, bioavailability, protective role and analysis / U. Schlemmer, W. Frølich, R.M. Prieto, F. Grases // Molecular Nutrition & Food Research. – 2009. – Vol. 53, № 2. – 330–375. DOI: 10.1002/mnfr.200900099 25. Marolt, G. Analytical methods for determination of phytic acid and other inositol phosphates: a review / G. Marolt, M. Kolar // Molecules. – 2020. – Vol. 26, № 1. – P. 174–202. DOI: 10.3390/molecules26010174 26. Применение ударно-активаторно-дезинтеграторной обработки (уда-обработки) для подготовки зернового сырья при конструировании продуктов питания с повышенной усвояемостью / Е.А. Самоделкин, Н.В. Баракова, Я.И. Дегтяренко, В.Е. Мартыненко // Низкотемпературные и пищевые технологии в XXI веке: материалы VII Междунар. науч.-техн. конф.: в 2 т. – СПб.: Университет ИТМО, 2015. – Т. 2. – С. 247–250. – EDN VKLGSD. 27. Phytic acid added to white-wheat bread inhibits fractional apparent magnesium absorption in humans / T. Bohn, L. Davidsson, T. Walczyk, R.F. Hurrell // The American Journal of Clinical Nutrition. – 2004. – Vol. 79, № 3. – P. 418–423. DOI: 10.1093/ajcn/79.3.418 28. Горб, С.С. Removal of anti-nutritional substances soy beans by extrusion and microwave processing / С.С. Горб, Г.Г. Класнер // Современный научный вестник. – 2016. – Т. 11, № 1. – С. 94–97. – EDN WXEAHX. 29. Чернов, Д.С. Исследование технологических параметров обработки соевых бобов для получения качественных кормов / Д.С. Чернов, А.М. Шувалов, А.Н. Машков // Наука в Центральной России. – 2019. – № 5 (41). – С. 34–40. 30. Reductions of anti-nutritional factors of germinated soybeans by ultraviolet and infrared treatments for snack chips preparation / E. Maetens, N. Hettiarachchy, K. Dewettinck, R. Horax [et al.] // LWT. – Vol. 90. – P. 513–518. DOI: 10.1016/j.lwt.2018.01.001 31. Mechanism of low-frequency and high-frequency ultrasound-induced inactivation of soy trypsin inhibitors / Y. Wu, W. Li, G.J.O. Martin, M. Ashokkumar // Food Chemistry. – 2021. – Vol. 360. – URL: https://www.sciencedirect.com/ 32. Oyedeji, A.B. Potential for enhanced soy storage protein breakdown and allergen reduction in soy-based foods produced with optimized sprouted soybeans / A.B. Oyedeji, J.J. Mellem, O.A. Ijabadeniyi // LWT. – 2018. – Vol. 98. – P. 540–545. DOI: 10.1016/j.lwt.2018.09.019 33. Влияние ферментации на функциональные свойства целлюлозы из оболочки сои / Н.С. Евдокимов, Е.С. Сахарова, О.В. Малий [и др.] // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Химическая технология и биотехнология. – 2023. – № 4. – С. 19–33. DOI: 10.15593/2224-9400/2023.4.02 34. Пат. 2085088 Рос. Федерация, МПК6 А23L1/18, F26B3/30, F26B3/347. Способ тепловой обработки зерновых продуктов электрофизическими методами / И.М. Чекрыгина, А.Ф. Носовец, В.М. Пахомов [и др.]; Таганрог. науч.-исслед. ин-т связи. – № 95100666/13; заявл. 11.01.1995; опубл. 11.01.1995. – URL: https://patents.google.com/patent/RU2085088C1/ru (дата обращения: 16.07.2024). 35. Пат. 2246225 Рос. Федерация, МПК7 А23L1/20, А23J3/16. Способ влаготепловой обработки сои / И.Д. Тменов, Р.Б. Темираев, Т.Х. Кабалоев, А.А. Столбовская; Северо-Кавказ. горно-металлург. ин-т. – № 2003123642/13; заявл. 25.07.20223; опубл. 20.02.2005. – URL: https://poleznayamodel.ru/ Разработка биопрепаратов для технологии биовыщелачивания меди, железа и марганца из руд С.Б. Чачина, А.Е. Маковец, Е.П. Денисова Получена: 29.07.2024 Рассмотрена: 02.08.2024 Опубликована: 09.10.2024 ![]() Аннотация:
В ходе исследования были выделены 7 штаммов микроорганизмов, способных к биовыщелачиванию железа, марганца, меди. К выщелачиванию железа способны Lysinibacillus fusiformis, Achromobacter denitrificans, марганца Bacillus megaterium, Achromobacter xylosoxidans, меди Bacillus cereus, Bacillus simplex и серы Sulfobacillus. Проанализированы биохимические свойства микроорганизмов (сахаролитические, протеолитические, ферменты). Определена способность отдельных штаммов к выщелачиванию меди, железа, марганца. Подобраны питательные среды для оптимизации проведения бактериального выщелачивания металлов из обедненных металлических руд и отходов металлургической промышленности. Получены микробиологические препараты, содержащие в своем составе ионы металлов, переведенные в раствор путем бактериального выщелачивания концентраций выделенных ионов металлов микробиологическим препаратом. Наибольшая эффективность выщелачивания железа из минерала FeMn отмечена у бактерии Lysinibacillus fusiformis, из минерала FeMnSi – Bacillus megaterium. Наибольшая эффективность выщелачивания меди во всех образцах медьсодержащей руды Bacillus cereus. Наибольшая эффективность выщелачивания марганца из минералов FeMn и FeMnSi отмечена у бактерии Achromobacter xylosoxidans, из минерала Mn40% – Bacillus simplex. Наибольшая эффективность выщелачивания железа из проб с марганцевой средой из минерала «FeMn» отмечена у бактерии Achromobacter xylosoxidans, из минералов Mn40% и FeMnSi – у бактерии Bacillus megaterium. Массовое содержание выделенных ионов железа общего в растворе с марганцевой средой оказалось больше, чем в растворе со средой для выделения железа в среднем на 195 %, а массовое содержание выделенных ионов железа (III) меньше на 20 %. Ключевые слова: бактериальное выщелачивание, медь, железо, марганец. Сведения об авторах:
Чачина Светлана Борисовна (Омск, Российская Федерация) – канд. биол. наук, доцент кафедры «Биотехнология, технология общественного питания и товароведение» Омского государственного технического университета (644050, г. Омск, пр. Мира, 11; e-mail: ksb3@yandex.ru). Маковец Алина Евгеньевна (Омск, Российская Федерация) – магистрант кафедры «Биотехнология, технология общественного питания и товароведение» Омского государственного технического университета (644050, г. Омск, пр. Мира, 11). Денисова Елизавета Павловна (Омск, Российская Федерация) – магистрант, сотрудник кафедры «Биотехнология, технология общественного питания и товароведение» Омского государственного технического университета (644050, г. Омск, пр. Мира, 11; e-mail: liza.chachina@yandex.ru). Список литературы: 1. Каравайко, Г.И. Биогеотехнология металлов // Экология микро-организмов / Г.И. Каравайко; под ред. А.И. Нетрусова. – М.: Академия, 2004. – С. 199–220. Влияние кислорода на кинетику культивирования зооглеи Medusomyces Gisevi Л.В. Волкова, В.В. Вигуляр, А.А. Дулькевич, Р.Г. Волков Получена: 01.08.2024 Рассмотрена: 05.08.2024 Опубликована: 09.10.2024 ![]() Аннотация:
