Использование личинок Musca domestica как источника альтернативного белка является перспективным направлением исследований. Для обогащения субстрата были использованы следующие комбинации микроэлементов: селен и кобальт 5 мг/кг, селен и кобальт 15 мг/кг и селен с концентрациями 1; 5 и 15 мг/кг. Показано, что добавление селена и кобальта в концентрации 15 мг/кг в субстрат при культивировании личинок Musca domestica способствует увеличению содержания сырого протеина на 3,72 % по отношению к контролю. Использование данной концентрации для обогащения субстрата для культивирования личинок Musca domestica позволяет получить 15,3 г личиночной массы на 100 г субстрата, что на 34,6 % больше контроля.

Изучен микробиологический состав кормовой муки из биомассы личинок М. domestica после различных видов сушки, а именно: лиофильной, инфракрасной и сушки в сушильном шкафу. Показано, что принципиальных различий в микробиологическом составе исследуемых образцов, обработанных различными способами, выявлено не было. Следовательно, полученная и исследованная нами мука из биомассы личинок способна заменить белковые добавки растительного и животного происхождения в рационе птиц, пушных зверей, рыб и свиней.

Ключевые слова: субстрат, микроэлементы, биомасса личинок, сырой протеин, кормовая мука, микрофлора, полноценный белок.

Крылова Любовь Сергеевна (Саратов, Россия) – студент кафедры микробиологии, биотехнологии и химии Саратовского государственного аграрного университета им. Н.И. Вавилова (410012, г. Саратов, Театральная пл., 1; e-mail: krilovalyubov@yandex.ru).

Бородина Мария Александровна (Саратов, Россия) – студент кафедры микробиологии, биотехнологии и химии Саратовского государственного аграрного университета им. Н.И. Вавилова (410012, г. Саратов, Театральная пл., 1; e-mail: zhukovaav1999@mail.ru).

Жукова Анастасия Владимировна (Саратов, Россия) – студент кафедры микробиологии, биотехнологии и химии Саратовского государственного аграрного университета им. Н.И. Вавилова (410012, г. Саратов, Театральная пл., 1; e-mail: zhukovaav1999@mail.ru).

Синяшина Анастасия Дмитриевна (Саратов, Россия) – студент кафедры микробиологии, биотехнологии и химии Саратовского государственного аграрного университета им. Н.И. Вавилова (410012, г. Саратов, Театральная пл., 1; e-mail: sinyashinaad@mail.ru).

1. Биотехнология получения и перспектива использования альтернативного кормового белка / А.С. Ковтунова, Я.Б. Древко, Д.В. Мендубаев, Е.В. Аникеев, О.С. Ларионова, Е.А. Фауст // Актуальная биотехнология. – 2015. – № 3 (14). – С. 102.

2. Биоэкономика – перспективный вектор создания устойчивой кормовой базы для животноводства / А.С. Ковтунова, Н.Н. Крамарь, О.С. Ларионова // Международный молодежный социально-экономический научный форум: сб. материалов / Сарат. гос. аграр. ун-т. – Саратов, 2016. – С. 54–56.

3. Биоэкономика и роль новых технологий в получении кормового белка / Л.С. Крылова, О.С. Ларионова, О.А. Миргородская, А.С. Ковтунова // Актуальные проблемы ветеринарной медицины, пищевых и биотехнологий: сб. ст. – Саратов, 2016. – С. 361–364.

4. Влияние селена и кобальта на содержание сырого протеина и аминокислотный состав личинок Musca domestica / О.С. Ларионова, А.С. Ковтунова, М.С. Джаналиева // Актуальные проблемы ветеринарной медицины, пищевых и биотехнологий: сб. ст. – Саратов, 2016. – С. 119–123.

5. Титов И.Н., Усоев В.М. Вермикультура – возобновляемый источник животного белка из органических отходов // Вестник Томского государственного университета. Биология. – 2012. – № 2 (18). – С. 74–80

6. Фаритов Т.А. Корма и кормовые добавки для животных: учеб. пособие. – СПб.: Лань, 2010. – 304 с.

7. Черняев Н.П. Производство комбикормов. – М.: Агропромиздат, 1989. – 224 с.

8. Atteh J.O., Adedoyin J.O. Effects of replacing dietary fish meal with maggots on performance and nutrient re-tention of laying hens // Nigeria Journal of Animal Production. – 1993. – Vol. 20. – P. 50–55.

9. Ayoola A.A. Replacement of fishmeal with alternative protein Source in aquaculture diets // Thesis Degree of Master of Science Faculty of North Carolina State University. – North Carolina, USA, 2010.

10. Effect of housefly larvae (Musca domestica) meal on the carcass and sensory qualities of the mud catfish / A.O. Aniebo, C.A. Odukwe, C. Ebenebe, P.K. Ajuogu, O.J. Owen, P.N. Onu // Advances in Food and Energy Section. – 2011. – Vol. 1. – P. 24–28.

11. Calvert C.C., Martin R.D., Morgan N.O. Housefly pupae as food for poultry // J. of Economic Entomology. – 1969. – No. 62. – P. 938–939.

12. Finke M.D., DeFoliart G.R., Benevenga N.J. Use of a four-parameter logistic model to evaluate the quality of the protein from three insect species when fed to rats // J. Nutr. – 1989. – Vol. 119. – P. 864–871.

13. Utilization of house fly-maggots,a feed supplement in the production of broiler chickens / J. Hwangbo, E.C. Hong, A. Jang, H.K. Kang, J.S. Oh, B.W. Kim, B.S. Park // Journal of Environmental Biology. – 2009. – Vol. 30. – P. 609–614.

14. Evaluating the nutritive profile of three insect meals and their effects to replace soya bean in broiler diet / S. Khan, R.U. Khan, W. Alam, A. Sultan // J. Anim. Physiol. Anim. Nutr. – 2018. – Vol. 102. – P. 662–668.

15. Evaluating the suitability of maggot meal as a partial substitute of soya bean on the productive traits, digestibility indices and organoleptic properties of broiler meat / S. Khan, R.U. Khan, A.Sultan, M. Khan, S.U. Hayat, M.S. Shahid // Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition. – 2016. – Vol. 100. – P. 649–656.

Приведены результаты исследования зависимости степени снижения артериального давления (АД) синтезированных соединений от липофильных констант заместителей с целью установления возможности направленного синтеза активных соединений. Исследование включало в себя определение гипотензивной активности 7 гидрохлоридов 2-(2'-метилфенокси)-N-алкилэтанаминов при внутривенном введении. Вещества вводили в дозе 5 мг/кг. Обнаружено, что при удлинении алкильного заместителя при атоме азота в аминогруппе происходит усиление гипотензивной активности веществ. Было высказано предположение, что степень снижения АД зависит от липофильности заместителей. В качестве количественной меры степени понижения АД использовали значения lg1/L, где L – разность между 1 и степенью понижения АД в условных единицах – относительный показатель пониженного давления как результат гипотензивной активности изучаемых соединений. В результате исследования корреляционной зависимости значений lg 1/L от липофильных констант (p) заместителей при атоме азота было предложено корреляционное уравнение. Оценка значимости уравнения регрессии осуществлялось с помощью критерия Фишера (F-критерий). Экспериментальные точки удовлетворительно ложатся на линию регрессии.

