УДК 543:615.2/.3 Студ. Н.В. Савочкина, К.А. Чайка, А.Д. Корней

УДК 543:615.2/.3 Студ. Н.В. Савочкина, К.А. Чайка, А.Д. Корней

(кафедра аналитической химии, БГТУ)

Отрицательные воздействия большинства видов бактерий на организм человека является причиной многих серьезных заболеваний. Для борьбы с микробами применяются различные группы противомикробных препаратов и антибиотиков. Одним из таких классов антибактериальных препаратов являются фторхинолоны.

В настоящее время известно множество методик анализа препаратов группы фторхинолонов. Данные методики незаменимы при производстве лекарственных форм, а также при контроле подлинности и качества препаратов. Среди важных для аналитической химии физических свойств можно отметить, что фторхинолоны это твердые вещества, которые довольно плохо растворяются в воде и многих органических растворителях. Однако данные вещества очень хорошо растворимы в водных растворах кислот и щелочей. В настоящее время разработаны методики анализа с использованием всех групп химических и инструментальных методов анализа. Наибольшее распространение получил фотометрический анализ и высоко эффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ). Однако широко используемые методы имеют целый ряд ограничений. В результате поиск новых методик анализа фторхинолонов является актуальной задачей.

Недавно в литературе сообщалось о использовании кондуктометрического титрования для анализа фторхинолонов. При этом предлагалось титровать фторхинолоны рейнекатом аммония (NH₄)₂[Cr(NH₃)₂(SCN)₄] и титрование раствором щелочи. Недостатком первого метода является использование дорогого и трудно доступного реагента. Для второго случая недостатком является низкая растворимость препаратов в нейтральной среде.

Цель нашей работы заключалась в проверке возможности использования методики обратного титрования с кондуктометрическим фиксированием конечной точки титрования. Для свой работы мы использовали образец ципрофлоксацина 1. Использование методики обратного титрования позволяет решить проблему растворимости анализируемого образца.

Схема анализа заключается в следующем. К образцу ципрофлоксацина 1 прибавляли избыток стандартного раствора гидроксида натрия. Полученный гомогенный раствор титровали стандартным раствором соляной кислоты. Для выполнения анализа использовали цифровой кондуктометр с платиновыми электродами. На кривой титрования наблюдается два четких излома. Первый излом на кривой соответствует титрованию избытка гидроксида натрия. При этом следует отметить, что из-за нейтрализации избытка щелочи (после первого излома) фторхинолон находился в осадке. Далее, судя по объему титранта происходило титрование двух эквивалентов фторхинолона 1. Поэтому мы предполагаем, что вначале натриевая соль 2 реагировала с соляной кислотой с образованием свободного хинолона 1. Второй эквивалент кислоты, скорее всего, расходуется на образование соли по аминогруппе 3.

Проанализировав даже наши скромные результаты можно указать некоторые достоинства предложенной методики: возможность определять содержание труднорастворимых образцов фторхинолонов за счет щелочной среды в исходном растворе; достаточно простое и доступное оборудование и химические реактивы; простота экспериментальных процедур; второй излом на графике позволяет дополнительно контролировать правильность результатов.

УДК 620.952:665.35 Студ. Н. А. Саловей

Науч. рук. доц. А. И. Юсевич

(кафедра технологии нефтехимического синтеза

и переработки полимерных материалов, БГТУ)

ПОЛУЧЕНИЕ УГЛЕВОДОРОДНОГО ТОПЛИВА ИЗ РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ

Сегодня главным источником моторного топлива являются ископаемые углеводороды. Однако в связи с постоянно растущим потреблением топлива и сокращением доступных источников нефти необходима другая сырьевая база для его производства, которая могла бы заменить ископаемые углеводороды, и в этом качестве может выступить растительное масло.