Для промышленного культивирования гриба Medusomuces Gisevi требуется особенная технология культивирования в оптимальных условиях. Для того чтобы определить такие условия, необходимо обязательное изучение кинетики протекания процессов в культуральной жидкости, химический состав которой постоянно меняется во времени. По кинетике изменения концентрации растворенного кислорода и рН культуральной жидкости можно определить переход от одной стадии к другой. Поэтому данная проблема требует разработки специальной технологии культивирования в оптимальных условиях. Для использования гриба на бытовом уровне эти требования не значительны и не важны. Субстрат готовили следующим образом: в предварительно прокипяченную охлажденную до температуры менее 30 °С воду вносили различные начальные концентрации фруктозы (25 и 50 г/л) и 3 г листового черного чая, в емкость помещали мицелий гриба Medusomyces Gisevi. Культивирование проводили в стеклянном культиваторе емкостью 1,5 л при температуре 23–25 °С. Перед началом процесса культивирования субстрата провели измерения следующих показателей: концентрацию растворенного кислорода, используя прибор ЭКСПЕРТ–009, рН, титруемую кислотность. В ходе экспериментальных исследований была установлена зависимость исходной концентрации углеводной составляющей субстрата и конечной кислотности продукта, при этом она близка к нейтральной среде. В результате проведенного эксперимента установлено, что скорость потребления кислорода и рН резко возрастает до максимума в течение первых суток проведения процесса. Далее концентрация кислорода постепенно снижается шестым–седьмым суткам, а величина pH снижается уже ко вторым суткам. Таким образом, оптимизирована технология культивирования зооглеи с направлением снижения уровня сахара в растворе. Ключевые слова: зооглеи, фруктоза, потребление кислорода зооглеей, культивирование гриба Medusomyces Gisevi, культуральная жидкость, биологически активные вещества, высокая и низкая степень диссоциации, кинетика, чайный настой. Сведения об авторах:
Волкова Лариса Владимировна (Пермь, Российская Федерация) – профессор кафедры «Охрана окружающей среды», Пермский национальный исследовательский политехнический университет (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: wolkowalw@mail.ru). Вигуляр Валерия Павловна (Пермь, Российская Федерация) – магистрант кафедры «Охрана окружающей среды», Пермский национальный исследовательский политехнический университет (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: viguliar.valeria@yandex.ru). Дулькевич Анна Алексеевна (Пермь, Российская Федерация) – магистрант кафедры «Химия и биотехнологии», Пермский национальный исследовательский политехнический университет (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29). Волков Роман Геннадьевич (Пермь, Российская Федерация) – магистрант кафедры «Охрана окружающей среды», Пермский национальный исследовательский политехнический университет (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29). Список литературы: 1. Метабиотики как естественное развитие пробиотической концепции / М.Д. Ардатская, Л.Г. Столярова, Е.В. Архипова, О.Ю. Филимонова // Трудный пациент. – 2017. – Т. 15, № 6–7. – С. 35. 2. Ардатская, М.Д. Клиническое значение короткоцепочечных жирных кислот при патологии желудочно-кишечного тракта: автореф. дис. … д-ра мед. наук: 14.00.05 / М.Д. Ардатская. – М., 2003. – 233 с. 3. Ардатская, М.Д. Пробиотики, пребиотики и метабиотики в коррекции микроэкологических нарушений кишечника / М.Д. Ардатская // Медицинский совет. – 2015. – № 13. – С. 94–99. 4. Васильев, Н.Н. Моделирование процессов микробиологического синтеза / Н.Н. Васильев, В.А. Амбросов, А.А. Складнев. – М.: Лесн. пром-сть, 1975. – 341 с. 5. Виноградова, А.А. Лабораторный практикум по общей технологии пищевых производств / А.А. Виноградова, Г.М. Мелькина, Л.А. Фомичева. – M.: Агропромиздат, 1991. – 335 с. 6. Головинская, О.В. Математическая модель процесса развития чайного гриба Medusomuces Gisevi / О.В. Головинская // Биотехнологии и ресурсосберегающие инженерные системы: сб. тез. докл. конгр. молодых ученых. – 2013. – Вып. 4. – С. 41–42. 7. Даниелян, Л.Т. Чайный гриб и его биологические особенности / Л.Т. Даниелян. – М.: Медицина, 2005. – 83 с. 8. Исмаилова, Ю.Н. Влияние кислорода на кинетику культивирования чайного гриба Medusomuces Gisevi / Ю.Н. Исмаилова. – СПб., 2016. – 161 с. 9. ОФС.1.7.2.0008.15. Определение концентрации микробных клеток // Государственная фармакопея Российской Федерации. – XIII изд. – Т. II. – М., 2015. – 1003 с. 10. Тишин, В.Б. Культивирование микроорганизмов. Кинетика, гидродинамика, тепломассообмен / В.Б. Тишин. – СПб., 2012. – 180 с. 11. Тишин, В.Б. Эксперимент и поиск математических моделей кинетики биологических процессов: учеб. пособие / В.Б. Тишин, О.В. Головинская. – СПб., 2015. – 108 с. 12. Прунтова, О.В. Лабораторный практикум по общей микробиологии / О.В. Прунтова, О.Н. Сахно. – Владимир: Изд-во ВлГУ, 2005. – 76 с. 13. Федорова, Р.А. Хлеб функционального назначения с добавкой настоя чайного гриба / Р.А. Федорова, О.В. Головинская // Хлебопечение России. – 2011. – № 6. – С. 22–23. 14. Юркевич, Д.И. Medusomyces (гриб чая): научная история, состав, физиология, и метаболизм / Д.И. Юркевич, В.П. Кутюшенко // Биофизика. – 2002. – № 6. – С. 1116–1129. 15. Hypoglycemic and antilipidemic properties of kombucha tea in alloxan-induced diabetic rats / B. Hargafi, F. Jaouadi, A. Ayadi, E. Elfeki, E. Ammar // Alternative Medicine Review. – 2012. – No. 12. – Р. 63. 16. Cvetkoviс, D.D. Antimicrobial activitiof kombucha made from Rtanj tea / D.D. Cvetkoviс, S.L. Markov, A. Veliсanski // Hemijska Industrija. – 2005. – № 59. – P. 248. Влияние добавки бериллия на анодную устойчивость свинцового баббита Б(PbSb15Sn10) в среде водного раствора NaCl И.Н. Ганиев, Р.З. Махмадуллоев, Х.М. Ходжаназаров, И.Т. Амонзода Получена: 11.06.2024 Рассмотрена: 05.08.2024 Опубликована: 09.10.2024 ![]() Аннотация:
В зависимости от своих индивидуальных свойств каждая разновидность баббита применяется строго в определенных механизмах и машинах. Все они применяются для заливки боковых стенок вала крепления подшипника. Это помогает значительно снизить коэффициент трения, препятствующий нормальному вращению подшипника. Обладая относительно невысокой температурой плавления, удается получить хороший эффект при постепенном притирании вращающихся деталей. Он позволяет значительно снизить износ новых элементов подшипников и повысить их срок службы. Кроме этого, при вращении подшипника в баббите образовываются микроканалы. Через них улучшается смазка всех вращающихся деталей. Хорошая сопротивляемость коррозии позволяет применять эти виды баббитов в условиях высокой влажности и даже в воде. Коррозия металлов считается одной из главных проблем для безотказной работы любого механизма. Из-за сброса химических веществ в окружающей среды детали машин подвергаются воздействием коррозионной активности этой среды. Одним из способов защиты от такой активности является применение новых сплавов на основе свинца. В работе приведены результаты экспериментального исследования анодного поведения свинцового баббита Б(PbSb15Sn10), легированного бериллием от 0,1 до 2,0 мас. %, в среде водного раствора NaCl. Показано, что добавка бериллия уменьшает скорость коррозии свинцового баббита Б(PbSb15Sn10) на 20–30 %. С ростом концентрации бериллия в исходном сплаве потенциалы коррозии, питтингообразования и репассивации смещаются в положительную область значений. Увеличение концентрации хлорид-иона в растворе NaCl способствует росту скорости коррозии сплавов, что сопровождается смещением в отрицательную область основных электрохимических потенциалов сплавов. Ключевые слова: свинцовый баббит Б(PbSb15Sn10), бериллий, водный раствор NaCl, анодное поведение, потенциостатический метод, скорость коррозии, ток коррозии. Сведения об авторах:
Ганиев Изатулло Наврузович (Душанбе, Республика Таджикистан) – академик, доктор химических наук, профессор кафедры «Технология химических производств», Таджикский технический университет им. акад. М.С. Осими (Республика Таджикистан, 734042, г. Душанбе, пр. Академиков Раджабовых, 10; e-mail: ganievizatullo48@gmail.com). Махмадуллоев Рахмонали Зафарович (Душанбе, Республика Таджикистан) – ассистент кафедры «Технология, машины и оборудование полиграфического производства», Таджикский технический университет им. акад. М.С. Осими (Республика Таджикистан, 734042, г. Душанбе, пр. Академиков Раджабовых, 10; e-mail: male_lion94@mail.ru). Ходжаназаров Хайрулло Махмудхонович (Душанбе, Республика Таджикистан) – кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры «Метрология, стандартизация и сертификация» Таджикского технического университета им. акад. М.С. Осими (Республика Таджикистан, 734042, г. Душанбе, пр. Академиков Раджабовых, 10; e-mail: khayrullo.khodzhanazarov@bk.ru). Амонзода Илхом Темур (Душанбе, Республика Таджикистан) – доктор технических наук, доцент кафедры «Технология машиностроение, металлорежущие станки и инструмента» Таджикского технического университета им. акад. М.С. Осими (Республика Таджикистан, 734042, г. Душанбе, пр. Академиков Раджабовых, 10; e-mail: ilhomamonov@mail.ru). Список литературы: 1. Александров, В.М. Материаловедение и технология конструкци-онных материалов: учеб. пособие. – Ч. 1. Материаловедение / В.М. Алек-сандров; Северный (Арктический) федер. ун-т. – Архангельск, 2015. – 327 с. Кинетика окисления алюминиевого проводникового сплава E-AlMgSi («алдрей»), модифицированного таллием И.Н. Ганиев, Ф.А. Алиев, Р.Д. Исмонов, Н.Ф. Иброхимов, Н.Ш. Вазиров Получена: 29.07.2024 Рассмотрена: 05.08.2024 Опубликована: 09.10.2024 ![]() Аннотация:
Алюминий и его сплавы широко применяют в электротехнике в качестве проводникового и конструкционного материала. Как проводниковый материал алюминий характеризуется высокой электро- и теплопроводностью (после меди максимальный уровень среди всех технически применяемых металлов). Алюминий также отличается малой плотностью, высокой коррозионной стойкостью в атмосферных условиях, высокой стойкостью против воздействия химических веществ. Другим преимуществом алюминия является то, что его отличает нейтральное поведение по отношению к изоляционным материалам, например к маслам, лакам и термопластам, в том числе при повышенных температурах. Алюминий отличает от других металлов его малая магнитная восприимчивость, а также образование неэлектропроводного, легко устранимого порошкообразного продукта (Al2O3) в электрической дуге. Влияние примесей на электросопротивление алюминия хорошо изучено. Известно, что проводимость алюминия составляет 65,45 % от проводимости меди. Прочность алюминиевых проводов при растяжении – 150–170 мПа, что составляет при равной проводимости порядка 65 % прочности медного провода. Такая прочность алюминиевых проводов, достаточная для выдерживания собственного веса, может оказаться недостаточной при перегрузке снегом, льдом или ветром. Одним из путей увеличения прочности алюминиевых проводов является применение сплавов, имеющих повышенную прочность при достаточно высокой проводимости, например сплава E-AlMgSi («алдрей»). Основной упрочнитель сплава E-AlMgSi («алдрей») – это фаза Mg2Si, которая придает алюминию высокие механические свойства. В работе представлены результаты исследования кинетики высокотемпературного окисления алюминиевого проводникового сплава E-AlMgSi («алдрей»), легированного таллием. Методом термогравиметрии показано, что добавка таллия и температура увеличивают окисляемость сплава E-AlMgSi («алдрей»). При легировании таллием кажущаяся энергия активации процесса окислении сплавов уменьшается с 128,5 до 84,1 кДж/моль. Установлен механизм окисления сплавов. Ключевые слова: алюминиевый сплав E-AlMgSi («алдрей»), термогравиметрический метод, скорость окисления, кажущаяся энергия активации. Сведения об авторах:
Ганиев Изатулло Наврузович (Душанбе, Республика Таджикистан) – академик Национальной академии наук Таджикистана, доктор химических наук, профессор кафедры «Технология химических производств» Таджикского технического университета им. акад. М.С. Осими (734042, г. Душанбе, пр. Академиков Раджабовых, 10, e-mail: ganievizatullo48@gmail.com). Алиев Фирдавс Алиевич (Душанбе, Республика Таджикистан) – кандидат технических наук, и.о. доцента кафедры «Основания, фундаменты и подземные сооружения» Таджикского технического университета им. акад. М.С. Осими (734042, г. Душанбе, пр. Академиков Раджабовых, 10, e-mail: firdavs.aliev.2016@mail.ru). Исмонов Рустам Довудович (Душанбе, Республика Таджикистан) – кандидат технических наук, доцент кафедры «Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструменты» Таджикского технического университета им. акад. М.С. Осими (734042, г. Душанбе, пр. Академиков Раджабовых, 10, e-mail: ird-78@mail.ru). Иброхимов Насимжон Файзуллоевич (Душанбе, Республика Таджикистан) – кандидат технических наук, доцент кафедры «Материаловедение, металлургические машины и оборудования» Таджикского технического университета им. акад. М.С. Осими (734042, г. Душанбе, пр. Академиков Раджабовых, 10, e-mail: ibrohimovnasim3@gmail.com). Вазиров Назир Шамирович (Душанбе, Республика Таджикистан) – кандидат технических наук, и.о. доцент кафедры «Материаловедение, металлургические машины и оборудования» Таджикского технического университета им. акад. М.С. Осими (734042, г. Душанбе, пр. Академиков Раджабовых, 10, e-mail: nazirvazirov@gmail.com). Список литературы: 1. Усов, В.В. Проводниковые, реостатные и контактные материалы. Материалы и сплавы в электротехнике: в 2 т. / В.В. Усов, А.С. Займовский. – М.-Л.: Госэнергоиздат, 1957. – Т. 2. – 184 с. 2. Дриц, М.Е. Алюминиевые сплавы: свойства, обработка, применение / М.Е. Дриц; под ред. Л.Х. Райтбарга. – М.: Металлургия, 1979. – 680 с. 3. Промышленные алюминиевые сплавы: справочник / С.Г. Алиева, М.Б. Альтман, С.М. Амбарцумян [и др.]; под ред. Ф.И. Квасова, И.Н. Фридляндера. – М.: Металлургия, 1984. – 528 с. 4. Металловедение алюминия и его сплавов / А.И. Беляев, О.С. Бочвар, Н.Н. Буйнов [и др.]; под ред. И.Н. Фридляндера. – М.: Металлургия, 1983. – 280 с. 5. Кеше, Г. Коррозия металлов / Г. Кеше. – М.: Металлургия, 1984. – 400 с. 6. Постников, Н.С. Коррозионностойкие алюминиевые сплавы / Н.С. Постников. – М.: Металлургия, 1976. – 301 с. 7. Кинетика окисления сплава Al+6%Li, модифицированного лантаном, в твердом состоянии / Ш.А. Назаров, И.Н. Ганиев, И. Калляри, А.Э. Бердиев, Н.И. Ганиева // Металлы. – 2018. – № 1. – С. 34–40. 8. Норова, М.Т. Кинетика окисления сплава АMг0.2 с лантаном, празеодимом и неодимом, в твердом состоянии / М.Т. Норова, И.Н. Ганиев, Б.Б. Эшов // Известия Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета). – 2018. – № 44. – С. 35–39. 9. Кинетика окисления сплава Al+6 %Li, модифицированного церием / Ш.А. Назаров, И.Н. Ганиев, Б.Б. Эшов, Н.И. Ганиева // Металлы. – 2018. – № 3. – С. 33–38. 10. Кинетика окисления сплава Al+1%Be, легированного галлием, в твердом состоянии / Р.