Ключевые слова: гипотензивная активность, снижение артериального давления, липофильные константы заместителей, биологическая активность, корреляционное уравнение, структурный аналог.

Баньковская Екатерина Владимировна (Пермь, Россия) – кандидат фармацевтических наук, доцент кафедры химических технологий Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: albit2302@mail.ru).

Тонкоева Ирина Валерьевна (Пермь, Россия) – старший преподаватель кафедры высшей математики Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: irinatonkoeva@yandex.ru).

1. Григорьев В.Ю. Количественные модели «структура–свойство» органических соединений: автореф. дис. … д-ра хим. наук. – Черноголовка, 2013. – 46 с.

2. Кoнцeпция мoлeкyляpнoгo пoдoбия и ee иcпoльзoвaниe для пpoгнo­зиpoвaния cвoйcтв xимичecкиx coeдинeний / М.И. Скворцова, И.В. Станкевич, В.А. Палюлин [и др.] // Успехи химии. – 2006. – Т. 75, № 11. – С. 1074–1093.

3. Оценка острой внутривенной токсичности органических соединений по отношению к мышам на основе межвидовых корреляций, параметров липофильности и физико-химических дескрипторов / А.Н. Раздольский, Я.В. Липлавский, О.Е. Раевская [и др.] // Человек и лекарство: материалы XVIII Рос. нац. конгр. – М., 2011. – С. 629.

4. Пат. 2303026 РФ, МПК С07С217/18. N-(2-метилфеноксиэтил)-N-циклогексиламина гидрохлорид, обладающий гипотензивной активностью / Панцуркин В.И., Сыропятов Б.Я., Семеновых Е.В. – Опубл. 20.07.2007.

5. Семеновых Е.В., Сыропятов Б.Я., Панцуркин В.И. Местноанестезирующая активность производных этанаминов // Фармация. – 2006. – № 6. – С. 38–39.

6. Колла В.Э., Сыропятов Б.Я. Дозы лекарственных средств и химических соединений для лабораторных животных. – М.: Медицина, 1998. – 263 с.

7. Баньковская Е.В., Тонкоева И.В. Исследование корреляционной зависимости острой токсичности веществ от липофильных констант заместителей // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Химическая технология и биотехнология. – 2018. – № 3. – С. 16–23.

8. Методические указания по изучению гипотензивной активности фармакологических веществ / В.И. Петров, О.С. Медведев, М.Ю. Соломин, А.Н. Мурашев // Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ. – М., 2000. – С. 220–223.

9. Hansch C., Leo A., Hoekman D. Exploring QSAR. Hydrophobic, Electronic, and Steric Constants. – Washington: ACS, 1995. – 347 p.

10. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика: учеб. пособие. – 12-е изд., перераб. – М.: Юрайт, 2010. – 479 с.

11. Гмурман В.Е. Руководство к решению задач по теории вероятностей и математической статистике: учеб. пособие. – 11-е изд., перераб. – М.: Юрайт, 2010. – 404 с.

12. Новиков А.И. Эконометрика: учеб. пособие. – М.: ИНФРА-М, 2003. – 106 с.

При пиролизе этана на рециркуляцию направляется не только весь непрореагировавший этан, но и все количество выходящего из реактора метана. Возвращение образовавшегося метана обратно в систему сдвигает равновесие в сторону большего образования этилена. Свежая загрузка реактора – это этан, рециркулят – это непрореагировавший этан + метан, общая загрузка – смесь этих компонентов, т.е. свежее сырье и общее питание реактора отличаются друг от друга по своему химическому составу. В процессах с суммарной рециркуляцией составы отводимого из системы и рециркулируемого потоков совпадают, поэтому для определения их количеств достаточно знать одну из величин (долю рециркулируемого потока aR или долю отводимого с продуктами потока aпр), которые, независимо от достигнутой степени превращения, могут задаваться произвольно в пределах от 0 до 1.

В отличие от процессов с суммарной рециркуляцией при фракционной рециркуляции составы рециркулята и отводимого из системы потока различны, поэтому задаваться произвольно величинами aR или aпр невозможно, ибо при этом могут возникнуть варианты, не имеющие физического смысла. Количества и составы рециркулята и отводимых продуктов взаимозависимы и определяются друг через друга. Состав рециркулята зависит от заданного состава сырья и требуемого состава на входе в реактор и при различных степенях превращения будет различным. В зависимости от него будет меняться и состав отводимых из системы готовых продуктов, и наоборот.

Ключевые слова: пиролиз, этан, метан, этилен, рециркуляционные потоки, реактор, массовая доля.

Мамедов Закир Абдулла оглы (Cумгаит, Азербайджан) – доктор философских наук по химии, заместитель начальника производственно-техни­ческого отдела ПО «Азерихимия» SOCAR (AZ5000, г. Сумгаит, ул. Самеда Вургуна, 86, e-mail: zakirA.mammadov@socar.az).

1. Нагиев М.Ф. Теория рециркуляции и повышение оптимальности химических процессов. – М.: Наука, 1970. – 390 с.

2. Пиролиз углеводородного сырья / Т.Н. Мухина, Н.Л. Барабанов, С.Е. Бабаш [и др.]. – М.: Химия, 1987. – 234 c.

3. Кинетические исследования процесса пиролиза парафиновых углеводородов С2-С4 / А.З. Таиров, А.М. Алиев, М.З. Керимов, М.А. Гасанов, А.М. Гусейнова, З.А. Мамедов, Н.Р. Исмаилов // Химические проблемы. – 2007. – № 1. – С. 54–58.

4. Mammadov Z.A. Mathematical modelling and optimization of industrial pyrolysis process of etane together with butant-butylene fraction (BBF) takinginto account of feedback // Азербайджанский химический журнал. – 2017. – № 4. – С. 30–40.

5. Мамедов З.А. Оптимальная организация теплопередачи в этановой пиролизной печи // Химические проблемы. – 2017. – № 4. – С. 435–439.

6. Андреева М.М. Оценка оптимальных параметров работы печи пиролиза этана: дис. ... канд. техн. наук: 05.17.08. – Казань, 2008. – 147 с.

7. Edwin E., Balchen J. Dynamic Optimization and Production Planning of Thermal Cracking Operation // Chem. Eng. Science. – 2001. – Vol. 56. – Р. 989–997.

8. Few-step kinetic model of gaseous autocatalytic ethane pyrolysis and its evaluation by means of uncertainty and sensitivity analysis / L.F. Nurislamova, O.P. Stoyanovskaya, O.A. Stadnichenko [et al.] // Chem. Prod. Process Model. – 2014. – No. 9. doi: 10.1515/cppm-2014-0008

9. Засыпкина О.А., Стояновская О.П., Черных И.Г. Разработка и применение программных средств для оптимизации построения моделей реагирующих сред // Вычислительные методы и программирование. – 2008. – № 9. – C. 19–25.

