Представлена разработка технологии получения кефира с улучшенными вкусоароматическими свойствами. Предложено использовать экстракты растительного происхождения, а именно: травы стевии и плодов шиповника, которые позволят улучшить не только вкусоароматические, но и биологические свойства продукта. На первом этапе исследований были получены водные экстракты травы стевии, а также водные и водно-спиртовые экстракты плодов шиповника определенного гранулометрического состава при разных режимах. В качестве варьируемых факторов рассматривали температуру, гидромодуль, присутствие ультразвука и продолжительность. Наибольшая степень извлечения экстрактивных веществ их травы стевии достигнута в присутствии ультразвука при гидромодуле 15. Использование водно-спиртового раствора существенно повышает эффективность экстрагирования шиповника, так как данный экстрагент хорошо извлекает как водорастворимые, так и жирорастворимые компоненты сырья. Содержание жирорастворимых каротиноидов в водно-спиртовом экстракте на 35 % выше по сравнению с водным экстрактом, а на извлечение аскорбиновой кислоты тип экстрагента влияния не оказывает. На основании полученных данных рекомендован оптимальный режим получения экстрактов травы стевии и плодов шиповника. На втором этапе эти экстракты использовали в качестве вкусоароматической добавки при получении кефира. Исходным сырьем было молоко коровье пастеризованное. Биологический объект –  комбинированная закваска: молочнокислые бактерии (Lactococcus lactis subsp. lactis, Lactococcus lactis subsp. cremoris, Leuconostoc mesenteroides subsp. cremoris) и кефирный грибок, в состав которого входят молочнокислые, уксуснокислые бактерии и молочные дрожжи. Параметры процесса сквашивания выбраны в соответствии с технологической инструкцией Ирбитского молочного завода (Свердловская область). На основании полученных результатов рекомендован следующий режим сквашивания: дозировка внесения экстрактов: стевии (водный) – 1,55 %; шиповника (водно-спиртовый) – 2,5 %; продолжительность сквашивания – 10 ч. Полученная проба кефира характеризуется сладко-медовым фруктовым ароматом и приятным сладковатым вкусом. Проведенные технико-экономические расчеты показали экономическую целесообразность предлагаемых мероприятий. За счет сокращения продолжительности сквашивания возможно увеличение мощности производства. Улучшенные вкусоароматические и биологические свойства полученного кефира позволят расширить ассортимент продукции и привлечь новых потреби­телей.

Ключевые слова: кефир, улучшение органолептических и биологических свойств, растительные добавки, трава стевии, плоды шиповника.

Васильева Алина Аркадьевна (Екатеринбург, Россия) – магистр Уральского государственного лесотехнического университета (620100, г. Екатеринбург, ул. Сибирский тракт, 37/5; e-mail: voyc_alina@mail.ru).

Захарчук Елизавета Юрьевна (Екатеринбург, Россия) – студент Уральского государственного лесотехнического университета (620100, г. Екатеринбург, ул. Сибирский тракт, 37/5).

Панова Татьяна Михайловна (Екатеринбург, Россия) – старший преподаватель кафедры химической технологии древесины, биотехнологии и наноматериалов Уральского государственного лесотехнического универ­ситета (620100, г. Екатеринбург, ул. Сибирский тракт, 37/5; e-mail: ptm55@yandex.ru).

1. Давыдов Р.Б. Молоко и молочные продукты в питании человека. – М.: Медицина, 2010. – 236 с.
2. Дегтярев Г.П., Машошин В.Л. Совершенствование системы ведения молочного животноводства в России // Переработка молока. – 2010. – Октябрь. – С. 27–28.
3. Диланян З.Х. Молочное дело: учеб. пособие. – М.: Колос, 2010. – 368 с.
4. Кузнецов В.В., Шиллер Г.Г. Справочник технолога молочного производства. Технология и рецептуры. – Т. 3. Сыры. – СПб.: ГИОРД, 2011. – 512 с.
5. Дуденков А.Я., Дуденков Ю.А. Биохимия молока и молочных продуктов. – М.: Пищевая промышленность, 1972. – 161 с.
6. Нечаев А.П., Траубенберг С.Е., Кочаткова A.A. Пищевая химия: учеб. пособие для вузов. – СПб.: ГИОРД, 2011. – 632 с.
7. Степанова Л.И. Справочник технолога молочного производства. –Т. 1. Цельномолочные продукты. – СПб.: ГИОРД, 2010. – 384 с.
8. Получение кефира повышенной пищевой ценности: пат. 2655445 Рос. Федерация / Сухарева Т.Н., Сергиенко И.В., Бабушкин В.А., Порошина Д.Н. – № 2016149723; заявл. 16.12.2016; опубл. 28.05.2018.
9. Технический регламент на молоко и молочную продукцию: Федер. закон от 12. 06. 2008 № 88-ФЗ.
10. ГОСТ Р 52054–2003. Молоко натуральное коровье – сырье. – М.: Стандартинформ, 2008.
11. ГОСТ 10444.11–2013 (ISO 15214:1998). Микробиология пищевых продуктов и кормов для животных. Методы выявления и подсчета количества мезофильных молочнокислых микроорганизмов. – М.: Стандартинформ, 2014.
12. ГОСТ Р 52687–2006. Продукты кисломолочные, обогащенные бифидобактериями бифидум. Технические условия. – М.: Стандартинформ, 2007.
13. ГОСТ Р 54758–2011. Молоко и продукты переработки молока. Методы определения плотности. – М.: Стандартинформ, 2012.
14. ГОСТ Р 54669–2011. Молоко и продукты переработки молока. Методы определения кислотности. – М.: Стандартинформ, 2013.
15. ГОСТ 5867–90. Молоко и молочные продукты. Методы определения жира. – М.: Стандартинформ, 2009.

Рассмотрен процесс ферментации молока различными видами пробиотических микроорганизмов при получении функционального кисломолочного напитка. Традиционная закваска для йогурта включает штаммы культур термофильного молочнокислого стрептококка (Streptococcus thermophilus) и болгарской палочки (Lacto­bacillus delbrueckii Bulgaricus). В качестве питательной среды для исследования использовали молоко изготовителя «Богдановичский городской молочный завод»,
с массовой долей жира 2,5 %. Параметры процесса сквашивания: температура 37–38 °С; продолжительность сквашивания 10 ч. В процессе сквашивания пробы анализировали по физико-химическим, органолептическим и микробиологическим показателям. Главным критерием процесса сквашивания является кислотность, которая характеризует биосинтез молочной кислоты. Бифидоацидофильный йогурт достигает необходимого уровня кислотности, равного 75 °Т за 7,5 ч, йогурт с бифидобактериями – за 8,25 ч, йогурт с использованием закваски только из йогуртовых культур – за 9 ч, что свидетельствует о кислотообразующих свойствах дополнительно вводимых культур. Йогурт с ацидофильной палочкой и бифидобактериями обладает хорошими вкусоароматическими свойствами, имеет плотную вязкую консистенцию. Анализ на содержание микроорганизмов в процессе сквашивания оценивали по количеству выросших колоний микроорганизмов на элективных питательных средах Бликфельдта, Блаурокка, среда для выявления Lactobacillus acidophilus. Через 8 ч сквашивания во всех пробах содержание микроорганизмов соответствует требованиям, т.е. более 107 КОЕ в 1 мл. При хранении йогурта содержание ацидофильной палочки возрастает, бифидобактерий и молочнокислых изменяется незначительно. По результатам работы можно сделать вывод, что организация производства данного продукта расширит ассортимент кисломолочной продукции, что позволит увеличить объем выпускаемой продукции, удовлетворить потребительский спрос и улучшить технико-экономические показатели предприятия.

Ключевые слова: йогурт, пробиотические свойства, закваска комбиниро­ванная.

Васильева Алина Аркадьевна (Екатеринбург, Россия) – магистр Уральского государственного лесотехнического университета (620100, г. Екатеринбург, ул. Сибирский тракт, 37/5; e-mail: voyc_alina@mail.ru).

Яниева Анастасия Альбертовна (Екатеринбург, Россия) – студент Уральского государственного лесотехнического университета (620100, г. Екатеринбург, ул. Сибирский тракт, 37/5).

Панова Татьяна Михайловна (Екатеринбург, Россия) – старший преподаватель кафедры химической технологии древесины, биотехнологии и наноматериалов Уральского государственного лесотехнического универ­ситета (620100, г. Екатеринбург, ул. Сибирский тракт, 37/5; e-mail: ptm55@yandex.ru).