Д. Исмонов, И.Н. Ганиев, Х.О. Одиназода, А.М. Сафаров, Х.Х. Азимов // Вестник Таджикского национального университета. – 2017. – № 1/3. – С. 134–138. 11. Кинетика окисления алюминиевого сплава АК12М2, модифицированного барием, в твердом состоянии / Ф.Ш. Зокиров, И.Н. Ганиев, М.М. Сангов, А.Э. Бердиев // Известия Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета). – 2020. – № 55 (81). – С. 28–33. 12. Ганиев, И.Н. Влияние добавок натрия на кинетику окисления свинцового баббита PbSb15Sn10Na в твердом состоянии / И.Н. Ганиев, Х.М. Ходжаназаров, Ф.К. Ходжаев // Журнал физической химии. – 2023. – № 2. – С. 216–222. 13. Сафаров, А.М. Влияние лантана на кинетику окисления сплава Al+1%Ве / А.М. Сафаров // Становление современной науки. – 2011. – 14. Кинетика окисления алюминиевого сплава АБ1 (Al+1%Be) с индием в твердом состоянии / Р.Д. Исмонов, И.Н. Ганиев, Х.О. Одиназода, А.М. Сафаров // Политехнический вестник. Инженерные исследования. ТТУ. – 2020. – № 1 (49). – С. 99–104. 15. Кинетика окисления алюминиевого сплава АБ1 (Al+1%Вe) с таллием в твердом состоянии / Р.Д. Исмонов, И.Н. Ганиев, Х.О. Одиназода, А.М. Сафаров // Политехнический вестник. Инженерные исследования. ТТУ. – 2020. – № 3 (51). – С. 47–53. 16. Кинетика окисления свинцового баббита БЛи (PbSb15Sn10Li), модифицированного литием, в твердом состоянии / И.Н. Ганиев, Х.М. Ходжаназаров, Х.О. Одиназода, Ф.К. Ходжаев // Металлы. – 2023. – № 2. – С. 93–99. 17. Мальцев, М.В. Модификаторы структуры металлов и сплавов / М.В. Мальцев. – М.: Металлургия, 1964. – 238 с. Влияние добавок индия на температурную зависимость теплоемкости и изменений термодинамических функции алюминиевого сплава АЖ5К10 И.Н. Ганиев, У.Ш. Якубов, М.Ш. Джураева, Н.И. Ганиева Получена: 11.06.2024 Рассмотрена: 05.08.2024 Опубликована: 09.10.2024 ![]() Аннотация:
Известно, что технический алюминий с повышенным содержанием железа, кремния и других примесей из-за низких эксплуатационных характеристик не может найти применение в промышленности. Отсюда разработка новых составов сплавов на основе такого металла является весьма актуальной задачей. Согласно диаграмме состояния системы Al–Fe–Si, по последним данным, в равновесии с алюминиевым твердым раствором в этой системе находятся две тройные фазы Fe2SiAl8 (α) и FeSiAl5 (β). Третья фаза FeSi2Al4 (γ) присутствует в сплавах, богатых кремнием и четвертая фаза FeSiAl3 (δ), кристаллизуется в сплавах, богатых железом и кремнием. При более высоком содержании железа и кремния имеет место кристаллизация ряда других тройных фаз. Сплав состава АЖ5К10 был принят нами в качестве модельного сплава и подвергался легированию индием. Теплоемкость является важнейшей характеристикой веществ, и по ее изменению от температуры можно определить тип фазового превращения, температуру Дебая, энергию образования вакансий, коэффициент электронной теплоемкости и другие свойства. В настоящей работе теплоемкость алюминиевого сплава АЖ5К10, легированного индием, определялась в режиме охлаждения по известной теплоемкости эталонного образца из меди. Обработкой кривых скорости охлаждения образцов из алюминиевого сплава АЖ5К10, легированного индием, и эталона получены полиномы, описывающие их скорости охлаждения. Далее по экспериментально найденным величинам скоростей охлаждения образцов из сплавов и эталона (зная их массы) были установлены полиномы температурной зависимости их теплоемкости, которые описываются четырехчленным уравнением. При использовании интегралов от удельной теплоемкости были установлены модели температурной зависимости изменения энтальпии, энтропии и энергии Гиббса. Полученные зависимости показывают, что с ростом температуры теплоемкость, энтальпия и энтропия сплавов увеличиваются, а значение энергии Гиббса уменьшается. Добавки индия уменьшают теплоемкость, энтальпию и энтропию исходного сплава АЖ5К10. Величина энергии Гиббса при этом увеличивается. Ключевые слова: алюминий сплав АЖ5К10, индий, теплоемкость, коэффициент теплоотдачи, режим «охлаждения», энтальпия, энтропия, энергия Гиббса. Сведения об авторах:
Ганиев Изатулло Наврузович (Душанбе, Таджикистан) – доктор химических наук, профессор, академик НАН Таджикистана, зав. лабораторией «Коррозионно-стойкие материалы» Института химии им. В.И. Никитина Национальной академии наук Таджикистана (734063, г. Душанбе, пр. Айни, 299/2, е-mail: ganievizatullo48@gmail.com). Якубов Умарали Шералиевич (Душанбе, Таджикистан) – доктор философии по техническим наукам, старший научный сотрудник лаборатории «Коррозионно-стойкие материалы» Института химии им. В.И. Никитина Национальной академии наук Таджикистана (734063, г. Душанбе, пр. Айни, 299/2, е-mail: yakubovumarali@gmail.com). Джураева Мижгона Шералиевна (Душанбе, Таджикистан) – старший научный сотрудник лаборатории «Коррозионно-стойкие материалы» Института химии им. В.И. Никитина Национальной академии наук Таджикистана (734063, г. Душанбе, пр. Айни, 299/2). Ганиева Наргис Изатуллоевна (Душанбе, Таджикистан) – кандидат технических наук, доцент кафедры «Материаловедение, металлургические машины и оборудование» Таджикского технического университета им. М.С. Осими (734042, г. Душанбе, пр. акад. Раджабовых, 10, е-mail: n.ganieva1977@mail.ru). Список литературы: 1. Амонзода, И.Т. Алюминиевый сплав АЖ2.18 с элементами II-IV групп периодической таблицы / И.Т. Амонзода, И.Н. Ганиев. – Душанбе, Технологический университет Таджикистана, 2021. – 272 с. 2. Мондольфо, Л.Ф. Структура и свойства алюминиевых сплавов / Л.Ф. Мондольфо. – М.: Металлургия, 1979. – 640 с. 3. Вол, А.Е. Строение и свойства двойных металлических систем / А.Е. Вол. – М.: Физматгиз, 1959. – Т. 1. – 755 с. 4. Хансен, М. Структуры двойных сплавов / М. Хансен, К. Андерко. – М.: Металлургиздат, 1962. – Т. 1. – 608 с. 5. Эллиот, Р.П. Структуры двойных сплавов / Р.П. Эллиот. – М.: Металлургия, 1970. – Т. 1. – 456 с. 6. Шанк, Ф.А. Структуры двойных сплавов / Ф.А. Шанк. – М.: Металлургия, 1973. – 760 с. 7. Мальцев, М.В. Модифицирование структуры металлов и сплавов / М.В. Мальцев. – М.: Металлургия, 1984. – 280 с. 8. Модифицирование силуминов стронцием / И.Н. Ганиев, П.А. Пархутик, А.В. Вахобов, И.Ю. Куприянова. – Минск: Наука и техника, 1985. – 143 с. 9. Измерение теплоемкости и теплоты плавления методом охлаждения: учеб. пособие / С.А. Киров, А.В. Козлов, А.М. Салецкий, Д.Э. Харабадзе. – М.: ООП Физ. фак-та МГУ, 2012. – 23 с. 10. Тарсин, А.В. Определение теплоемкости металлов методом охлаждения. Лабораторные занятия: метод. указания / А.В. Тарсин, К.С. Костерин. – Ухта: УГТУ, 2014. – 10 с. 11. Рогачев, Н.М. Определение удельной теплоемкости твердых тел: метод. указания к лаб. раб. № 1-23 / Н.М. Рогачев, С.И. Гусева. – Самара: Изд-во Самар. гос. аэрокосм. ун-та, 2012. – 14 с. 12. Influence of lithium on specific heat and changes in the thermodynamic functions of aluminum alloy AB1 / I.N. Ganiev, U.Sh. Yakubov, M.T. Nazarova, M.Z. Kurbonova, A.G. Safarov // High Temperature. – 2020. – Vol. 58, no. 1. – P. 58–63. 13. Temperature dependence of the specific heat and the changes in the thermodynamic functions of a bismuth-bearing AZh4.5 alloy / I.N. Ganiev, U.Sh. Yakubov, A.G. Safarov, F.R. Odinaev, K. Kabutov // Russian metallurgy (Metally). – 2020. – Vol. 2020, no. 1. – P. 17–24. 