10. Zhang Z., Duan Z. Phase equilibria of the system methane–ethane from temperature scaling Gibbs ensemble Monte Carlo simulation // Geochim. Cosmochim. Acta. – 2002. – Vol. 66, no. 19. – P. 3431–3439.

В сравнении со странами Европы, где дизельные двигатели занимают ведущую позицию в автопарке, в России этих двигателей значительно меньше. В настоящее время наблюдается тенденция увеличения транспортных средств с дизельными двигателями. Проекты по созданию технологий получения дизельных топлив, эффективных для использования в условиях холодного и арктического климата, востребованы для России. На сегодняшний день становится востребованным производство низкозастывающих дизельных топлив. Технология получения таких топлив требует вовлечения дорогостоящих легких фракций бензина и керосина.

Целью исследования является увеличение производства дизельного топлива для арктического климата ДТ-А-К5 (–44, –48, –52 °С) ГОСТ Р 55475–2013. В качестве базового топлива было предложено использовать смесь, состоящую из гидроочищенного летнего и зимнего дизельного топлива, гидроизомеризованного топлива и депрессорно-диспергирующей присадки.

В представленной работе были проанализированы физико-химические характеристики исходных компонентов, а также определено молекулярно-массовое распределение н-парафинов, входящих в их состав. Также были определены предельная температура фильтруемости, температура помутнения, стабильность компаундированных арктических дизельных топлив при хранении в холодных условиях.

Результаты анализов показали, что смешение компаундов из исходных компонентов позволяет получить дизельное топливо надлежащего качества с обеспечением запаса по предельной температуре фильтруемости. Исследуемые компаунды оказались стабильны при кратковременном и длительном холодном хранении.

Ключевые слова: арктическое дизельное топливо, депрессорно-дисперги­рую­щие присадки, предельная температура фильтруемости, температура помутнения, низкотемпературные свойства, гидроизомеризованное дизельное топливо.

Журавлев Александр Вадимович (Пермь, Россия) – начальник опытно-исследовательского цеха ООО «ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез» (614055, г. Пермь, ул. Промышленная, 84, e-mail: Aleksandr.ZHuravlev@pnos.lukoil.com).

Гилева Милана Владимировна (Пермь, Россия) – инженер-химик опытно-исследовательского цеха ООО «ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез» (614055, г. Пермь, ул. Промышленная, 84, e-mail: Milana.Gileva@pnos.lukoil.com).

Иванова Валерия Евгеньевна (Пермь, Россия) – лаборант хими­ческого анализа опытно-исследовательского цеха ООО «ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез», магистр кафедры химических технологий, Пермский национальный исследовательский политехнический университет (614055, г. Пермь, ул. Промышленная, 84, e-mail: lukpnos@pnos.lukoil.com).

Тархов Леонид Геннадьевич (Пермь, Россия) – кандидат технических наук, доцент кафедры химических технологий, Пермский национальный исследовательский политехнический университет (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: tlg@pstu.ru).

1. О генеральной схеме развития нефтяной отрасли до 2020 г.: приказ М-ва энергетики РФ №212 от 6 июня 2011 г. – Доступ из справ.-прав. системы «КонсультантПлюс».

2. Митусова Т.Н., Хавкин В.А., Гуляева Л.А. Современное состояние производства низкозастывающих дизельных топлив на заводах России // Мир нефтепродуктов. Вестник нефтяных компаний. – 2012. – № 2. – С. 6–8.

3. Камешков А.В., Гайле А.А. Получение дизельных топлив с улучшенными низкотемпературными свойствами (обзор) // Известия СПбГТИ(ТУ). – 2015. – № 29. – С. 49–60.

4. Синюта В.Р., Орловская Н.В. Производство арктических дизельных топлив // Нефтепереработка и нефтехимия. – 2017. – № 9. – С. 16–18.

5. Гидроочистка бензинов термического крекинга и коксования в смеси с прямогонным дизельным топливом / В.А. Хавкин, Л.А. Гуляева, В.М. Курганов, Э.Ф. Каминский, Ю.Н. Зеленцов, А.И. Ёлшин // Нефтепереработка и нефтехимия. – 1998. – № 5. – С. 15–21.

6. Катализаторы и процессы гидродепарафинизации нефтяных фракций / О.Д. Коновальчиков, Д.Ф. Поезд, Л.А. Красильникова, Ю.Н. Зеленцов, М.А. Порублёв, А.Ф. Бабиков, В.П. Яскин // Тем. обзор. Переработка нефти / ЦНИИТЭнефтехим. – М., 1994. – № 1. – 52 с.

7. Гидроизомеризация длинноцепочечных парафинов: механизм и катализаторы. Ч. II / Д.Н. Герасимов, В.В. Фадеев, А.Н. Логинова, С.В. Лысенко // Катализ в промышленности. – 2015. – № 2. – С. 30–45.

8. ГОСТ Р 55475–2013. Топливо дизельное зимнее и арктическое депарафинированное. Технические условия. – М., 2013. – С. 3–6.

9. ГОСТ 5066–91 (ИСО 3013–74). Топлива моторные. Методы определения температуры помутнения, начала кристаллизации и кристаллизации. – М., 1992.

10. Производство арктического дизельного топлива в России / Т.Н. Митусова, М.М. Лобашова, А.С. Недайборщ, М.А. Титаренко // Мир нефтепродуктов. – 2015. – № 12. – С. 4–7.

11. Гилева М.В., Кулакова Н.А., Рябов В.Г. Применение депрессорно-диспергирующей присадки при получении дизельного топлива для арктического климата // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Химическая технология и биотехнология. – 2015. – № 4. – С. 147–160.

12. СТО 11605031-041–2010. Дизельное топливо с депрессорными присадками. Метод квалификационной оценки седиментационной устойчивости при отрицательных температурах / ОАО «ВНИИ НП». – М., 2010.

13. МИ 201-18–2013. Методика определения седиментационной устойчивости дизельных топлив к осаждению н-парафинов при длительном хранении в зимних условиях / ООО «ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез». – М., 2013.

14. ГОСТ 32511–2013. Топливо дизельное ЕВРО. Технические условия. – М., 2013. – С. 6–11.

Постоянно растущий спрос на высококачественные моторные топлива с низким содержанием серосодержащих и других загрязняющих веществ требует увеличения глубины переработки нефти. Осуществить задачу максимального извлечения светлых продуктов из высококипящих нефтяных фракций, а также их очистки от вредных примесей возможно с использованием гидрогенизационных процессов. Исследования в области данных процессов, в частности процесса гидрокрекинга, направленные на улучшение технико-экономических показателей, являются актуальными на сегодняшний день.

В сентябре 2004 года на предприятии ООО «ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез» был введен уникальный комплекс глубокой переработки нефти, в составе которого более 20 технологических объектов. Основным является установка гидрокрекинга
T-Star с блоком гидродеароматизации дизельного топлива. Технология компании Texaco (США), основана на процессах гидрокрекинга и гидроочистки сырья в трехфазном расширенном (эбулированном) слое катализатора. Из-за закоксовывания катализатора в ходе процесса на установке предусмотрена система его непрерывной регенерации [1].

