Химия растительного сырья
жүктеу/скачать 9.11 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Список литературы
- Переработка и применение
- © Н.И. Полежаева * , А.Ю. Радзюк
- Введение
- Экспериментальная часть
- Результаты и обсуждение
Выводы1. Разложение мочевины в смеси с верховым торфом при температуре 18–22 °С повысило содержание аммонийного азота в 4–9 раз. Минерализация азотсодержащего органического вещества торфа обеспечила дополнительное накопление аммонийного азота. Активация азота торфа составила 8–81% от валового содержания азота в исходном торфе. 2. В результате минерализации фосфорсодержащего органического вещества торфа содержание подвижного фосфора повысилось 1,5 раза. Активация фосфора торфа составила 5–44%. 3. Трансформация органического вещества торфа сопровождалась накоплением водорастворимого органического вещества в 1,7–8,7 раз, аминокислот – в 1,5–1,9 раз, водорастворимых гуминовых кислот – в 1,5–1,7 раз. 4. Наиболее перспективные составы кормовой добавки: – верховой торф + 0,5–1,5% мочевины, в которых накопление аммонийного азота, водорастворимого органического вещества максимально в пересчете на 1% внесенной в торф мочевины; – верховой торф + 2,5% мочевины, в котором активация азота и фосфора торфа максимальна: 81 и 44% от валового содержания их в исходном торфе. Список литературы
Поступило в редакцию 13 февраля 2008 г. После переработки 13 марта 2008 г. Переработка и применениеУДК 621.791.35:621.3.049.77.002.72реологические свойства растворов композиций полиэфирной смолы, модифицированной канифолью, и бетулина© Н.И. Полежаева*, А.Ю. РадзюкСибирский государственный технологический университет, пр. Мира, 82, Красноярск, 660049 (Россия) E-mail: sibstu@sibstu.kts.ruВ интервале температур 20–80 °С проведено исследование реологических свойств концентрированных (66,7; 69,6; 75 мас.%) растворов композиций полиэфирной смолы, модифицированной канифолью, и бетулина (6,25 мас.%) в бензиловом спирте. Рассчитаны эффективные энергии активации вязкого течения. Ключевые слова: кора березы, бетулин, полиэфирная смола, модифицированная канифолью, ротационная вискозимерия. ВведениеБереза занимает первое место среди лиственных пород деревьев, произрастающих в России. При её переработке образуется от 13 до 15% отходов окорки. Наиболее богат экстрактивными веществами внешний слой коры, так называемая береста [1, 2]. В настоящее время предложены два способа переработки бересты, использующие активацию ее в условиях «взрывного» автогидролиза. Один из них основан на активации бересты и ее последующей экстракции в водно-спиртовой щелочной среде [3]. Отличием второго способа является одновременное осуществление щелочного гидролиза и активации коры [4]. Степень извлечения бетулина достигает для этих способов соответственно 95 и 97%. Бетулин – белый кристаллический порошок с температурой плавления 261–262 °С, практически нерастворим в воде, растворим в спирте. Бетулин нетоксичен, применяется в медицинской, парфюмерно-косметической и химических отраслях промышленности [5]. Использование бетулина в качестве флюса в рецептурах низкотемпературных припойных паст показало его высокую флюсующую активность. Целью настоящей работы являлось реологическое исследование растворов композиций полиэфирной смолы, модифицированной канифолью, и бетулина для выбора композиции с наиболее оптимальными технологическими свойствами [6].
На всех реологических зависимостях наблюдается возрастание величины начальной вязкости, а затем кривые течения выходят на ньютонову прямую [8]. Это объясняется формированием флуктуационной сетки зацеплений, что сказывается на динамических свойствах концентрированных растворов полимеров, сначала вязкость возрастает из-за молекулярных зацеплений, а затем выходит на режим установившегося течения (рис. 1–3) [9].