14. Влияние меди на теплоемкость и изменения термодинамических функций свинца / С.У. Худойбердизода, И.Н. Ганиев, С.Э. Отаджонов, Б.Б. Эшов, У.Ш. Якубов // Теплофизика высоких температур. – 2021. – Т. 59, № 1. – С. 55–61. 15. Температурная зависимость теплоемкости и изменений термодинамических функций свинцово-сурьмяного сплава ССу3 c калием / И.Н. Ганиев, Ш.Ш. Окилов, Б.Б. Эшов, Н.М. Муллоева, У.Ш. Якубов // Вестник Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева. – 2021. – Т. 77, № 1. – С. 24–30. 16. Влияние добавок натрия на температурную зависимость теплоемкости и изменений термодинамических функций свинцово-сурьмяного сплава ССу3 / И.Н. Ганиев, Ш.Ш. Окилов, Б.Б. Эшов, Н.М. Муллоева, У.Ш. Якубов // Вестник Санкт-Петербургского государственного университета технологии и дизайна. Серия 1: Естественные и технические науки. – 2021. – № 1. – С. 89–94. 17. Температурная зависимость теплофизических свойств и термодинамических функций сплавов системы Al – Sn / И.Н. Ганиев, А.Г. Сафаров, М.Дж. Асоев, У.Ш. Якубов, К. Кабутов // Вестник Сибирского государственного индустриального университета. – 2021. – № 1 (35). – С. 35–41. 18. Теплофизические и термодинамические свойства сплавов системы Al – Bi / И.Н. Ганиев, А.Г. Сафаров, М.Дж. Асоев, У.Ш. Якубов, К.К. Кабутов // Вестник Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева. – 2020. – Т. 76, № 3. – С. 23–29. 19. Влияние добавок висмута на теплофизические и термодинамические свойства алюминиевого проводникового сплава E-AlMgSi (алдрей) / И.Н. Ганиев, А.П. Абулаков, Д.Х. Джайлоев, У.Ш. Якубов, А.Г. Сафаров, В.Д. Абулхаев // Известия высших учебных заведений. Материалы электронной техники. – 2020. – Т. 23, № 1. – С. 86–93. 20. Температурная зависимость теплоемкости и изменений термодинамических функций свинцово-сурьмяного сплава ССу3, легированного теллуром / И.Н. Ганиев, С.У. Худойбердизода, Н.М. Муллоева, С.Э. Отаджонов, У.Ш. Якубов // Вестник Санкт-Петербургского государственного университета технологии и дизайна. Серия 1: Естественные и технические науки. – 2020. – № 2. – С. 103–108. 21. Влияние добавок галлия на теплоемкость и термодинамические функции алюминиевого сплава АЖ5К10 / И.Н. Ганиев, У.Ш. Якубов, М.Ш. Джураева, А.Г. Сафаров // Известия Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета). – 2021. – № 59 (84). – С. 66–71. 22. Зиновьев, В.Е. Теплофизические свойства металлов при высоких температурах: справ. / В.Е. Зиновьев. – М.: Металлургия, 1989. – 384 с. Свойства растворов и пленок из метилцеллюлозы и карбоксиметилцеллюлозы О.В. Безнаева, В.А. Мерзляков, В.А. Астахов, И.А. Кирш, М.И. Губанова Получена: 26.04.2024 Рассмотрена: 05.08.2024 Опубликована: 09.10.2024 ![]() Аннотация:
Метилцеллюлоза представляет собой первый элемент гомологического ряда 0-алкильных производных целлюлозы (простых эфиров). В зависимости от степени замещения метиловые эфиры целлюлозы могут быть разделены на две категории: низкозамещенные, которые растворимы в водных растворах определенной концентрации сильных щелочей, и высокозамещенные, которые растворимы как в воде, так и в органических растворителях. Метиловые эфиры целлюлозы можно получить путем взаимодействия целлюлозы с различными алкилирующими реагентами, такими как диметилсульфат, хлористый (или йодистый и бромистый) метил, диазометан, метиловый эфир бензолсульфоновой кислоты. В настоящее время метилцеллюлоза, в основном водорастворимая, является промышленным продуктом. Препараты 0-карбоксиметилцеллюлозы, в зависимости от степени замещения, как и другие 0-алкильные производные, могут быть разделены на низкозамещенные и высокозамещенные. Получение препаратов КМЦ со степенью замещения γ более 100 представляет собой сложную задачу из-за электростатических отталкивающих эффектов между одноименно заряженными группами (хлорацетатный ион и карбоксиметильная группа). Поэтому практически «высокозамещенными» считаются препараты КМЦ с степенью замещения γ=50…100, которые растворимы в воде. В данной работе были изучены способы получения метилцеллюлозы и карбоксиметилцеллюлозы, физико-химические свойства их растворов, а также их промышленное применение. Исследование позволяет подчеркнуть важность изучения создания и применения пленок из метилцеллюлозы и карбоксиметилцеллюлозы. Исследования поверхности пленок позволяют более детально изучить их структуру на микроуровне, выявить особенности ориентации макромолекул и определить возможные дефекты. Это важно для понимания процессов формирования пленок и оптимизации их свойств. Ключевые слова: метилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза, этилцеллюлоза, алкилирование, вязкость, растворимость, степень замещения, гигроскопичность. Сведения об авторах:
Безнаева Ольга Владимировна (Москва, Российская Федерация) – кандидат технических наук, доцент, преподаватель кафедры технологии упаковки и экспертизы ФГБОУ ВО «РОСБИОТЕХ» (125080, г. Москва, Волоколамское шоссе, 11, e-mail: olgabeznaeva@mgupp.ru). Мерзляков Вячеслав Алексеевич (Москва, Российская Федерация) – аспирант кафедры промышленного дизайна, технологии упаковки и экспертизы ФГБОУ ВО «РОСБИОТЕХ» (125080, г. Москва, Волоколамское шоссе, 11, e-mail: merzlyakov@mgupp.ru). Астахов Владислав Александрович (Москва, Российская Федерация) – аспирант кафедры промышленного дизайна, технологии упаковки и экспертизы ФГБОУ ВО «РОСБИОТЕХ» (125080, г. Москва, Волоколамское шоссе, 11, e-mail: astashik27v@mail.ru). Кирш Ирина Анатольевна (Москва, Российская Федерация) – доктор химических наук, доцент, заведующий кафедрой промышленного дизайна, технологии упаковки и экспертизы ФГБОУ ВО «РОСБИОТЕХ» (125080, г. Москва, Волоколамское шоссе, 11, e-mail: kirshia@mgupp.ru). Губанова Марина Ивановна (Москва, Российская Федерация) – кандидат технических наук, доцент, преподаватель кафедры технологии упаковки и экспертизы ФГБОУ ВО «РОСБИОТЕХ» (125080, г. Москва, Волоколамское шоссе, 11, e-mail: gubanovami@mgupp.ru). Список литературы: 1. Прокофьева, М.В. // Химия и технология производных целлюлозы / М.В. Прокофьева, Н.А. Родионов, М.П. Козлов. – Владимир, 1968. – 118 с. 2. Несмеянов, А.Н. Начала органической химии / А.Н. Несмеянов, Н.А. Несмеянов. – М., 1969. Т. 1. – 663 с. 3. Плиско, Е.А. Поиск новых методов синтеза простых эфиров целлюлозы / Е.А. Плиско // Журнал органической химии. – 1958. – Т. 28, № 12. – С. 3214. 4. Плиско, Е.А. Синтез простых эфиров целлюлозы с помощью сложных эфиров бензолсульфоновой кислоты / Е.А. Плиско // Журнал органической химии. – 1961. – Т. 31, № 2. – С. 474 5. Heuser E. The Chemistry of Cellulose. – New York, 1944. – 660 p. 6. Петропавловский, Г.А. Разложение целлюлозы в водных растворах / Г.А. Петропавловский, Г.Г. Васильева, Л.А. Волкова // Cellulose Chemistry and Technology. – 1967. – Vol. 1, no. 2. – P. 211. 7. Никитин, Н.И. Изучение синтеза производных целлюлозы / Н.И. Никитин, Г.А. Петропавловский // Журнал прикладной химии. – 1956. – Т. 29. – С. 1540 8. Петропавловский, Г.А. Влияние температуры на разложение лигнина / Г.А. Петропавловский, Н.И. Никитин // Труды Института леса АН СССР. – 1958. – Т. 45. – С. 140. 