Целью работы является исследование влияния параметров регенерации на характеристику структуры катализатора. Была произведена наработка и анализ статистических данных работы блока регенерации. Проведен процесс регенерации равновесного катализатора с установки гидрокрекинга в лабораторных условиях. Определены оптимальные параметры процесса с точки зрения характеристик катализатора после регенерации и технико-экономических показателей работы установки.

Ключевые слова: гидрокрекинг в расширенном слое, катализатор, регенерация катализатора, нефтепереработка.

Тархов Леонид Геннадьевич (Пермь, Россия) – кандидат технических наук, доцент кафедры химических технологий Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: tlg@pstu.ru).

Морозов Максим Сергеевич (Пермь, Россия) – начальник отдела каталитических процессов опытно-исследовательского цеха ООО «ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез» (614055, г. Пермь, ул. Промышленная, 84, e-mail: Maksim.Morozov@pnos.lukoil.com).

Лузина Наталья Николаевна (Пермь, Россия) – лаборант химического анализа опытно-исследовательского цеха ООО «ЛУКОЙЛ-Пермнефтеорг­синтез» (614055, г. Пермь, ул. Промышленная, 84); магистрант кафедры химических технологий Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: Nataly-Luzina@mail.ru).

1. Установка гидрокрекинга T-Star ООО «ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез» / В.Ю. Жуков, В.И. Якунин, В.М. Капустин, В.Н. Семенов // Химия и технология топлив и масел. – 2009. – № 1. – С. 17–19.

2. Афанасьева И.В. Опыт проектирования установок гидрокрекинга // Химия и технология топлив и масел. – 2004. – № 2. – С. 32–35.

3. Ахметов С.А. Физико-химическая технология глубокой переработки нефти и газа. – Уфа, 1997. – 304 с.

4. Абдуллин А.И., Сираев И.Р. Гидрокрекинг как процесс получения дизельного топлива // Вестник технологического университета. – 2016. – Т. 19, вып. 10. – С. 41–42.

5. Мейерс Р.А. Основные процессы нефтепереработки. – СПб.: Профессия, 2011. – 944 с.

6. Сулимов А.Д., Орочко Д.И., Осипов Л.Н. Гидрогенизационные процессы в нефтепереработке. – М.: Химия, 1971. – 352 c.

7. Фатхутдинов А.И., Ибрагимова Д.А., Иванова И.А. Катализаторы в процессах гидрокрекинга отстаточного сырья // Вестник технологического университета. – 2017. – Т. 20, № 20. – С. 74–77.

8. Крылов О.В. Гетерогенный катализ: учеб. пособие для вузов. – М.: Академкнига, 2004. – C. 564–567.

9. Effect of catalyst deactivation on vacuum residue hydrocracking / Hoda S. Ahmed, Seham A. Shaban, Mohamed F. Menoufy, Fathy Y. El Kady // Egyptian Journal of Petroleum. – 2013. – No. 22. – Р. 367–372. DOI: org/10.1016/j.ejpe.2013.10.006

10. Лич Б., Сандерс Ю., Шлюссмахер Э. Катализ в промышленности: в 2 т. – М.: Мир, 1986. – Т. 1. – C. 120–121.

11. Хьюз Р. Дезактивация катализаторов. – М.: Химия, 1989. – С. 204–206.

12. Старцев А.Н. Сульфидные катализаторы гидроочистки: синтез, структура, свойства. – Новосибирск: Гео, 2008. – 206 с.

13. Масагутов Р.М., Морозов Б.Ф., Кутепов Б.И. Регенерация катализаторов в нефтепереработке и нефтехимии. – М.: Химия, 1987. – C. 53–62.

14. Аспель Н.Б., Демкина Г.Г. Гидроочистка моторных топлив. – Л.: Химия, 1977. – 160 с.

15. Сериков Т.П., Жугинисов О.Ж. Исследование влияния температуры и объемной скорости кислородсодержащего газа на скорость регенерации при разных глубинах выжига коксовых отложений // Тр. V Казах.-Рос. междунар. науч.-практ. конф. – Ч. III. – Атырау, 2005. – 195 с.

Проблема утилизации абгазного хлорида водорода, несмотря на ее «застарелость», по-прежнему остается актуальной, особенно для предприятий хлорорганического синтеза. Подробно в научных и технологических аспектах рассмотрены технологии получения и очистки абгазной соляной кислоты, ее электролиза, непосредственное получение хлора по процессу Дикона и некоторые другие. Наиболее перспективной и в отдельных случаях реализованной в промышленном масштабе оказалась технология окислительного хлорирования углеводородного сырья ввиду целого ряда преимуществ, а именно: благоприятные термодинамические параметры процесса, возможность полного использования хлора при создании сбалансированного по хлору процесса, а также отсутствие при этом экологически опасных побочных продуктов.

Широкое внедрение данной технологии в значительной степени сдерживается существенной разницей скоростей реакций прямого и окислительного хлорирования, что создает трудности при аппаратурном оформлении процесса, т.е. стадия окислительного хлорирования оказывается лимитирующей при разработке сбалансированного процесса.

Многочисленные исследования доказали, что процесс окислительного хлорирования лимитируется окислением хлорида водорода до элементарного хлора либо регенерацией переносчиков хлора. Поиск новых катализаторов, в основном заключавшийся в подборе хлоридов металлов, не привел к существенному ускорению процесса, тогда как поиск более активного окислителя дал более ощутимый эффект уже при замене воздуха на кислород. В этом направлении был продолжен поиск еще более активного окислителя, исследованы процессы окисления хлорида водорода озоном, оксидами азота, монооксидом хлора. Исходя из сугубо кинетических оценок, наиболее эффективным окислителем оказался монооксид хлора, реакция с хлоридом водорода которого при обычной температуре протекает практически мгновенно, с чем связаны трудности проведения эксперимента. В связи с этим были созданы условия для изучения динамики расходования субстрата и накопления продуктов методом низкотемпературной инфракрасной спектрофотометрии. На основании полученных данных были предложены возможные механизмы реакции, определен общий порядок реакции, а также порядок реакций по хлориду водорода (близкий к 1,0) и оксиду хлора (близкий к 0,5).

Ключевые слова: хлорид водорода, абгаз, утилизация, оксихлорирование, окислители, монооксид хлора, кинетика окисления, продукты, порядок реакций.

Скудаев Владимир Иванович (Пермь, Россия) – кандидат технических наук, доцент кафедры химии и биотехнологии Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29).

Соломонов Анатолий Борисович (Пермь, Россия) – кандидат технических наук, доцент кафедры химии и биотехнологии Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: solomon1943@bk.ru).

1. Окислительное хлорирование алифатических углеводородов и их хлорпроизводных / Ю.А. Трегер, В.Н. Розанов, М.Р. Флид, Л.Н. Карташов // Успехи химии. – 1988. – Т. 57, вып. 4. – С. 577–594.