1. Дегтярев Г.П., Машошин В.Л. Совершенствование системы ведения молочного животноводства в России // Переработка молока. – 2010. – Октябрь. – С. 27–28.
2. Иркитова А.Н., Функ И.А., Дорофеев Р.В. Некоторые аспекты биотехнологии пробиотического кисломолочного напитка на основе комбинированной закваски // Техника и технология пищевых производств. – 2016. – Т. 42, № 3. – С. 19–24.
3. Молочный йогурт с пробиотическими культурами: пат. 2470518C1 Рос. Федерация / Ивлев А.А. – № 2011121594/10; заявл. 27.05.2011; опубл. 27.12.2012.
4. Дуденков А.Я., Дуденков Ю.А. Биохимия молока и молочных продуктов. – М.: Пищевая промышленность, 1972. – 161 с.
5. Давыдов Р.Б. Молоко и молочные продукты в питании человека. –М.: Медицина, 2010. – 236 с.
6. Диланян З.Х. Молочное дело: учеб. пособие. – М.: Колос, 2010. – 368 с.
7. Нечаев А.П., Траубенберг С.Е., Кочаткова A.A. Пищевая химия: учеб. пособие. – СПб.: ГИОРД, 2011. – 632 с.
8. Технический регламент на молоко и молочную продукцию: Федер. закон от 12. 06. 2008 № 88-ФЗ.
9. ГОСТ Р 52054–2003. Молоко натуральное коровье – сырье. – М.: Стандартинформ, 2008.
10. ГОСТ 10444.11–2013 (ISO 15214:1998). Микробиология пищевых продуктов и кормов для животных. Методы выявления и подсчета количества мезофильных молочнокислых микроорганизмов. – М.: Стандартинформ, 2014.
11. ГОСТ Р 52687–2006. Продукты кисломолочные, обогащенные бифидобактериями бифидум. Технические условия. – М.: Стандартинформ, 2007.
12. ГОСТ Р 54758–2011. Молоко и продукты переработки молока. Методы определения плотности. – М.: Стандартинформ, 2012.
13. ГОСТ Р 54669–2011. Молоко и продукты переработки молока. Методы определения кислотности. – М.: Стандартинформ, 2013.
14. ГОСТ 5867–90 Молоко и молочные продукты. Методы определения жира. – М.: Стандартинформ, 2009.
15. ГОСТ Р 51331–99 Продукты молочные. Йогурты. Общие технические условия. – М.: Стандартинформ, 2008. – 22 с.

Молочная сыворотка является вторичным молочным сырьем, содержит в своем составе углеводы, белки, минеральные соли, витамины, микроэлементы. Основной компонент сыворотки – лактоза. Известно превращение лактозы в моносахара – глюкозу и галактозу с участием фермента b-галактозидазы. Однако малоизученным является влияние типа фермента, температурного фактора, соотношения фермент–субстрат на полноту процесса ферментативного гидролиза лактозы молочной сыворотки.

В настоящей работе исследовано влияние температуры и других факторов ферментативного гидролиза лактозы молочной творожной сыворотки. В качестве фермента использован коммерческий препарат b-галактозидаза – «Лактазар» (ОАО «Фармстандарт-Лексредства», Россия). Показано, что в области температур 30–45 °С наблюдается увеличение скорости ферментативного гидролиза. Дальнейшее повышение температуры до 50 °С приводит к уменьшению скорости образования моносахаров – глюкозы и галактозы. Такой характер влияния температурного фактора связан со структурными изменениями в b-галактозидазе препарата «Лактазар» и снижением ее ферментативной активности.

В результате расчета по экспериментальным данным для температур 30–50 °С величина кажущейся энергии активации ферментативного гидролиза составила 11,8 кДж/моль.

Проведено исследование влияния соотношения массы введенного препарата «Лактазар» к объему сыворотки с содержанием лактозы в пределах 36,4–42,2 г/л. Установлено, что добавление »0,1 мас. % препарата b-галактозидаза – «Лактазар» достаточно для обеспечения »90 % степени превращения лактозы молочной сыворотки в моносахара при температуре 45 °С. При этом период времени »6 ч достаточен для достижения указанной степени превращения.

Ключевые слова: ферментативный гидролиз, лактоза, молочная сыворотка,
b-галактозидаза.

Ходяшев Николай Борисович (Пермь, Россия) – доктор технических наук, заведующий кафедрой химии и биотехнологии Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: vvv@pstu.ru).

Вихарева Елизавета Андреевна (Пермь, Россия) – магистрант кафедры химии и биотехнологии Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: elizaveta.vihareva@mail.ru).

Ратников Егор Александрович (Пермь, Россия) – студент кафедры химии и биотехнологии Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: ratnikov.egor@59.ru).

1. Храмцов А.Г. Молочная сыворотка. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Агропромиздат, 1990. – 240 с.
2. Храмцов А.Г. Феномен молочной сыворотки. – СПб.: Профессия, 2011. – 804 с.
3. Кунижев С.М., Шуваев В.А. Новые технологии в производстве молочных продуктов. – М.: ДеЛи принт, 2004. – 203 с.
4. Храмцов А.Г., Василисин С.В. Промышленная переработка вторичного молочного сырья. – М.: ДеЛи принт, 2003. – 100 с.
5. Майоров А.А., Сурай Н.М., Бузоверов С.Ю. Обоснование мембранных методов разделения молочной сыворотки // Вестник Алтайского гос. аграрного ун-та. – 2012. – № 5. – С. 104–107.
6. Залашко М.В. Биотехнология переработки молочной сыворотки. – М.: Агропромиздат, 1990. – 192 с.
7. Мяло С.В., Гаврилова Н.Б., Воронова Т.Д. Исследование процесса гидролиза молочного сахара энзиматическим и микробиологическим способами // Ползуновский альманах. – 2005. – № 1. – С. 87–94.
8. Эффективность применения β-галактозидазы для гидролиза лактозы молочной сыворотки / Е.В. Скворцов, Ю.А. Морозова, Л.К. Букуру [и др.]  // Вестник Казанского технол. ун-та. – 2014. – Т. 17, № 13. – С. 288–291.
9. Эффективность применения β-галактозидазы для получения низколактозного напитка на основе молочной сыворотки / Л.К. Букуру, Е.В. Сквор­цов, Т.В. Багаева, З.А. Канарская // Вестник Казанского технол. ун-та. – 2017. – Т. 20, № 13. – С. 117–119.
10. Костеневич А.А., Сапунова Л.И. Бактериальные β-галактозидазы: биохимическое и генетическое разнообразие // Труды БГУ. – 2013. – Т. 8, ч. 1. – С. 52–63.
11. Крупин А.В., Козлова О.В., Солдатова Л.С. Изучение основных параметров гидролиза лактозы ферментными препаратами // Достижения науки и техники АПК. – 2009. – № 5. – С. 68–69.
12. Практикум по микробиологии: учеб. пособие / под ред. А.И. Нетрусова. – М.: Академия, 2005. – 608 с.
13. Nickerson T.A., Vujilic I.F., Lin A.Y. Colorimetric estimation of lactose and its hydrolytic products // J. of dairy science. – 1975. – Vol. 59, № 3. – Р. 386–390.
14. Афанасьев Б.Н., Акулова Ю.П. Физическая химия: учеб. пособие. – СПб.: Лань, 2012. – 464 с.

Ранее были получены сорбенты для сбора нефти с водной поверхности на основе эластичного и полужесткого пенополиуретана, наполненные двумя видами хитозана: растворимого в воде и растворимого в кислоте. Выявлено, что наилучшей поглощающей способностью обладают сорбенты, наполненные хитозаном, растворимым в кислоте в количестве 30  мас. % (ППУэл-30-ХК) и 50 мас. % (ППУпж -50-ХК).

В данном исследовании приведены результаты по оценке сорбирующей способности тех же сорбентов при поглощении системы нефть–вода, так как на практике разливы нефти наиболее часто случаются на водной поверхности. В качестве воды используется морская, речная и дистиллированная вода.

Выявлено, что водоемкость сорбента ППУэл-30-ХК существенно ниже нефтеемкости. При этом после 60 мин сорбции поглотительная способность по отношению к нефти начинает падать. Напротив, водоемкость его постоянно растет и после 60 мин экспозиции скорость сорбции воды увеличивается. После 30 мин экспозиции способность сорбента к поглощению в порядке убывания следующая: морская вода > речная вода > дистиллированная вода.

Сорбция нефти ППУэл-30-ХК происходит с большой скоростью в первые 20 мин. Далее кривая сорбции выходит на плато. Закономерно кривая десорбции располагается ниже кривой сорбции. Интенсивная десорбция с поверхности сорбента в количестве »25 % происходит за первые 40 мин.