9. Васильева, Г.Г. Свойства щелочерастворимой карбоксиметилцеллюлозы и возможности ее использования в бумажной и текстильной промышленности: автореф. дис. … канд. техн. наук / Г.Г. Васильева. – Л., 1962. – 13 c. 10. Vink, H. Destruction of methylcellulose by acid hydrolysis / H. Vink // Macromoleculare Chemie. – 1966. – Bd. 94. – S. 1. 11. Vole, K. Aggregation of methylcellulose in aqueous solutions / K. Vole, G. Meyerhoff // Macromoleculare Chemie. – 1961. – Bd. 47. – S. 168. 12. Neely, W.B. Dextransucrase V and the Role of Metal Ions in Enzyme Catalysis / W.B. Neely // J. Organ. Chem. – 1961. – Vol. 26. – P. 3015. 13. Savage, A.B. Dependence of viscosity of Na-Cmc solutions on temperature / A.B. Savage // Ind. Eng. Chem. – 1957. – Vol. 49. – P. 99. 14. Allgen, L. Temperature and viscosity dependences for aqueous solutions of cellulose esters / L. Allgen // J. Polymer Sci. – 1954. – Vol. 14, no. 75. – P. 281. 15. Подгородецкий, Е.К. Технология производства пленок из высокомолекулярных соединений / Е.К. Подгородецкий. – М.: Искусство, 1953. – 77 с. 16. Кирш, И.А. К проблеме создания биоразлагаемых плёнок для применения в пищевой промышленности / И.А. Кирш, В.А. Мерзляков, А.А. Ковалёв // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Химическая технология и биотехнология. – 2023. – № 3. – С. 45–65. Исследование свойств полимерного композита, наполненного модифицированным углеродным волокном Е.А. Лебедева, С.А. Астафьева, Д.К. Трухинов, Е.В. Иванова, Д.С. Минина, М.И. Старцева Получена: 04.08.2024 Рассмотрена: 15.08.2024 Опубликована: 09.10.2024 ![]() Аннотация:
Использование полимерных композиционных материалов (ПКМ) является неотъемлемой составляющей современной промышленности. Для обеспечения высоких эксплуатационных свойств в ПКМ, как правило, вводят функциональные наполнители. Углеродное волокно (УВ) является одним из распространенных компонентов вследствие его уникальных прочностных свойств и малого удельного веса. Основной проблемой считается его инертная поверхность, которая не обеспечивает необходимого межфазного взаимодействия с полимерным связующим. В связи с этим актуальными являются исследования, направленные на модификацию УВ различными методами для решения этой проблемы и придания новых функциональных свойств ПКМ. Одним из таких методов является осаждение частиц различной природы. В данной работе были исследованы термические и физико-механические свойства композиционного материала на основе акрилонитрил-бутадиен-стирола (АБС). В качестве наполнителя использовалось короткое углеродное волокно, модифицированное частицами магнетита методом in situ. Методом сканирующей электронной микроскопии было доказано наличие покрытия из наночастиц магнетита. Получение полимерного композита включало стадии приготовления полуфабриката методом экструзии с последующим его ручным измельчением до размеров 1–2 мм. Изготовление образцов в виде лопаток осуществлялось методом литья под давлением с помощью термопластавтомата. Содержание наполнителя в полимерном композиционном материале составляло 3 мас. %. Результаты термического анализа показали, что введение модифицированного магнетитом углеродного волокна не изменило общего характера хода кривой потери массы. Снижение термической стабильности полученного композита может быть следствием эффекта ускоренной деградации металлов. Исследование физико-механических характеристик показало, что использование модифицированного углеродного волокна привело к увеличению максимальной прочности на 16 % и модуля Юнга на 40 % по сравнению с ненаполненным АБС-пластиком. Ключевые слова: акрилонитрил-бутадиен-стирол, модифицированное углеродное волокно, магнетит, термическая стабильность АБС-пластика. Сведения об авторах:
Лебедева Елена Анатольевна (Пермь, Российская Федерация) – кандидат технических наук, старший научный сотрудник лаборатории структурно-химической модификации полимеров, Институт технической химии УрО РАН (филиал Пермского федерального исследовательского центра УрО РАН) (614013, г. Пермь, ул. Академика Королева, 3; e-mail: itch.elena@mail.ru). Астафьева Светлана Асылхановна (Пермь, Российская Федерация) – кандидат технических наук, заведующий лаборатории структорно-химической модификации полимеров, Институт технической химии УрО РАН (филиал Пермского федерального исследовательского центра УрО РАН) (614013, г. Пермь, ул. Академика Королева, 3; e-mail: svetlana-astafeva@yandex.ru). Трухинов Денис Константинович (Пермь, Российская Федерация) – младший научный сотрудник, лаборатория структурно-химической модификации полимеров, Институт технической химии УрО РАН (филиал Пермского федерального исследовательского центра УрО РАН) (614013, г. Пермь, ул. Академика Королева, 3; e-mail: dtruhinov@gmail.com). Иванова Елена Витальевна (Пермь, Российская Федерация) – младший научный сотрудник лаборатории структурно-химической модификации полимеров, Институт технической химии УрО РАН (филиал Пермского федерального исследовательского центра УрО РАН) (614013, г. Пермь, ул. Академика Королева, 3; e-mail: dtruhinov@gmail.com). Минина Дарья Сергеевна (Пермь, Российская Федерация) – студент кафедры «Технология полимерных материалов и порохов» Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: mdasha326@mail.ru). Старцева Мария Игоревна (Пермь, Российская Федерация) – студент кафедры «Технология полимерных материалов и порохов» Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: mari.star842@gmail.com). Список литературы: 1. Влияние способа функционализации углеродных нанотрубок на технологические и эксплуатационные свойства филаментов для FDM-печати на основе АБС-пластика / Е.Н. Каблов, А.А. Пыхтин, А.Е. Сорокин, С.А. Ларионов // Российские нанотехнологии. – 2022. – Т. 17, № 6. – С. 745–752. 2. Полимерные композиционные материалы на термопластичной матрице / Е.Н. Каблов, Л.В. Семенова, Г.Н. Петрова, С.А. Ларионов, Д.Н. Перфилова // Известия вузов. Химия и химическая технология. – 2016. – Т. 59, № 10. – С. 61–71. 3. Comprehensive Review of the Properties and Modifications of Carbon Fiber-Reinforced Thermoplastic Composites / B.A. Alshammari, M.S. Alsuhybani, A.M. Almushaikeh, B.M. Alotaibi, A.M. Alenad, N.B. Alqahtani, A.G. Alharbi // Polymers. – 2021. – Vol. 13. – P. 2474. 4. Past, present and future prospective of global carbon fibre composite developments and applications / J. Zhang, G. Lin, U. Vaidya, H. Wang // Composites Part B: Engineering. – 2023. – Vol. 250. – P. 110463. 5. Overview of automotive structural composites technology developments in Japan / T. Ishikawa, K. Amaoka, Y. Masubuchi, T. Yamamoto, A. Yamanaka, M. Arai, J. Takahashi // Composites Science and Technology. – 2018. – Vol. 155. – P. 221–246. 6. Recycling of CF-ABS machining waste for large format additive manufacturing / R. Walker, M. Korey, A.M. Hubbard, C.M. Clarkson, T. Corum, T. Smith, C.J. Hershey, J. Lindahl, S. Ozcan, C. Duty // Composites Part B: Engineering. – 2024. – Vol. 275. – P. 111291. 7. Designing for Big Area Additive Manufacturing / A. Roschli, K.T. Gaul, A.M. Boulger, B.K. Post, P.C. Chesser, L.J. Love, F. Blue, M. Borish // Additive Manufacturing. – 2019. – Vol. 25. – P. 275–285. 