2. Термодинамика процессов окислительного хлорирования непредельных углеводородов С3 – С5 / Д.Л. Рахманкулов, У.Ш. Рысаев, Д.У. Рысаев, Р.Р. Шириязданов, Р.М. Масагутов // Башкирский химический журнал. – 2007. – Т. 14, № 2. – C. 35–40.

3. Трегер Ю.А., Розанов В.Н. Получение низших олефинов из природного газа через синтез и пиролиз хлористого метила // Газохимия. – 2010. – № 12. – С. 44–50.

4. Каталитический пиролиз метилхлорида для получения этилена и пропилена / Ю.А. Трегер, В.Н. Розанов, С.А. Луньков, О.П. Мурашова, Г.С. Дасаева // Катализ в промышленности. – 2009. – № 2. – С. 3–4.

5. Пат. 2304136 Рос. Федерация, МПК С07С17/156. Способ получения 1,2-дихлорэтана и устройство для его осуществления / Каммерхофер П., Мильке И., Эртль Х., Штайб Г. – Опубл. 10.08.2007.

6. Пат. 2220000 Рос. Федерация, МПК С07С17/156. Катализатор, способ его получения и его применение в синтезе 1,2-дихлорэтана / Кармелло Д., Гарилли М., Фитутто П., Каччиалуни Л. – Опубл. 27.12.2003.

7. Пат. 2260000 Рос. Федерация, МПК С07С17/156. Способ конверсии этилена в винилхлорид и новые каталитические композиции, полезные для указанного способа / Джоунс М., Олкен М., Хикман Д. – Опубл. 27.11.2005.

8. Решение экологических проблем, связанных с переработкой абгазного хлорида водорода с применением активных окислителей / А.Б. Соломонов, В.И. Скудаев, А.Г. Миков, А.И. Морозовский // Наукоемкие полимеры и технологии технической химии: материалы II Урал. конф. – Пермь, 1997.

9. Соломонов А.Б., Скудаев В.И., Морозовский А.И. Применение активных окислителей в реакциях окисления хлорида водорода и окислительного хлорирования // Перспективные химические технологии и материалы: материалы Междунар. науч.-техн. конф. – Пермь, 1997.

10. Скудаев В.И. Исследование системы окислитель – хлорид водорода – хлориды меди – восстановитель в расплаве хлорида цинка: дис. … канд. хим. наук. – Свердловск, 1983. – 163 с.

11. Хлорирование метана расплавом хлоридов меди и цинка в условиях барботажа / В.И. Скудаев, А.Б. Соломонов, П.П. Герцен, Л.А. Черенёв // Журнал прикладной химии. – 1986. – № 4. – С. 839–843.

12. Ермаков С.Г., Соломонов А.Б., Скудаев В.И. Кинетика образования хлора при взаимодействии хлорида водорода и пероксида водорода // Проблемы теоретической и экспериментальной химии: тр. V Всерос. студ. науч. конф. – Екатеринбург, 1995.

13. Регенерация оксида азота (V) в оксид азота (IV) в присутствии продуктов реакции окисления хлорида водорода оксидом азота IV / А.И. Морозовский, В.И. Скудаев, И.Н. Лялина, А.Б. Соломонов // Химия, технология и промышленная экология неорганических соединений: сб. науч. тр. / Перм. гос. ун-т. – Пермь, 1999.

14. Скудаев В.И., Соломонов А.Б. Исследование взаимодействия хлорида водорода и оксида хлора // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Химическая технология и биотехнология. – 2018. – № 3. – С. 93–102.

15. Галлак В.М., Белинская Н.И., Павлова Т.А. Хлорирование метана оксидом хлора // Журнал прикладной химии. – 1965. – Т. 38. – С. 1225.

Увеличение спроса на органо-минеральные удобрение сельскохозяйственными организациями обусловлено их активным воздействием на процесс выращивания растительных культур. Наиболее эффективным средством является биогумус, в составе которого имеется комплекс высокомолекулярных органических соединений, питательных веществ, ферментов, макро- и микроэлементов.

Биогумус – рассыпчатая почвообразная масса с влажностью 65–70 %, что приводит к некоторым трудностям при использовании такого удобрения в промышленных масштабах. Из-за повышенного влагосодержания при нарушении условий хранения удобрение слеживается, происходит ухудшение качества продукта. Решить существующие проблемы позволяет гранулирование органо-минерального удобрения. В настоящее время применяются такие методы гранулирования, как экструзия, окатывание, формование, таблетирование и др., также возможно применение комбинирования этих методов.

Для улучшения физико-химических свойств удобрения в процессе гранулирования возможно применение различных жидкостей в качестве связующих веществ. Такие вещества способствуют более эффективному процессу гранулообразования. При добавлении связующего происходит распространение влаги в объеме шихты, в результате чего под действием адсорбционных, капиллярных и сил поверхностного натяжения происходит формирование мелких частиц в гранулы.

В связи с этим актуальным является исследование процесса гранулирования биогумуса с применением связующих веществ. Наибольший интерес представляет водный раствор мелассы, в связи широкой доступностью, низкой стоимостью и наличием ряда дополнительных питательных компонентов.

В данной работе исследовано влияние содержания и соотношений водного раствора мелассы (1:1, 2:1 и 3:1) на статическую прочность и выход гранул товарной фракции. Было установлено, что при содержании 1 % и соотношении компонентов в растворе 3:1 (вода:меласса) происходит улучшение характеристик в сравнении с гранулированным биогумусом без связующего. Так, статическая прочность увеличилась на 34 %, а выход гранул товарной фракции на 7 %, что составляет 29,4 Н/гранулу и 94,42 % соответственно.

Ключевые слова: гранулирование, окатывание, биогумус, меласса, гранула, связующие.

Сковородников Павел Валерьевич (Пермь, Россия) – магистрант кафедры химических технологий Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: pavel.skovorodnikov@yandex.ru).

Черепанова Мария Владимировна (Пермь, Россия) – кандидат технических наук, доцент кафедры химических технологий Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: syromyatnikova.maria@yandex.ru).

1. Маркетинговое исследование: Рынок органо-минеральных (органических) удобрений и почвогрунтов за 2013–2017 гг. / Инновационно-консуль­та­ционный центр агропромышленного комплекса. – Белгород, 2018. – 21с.

2. Кощаев А.Г., Кощаева О.В., Елисеев М.А. Биотехнология вермикультивирования органических отходов // Научный журнал КубГАУ. – 2014. – № 95 (01). – С. 1–30.

3. Суслов С.А., Дулепов М.А. Биогумус – резерв повышения эффективности сельского хозяйства // Вестник НГИЭИ. – 2011. – № 1(2). – С. 38–47.

4. Мустафаев Б.А., Какежанова З.Е., Кенжетаева А.Б. Переработка органических отходов, производство биогумуса – основа воспроизводства плодородия почв // Вестник Омского государственного аграрного университета. – 2012. – № 11. – С. 30–34.

5. Eartworm biohumus conditioning for pellet production / O. Vronskis, A. Kakitis, E. Laukmanis, I. Nulle // Engineering for rural development. – 2016. – № 25. – P. 997–1002.