 Оценена возможность повторного использования отработанного сорбента. После первого цикла использования нефтеемкость сорбентов существенно уменьшается. Количество циклов повторного использования сорбента ППУэл-30-ХК может достигать 24.

Ключевые слова: сорбент, хитозан, пенополиуретан, нефть, десорбции.

Куен Тхи Куинь Ань (Казань, Россия) – аспирант кафедры «Технология синтетического каучука», Казанский национальный исследовательский технологический университет (420015, ул. К. Маркса, 68; e-mail: quynhanhmoitruong@gmail.com).

Зенитова Любовь Андреевна (Казань, Россия) – доктор технических наук, профессор, заведующая кафедрой «Технология синтетического каучука», Казанский национальный исследовательский технологический университет (420015, ул. К. Маркса, 68; e-mail: liubov_zenitova@mail.ru).

1. Куен Т.К.А., Зенитова Л.А. Хитозансодержащие пенополиуретаны в качестве поглотителей нефтеразливов // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Химическая технология и биотехнология. – 2019. – № 2. – С. 7–21.
2. Байбурдов Т.А., Шмаков С.Л. Полимерные сорбенты для сбора нефтепродуктов с поверхности водоемов: обзор англоязычной литературы за 2000–2017 гг. (часть 2) // Известия Саратовского университета. Новая серия. Химия. Биология. Экология. – 2018. – Т. 18, № 2. – С. 145–153.
3. Application of Chitosan for the Removal of Metals from Wastewaters by Adsorption / C. Gerente, V.K.C. Lee, P. Lee, G. McKay // Mechanisms and Models Review. Crit. Rev. Env. Sci. Technol. – 2007. – No. 37. – p. 41.
4. Removal of Hg2 + from aqueous solution using alginate gel containing chitosan / Y.H. Chang, C.F. Huang, W.J. Hsu, F.C. Chang // J. Appl. Polym. Sci. – 2007. – Vol. 104. – P. 2896.
5. Очистка сточных вод с применением хитозана / Е.А. Тарановская, Н.А. Собгайда, И.П. Алферов, П.А. Морев // Вестник Оренбургского государственного университета. – 2015. – № 10(85). – С. 322–326.
6. Bashan L.E., Bashan Y. Иммобилизованные микроводоросли для удаления загрязняющих веществ: обзор практических аспектов // Bioresour Technol. – 2010. – Vol. 101. – P. 1611.
7. Тарановская Е.А., Собгайда Н.А., Маркина Д.В. Технология получения и использования гранулированных сорбентов на основе хитозана // Химическое и нефтегазовое машиностроение. – 2016. – № 5. – С. 42–45.
8. Иванова М.А., Зенитова Л.А. Регенерация поглощенной нефти из сорбента ППУ-ОЗК // Актуальные проблемы науки о полимерах. – Казань, 2011. – С. 75–76.
9. Снижение экологической нагрузки от разливов нефти и нефтепродуктов с помощью сорбента на основе пенополиуретана и отходов зерновых культур / Н.С. Чикина, А.В. Мухамедшин, А.В. Анкудинова, Л.А. Зенитова, А.С. Сироткин, А.В. Гарабаджиу // Вестник Казанского технологического университета. – 2009. – № 6. – С. 184–192.
10. Сорбент «OILFORMSORB» для ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов / М.А. Иванова, Л.А. Зенитова, Н.С. Чикина, Р.Т. Муртазина, В.В. Янов // Современные проблемы безопасности жизнедеятельности: теория и практика: материалы II Междунар. науч.-практ. конф. – Ч. II. – Казань, 2011. – С. 151–156.
11. Абдуллин В.Ф., Артеменко С.Е., Арзамасцев О.С. Особенности процессов экстрагирования при извлечении биополимера хитина из панциря ракообразных // Химические волокна. – 2008. – № 6. – C. 21–24.
12. Абдулин В.Ф. Технология и свойства биополимера хитозана из панциря речного рака: дис. … канд. техн. наук. – Саратов, 2006. – 116 с.
13. Удаление фенола и обычных загрязнителей из водных стоков с помощью хитозана и хитина / M.A.L. Milhome, D. Keukeleire, J. Ribeiro, R.F. Nascimento // Quím. Nova. – 2009. – № 8. – Р. 32.
14. Арзамасцев О.С., Артеменко С.Е., Абдуллин В.Ф. Интенсификация процесса получения пленок хитозана // Вестник Саратовского государственного технического университета. – 2011.  – Вып. 2, № 4(60).– C. 112–114.
15. Куен Т.К.А., Иванова М.А., Зенитова Л.А. Полимерная композиция на основе пенополиуретана и хитозана // Вестник технологического университета. – 2017. – Т. 20, № 11. – С. 32–35.

Проблема очистки сточных вод от ионов ртути на сегодняшний день не решена окончательно. Данная работа посвящена исследованию возможности разработки углеродного сорбента с добавкой реагента ТМТ 15, предлагаемого в последнее время для извлечения тяжелых металлов. Приведены результаты исследования возможности осаждения ионов ртути (II) реагентом ТМТ 15, представляющим собой 15 % водно-щелочной раствор тринатриевой соли 1,3,5-триазин-2,4,6-тритиола. Осаждение ионов ртути (II) проводили из модельных растворов сточной воды с содержанием ионов ртути (II) 15,5 и 1,3 мг/дм3. Исследована зависимость образования осадка Hg-TMT от рН осаждения. Установлено, что наибольшая степень извлечения (99,8 %) наблюдается при осаждении ионов Hg2+ реагентом ТМТ 15 из очищаемого раствора в кислой среде.

В качестве углеродных сорбентов и носителей активной добавки ТМТ для применения в процессе очистки сточной воды от ртути исследованы активные угли производства АО «Сорбент» г. Пермь.

Определение сорбционных характеристик сорбентов по ионам ртути про­водили в статическом режиме при содержании ртути в очищаемом растворе
8–10 мг/дм³. Показано, что исследованные образцы активных углей марок АГ-3, КАУ обеспечивают степень очистки до 99,9 %.

 Для повышения эффективности углеродного сорбента по извлечению ртути из сточных вод проведено импрегнирование образца активного угля АГ-3 водно-щелочным раствором реагента ТМТ 15.

Отмечено, что степень извлечения ртути при концентрациях 8,22 и 11,12 мг/дм³ увеличивается с уменьшением содержания ТМТ в сорбенте. Содержание добавки ТМТ в количестве 0,012 г/г сорбента обеспечивает высокую эффективность поглощения ртути.

Ключевые слова: очистка сточных вод, ртуть, реагент ТМТ 15, осаждение, активные угли, сорбция.

Фарберова Елена Абрамовна (Пермь, Россия) – кандидат химических наук, доцент кафедры химии и биотехнологии Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: elenafarb@gmail.com).

Трапезникова Анастасия Владимировна (Пермь, Россия) – бакалавр Пермского национального исследовательского политехниче­ского   университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: austinanomic6@gmail.com).

Шадрин Дмитрий Сергеевич (Пермь, Россия) – магистрант Пермского национального исследовательского политехнического уни­верситета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: sir.shadrindmitri@yandex.ru).

Тиньгаева Елена Александровна (Пермь, Россия) – кандидат химических наук, доцент кафедры химии и биотехнологии Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский просп., 29; e-mail: teengaeva@mail.ru).

Морева Анна Михайловна (Пермь, Россия) – учащаяся МБОУ «Лицей № 1» (614013, г. Пермь, ул. Профессора Дедюкина, 8а; e-mail: annam7031@gmail.com).

Храмухина Александра Сергеевна (Пермь, Россия) – учащаяся МБОУ «Лицей № 1» (614013, г. Пермь, ул. Профессора Дедюкина, 8а; e-mail: hramuhinaaa@gmail.com).