Из рисунков видно, что введение бетулина в концентрированные растворы полиэфирной смолы не оказывает существенного влияния на ход кривых течения. На кривых течения растворов композиций так же не появляются аномалии вязкого течения, как и в случае концентрированных (66,7; 69,6; 75 мас.%) растворов полиэфирной смолы. Это означает, что введенное количество (6,25 мас.%) бетулина в раствор полиэфирной смолы практически не влияет на эффективность узлов флуктуационной сетки зацеплений. Согласно современным представлениям элементарный акт процесса течения состоит в том, что молекулярно-кинетическая единица преодолевает потенциальный барьер при переходе из одного положения в другое. Для этого она должна обладать достаточной энергией и вблизи исходного положения равновесия должно существовать свободное пространство – «дырка», которой может отвечать новое равновесное положение молекулярно-кинетической единицы [10]. Если вероятность накопления энергии, требуемой для преодоления потенциального барьера (по аналогии с химическими реакциями она называется энергией активации), равна РЕ, а вероятность того, что вблизи исходного положения равновесия могут образовываться «дырки», равна Р, то общая вероятность совершения перехода – элементарного акта течения Р – составляет:
Г. Эйринг, разработавший торию абсолютных скоростей реакции и перенесший ее основные представления на диффузионные процессы и течение жидкостей, широко пользовался понятиями свободного объема и дырок в жидкостях, но фактичеcки за величину Р в уравнении (1) им принималась величина РЕ. Соответственно, в этой теории нахождение температурной зависимости вязкости сводится к определению числа возможных переходов молекулярно-кинетических единиц через потенциальный барьер при различных температурах. Общие методы теории абсолютных скоростей реакции приводят к следующему выражению для вязкости жидкости:
где Е – энергия активации; В – постоянная. Исходя из уравнения (2), энергию активации течения определяют как тангенс угла наклона прямой, которая представляет зависимость вязкости от температуры в координатах ln - Т-1. Положение осложняется, если эта зависимость не является линейной. В таком случае находят зависимость от температуры так называемой «эффективной» (кажущейся) энергии активации. Для каждого заданного значения температуры её определяют как d ln / d (Т-1), по тангенсу угла наклона касательной к кривой, выражающей зависимость (Т) в координатах ln - Т-1 [10]. Энергия активации при установившемся течении растворов композиций полиэфирной смолы (66,7; 69,6; 75,0 мас.%) и бетулина (6,25 мас.%) зависит от температуры (рис. 4) и изменяется от 74,2; 95,2; 104,4 кДж/моль при 20 °С до 65,4; 67,1; 73,4 кДж/моль при – 80 °С соответственно. В конденсированном состоянии энергия активации у полимеров рассчитывается с погрешностью 4 кДж/моль [10]. Другой подход к теории температурной зависимости вязкости связан с концепцией свободного объема. Идея о том, что текучесть жидкостей обусловлена наличием в них свободного объема, была впервые высказана А.И. Бачинским, который предложил простую формулу:
Следовательно, текучесть, равная 1/, прямо пропорциональна разности между удельным объемом жидкости и удельным объемом о, занятым молекулами вещества, или вязкость обратно пропорциональна свободному объему f. Изменение свободного объема в зависимости от температуры для концентрированных растворов (66,7; 69,6; 75 мас.%) полиэфирной смолы и бетулина (6,25 мас%) представлены на рисунке 5.
Как видно из рисунка 5, на кривых имеется точка перелома при 50 °С, эта точка принимается экспериментально за температуру стеклования (размягчения) Тg. В области температур, близких к температуре стеклования, определяющее значение имеет свободный объем и его изменение с температурой. При достаточно высоких температурах важное значение приобретает скорость активационных процессов [10]. Введение бетулина в концентрированный (66,7 мас.%) раствор полиэфирной смолы приводит к резкому изменению свободного объема (текучести), что может стать причиной растекания рисунка толстопленочной схемы после печати (рис. 5, кривые 1, 2). При введении бетулина в концентрированный (75 мас.%) раствор полиэфирной смолы изменение свободного объема (текучести) происходит медленнее, это может привести к неполному заполнению полости трафаретной сетки и получению плохого отпечатка (рис. 5, кривые 3, 4). Введение бетулина в концентрированный (69,6 мас.%) раствор полиэфирной смолы практически не влияет на её реологические характеристики (рис. 5, кривые 3, 4). жүктеу/скачать 9.11 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|
,