6. Запевалов М.В., Запевалов С.М. Технология приготовления органоминерального удобрения на основе птичьего помета // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. – 2011. – № 5 (79). – С. 84–90.

7. Сковородников П.В., Черепанова М.В. Способы гранулирования органо-минеральных удобрений // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Химическая технология и биотехнология. – 2017. – № 3. – С. 117–126.

8. Семакина О.К., Якушева Ю.С., Шевченко А.А. Выбор способа гранулирования сорбентов из отходов производства // Фундаментальные исследования. – 2013. – № 8. – С. 720–725.

9. Вилесов Н.Г., Скрипко В.Я., Ломазов В.Л. Процессы гранулирования в промышленности. – M.: Техника, 1976. – 191 с.

10. Аверьянова Е.В., Рожнов Е.Д. Контроль качества мелассы: учеб. пособие. – Барнаул: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та, 2016. – 31 с.

11. Никишанин М.С., Сеначин П.К. Углеродосодержащие брикеты на разных связующих веществах, их теплофизические характеристики и использование в газогенераторах // Ползуновский вестник. – 2009. – № 1(2). – С. 305–311.

12. Текутьева Л.А., Сон О.М., Ященко А.С. Проблемы использования свекловичной мелассы в российском кормопроизводстве // Естественные и технические науки. – 2015. – № 2. – С. 1–12.

13. Shyam Prakash K., Phanindra M., Ram Surya S. Percentage replacement of bitumen with sugarcane waste molasses // International Journal of Civil Engineering and Technology. – 2014. – № 7. – P. 188–197.

14. OpenMP: сайт. – URL: http://go.feeco.com/acton/attachment/12345/f-00b2/1/-/-/-/-/Agglomeration-Handbook.pdf (дата обращения: 22.01.2019).

15. Протасова М.В., Миронова С.Ю. Перспективные направления использования отходов сахарного производства // Биологические науки. – 2016. – № 2(10). – С. 1–10.

В настоящее время изделия на основе терморасширенного графита нашли широкое применение в химической промышленности. Их применяют при повышенном давлении и высоких температурах. Активное использование данного материала также связано с большим количеством сырья и возможностью придания готовой товарной продукции любой необходимой формы. Однако существенным недостатком служит то, что рабочий температурный диапазон эксплуатации ограничен температурой горения графита.

Сырьем для получения терморасширенного графита служит интеркалированный графит, который представляет собой чешуйки с металлическим блеском. После термоудара образуется пухообразный терморасширенный графит, который прессуется в листы различных размеров и формы.

Поскольку полученный листовой терморасширенный графит используется при высоких температурах, то целью данной работы является проведение анализа патентной литературы на предмет увеличения возможного температурного предела работы готовых изделий.

После проведения патентного поиска установлено, что имеется большое количество технологий и методов получения терморасширенного графита (ТРГ) с увеличенной термостойкостью. Были выявлены патенты, имеющие высокий технический и изобретательский уровень. В представленных патентах выявлены основные технологические аспекты. Проведен анализ достоинств и недостатков.

По данным патентной информации установлено, что свойства терморасширенного графита существенно зависят от технологии получения ТРГ, методов интеркаляции и терморасширения, вводимых компонентов, повышающих термостойкость ТРГ.

Однако найденные технические решения невозможно использовать в получении терморасширенного графита без проведения лабораторных и опытно-промышленных испытаний.

Исследования и разработки в данной области являются перспективным направлением в виду широкого использования готовой товарной продукции во многих областях промышленности.

Ключевые слова: листовой терморасширенный графит, термостойкость, теплозащита, интеркалирование, огнестойкие материалы, теплопроводность.

Ноздрюхин Александр Дмитриевич (Пермь, Россия) – магистр кафедры химических технологий Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: sasha.nozdruxin@gmail.com).

Черепанова Мария Владимировна (Пермь, Россия) – кандидат технических наук, доцент кафедры химических технологий Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: syromyatnikova.maria@yandex.ru).

Потапов Игорь Сергеевич (Пермь, Россия) – инженер кафедры химических технологий Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: asp-potapov@mail.ru).

1. Вспучивание природного графита, обработанного серной кислотой / К.Е. Махорин, А.П. Кожан, В.В. Веселов // Хим. технология. – 1985. – № 2. – С. 3–6.

2. Исаев О.Ю. Графит, он и в Африке графит? // Химическая техника. – 2013. – № 2. – С. 64–68.

3. Химическая энциклопедия: в 5 т./ под ред. И.Л. Кнунянца [до 1992 г.], Н.С. Зефирова [c 1995 г.]. – Т. 3. – М.: Сов. энцикл.; Большая Рос. энцикл., 1992. – 639 c.

4. Пат. 2480406 Рос. Федерация, МПК C01B 31/04. Способ получения терморасширенного графита и фольга на его основе / Сорокина Н.Е., Малахо А.П., Филимонов С.В., Годунов И.А., Павлов А.А., Авдеев В.В. – № 2011132964/05; заявл. 08.08.2011; опубл. 27.04.2013.

5. Пат. 2398738 Рос. Федерация, МПК C01B 31/04. Высокотемпературный углеграфитовый теплоизоляционный материал и способ его получения / Сорокина Н.Е., Свиридов А.А., Селезнев А.Н., Матвеев А.Т., Авдеев В.В., Годунов И.А., Ионов С.Г. – № 2009106482/15 заявл. 26.02.2009; опубл. 10.09.2010.

6. Пат. 2355632 Рос. Федерация, МПК C01B 31/04. Способ получения терморасширенного графита / Милошенко Т.П., Фетисова О.Ю., Щипко М.Л. – № 2007143209/15; заявл. 21.11.2007; опубл. 20.05.2009.

7. Пат. 2427530 Рос. Федерация, МПК C01B 31/02. Способ получения многослойного углеродного теплоизоляционного материала и многослойный материал / Афанасов И.М., Селезнев А.Н., Авдеев В.В. – № 2010104531/05; заявл. 10.02.2010; опубл. 27.08.2011.

8. Пат. 2561074 Рос. Федерация, МПК C01B 31/04. Способ получения окисленного графита / Юдина Т.Ф., Смирнов Н.Н., Братков И.В., Ершова Т.В., Бейлина Н.Ю., Маянов Е.П., Елизаров П.Г. – № 2014111679/05; заявл. 26.03.2014; опубл. 20.08.2015.

9. Пат. 77674 Рос. Федерация, МПК F27D 1/00. Теплоотражающий экран / Авдеев В.В., Селезнев А.Н., Афанасов И.М., Годунов И.А., Сорокина Н.Е., Савченко Д.В. – № 2008115399/22; заявл. 23.04.2008; опубл 27.10.2008.

10. Пат. 2292376 Рос. Федерация, МПК C09K 21/12. Огнестойкая композиция, способ ее получения и применение / Лейт Л., Занетто Ж., Поннураджу А., Ламбер А. – № 2005105694/15; заявл. 01.08.2003; опубл. 27.01.2007.