1. Флотационные выделения коллоидно-растворенной металлической ртути и ее оксида, собранных с помощью ацетата калия / Л.Д. Скрылев, С.К. Бабинец [и др.] // Химия и технология воды. – 1986. – Т. 8, № 3. – С. 77–79.
2. Chaodong J., Fong Z., Hang Z. Reduction of Hg content by extraction with humic acid from the bottom sediments of the Sunghua river // Huanjing huaxue, Enboron Chem. – 1984. – Vol. 3, № 3. – Р. 26–31.
3. Tarao L., Kunishige N., Shinsire T. The extraction of organomercury with 8-quinolinol into benzene // Bull. Chem, Sos. Jap. – 1984. – Vol. 57, № 8. – P. 2271–2275.
4.  Зубков А.А., Шуленина З.М. Использование флотации для снижения загрязнения окружающей среды при производстве ртути // Экология промышленного производства. – 2012. – № 4. – С. 75–78.
5. Оборудование и технология очистки сточных вод, примеры расчета на 022 ЭВМ / В.Н. Филиппов, А.П. Зиновьев [и др.]. – Уфа: Изд-во УГНТУ, 2003. – 300 с.
6. Napier J.M., Hancher C.M., Hackett G.D. Process for removing metals from water. Patent U.S. 4814091, US, S 02F 1/62. – 1989.
7. Современные технологии обработки воды. Получение питьевой воды высокого качества «Чистая вода» / В.Н. Аликин [и др.]. – М.: Недра, 2014. – Т. 1. – 207 с.
8. Способ очистки сточных вод от ртути / В.И. Баутин, К.А. Мальцев, Г.А. Царева, В.В. Небылица // Технологические аспекты охраны окружающей среды. – 1989. – № 4. – С. 20.
9. TMT 15® Environmentally friendly separation of heavy metals from wastewater [cited 20174/5]. – URL: http://www.tmt15.com/product/tmt15/ Documents/TMT-15-EN.
10. Weiyang L., Shenyu L., Xueting W. Treatment of gas field wastewater with high mercury concentration using heavy metal chelator TMT-15 // Environment Protection of Chemical Industry. – 2015. – No. 35 (5). – P. 461–462.
11. Мухин В.М., Клушин В.Н. Производство и применение углеродных адсорбентов. – М.: Изд-во РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2012. – 308 с.
12. Применение углеродных сорбентов в технологии очистки сточных вод от ртути / Е.А. Фарберова, М.Б. Ходяшев, В.Ю. Филатов, Н.Б. Ходяшев, Е.А. Тиньгаева, А.Д. Ноздрюхин // Вестник ВГУИТ. – 2018. – Т. 80, № 4. – С. 322–329.
13. Фарберова Е.А., Тиньгаева Е.А., Кобелева А.Р. Технология получения активных углей и их применение. – Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2018. – 147 с.

В настоящее время проблема переработки сточных вод приобретает все большую актуальность во всем мире. В процессе хозяйственной деятельности современное общество потребляет огромные количества воды, большая часть которой в результате становится загрязненной самыми различными веществами. При их попадании в окружающую среду экологии наносится огромный ущерб, и поэтому они подлежат обязательной очистке. В связи с этим обработка сточных вод имеет первостепенное значение для сохранения экологии.

Чтобы обеспечить обработку сточных вод в должной мере, необходимо использовать специальное оборудование и технологические комплексы, с помощью которых достигаются установленные нормативы загрязнения стоков, определенные в соответствующих документах.

Наиболее часто сточные воды загрязнены аммонийным азотом. При переработке таких сточных вод аммонийный азот может восстанавливаться в виде струвита. Накопление струвита на стенках труб и поверхностях оборудования является серьезной проблемой для очистной промышленности. Струвит представляет собой комплексное удобрение, содержащее три питательных элемента (азот, фосфор и магний).

Из анализа научной и патентной литературы выделены основные методы получения струвита из сточных вод. Дана краткая характеристика каждому из методов получения.

На основе изученной литературы выделены следующие основные методы очистки сточных вод: химические, биологические и электрохимические.

Выявлено, что к настоящему времени для очистки сточных вод используют как химические методы очистки, так и биологические и электрохимические. Существенным недостатком при использовании биологических методов является образование избыточного ила, в результате чего возникает проблема его утилизации. Химические методы очистки объединяет то, что в качестве осадителя используют недорогие соли магния, также поддерживают pH сточной воды в пределах 7–10. Электрохимические методы позволяют извлекать струвит посредством электролиза из сточных вод при относительно простой технологической схеме очистки без использования химических реагентов, но их основной недостаток – большой расход электроэнергии.

Ключевые слова: сточная вода, очистка сточных вод; струвит (магнийаммонийфосфат, МАФ); аммонийный азот, осаждение струвита, химические методы, биологические и электрохимические методы.

Яковлева Анастасия Александровна (Пермь, Россия) – магистрант кафедры химических технологий Пермского национального исследова­тель­ского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсо­моль­ский пр., 29; e-mail: anasyak1503@gmail.com).

Якушева Наталья Ильинична (Пермь, Россия) – бакалавр кафедры химических технологий Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: yourlife2017@outlook.com).

Федотова Ольга Александровна (Пермь, Россия) – кандидат технических наук, доцент кафедры химических технологий Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: chydinova.olga@rambler.ru).

1. Лобанов С.А. Технология выделения и утилизации аммонийного азота из сточных вод химических предприятий: дис. … канд. техн. наук. – Пермь, 2007. – 111 с.

2. Пат. 103848540А Китай, МПК C02F. Техника переработки аммиачно-азот­ной сточной воды с получением струвита / Чжан Чжаньсяо, Лю Яли,
Ян Кай. – заявл. 10.01.2014; опубл. 11.06.2014. 

3. Пат. 108057414A Китай, МПК C02F. Способ извлечения азота и фосфора из сточных вод через кристалл магния аммония фосфата / Цзоу Хуа, Чжу Жун. – заявл.  19.12.2017; опубл. 22.05.2018. 

4. Пат. 102690000A Китай, МПК C02F/00. Способ очистки сточных вод с использованием технологии получения струвита / Лю Юй, Песня Гонгу. – заявл.  11.05.2012; опубл. 26.09.2012. 

5. Пат. 102690001A Китай, МПК C02F. Метод обработки сточных вод с высоким содержанием аммиака, азота и фосфора путём химического осаждения / Лу Чжаося, Лу Юйюань, Тан Синчжун. – заявл. 06.06.2012; опубл. 30.10.2013.

6. Пат. 201678504U Китай, МПК C02F. Устройство для очистки сточных вод с высокой концентрацией аммиака / Донг Юаньхуа, Лю Юнь. –
Заявл. 07.04.2010; опубл. 22.12.2010.

7. Пат. 102017108416A1 Германия, МПК C02F1/5254. Способ осаждения фосфора и натрия в стоках /  Иоахим Клеменс, Кристин Оперпер. – 
заявл. 02.10.2008; опубл. 17.01.2013.

8. Цинти Лин, Чжилин Чен, Джитинг Лю. Оптимизация кристаллизации струвита для извлечения питательных веществ из неочищенных сточных вод от свиноферм // Опреснение и водоподготовка. – 2014. – № 8. – С. 25–40.

9. Янг Хао Лиу, Янг Хао Кваг, Джи Хау Ким. Восстановление азота
и фосфора из сточных вод от свиноферм // Опреснение. – 2011. – № 277. –
С. 364–369.

10. Соня Г. Барбоса, Марина Мадалена Алвес. План экспериментов по оценке удаления фосфора из источника отделения мочи с использованием разных источников магния // Журнал химического машиностроения. – 2016. – № 298. – С. 146–153.

11. Хаиминг Хуанг, Пенг Чанг, Дингдиг Чанг. Восстановление питательных веществ из сточных вод от свиноферм // Журнал Тайваньского института инженеров-химиков. – 2017. – № 70. – С. 209–2018.

12. Ревво А.В., Студенок А.Г., Студенок Г.А. Оценка методов очистки сточных вод  от соединений азота для дренажных вод горных предприятий // Известия Уральского государственного горного университета. – 2013. – № 2. – С. 26–29.

13. Пат. 2454374C Рос. Федерация, МПК C02F3/00. Способ удаления фосфора и магния при очистке сточных вод активированным илом и система выделения струвита / Роберт Бауер. – заявл. 02.02.2009; опубл. 27.06.2012.

14. The use of wastewater as fertilizer / Fraunhofer-Gesellschaft // ScienceDaily. – 2012. – no. 25. – Р. 25–30. 

15. Recycling electrolytically dissolved struvite to extract phosphates and nitrogen from pig wastewater / Ying Hao Liua, Sanjay Kumar, Jung Hoon Kwag, Jae Hwan Kimb, Jeong Dae Kima, Chang Six Raa // Journal of Hazardous Materials. – 2011. – no. 195. – Р. 175–181.

Синтетический пек – богатый углеродом материал, используемый в качестве пропиточного и связующего состава при производстве множества углеродных материалов, прежде всего это конструкционные и электродные графиты, используемые в металлургии и металлообработке. Согласно литературным данным, ввод наноуглеродных добавок, например многостенных углеродных нанотрубок, позволяет повышать важные характеристики синтетических пеков, например графитируемость углерода на их основе. В настоящей работе рассматривается получение и основные свойства синтетических пеков из тяжелой смолы пиролиза путем ввода углеродных нанотрубок и дальнейшей термической обработки. В первую очередь интерес представляет соотношение коксуемость пека – температура размягчения пека, определяющее его способность проникать в поры пропитываемого углеродного материала и заполнять их углеродом при карбонизации. В качестве вводимых были впервые использованы одностенные нанотрубки (отечественные, производства OCSiAl). Отдельно были рассмотрены способы диспергирования одностенных нанотрубок. Показано, что мягкое ультразвуковое воздействие само по себе не обеспечивает качественного диспергирования нанотрубок. В свою очередь, комбинация ультразвукового воздействия и обработки смесью концентрированных серной и азотной кислот позволяет диспергировать нанотрубки значительно лучше. Для термообработки навесок тяжелой смолы пиролиза с введенными нанотрубками была сконструирована специальная печь-колбонагреватель, исключающая локальные перегревы и позволяющая вести процесс в изотермических условиях, что обеспечивает точность в соблюдении режимов термообработки сырья.