8. Comparison of mechanical properties of 3D-printed ABS, PA12 and PET-G reinforced with short fiber / A. Pepeliaev, E. Lobov, I. Vindokurov, M. Tashkinov // Procedia Structural Integrity. – 2024. – Vol. 61. – P. 224–231. 9. Исследование комплекса характеристик базовых материалов для FDM технологии аддитивного синтеза. Физико-механические и теплофизические свойства / Г.Н. Петрова, М.М. Платонов, В.А. Большаков, С.А. Пономаренко // Пластические массы. – 2016. – № 5-6. – С. 53–58. 10. Thermoplastic polymer composites production by automated fiber placement method / A.M. Iuvshin, S.D. Tretyakov, Y.S. Andreev, I.N. Gibadullin // Key Engineering Materials. – 2020. – Vol. 836. – P. 78–83. 11. Investigation on the thermo-oxidative stability of carbon fiber sizings for application in thermoplastic composites / J. Duchoslav, C. Unterweger, R. Steinberger, C. Fürst, D. Stifter // Polymer Degradation and Stability. – 2016. – Vol. 125. – P. 33–42. 12. Влияние поверхностной модификации микро- и нанодисперсных порошковалюминия на реологические свойства олигодиенуретановой композиции / Е.А. Лебедева, К.О. Ухин, С.А. Астафьева, В.А. Вальцифер, В.Н. Стрельников // Перспективные материалы. – 2014. – № 3. – С. 72–77. 13. Novel parameter predicting stability of magnetic fluids for possible application in nanocomposite preparation / S.N. Lysenko, S.A. Astaf'eva, D.E. Yakusheva, M. Balasoiu // Applied Surface Science. – 2019. – Vol. 463. – P. 217–226. 14. Lebedeva, I.I. Preparation of mesoporous magnetite-titanium-dioxide composites under hydrothermal and ultrasonic treatment / I.I. Lebedeva, K.O. Ukhin // Polymer Science, Series D. – 2023. – Vol. 16. – P. 563–566. 15. Синтез in situ магнетита на поверхности углеродного волокна / Е.В. Иванова, Е.А. Лебедева, Д.К. Трухинов, А.В. Лебедев, М. Балашою, С.А. Астафьева // Известия АН. Серия химическая. – 2024. – Т. 73, № 8. – С. 2177–2183. 16. Термическая стабильность угленаполненных АБС-пластиков [Электронный ресурс] / М.И. Абдуллин, А.А. Басыров, С.Н. Николаев, А.С. Гадеев, А.В. Николаев // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. – 2014. – № 5-1. – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/termicheskaya-stabilnost-uglenapolnennyh-abs-plastikov (дата обращения: 02.08.2024). 17. Decomposition of waste carbon fiber reinforced epoxy resin composites in molten potassium hydroxide / W. Nie, J. Liu, W. Liu, J. Wang, T. Tang // Polymer Degradation and Stability. – 2015. – Vol. 111. – P. 247–256. 18. Влияние антипиреновой добавки на теплофизические и физико-механические свойства АБС-пластика / О.М. Ишмухаметов, А.Ю. Ковшов, Е.М. Захарова, А.Г. Хуснуллин, А.Р. Садритдинов, В.П. Захаров, А.А. Псянчин // Полимерные материалы и технологии. – 2020. – Т. 6, № 3. – С. 77–82. 19. Flexure behaviors of ABS-based composites containing carbon and kevlar fibers by material extrusion 3D printing / K. Wang, S. Li, Y. Rao, Y. Wu, Y. Peng, S. Yao, H. Zhang, S. Ahzi // Polymers. – 2019. – Vol. 11. – P. 1878. 20. Accelerating effect of pigments on poly(acrylonitrile butadiene styrene) degradation / E. Andersen, L.H. Bertelsen, M. Salomonsen, M. Kristensen, P. Kybelund, M.B. Sørensen, M. Hinge // Polymer Degradation and Stability. – 2020. – Vol. 178. – P. 109183. 21. Electrophysical Characteristics of Acrylonitrile Butadiene Styrene Composites Filled with Magnetite and Carbon Fiber Fillers / E.A. Lebedeva, E.V. Ivanova, D.K. Trukhinov, T.S. Istomina, N.S. Knyazev, A.I. Malkin, V.A. Chechetkin, A.N. Korotkov, M. Balasoiu, S.A. Astaf’eva // Polymers. – 2024. – Vol. 16. – P. 2153. Исследование способов нанесения диоксида марганца на носители при получении катализаторов А.П. Жуковская, А.Р. Кобелева, Е.О. Кузина, С.А. Смирнов, К.А. Федотов, М.Ж. Лоиков, Ф.А. Криворучко Получена: 01.08.2024 Рассмотрена: 15.08.2024 Опубликована: 09.10.2024 ![]() Аннотация:
Технологии катализаторов многостадийны. Для получения катализаторов помимо синтезирования активных компонентов необходимо предусмотреть способы формования гранул или нанесения катализатора на гранулированную основу, которая обеспечит пористую поверхность, прочность и простоту в использовании. Способность двуокиси марганца проявлять каталитическое действие позволяет производить катализаторы на его основе. На данный момент марганецсодержащие катализаторы нашли широкое применение в различных сферах. Основными областями применения катализаторов на основе диоксида марганца являются очистка природных вод от ионов железа, каталитическая очистка воздуха от кислородсодержащих примесей, в особенности каталитическое окисление оксида углерода, и очистка выхлопных газов от азотсодержащих примесей. Основными путями развития технологии марганецсодержащих катализаторов являются разработка принципиально новых способов получения марганцевых катализаторов, подбор носителей катализаторов, разработка и совершенствование метода формования гранул, корректировка сложного композиционного состава катализатора и его модификации. Любой из предлагаемых методов совершенствования технологии должен учитывать возможность образования и действия активных центров в условиях катализа. Объект исследования – катализаторы на основе диоксида марганца, полученные пропиткой оксида алюминия и силикагеля. Предмет исследования – изучение возможности синтеза марганцевых катализаторов в условиях пропитки инерционного носителя. В работе рассмотрены варианты получения катализаторов, полученных двухэтапной пропиткой оксида алюминия и силикагеля растворами перманганата калия и сульфата марганца. Исследование синтезированных образцов включало в себя получение микрофотографий поверхности образцов электронной сканирующей микроскопией и анализ каталитической активности путем выработки полученных катализаторов в модельной лабораторной трубчатой печи. Полученные результаты анализов позволили оценить возможность синтеза марганецсодержащих катализаторов в условиях пропитки выбранных носителей. Ключевые слова: диоксид марганца, пропитка носителей, катализатор, оксид алюминия, силикагель, каталитическая активность, носители, пропитка. Сведения об авторах:
Жуковская Анастасия Павловна (Пермь, Российская Федерация) – студентка факультета химических технологий, промышленной экологии и биотехнологий Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., e-mail: nastya59rf@gmail.com). Кобелева Асия Рифовна (Пермь, Российская Федерация) – 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, Российская Федерация) – старший преподаватель кафедры «Химические технологии», Пермский национальный исследовательский политехнический университет (614990 г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: zena322myname@mail.ru). Смирнов Сергей Александрович (Пермь, Российская Федерация) – инженер кафедры «Химические технологии», Пермский национальный исследовательский политехнический университет (614990 г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: po4tamoia@mail.ru). Федотов Константин Александрович (Пермь, Российская Федерация) – механик установки концентрирования водородсодержащего газа; производство компонентов топлив ООО «ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез» (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: kostya.fedotov.86@mail.ru). Лоиков Мухамед Жамшедович (Пермь, Российская Федерация) – обучающийся, МАОУ «СОШ № 42» (614000 г. Пермь, ул. Нестерова, 18, Криворучко Феликс Анатольевич (Пермь, Российская Федерация) – обучающийся, МАОУ «СОШ № 42» (614000 г. Пермь, ул. Нестерова, 18, Список литературы: 1. Технология катализаторов / И.П. Мухленов, Е.И. Добкина, В.И. Дерюжкина, В.Е. Сороко; под ред. проф. И.П. Мухленова. – 3-е изд., перераб. – Л.: Химия, 1989. – 272 с. 2. Колесников, И.М. Катализ и производство катализаторов / И.М. Колесников. – М.: Техника, ТУМА ГРУПП, 2004. – 400 с 3. Plasma catalytic steam methane reforming for distributed hydrogen production / Xiaobing Zhu, Xiaoyu Liu, Hao-Yu Lian, Jing-Lin Liu, Xiao-Song Li // Catal. Today. – 2019. – Vol. 337. – P. 69–75. 4. Применение различных модификаций кристаллических структур диоксида марганца в технологических процессах / Д.А. Новикова, О.М. Флисюк, Н.А. Марцулевич, И.Г. Лихачёв // Известия СПбГТИ(ТУ). Химия и химическая технология. Процессы и аппараты. – 2022. – № 63(89). – C. 58–64. 5. Ильин, А.П. Научные основы приготовления катализаторов. Творческое наследие и дальнейшее развитие работ профессора И.П.Кириллова: моногр. / А.П. Ильин. – Иваново: Изд-во ИГХТУ, 2008. – 156 с. 6. Улитин, М.В. Поверхностные явления. Адсорбция: учеб. пособие / М.В. Улитин, Д.В. Филиппов, А.А. Федоров. – Иваново: Изд-во ИГХТУ, 2014. – 206 с. 7. Комаров, В.С. Адсорбенты и носители катализаторов. Научные основы регулирования пористой структуры: моногр. / В.С. Комаров, С.В. Бесараб. – М.: ИНФРА-М, 2014. – 203 с. 8. Оптимизация технологии носителей для производства промышленных микросферических алюмохромовых катализаторов дегидрирования парафинов / Х.Х. Гильманов, О.Н. Нестеров, А.А. Ламберов, Г.Э. Бекмухамедов, А.Н. Катаев, С.Р. Егорова // Катализ в промышленности. – 2010. – № 1. – С. 53–61. 9. Радченко, Е.Д. Промышленные катализаторы гидрогенизационных процессов нефтепереработки / Е.Д. Радченко, Б.К. Нефедов, Р.Р. Алиев. – М.: Химия, 1987. – 224 с. 10. Разработка нового микросферического катализатора дегидрирования парафинов с улучшенными эксплуатационными характеристиками / С.Р. Егорова, А.А. Ламберов, Х.Х. Гильманов, О.Н. Нестеров, А.Н. Катаев, Г.Э. Бекмухамедов // Катализ в промышленности. – 2008. – № 6. – С. 47 36. 11. Физико-химические свойства наночастиц гидроксидов и оксидов алюминия, полученных электрохимическим способом / Е.В. Петрова, А.Ф. Дресвянников, М.А. Цыганова [и др.] // Вестник Казанского технологического университета. – 2008. – № 5. – С. 302–310. 12. Давидянц, А.А. Производство катализаторов крекинга и высокоактивных силикагелей / А.А. Давидянц, Н.И. Первушкин. – М.: Химия, 1972. – 168 с. 13. Марганецсодержащие катализаторы глубокого окисления метана на основе нановолокнистого оксигидроксида алюминия / Е.Н. Грязнова, Л.Н. Шиян, А.И. Галанов, О.И. Сидорова, В.В. Коробочкин // Известия вузов. Химия и химическая технология. – 2014. – Т. 57, № 11. – С. 43–45. 14. Пат. 2172791 РФ. Способ получения диоксида марганца / Птицын А.Н., Галкова Л.И., Ледвий В.В., Добышев Б.В., Скопов С.В. – заявл. 21.02.2000; опубл. 21.05.2001, Бюл. № 24. 15. Галкова, Л.И. Кинетика сернокислотного выщелачивания диоксида марганца / Л.И. Галкова, С.С. Набойченко, С.В. Скопов // Известия вузов. Цветная металлургия. – 2005. – № 3. – С. 9–13. 16. Скопов, С.В. Технология производства электролитического диоксида марганца на основе марганцевых руд Уральского месторождения / С.В. Скопов, Л.И. Галкова, B.C. Шемякин // Уральский горнопромышленный форум. 1-я межрегион. специализ. выставка и науч.-техн. конф. – Екатеринбург, 2006. 17. Способ получения диоксида марганца гамма-модификации: пат. 2149832 РФ, МПК C01G 45/02 / Кононов Ю.С., Жижаев А.М., Патрушев В.В., Холмогоров А.Г., Кулебакин В.Г., Пашков Г.Л. – Опубл. 27.05.2000. 18. Бушков, П.П. Методы совершенствования марганецсодержащих катализаторов / П.П. Бушков, А.Р. Кобелева, Е.О. Кузина // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Химическая технология и биотехнология. – 2020. – № 4. – С. 121–132. 19. Кобелева, А.Р. Исследование способов осаждения диоксида марганца с целью получения гамма-модификации / А.Р. Кобелева, Е.О. Кузина, А.П. Жуковская // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Химическая технология и биотехнология. – 2023. – № 3. – С. 90–100. Расчет коэффициента теплоотдачи полимерного композита Э.Ф. Фарзалиев Получена: 11.06.2024 Рассмотрена: 05.08.2024 Опубликована: 09.10.2024 ![]() Аннотация:
Изучение различных математических моделей показало, что игнорирование коэффициента теплопередачи в температурном поле при нагреве системы недопустимо. Эксперименты показали, что учет коэффициента теплопередачи при нагреве технологической системы дает более точные результаты. Работа направлена на расчет коэффициента теплопередачи при нагреве системы, изготовленной из различных материалов, в программе Patran Sinda с целью создания математической модели нагрева этой системы. Эффективность радиочастотной сушки зависит от конвекции воздушного потока при различных скоростях обдува. В этой программе выполняются различные виды тепловых расчетов и расчетов прочности. Экспериментальные кривые охлаждения, характеризующие изменение температуры по всей площади технологической системы в процессе радиочастотной сушки, необходимы для параметрической идентификации зависящего от температуры коэффициента теплопередачи. Устройство для получения коэффициента теплопередачи будет описано ниже. Получены результаты расчета коэффициента теплоотдачи в процессе разработки математической модели. Этот коэффициент был определен при нагреве технологической системы, используемой для нагрева полимерных и композиционных материалов. Рассчитанные для определения коэффициента теплоотдачи кривые охлаждения соответствуют результатам, полученным с помощью программы Patran Sinda. Это подтверждает правильность построения математической модели процесса нагрева технологической системы сушки полимерных композиционных материалов. Вообще программа, для которой рассчитывается коэффициент теплоотдачи, является модульным специализированным решением, состоящим непосредственно из теплового решателя Sinda, собственного специального внешнего решателя диффузного излучения SindaRAD, который предназначен для расчета угловых геометрических коэффициентов (viewfactors) в моделях с внутренними источниками тепла. Модели для решателя Sinda можно строить в Patran. Ключевые слова: полимер, сушка, коэффициент, теплопроводность, теплоотдача, полиэтилен, полипропилен. Сведения об авторах:
Фарзалиев Эмиль Физули-Оглы (Иркутск, Российская Федерация) – старший преподаватель кафедры «Автоматизация производственных процессов» Иркутского государственного университета путей сообщения (664074, г. Иркутск, ул. Чернышевского, 15; e-mail: dsd.emka@yandex.ru). Список литературы: 1. Александров, А.А. Моделирование термических остаточных напряжений при производстве маложестких деталей: дис. … канд. техн. наук: 05.13.18 / А.А. Александров. – Иркутск, 2014. – 164 с.
| ||