11. Пат. 2165884 Рос. Федерация, МПК C01B 31/04. Интеркалированные соединения оксида графита с додекагидроклозо-додекаборной кислотой и ее солями, их применение в качестве пленкообразователя водоэмульсионных красок и способ получения полимерных покрытий / Салдин В.И., Цветников А.К. – № 99121082/04; заявл. 05.10.1999; опубл. 27.04.2001.

12. Пат. 2410359 Рос. Федерация, МПК C04B 35/536. Армированная графитовая фольга / Свиридов А.А., Сорокина Н.Е., Кепман А.В., Тихомиров А.С., Селезнев А.Н., Годунов И.А., Козлов А.В., Павлов А.А., Авдеев В.В. – № 2009130905/03; заявл. 14.08.2009; опубл. 27.01.2011.

13. Пат. 2610596 Рос. Федерация, МПК C01B 31/04. Способ получения терморасширенного графита / Филимонов C.В., Иванов А.В., Шорникова О.Н., Малахо А.П., Авдеев В.В. – № 2015144358; заявл. 15.10.2015; опубл. 14.02.2017.

14. Пат. 2417160 Рос. Федерация, МПК C01B 31/04. Способ получения терморасширенного графита / Финаенов А.И., Яковлев А.В., Настасин В.А., Забудьков С.Л., Саканова М.В., Колесникова М.В. – № 2009119604/05; заявл. 25.05.2009; опубл. 27.04.2011.

15. Пат. 2393281 Рос. Федерация, МПК D06M 15/248. Состав для огнезащитного дискретного покрытия текстильного материала / Хелевина О.Г., Тимофеева С.В., Чеснокова Л.Н. – № 2008146952/04; заявл. 27.11.2008; опубл. 27.06.2010.

Введение углеродных нанотрубок в реакционную среду может привести как к повышению, так и снижению скорости реакции сшивания. Иначе говоря, в процессе сшивания могут наблюдаться как автоускорение, так и автозамедление указанной реакции. Ранее этот эффект объяснялся только частными причинами.

В настоящей работе изменение скорости реакции объясняется в рамках структурной (фрактальной) модели синтеза полимеров. В указанной модели основным структурным фактором, контролирующим процесс сшивания, является структура микрогеля (сшитого макромолекулярного клубка), характеризуемая его фрактальной размерностью. Оценка этого параметра показала, что повышение содержания углеродных нанотрубок в реакционной среде определяет снижение указанной размерности аналогично увеличению температуры сшивания в интервале 1,92–1,04. Указанная вариация размерности микрогелей означает переход от их структуры в идеальном q-растворителе к структуре протекаемого клубка, что приводит к существенному ускорению реакции сшивания, которое характеризуется величиной константы скорости реакции. Этот эффект можно описать характеристикой автоускорения реакции, которой служит разность фрактальных размерностей микрогеля при отсутствии и наличии углеродных нанотрубок. Показано, что характеристика автоускорения является линейной функцией указанной разности размерностей, что предполагает структурную основу эффекта автоускорения в процессе сшивания эпоксиполимеров.

Зависимость фрактальной размерности микрогелей от температуры сшивания для эпоксиполимера и системы эпоксиполимер/углеродные нанотрубки обнаружила, что указанная зависимость выражена сильнее в первом из указанных случаев. Это означает, что роль поверхности углеродных нанотрубок состоит в фиксации структуры микрогелей и этот эффект сильнее влияния повышения температуры сшивания. Это взаимодействие резко снижает фрактальную размерность микрогеля, что дает эффект «псевдоускорения» реакции сшивания. Такой вывод подтверждается практическим слиянием кинетических кривых сшивания для обоих рассматриваемых систем при температуре реакции 493 К.

Ключевые слова: эпоксиполимер, углеродные нанотрубки, сшивание, микрогель, структура, фрактальная размерность.

Атлуханова Луиза Бремовна (Махачкала, Россия) – кандидат педагогических наук, доцент кафедры биофизики, ин­фор­матики и медаппаратуры Дагестанского государственного медицин­ского университета (367000, г. Махачкала, пл. Ленина, 1; e-mail: bremovna77@mail.ru).

Козлов Георгий Владимирович (Нальчик, Россия) – старший научный сотрудник УНИИД Кабардино-Балкарского государственного университета им. Х.М. Бербекова (360004, г. Нальчик, ул. Чернышевского, 173; e-mail: i_dolbin@mail.ru).

1. Magovedov G.M., Kozlov G.V., Zaikov G.E. Structure and Properties of Cross-Linked Polymers. – Shawbury: A Smithers Group Company, 2011. – 492 p.

2. Kozlov G.V., Bejev A.A., Lipatov Yu.S. The fractal analysis of curing processes of epoxy resins // J. Appl. Polymer Sci. – 2004. – Vol. 92, № 4. – P. 2558–2568.

3. Kozlov G.V., Shustov G.B., Zaikov G.E. The fractal and scaling analysis of chemical reactions // J. Appl. Polymer Sci. – 2004. – Vol. 93, № 5. – P. 2343–2347.

4. Kozlov G.V., Zaikov G.E., Mikitaev A.K. The Fractal Analysis of Gas Transport in Polymers. The Theory and Practical Applications. – New York: Nova Science Publishers, Inc., 2009. – 238 p.

5. Морган П.У. Поликонденсационные методы синтеза полимеров. – М.: Химия, 1970. – 376 с.

6. Auto­accele­ration in the process of radical polymerization: fractal analysis / G.V. Kozlov, S. Ozden, Yu.A.Malkanduev, G.E. Zaikov // Fractals and Local Order in Polymeric Materials. – Huntington, New York: Nova Science Publishers, Inc., 2001. – P. 11–19.

7. Cure kinetics of carbon nanotube/tetrafunctional epoxy nanocomposites by isothermal differential scanning calorimetry / H. Xie, B. Liu, Z. Yuan, J. Shen, R. Cheng // J. Polymer Sci.: Part B: Polymer Phys. – 2004. – Vol. 42, № 20. – P. 3701–3712.

8. Puglia D., Valentini L., Kenny J.M. Analysis of the cure reaction of carbon nanotubes/epoxy resin composites through thermal analysis and Roman spectroscopy // J. Appl. Polymer Sci. – 2003. – Vol. 88, № 2. – P. 452–458.

9. Pseudoreinforcement effect of multiwalled carbon nanotubes in epoxy matrix composites / G.S. Zhuang, G.X. Sui, Z.S. Sun, R. Yang // J. Appl. Polymer Sci. – 2006. – Vol. 102, № 5. – P. 3664–3672.

10. Effects of carbon nanotube fillers on the curing processes of epoxy resin-based composites / K. Tao, S. Yang, J.C. Grunlan, Y.S. Kim, B. Dang, Y. Deng, R.L. Thomas, B.L. Wilson, X. Wei // J. Appl. Polymer Sci. – 2006. – Vol. 102, № 6. – P. 5248–5254.