В ходе работы было показано, что ввод одностенных нанотрубок в тяжелую смолу пиролиза повышает вязкость образующихся пеков, коксуемость при этом также растет. Однако пеки с добавками нанотрубок характеризуются совокупным соотношением коксуемость – температура размягчения не выше, чем пеки без добавок. Таким образом, несмотря на положительное влияние углеродных нанотрубок на графитируемость углерода, образуемого из пеков, ввод одностенных углеродных нанотрубок не подходит в качестве способа повышения соотношения коксуемость– температура размягчения для пеков.

Ключевые слова: пек, углеродные нанотрубки, коксуемость, углерод, графит.

Мартюшева Екатерина Павловна (Пермь, Россия) – магистрант кафедры химических технологий Пермского национального исследова­тель­ского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: mkaterina201597@gmail.com).

Абатуров Александр Леонидович (Пермь, Россия) – младший науч­ный сотрудник Института технической химии УрО РАН (614013, г. Пермь, ул. Академика Королева, 3; e-mail: sasha6592@mail.ru).

Кисельков Дмитрий Михайлович (Пермь, Россия) – кандидат технических наук, научный сотрудник Института технической химии УрО РАН (614013, г. Пермь, ул. Академика Королева, 3; e-mail: dkiselkov@yandex.ru).

Москалев Илья Валерьевич (Пермь, Россия) – инженер Института технической химии УрО РАН (614013, г. Пермь, ул. Академика Королева, 3; e-mail: moskaleviv@yandex.ru).

1. Ткачев А.Г., Золотухин И.В. Аппаратура и методы синтеза твердотельных наноструктур. – М.: Машиностроение-1, 2007. – 316 с.
2. Диспергирование одностенных углеродных нанотрубок и фуллеренов С60 в воде и в водных растворах ПАВ / А.Р. Гатауллин, М.С. Французова, С.А. Богданова, Ю.Г. Галяметдинов // Вестник Казанского технологического университета. – 2011. – № 10. – C. 54–57.
3. Воробьева А.И. Аппаратура и методы исследования углеродных нанотрубок // Успехи физических наук. – 2010. – Т. 180, № 3. – С. 265–288.
4. Effect of multi-walled carbon nanotube additive on the microstructure and properties of pitch-derived carbon foams / H. Liu [et al.] // Journal of materials science. – 2015. – Vol. 50, № 23. – Р. 7583–7590.
5. Раков Э.Г. Химия и применение углеродных нанотрубок // Успехи химии. – 2001. – Т. 70, № 10. – C. 827–863.
6. Гигиберия В.А., Aрьев И.A., Лебовка Н.И. Устойчивость суспензий многослойных углеродных нанотрубок в органических растворителях в присутствии Triton X-165 // Коллоидный журнал. – 2012. – Т. 74, № 6. – С. 696–696.
7. Исследование суспензий углеродных нанотрубок: образование мезоскопических структур из агрегатов ПАВ / О.С. Зуева, Ю.Н. Осин, В.В. Сальников, В.В. Сальников, Ю.Ф. Зуев // Фундаментальные исследования. – 2014. – № 11–5. – С. 1021–1027.
8. Dispersion and functionalization of carbon nanotubes for polymer-based nanocomposites: a review / P.C. Ma [et al.] // Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. – 2010. – Vol. 41, № 10. – Р. 1345–1367.
9. Huang Y.Y., Terentjev E.M. Dispersion of carbon nanotubes: mixing, sonication, stabilization, and composite properties // Polymers. – 2012. – Vol. 4, № 1. – Р. 275–295.
10. Hirsch A., Vostrowsky O. Functionalization of carbon nanotubes // Functional molecular nanostructures. Topics in Current Chemistry. – Springer, Berlin, Heidelberg, 2005. – vol. 245. – Р. 193–237.
11. Sensitivity of single wall carbon nanotubes to oxidative processing: structural modification, intercalation and functionalisation / M.T. Martınez [et al.] // Carbon. – 2003. – vol. 41, № 12. – Р. 2247–2256.
12. Dissolution of full-length single-walled carbon nanotubes / J. Chen [et al.] // The Journal of Physical Chemistry B. – 2001. – vol. 105, № 13. – Р. 2525–2528.
13. Enhancement in graphitization of coal tar pitch by functionalized carbon nanotubes / H.F. Arani [et al.] // RSC Advances. – 2017. – Vol. 7, № 9. – Р. 5533–5540.
14. Shaffer S.P., Koziol K. Polystyrene grafted multi-walled carbon nanotubes // Chem Commun. – 2002. – № 18. – Р. 2074–2075.
15. Влияние способа введения наноструктурирующей добавки на свойства каменноугольного пека / А.В. Насибулин, А.В. Петров, Н.Ю. Бейлина, Г.С. Догадин // Успехи в химии и химической технологии. – 2015. – Т. 29, № 7(166). – С. 32–64.

Образующийся в промышленности пылевидный флотационный хлорид калия (КС1) на стадии сушки в циклонном аппарате смешивают с готовым продуктом, что приводит к его пылимости и слеживаемости, а также повышению гигроскопичности и потерям при транспортировании. Агломерация формованием флотационного хлорида калия с циклонной пылью KCl позволит улучшить реологические свойства получаемого гранулята. Исследование особенностей агломерации с различными связующими веществами позволит изучить их влияние на эффективность процесса и качество получаемого продукта.

Проблема утилизации пылевидной фракции хлорида калия, образующейся при сушке готового продукта и транспортировке, является важ­ным вопросом, от которого зависит сохранение товарных харак­теристик удобрения при доставке потребителю.

В статье рассмотрен процесс агломерации пылевидного флотационного хлорида калия, установлены особенности агломерации увлажненной тукосмеси с использованием различных связующих веществ.

Качество получаемого продукта оценивали путем определения гранулометрического состава с применением ситового метода анализа и измерения динамической прочности получаемого агломерированного продукта на приборе контроля пылимости гранул.

Установлено, что повышение влажности гранулируемой смеси способствует увеличению содержания фракции менее 1,25 более 0,90 на 15,5 % и динамической прочности; использование связующего вещества (раствор галургического хлорида калия) оказывает положительное влияние на качество получаемого продукта, повышая прочность агломератов и уменьшая выход мелкой фракции (менее 0,140 мм) до 0,69 %. Применение раствора галургического KCl позволяет получить агломераты с размером, близким к товарной фракции и с достаточно высокой динамической прочностью (изменение среднего размера частиц после испытания на динамическую прочность до 17,6 %).

Ключевые слова: пылевидный флотационный хлорид калия, гранула, агломерация, формование, динамическая прочность, товарная фракция, частица.

Мунин Дмитрий Андреевич (Пермь, Россия) – аспирант кафедры химических технологий Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: demon011093@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).

Пойлов Владимир Зотович (Пермь, Россия) – доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой химических технологий Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: vladimirpoilov@mail.ru).

Подтынова Александра Сергеевна (Пермь, Россия) – магистрант кафедры химических технологий Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: ipodtynova@yandex.ru).

1. Пат. 2556939 Рос. Федерация, МПК C01D3/08, C01D3/06.
Способ получения хлористого калия / Сафрыгин Ю.С., Букша Ю.В., Тимофеев В.И., Осипова Г.В., Паскина А.В. – № 2013139981/05; заявл. 27.08.2013; опубл. 20.07.2015.

2. Гранулирование циклонной пыли хлорида калия методом окатывания / О.А. Федотова, В.З. Пойлов, Э.Г. Сидельникова, М.В. Сыромятникова, А.В. Новоселов // Вестник казанского технологического университета. – 2011. – № 3. – С. 29–34.

3. Кочетков В.Н. Гранулирование минеральных удобрений. – М.: Химия, 1975. – 224 с.

4. Narang Sherif Ajit S., Badawy I.F. Handbook of Pharmaceutical Wet Granulation: Theory and Practice in a Quality by Design Paradigm. – New York: Informa healthcare, 2019 – 890 р.