11. Долбин И.В., Козлов Г.В., Микитаев А.К. Структурная модель огнестойкости нанокомпозитов полимер-органоглина // Теплофизика высоких температур. – 2015. – Т. 53, № 4. – С. 585–588.

12. Иржак Т.Ф., Иржак В.И. Эпоксидные нанокомпозиты // Высокомолекулярные соединения А. – 2017. – Т. 59, № 6. – С. 485–522.

13. Kozlov G.V., Bejev A.A., Zaikov G.E. The physical reasons for the homogeneous and nonhomogeneous reactions of haloid-containing epoxy polymer curing // J. Appl. Polymer Sci. – 2003. – Vol. 90, № 5. – P. 1202–1205.

14. Kozlov G.V., Mikitaev A.K., Zaikov G.E. Fractal Physics of Polymer Synthesis. – Toronto, New Jersey: Apple Academic Press, 2014. – 359 p.

15. Mikitaev A.K., Kozlov G.V. Effect of microgel structure on epoxy polymer curing in the presence of carbon nanotubes // Theor. Foundations of Chem. Engineering. – 2016. – Vol. 50, № 4. – Р. 444–448.

В настоящее время хорошо известно, что введение углеродных нанотрубок в реакционную систему изменяет кинетику сшивания эпоксиполимеров. Этот эффект приписывается ряду частных физических и/или химических факторов. Однако такой же эффект наблюдался и в случае реакций в присутствии других нанонаполнителей, что предполагает необходимость его общего объяснения. В настоящей работе такое объяснение дано в рамках фрактального (мультифрактального) анализа, поскольку и сшитые микрогели эпоксиполимеров, и кольцеобразные формирования углеродных нанотрубок являются фрактальными объектами. В качестве теоретической базы использовано дробное уравнение процессов переноса, позволяющее учесть эффекты памяти (показатель a) и нелокальности (показатель b) в контексте единого математического формализма. Это уравнение вводит понятие активного времени реакции ta как функцию номинальной длительности реакции сшивания t. Активное время реакции в зависимости от величины показателя a может быть как меньше (антиперсистентный или субдиффузионный процесс переноса), так и больше номинального (персистентный или супердиффузионный процесс). Указанная величина a определяется структурой микрогеля эпоксиполимера, характеризуемой ее фрактальной размерностью – повышение этой размерности приводит к уменьшению a и снижению активного времени сшивания как исходных эпоксиполимеров, так и систем эпоксиполимер/углеродные нанотрубки. Для всех рассматриваемых систем величина a<0,5, т.е. процессы сшивания являются субдиффузионными. Тип аномальной диффузии определяет кинетику реакции сшивания: для a<0,5 кинетические кривые имеют автозамедленный характер, а для a>0,5 – автоускоренный (субдиффузионный и супердиффузионный процесс переноса, соответственно). Постоянный коэффициент в базовом уравнении реакции характеризует химическую активность реагентов. Для рассматриваемых систем активное время сшивания невелико и составляет 0,4–5,3 % от номинальной длительности этого процесса.

Ключевые слова: эпоксиполимер, углеродные нанотрубки, сшивание, мультифрактальная модель, активное время, дробная производная.

Атлуханова Луиза Бремовна (Махачкала, Россия) – кандидат педагогических наук, доцент кафедры биофизики, ин­фор­матики и медаппаратуры Дагестанского государственного медицин­ского университета (367000, г. Махачкала, пл. Ленина, 1; e-mail: bremovna77@mail.ru).

Козлов Георгий Владимирович (Нальчик, Россия) – старший научный сотрудник УНИИД Кабардино-Балкарского государственного университета им. Х.М. Бербекова (360004, г. Нальчик, ул. Чернышевского, 173; e-mail: i_dolbin@mail.ru).

1. Puglia D., Valentini L., Kenny J.M. Analysis of the cure reaction of carbon nanotubes/epoxy resin composites through thermal analysis and Roman spectroscopy // J. Appl. Polymer Sci. – 2003. – Vol. 88, № 2. – P. 452–458.

2. Cure kinetics of carbon nanotube/tetrafunctional epoxy nanocomposites by isothermal differential scanning calorimetry / H. Xie, B. Liu, Z. Yuan, J. Shen, R. Cheng // J. Polymer Sci.: Part B: Polymer Phys. – 2004. – Vol. 42, № 20. – P. 3701–3712.

3. Effects of carbon nanotube fillers on the curing processes of epoxy resin-based composites / K. Tao, S. Yang, J.C. Grunlan, Y.S. Kim, B. Dang, Y. Deng, R.L. Thomas, B.L. Wilson, X. Wei // J. Appl. Polymer Sci. – 2006. – Vol. 102, № 6. – P. 5248–5254.

4. Naphadzokova L.Kh., Kozlov G.V., Zaikov G.E. Role of diffusion processes in a model reaction of reesterification // J. Appl. Polimer Sci. – 2007. – Vol. 105, № 5. – P. 2837–2840.

5. Tyan H.-L., Liu Y.-Ch., Wei K.H. Enhancement of imidization of poly(amic acid) through forming poly(amic acid)/organoclay nanocomposites // Polymer. – 1999. – Vol. 40, № 20. – P. 4877–4886.

6. Магомедов Г.М., Козлов Г.В. Синтез, структура и свойства сетчатых полимеров и нанокомпозитов на их основе. – М.: Академия естествознания, 2010. – 464 с.

7. Kozlov G.V., Zaikov G.E. Fractal Analysis and Synergetics of Catalysis in Nanosystems. – New York: Nova Biomedical Books, 2008. – 163 p.

8. Naphadzokova L.Kh., Kozlov G.V., Zaikov G.E. Description of the model transesterification reaction within the framework of a strange diffusion concept // J. Appl. Polimer Sci. – 2008. – Vol. 109, № 5. – P. 2791–2794.

9. Kozlov G.V., Mikitaev A.K., Zaikov G.E. The fractal Physics of Polymer Synthesis. – Toronto, New Jersey: Apple Academic Press, 2014. – 359 p.

10. Oldham K., Spanier J. Fractional Calculus. – London, New York: Academic Press, 1973. – 425 p.

11. Зеленый Л.М., Милованов А.В. Фрактальная топология и странная кинетика: от теории перколяции к проблемам космической электродинамики. // Успехи физических наук. – 2004. – Т. 174, № 8. – С. 809–852.

12. Naphadzokova L.Kh., Kozlov G.V., Zaikov G.E. Fractal-like kinetics of re-esterification reaction in catalyst presence // J. Balkan Tribologic. Assoc. – 2007. – Vol. 13, № 3. – P. 301–305.

13. Feder F. Fractals. – New York: Academic Press, 1990. – 291 p.

14. Fractal measures and their singularities: the characterization of strange sets / T.C. Halsey, M.H. Jensen, L.P. Kadanoff, I. Procaccia, B.I. Shraiman // Phys. Rev. A. – 1986. – Vol. 33, № 2. – P. 1141–1151.

15. Kozlov G.V., Zaikov G.E. The Structural Stabilization of Polymers: Fractal Models. – Leiden, Boston: Brill Academic Publishers, 2006. – 345 p.