5. ГОСТ 21560.3–82. Удобрения минеральные. Метод определения динамической прочности и истираемости. – М., 1983. – С. 1–3.

6. Влияние условий хранения и транспортировки на физико-механические свойства гранулированного хлорида калия / М.В. Черепанова, И.С. Потапов, В.З. Пойлов, К.В. Попова, С.Н. Алиферова // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Химическая технология и биотехнология. – 2012. – № 13. – С. 35–42.

7. Матусевич Л.Н. Кристаллизация из растворов в химической промышленности. – М.: Химия, 1968. – 304 с.

8. Пат. 95106213 Рос. Федерация, МПК C05D1/02. Способ получения гранулированного хлористого калия / Сквирский Л.Я., Поликша А.М., Сабиров Р.Х., Чернов В.С., Фролов Н.П., Вахрушев А.М., Козел З.Л. – № 95106213/25; заявл. 19.04.1995; опубл. 20.01.1997.

9. Пат. 2428379 Рос. Федерация, МПК B01J2/00, C01D3/22. Способ получения хлористого калия с улучшенными реологическими свойствами / Андреева Н.К., Букша Ю.В., Осипова Г.В., Сафрыгин Ю.С., Тимофеев В.И. – № 2009140851/05; заявл. 03.11.2009; опубл. 10.09.2011.

10. Пат. 2213078 Рос. Федерация, МПК C01D3/04. Способ получения агломерированного хлористого калия / Букша Ю.В., Перминов Л.М., Дерябин П.А., Фролов С.Б., Гержберг Ю.И. – № 2001124027/12; заявл. 29.08.2001; опубл. 27.09.2003.

11. Классен П.В., Гришаев И.Г., Шомин И.П. Гранулирование. – М.: Химия, 1991. – 240 с.

12. Процессы гранулирования в промышленности / Н.Г. Вилесов, В.Я. Схрипков, В.Л. Ломазов, И.М. Танченко. – М.: Техника, 1976. – 192 с.

13. Мунин Д.А., Кузина Е.О., Кузьминых К.Г. Исследование процесса укрупнения пылевидной фракции галургического хлорида калия // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Химическая технология и биотехнология. – 2016. – № 4. – С. 135–136.

14. Черепанова М.В., Мунин Д.А., Пойлов В.З. Исследование процесса рекристаллизации пылевидного галургического хлорида калия // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Химическая технология и биотехнология. – 2017. – № 3. – С. 144–153.

15. Классен П.В., Гришаев И.Г. Основы техники гранулирования. – М.: Химия, 1982. – 272 с.

В настоящее время существует большое количество промышленных предприятий, которые сталкиваются с экологическими проблемами, связанными с утилизацией сточных вод (CВ). Образование стоков, содержащих большое количество химических веществ, в том числе и водорастворимые соли, происходит в результате работы технологических процессов почти всех отраслей промышленного производства. Для устранения скопления отходов необходима их утилизация. Существует множество методов и технологий утилизации, предусматривающих переработку образующихся солевых отходов производства, обеспечивающих снижение негативного воздействия на экологию солевых растворов и отходов, повышающих экономическую эффективность производств.

В качестве водорастворимых солей, содержащихся в CВ, часто встречается сульфат натрия. В мире большое количество сульфата натрия ранее использовалось при производстве синтетических моющих средств, однако сейчас используются концентрированные (компактные) стиральные порошки, в которых сульфат либо не используется, либо используется в небольших количествах. Второе по количеству применение сульфата натрия — стекольное производство. Также это вещество используют в больших объемах при получении целлюлозы сульфатным методом, а также в текстильной, кожевенной промышленности и в цветной металлургии. Сульфат натрия используется также в качестве сырья для производства бесхлорного удобрения – сульфата калия.

Для анализа способов утилизации сточных вод, содержащих сульфат натрия, проведен обзор научной и патентной литературы. Выделены основные методы получения сульфата калия из СВ, содержащих сульфат натрия. Дана краткая характеристика каждому из методов получения.

Ключевые слова: очистка сточных вод, сульфат калия, получение сульфата калия, сульфат натрия, хлорид калия.

Овсянникова Алиса Владимировна (Пермь, Россия) – магистрант кафедры химических технологий Пермского национального исследовательского политехнического университета (614013, г. Пермь, ул. Профессора Поздеева, 9; e-mail: alisaovsyannikova@yandex.ru).

Крутиков Дмитрий Вадимович – магистрант кафедры химических технологий Пермского национального исследовательского политехнического университета (614013, г. Пермь, ул. Профессора Поздеева, 9; e-mail: dmitriykrutikov96@gmail.com).

Старостин Андрей Георгиевич – кандидат технических наук, доцент кафедры химических технологий Пермского национального исследовательского политехнического университета (614013, г. Пермь, ул. Профессора Поздеева, 9; e-mail: starostin26@yandex.ru).

1. Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия. – М.: Колос, 2002. – 584 с.

2. Соколовский А.А., Яшке Е.В. Технология минеральных удобрений
и кислот: учеб. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Химия, 1979. – 384 с.

3. Агрохимия: учеб. / В.Г. Минеев, В.Г. Сычев, Г.П. Гамзиков [и др.]. – М.: Изд-во ВНИИА им. Д.Н. Прянишникова, 2017. – 854 с.

4. Евтефеев Ю.В., Казанцев Г.М. Основы агрономии: учеб. пособие. – М.: ФОРУМ, 2013. – 368 с.

5. Кореньков Д.А. Удобрения, их свойства и способы использования. – М.: Колос, 1982. – 415 с.

6. Рациональное применение удобрений: учеб. пособие / И.Р. Вильдфлуш, А.Р. Цыганов, В.В. Лапа, Т.Ф. Персикова. – Горки: Белорусская государственная сельскохозяйственная академия, 2002. – 324 с.

7. Юлдашев Т.Р., Рахматов Х.Б., Набиев О.К. Изучение влияния  темпе­ра­туры на конверсию сульфата калия. Техника. Технологии. Инженерия. – 2018. – № 1. – С. 39–42.

8. Ксензенко В.И. Теоретические основы процессов переработки галургического сырья: учеб. пособие. – М.: Химия, 1982. – 305 с.

9. Позин М.Е. Технология минеральных солей (удобрений, пестицидов, промышленных солей, окислов и кислот). – Ч. 2. – Л.: Химия, 1974. – 139 с.

10. Белов В.Н., Соколов А.В. Добыча и переработка калийных солей. – М.: Химия, 1971. – 276 с.

11. Cпособ получения сульфата калия: пат. 2161125 Рос. Федерация: МПК C 01 D 5/06 / Сафрыгин Ю.С., Букша Ю.В., Рутковская Т.И., Тимофеев  В.И.; заявитель и патентообладатель ОАО «ВНИИГалургии». – № 99103958/12; заявл. 23.02.1999; опубл. 27.12.2000.

12. Cпособ получения сульфата калия: пат. 806606 Рос. Федерация: МПК C 01 D 5/06 / Соколов И.Д., Сафрыгин Ю.С., Муравьев А.В., Черножукова Л.Ф.; заявитель и патентообладатель Всесоюз. науч.-исслед. проект. ин-т галургии. – № 2742972; заявл. 28.03.1979; опубл. 23.02.81.

13. Переработка природных солей и рассолов: справ. / И.Д. Соколов [и др.]. – Л.: Химия, 1985. – 209 с.

14. Cпособ получения сульфата калия: пат. 829567 Рос. Федерация: МПК С 01 D 5/00 / Козловский В.В., Терло В.Г., Зельманов Г.З., Соколов И.Д.; заявитель и патентообладатель Всесоюз. науч.-исслед. проект. ин-т галлургии. – № 2812990; заявл. 20.08.1979; опубл. 15.05.81.

15. Способ получения сульфата калия: пат. 2205785 Рос. Федерация: МПК С 01 D 5/08 / Сафрыгин Ю.С., Осипова Г.В., Букша Ю.В., Тимофеев В.И.; заявитель и патентообладатель ОАО «Уралкалий», ООО СП «Кама». – № 2000105665/12; заявл. 03.07.2000; опубл. 05.10.81.

Представлена упрощенная модель синтеза горением сульфида цинка на влажном воздухе (МССЦВВ), проанализированы и обсуждаются численные результаты, полученные с ее помощью. МССЦВВ является модифицированной комбинацией ранее разработанных авторами моделей синтеза горением сульфида цинка в аргоне (МССЦА) и в среде влажного инертного газа (МССЦВИГ). Причины упрощения МССЦВВ вызваны следующими основными фактами: 1. воздух не является идеальным или простым газом, молекулярный вес которого не меняется в ходе химической реакции. 2. Существуют мотивированные и обоснованные аргументы, позволяющие уменьшить число компонентов воздуха от приблизительно 8, общепринятых везде, до 2–3, самых активных, непосредственно участвующих в процессе синтеза горением. 3. Наряду с упрощением по количеству компонентов воздуха, использовано также упрощенное описание фазовых переходов. Они считались происходящими мгновенно, намного быстрее всех остальных реакций. Учитывался только тепловой эффект переходов. Гидродинамика жидких фаз не рассматривалась. То же самое касается скорости растворения сероводорода в воде (СРСВ). Мы решили не повторять более ранние результаты по СРСВ, что на самом деле происходит в ходе синтеза сульфида цинка параллельно образованию сероводорода из водорода (выделяющегося при окислении цинка парами воды) и серы, первоначально имевшейся в образце, и может быть как быстрее, так и медленнее скорости образования сероводорода (СОС). Фактически нужно рассматривать два предельных случая. Первый – когда СРСВ>>CОC, и второй – когда, наоборот, СОС>>СРСВ. В первом случае газовая фаза МССЦВВ состоит только из двух компонентов: кислорода и водяного пара, а во втором случае к ним добавляется третий компонент – сероводород, который не успел раствориться в воде. Наши оценки, как и литературные данные, показывают, что наиболее распространен именно второй случай и газовая фаза МССЦВВ состоит, вообще говоря, из трех компонентов. 4. Образование озона из кислорода воздуха в условиях синтеза мы посчитали пренебрежимо маловеро­ятным.

Ключевые слова: синтез горением сульфида цинка во влажном воздухе в отсутствие озона, модель, горение, кислород, водяной пар, сероводород.

Марков Андрей Алексеевич (Москва, Россия) – доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник ИПМ РАН (119526, г. Москва, пр. Вернадского, 101б1; e-mail: a_a_markov@mail.ru).

Филимонов Игорь Анатольевич (Черноголовка, Россия) – кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник ИСМАН (142432, г. Черноголовка, Московская область, ул. Академика Осипьяна, д. 8; e-mail: e_filimonov61@inbox.ru).

1. Bacherikov Yu.Yu., Kitsyuk N.V. Phosphors on the basis of doped zinc sulfide with the same spectral density of radiation in the range of 500–700 nm // Journal of Technical Physics. – 2005. – vol. 75, no 5.
2. Markov A.A., Filimonov I.A., Martirosyan K.S. // Int. J. Thermophysics. – 2019. – № 40. – Р. 6. – URL: https://doi.org/10.1007/s10765-018-2469-x.
3. К условиям цепного самовоспламенения и сравнительным характеристикам процессов синтеза горением с синтезом ZnS посредством горения на открытом воздухе с ограниченным диапазоном влажности / В.Ю. Баринов, Л.М. Умаров, А.А. Марков, И.А. Филимонов // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2017. – № 9. – С. 45–48.
4. Gribbin J. Science. A History (1543–2001). – L.: Penguin Books, 2003. – 648 с. 
5. Справочник химика 21: сайт. – URL: https://chem21.info/info/657497/ (дата обращения: 15.10.2019).
6. Мержанов А.Г., Руманов Э.Н. Нелинейные эффекты в макроскопической кинетике // Успехи физ. наук. – 1987. – т. 151. – С. 553–589.
7. Лейбович Л.И., Пацурковский П.А. Окисление сероводорода во влажном воздухе // вестник ХНАДУ. – 2015. – Вып. 71. – С. 85–90.
8. Ривкинд В.Я. Стационарное движение слабо деформируемой капли в потоке вязкой жидкости // Записки научных семинаров ЛОМИ. – 1977. – № 69. – С. 157–170.
9. Лейбович Л.И., Пацурковский П.А. Математическое моделирование течения жидкости внутри капли, движущейся в газовом потоке // Ученые записки Таврического национального университета им. В.И. Вернадского. Биология, химия. – 2013. – Т. 26(65), № 4. – С. 288–297.
10. Лейбович Л.И., Пацурковский П.А. Математическое моделирование процесса обтекания сферичной частицы абсорбента потоком газа // Сборник научных трудов НУК. – 2014. – № 5. – С. 45–50.
11. Жеребцов Б.В. Разработка и исследование мокрого электрофильтра для очистки рециркуляционного воздуха животноводческих помещений от сероводорода: дис. ... канд. техн. наук: 05.20.02. – Тюмень, 2014. – 120 с.
12. Смолин Н.И., Андреев Л.Н., Юркин В.В. Исследование режимных характеристик двухступенчатого мокрого электрофильтра в лабораторных условиях // Вестник КрасГАУ. – 2016. – № 8. – С. 115–121.
13. Математическая теория горения и взрыва / Я.Б. Зельдович, Г.И. Баренблатт, В.Б. Либрович, Г.М. Махвиладзе. – М.: Наука, 1980. – 478 с.
14. Ting-Yue Liu, Alasdair N. Campbell, Allan N. Hayhurst, Silvana S.S. Cardoso On the occurrence of thermal explosion in a reacting gas: the effects of natural convection and consumption of reactant // Combustion and Flame. – 2010. – № 157. – Р. 230–239.
15. Ting-Yue Liu, Alasdair N. Campbell, Allan N. Hayhurst, Silvana S.S. Cardoso. Effects of natural convection on thermal explosion in a closed vessel // Phys. Chem. Chem. Phys. – 2008. – № 10. – Р. 5521–5530.
16. Filimonov V.Y., Koshelev K.B. Critical autoignition conditions for arbitrary reaction order // Proc. R. Soc A 475:2018061
17. Filimonov V.Y., Koshelev K.B. Non-Isothermal Solid Phase Diffusion in Activated Powder Mixtures. Thermal Regimes and Critical Conditions // Propellants, Explosives, Pyrotechnics. – 2019. doi: 10.1002/prep.201800086
18. Filimonov V.Y. Thermal explosion in homogeneous mixtures – a novel approach to analysis // Combustion theory and Modeling. – 2015. – URL: http://dx.doi.org/10.180/13647830.2015
19. Filimonov V.Y. Thermal modes of bimolecular exothermic reactions // Combustion and Flame. – 2014. – № 161. – Р. 1172–1179.
20. Sekhar J.A. The description of morphologically stable regimes for steady state solidification based on the maximum entropy production rate postulate // J. of Materials Science. – 2011.

В условиях дефицита бокситового сырья для производства алюминия альтернативными источниками могут служить другие глиноземсодержащие породы, с разным соотношением каолинита и кремнезема. Например, нефелины, гнейсы, анортозиты, каолины и др. Глинозем из этих пород получают щелочными или кислотными методами, которые имеют свои преимущества и недостатки. Для сырья, содержащего значительное количество кремнезема, наиболее приемлема кислотная технология. Из всего перечня глиноземсодержащей породы для экспериментов выбраны каолины как наиболее распространенные. В исследуемых образцах соотношение кремнезема к глинозему составляет 1,54 (кремниевый модуль μSi = 0,65) .

В статье описан инновационный метод переработки каолинового концентрата путем кавитационного разложения породы на алюминатную и силикатную составляющие с получением гидроксида алюминия как промежуточного продукта при производстве глинозема.

В реакторных технологиях, применяемых для разложения каолинов, процесс идет при высоком давлении и температуре. Под действием кавитации высокая температура и высокое давление в пульпе создаются за счет самого эффекта кавитации, происходит разрушение структуры каолинита при активном ее перемешивании. Все это в комплексе является катализатором процесса химического разложения.

Опыты проводились в ультразвуковой установке погружным методом при мощности аппарата 1000 В·А. В работе представлены результаты экспериментов по влиянию кавитационной обработки на процесс разложения необожженного и обожженного каолинового концентрата в растворе азотной кислоты. Результаты, полученные для обожженного каолина, значительно выше, чем для необожженного. Определены зависимости количества получаемого гидроксида алюминия из обожженного каолина от времени кавитационного воздействия, температуры обжига, концентрации раствора. Максимальный выход гидроксида алюминия составил 91,44 % от стехиометрической нормы.

Ключевые слова: ультразвуковая кавитация, азотная кислота, кислотное разложение, обжиг, каолин, метакаолинит, гидроксид алюминия.

Еранская Татьяна Юрьевна (Благовещенск, Россия) – кандидат технических наук, старший научный сотрудник Лаборатории наукоемких технологий переработки минерального сырья, Институт геологии и природопользования ДВО РАН (675000, г. Благовещенск, пер. Релочный, 1; e-mail: taerta@mail.ru).

1. Производство глинозема и экономические расчеты в цветной металлургии: учеб. пособие / И.В. Логинова, А.А. Шопперт, Д.А. Рогожников,
А.В. Кырчиков. – Екатеринбург: УМЦ УПИ, 2016. – 253 с.

2. Лайнер Ю.А. Комплексная переработка алюминийсодержащего сырья кислотными способами. – М.: Наука, 1982. – 208 с.

3. Брек Д. Цеолитовые молекулярные сита: пер. с англ. – М.: Мир,
1976. – 782 c.

4. Чукин Г.Д. Строение оксида алюминия и катализаторов гидрообессеривания. Механизмы реакций. – М.: Принта, 2010. – 288 с.

5. Еранская Т.Ю., Римкевич В.С. Кавитационный метод обогащения глиноземсодержащего сырья // Химическая технология. – 2012. – Т. 13, № 5. – С. 291–296.

6. Еранская Т.Ю., Римкевич В.С. Обогащение каолина кавитационным воздействием // Инновации в науке. – 2013. – № 17. – С. 163–166.

7. Еранская Т.Ю., Белов Р.В. Физико-химические методы обогащения минерального сырья // Вопросы геологии и комплексного освоения природных ресурсов Восточной Азии: Третья Всерос. науч. конф.: сб. докл.: в 2 т. – Благовещенск, 2014. – Т. 2. – С. 68–71.

8. Еранская Т.Ю. Электрохимический метод переработки каолинов // Инновационная наука. Аэтерна. – 2015. – № 6. – С. 277–280.

9. Еранская Т.Ю., Римкевич В.С. Электрохимический метод получения гидроксида алюминия из каолинов // Химическая технология. – 2016. –
Т. 17, № 1. – С. 7–13.

10. Eranskaya T.Yu., Rimkevich V.S. Electrochemical Production of Aluminum Hydroxide from Kaolins // Theor. Found. Chem. Eng. – 2016. – Vol. 50,
№ 5. – P. 806–811.

11. Еранская Т.Ю. Влияние электроискрового разряда на разложение каолина в щелочной среде // Austria-science.– 2017. – № 2. – С. 4–9.

12. Еранская Т.Ю. Способ разложения каолина в щелочной среде // Международный научно-исследовательский журнал. – 2017. – Октябрь. – № 10(64). – Ч. 3. – C. 41–45.

13. Еранская Т.Ю. Физико-химический метод разложения глинистых минералов на примере каолинов // Вестник АмГУ. Естественные и экономические науки. – 2018. – Вып. 83. – С. 74–78.

14. Еранская Т.Ю. Новые методы обработки каолина // Вопросы геологии и комплексного освоения природных ресурсов Восточной Азии: Пятая Всерос. науч. конф. с междунар. участием: сб. докл. – Благовещенск, 2018. – Т. 2. – С. 67–68.

15. Исследование процесса азотнокислотного выщелачивания алюминия из каолиновых глин / М.Э. Кенжаев [и др.] // Universum:
Технические науки: электрон. научн. журн. –  2018. – № 9(54). – URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/6375

Россия располагает крупными ресурсами бурых углей, пригодных для комплексной переработки в различных технологических процессах. В настоящее время эти угли добывают в основном в Канско-Ачинском бассейне, где их геологические запасы оцениваются в 670 млрд т. При этом открытым способом могут быть обработаны 140,4 млрд т. Бурый уголь имеет низкую энергетическую ценность, а его традиционное сжигание приводит к загрязнению окружающей среды оксидами азота и серы и другими вредными веществами. В связи с этим актуальной является проблема поиска альтернативных способов его использования в народном хозяйстве.

Одним из направлений переработки бурого угля является извлечение из него гуминовых кислот, использующихся для производства удобрений и очистки почв от токсичных элементов. Другим направлением переработки бурых углей является приготовление из них сорбентов различного спектра действия.

В работе определено общее содержание гуминовых кислот в образце бурого угля Канско-Ачинского бассейна и подобраны наиболее оптимальные параметры их извлечения.

Изучено влияние карбонизации и щелочной активации бурого угля на развитие его пористой структуры и сорбционных свойств. Подобраны наиболее эффективные режимы химической и термической обработки бурых углей КАБ для получения пористых углеродных материалов (ПУМ). Показана возможность получения ПУМ из отходов бурых углей, использованных для получения гуминовых кислот.

Описаны кинетические параметры культуры микроорганизмов, выделенных с поверхности бурого угля и проведена ее проверка использования для очистки сточной воды.

Ключевые слова: бурый уголь, гуминовые кислоты, сорбенты, пористые углеродные материалы, карбонизация бурых углей.

Копп Дмитрий Дмитриевич (Пермь, Россия) – магистрант кафедры химии и биотехнологии Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: koppddm@gmail.com).

Портнова Анна Владимировна (Пермь, Россия) – кандидат химических наук, доцент кафедры химии и биотехнологии Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: annysky2002@mail.ru).

Фарберова Елена Абрамовна (Пермь, Россия) – кандидат химических наук, доцент кафедры химии и биотехнологии Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: elenafarb@gmail.com).

1. Получение углеродных сорбентов химической модификацией ископаемых углей и растительной биомассы / Н.В. Чеснокова, Н.М. Микова, И.П. Иванов, Б.Н. Кузнецова // Journal of Siberian Federal University. Chemistry. – 2014. – № 7. – С. 42–53.
2. Кузнецов Б.Н., Грицко Г.Н. Глубокая переработка бурых углей с получением жидких топлив и углеродных материалов. – Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2012. – 212 с.
3. Ворсина Е.В., Москаленко Т.В., Михеев В.А. Получение углеродных сорбентов химической модификацией бурого угля Харанорского месторождения [Электронный ресурс] // Современные проблемы науки и образования. – 2015. – № 2–3. – URL: http://www.science-education.ru/ru/article/ view?id=23990 (дата обращения: 17.10.2019).
4. Формирование пористой структуры бурого угля при термолизе с гидроксидом калия / Т.Г. Шендрик, Ю.В. Тамаркина, Т.В. Хабарова [и др.] // Химия твердого топлива. – 2009. – № 5. – С. 51–55.
5. Способ получения пористого углеродного материала из бурого угля: пат.  2359904 RU: МПК C 01 B 31/08 / Микова М.Н., Чесноков Н.В., Кузнецов Б.Н., Иванов И.П. – № 2008116967; заявл. 28.04.08, опубл. 27.06.2009. – 9 с.
6. Кузнецов П.Н., Кузнецова Л.И., Колесникова С.М. Влияние обеззоливания бурого угля Канско-Ачинского бассейна на физико-химические свойства получаемых сорбентов // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2008. – № 12. – С. 106–113.
7. Домрачева В.А., Шийрав Гандандорж. Углеродные сорбенты из монгольских бурых углей // Шинжлэх Ухааны Академийн Мэдээ. – 2012. – № 4. – С. 20–28.
8. Копп Д.Д., Портнова А.В. Оценка эффективности применения гуминовых препаратов для оптимизации содержания подвижных форм ионов меди (II) в почвенных объектах // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Химическая технология и биотехнология. – 2018. – № 4. – С. 113–125.
9. Фарберова Е.А., Олонцев В.Ф., Тиньгаева Е.А. Влияние параметров термического модифицирования бурых углей на их сорбционные свойства // Химия твердого топлива. – 2017. – № 3. – С. 51–57.
10. Гиндулин И.К., Юрьев Ю.Л. Технический анализ нанопористых материалов / Урал. гос. лесотехн. ун-т. – Екатеринбург, 2011. – 17 с.
11. Жирнов Б.С., Хайбуллин А.А., Сычков П.А. Кинетика извлечения гуминовых кислот из бурого угля Тюльганского месторождения // Башкирский химический журнал. – 2009. – № 2. – С. 169–172.
12. Отработка параметров процесса извлечения гуминовых кислот и гуматов из отходов бурых углей / А.В. Портнова, Е.А. Фарберова, Д.Д. Копп, А.В. Семкова // Углехимия и экология Кузбасса: междунар. Рос.- Казахстан. симп. – Кемерово, 2017. – С. 87.
13. Isolation and characterization of native microorganism from Turkish lignite and usability at fungal desulphurization / P. Aytar, D. Oz Aksoy, Y. Toptasa, A. Çabuk, K. Koca, H. Koca // Fuel. – 2014. – № 116. – Р. 634–641.
14. Буланкина М.А., Лысак Л.В., Звягинцев Д.Г. Микроорганизмы бурого угля // Изв. РАН. Сер. биологическая. – 2007. – № 2. – С. 239–243.
15. Шумков С.И., Терехова С.Е. Влияние биотехнологической обработки на деструкцию угля // Неделя горняка. – 2002. – № 13. – C. 121–123.