На данный момент в промышленности растительное масло используют для производства метиловых эфиров жирных кислот (МЭЖК) путем алкоголиза низкомолекулярными спиртами. Но МЭЖК обладают худшими свойствами по сравнению с углеводородным топливом, такими как малый срок хранения и невозможность его использования при низких температурах в связи с более высокими температурами застывания и помутнения. Поэтому стоит вопрос, как из растительного масла получить углеводородное биотопливо, также известное как «зеленое топливо» (дизельное и бензин).

С этой целью глицериды жирных кислот можно превращать в углеводороды с помощью реакций гидрогенолиза. Дизельное топливо, полученное таким методом, обладает более высоким цетановым числом и более высокой стабильностью по сравнению с МЭЖК, а полученный таким же методом биобензин имеет более высокое октановое число, которое достигается за счет использования катализаторов, обладающих высокой активностью в реакциях гидрокрекинга и гидроизомеризации [1].

Суть процесса гидрогенизации заключается в термической обработке растительных масел под действием водорода в присутствии катализатора. Катализаторы, используемые в этом процессе, могут содержать классические металлы, применяемые при гидроочистке нефтяных фракций (Mo / W и Co / Ni). Однако, согласно последним исследованиям [2], лучше себя проявляют катализаторы, в состав которых входят благородные металлы, фосфиды, карбиды, нитриды, и бориды переходных металлов.

Недостатком гидрогенизационных процессов является большое потребление весьма дорогого водорода. Поэтому в качестве альтернативного способа производства углеводородных биотоплив предлагается процесс «gas-to-liquid» (GTL), включающий термохимическую конверсию биомассы с последующей газификацией, а затем преобразование в углеводородное топливо с помощью синтеза Фишера-Тропша [3]. Его основными достоинствами является меньшее использование водорода и больший выход углеводородов с неразветвленной цепью, по сравнению с процессами гидрообработки. Недостатком является многостадийность и энергоемкость процесса.

Установлено также, что процессы гидроконверсии биомассы, протекающие в сверхкритической водной или спиртовой среде, увеличивают выход углеводородов на 5% [1].

На основании вышесказанного и с учетом сырьевой базы представляется целесообразным организовать в Республике Беларусь производство углеводородного биотоплива путем деоксигенации рапсового масла в условиях традиционных процессов нефтепереработки, как термических, так и гидрогенизационных.

ЛИТЕРАТУРА

1. Furimsky, E. J. Hydroprocessing challenges in biofuels production / E. J. Furimsky, R. A. Sheldon, P.M. Sanders, A. B. Marinas, // Catalysis Today. – 2013. – Vol. 217. – P. 13-56.

2. Mohammad, M. D. Overview on the production of paraffin based-biofuels via catalytic hydrodeoxygenation / M. D Mohammad, T. H. Hari, Z. A. Yaakob, Y. C. Sharma, K. S. // Renewable and Sustainable Energy Reviews. – 2013. – Vol. 22. – P. 121-132.

3. Lappas, A. A. Production of biofuels via Fischer-Tropsch synthesis: biomass-to-liquids / A. A. Lappas, E. H. Heracleous, R. K. Luque // Handbook of Biofuels Production. – 2011. – P. 493-529.

Науч. рук. проф. Э.Т. Крутько

( кафедра технологии нефтехимического синтеза

и переработки полимерных материалов, БГТУ)

Быстрое развитие современной техники и технологии, особенно в электротехнической, авиационной и космической промышленности, непрерывно требует интенсивных исследований и освоения производства новых видов лакокрасочных материалов.

Одним из перспективных путей их создания является химическая модификация промышленно производимых пленкообразующих полимеров.

Цель работы заключалась в химической модификации промышленно производимого олигомерного пленкообразователя – меламиналкидного олигомера, имидосодержащим реагентом.

Применение имидосодержащих модификаторов в ряде случаев позволяет существенно улучшить свойства формируемых покрытий.

Так, при изучении модификации промышленно производимого меламиноалкидного лака (марка МЛ-0136), представляющего собой раствор глицеринового полиэфира фталевой кислоты, модифицированного касторовым маслом с добавлением высокобутанилизированной МФС, имидосодержащими олигомерами, установлена их хорошая совместимость компонентов. Композиции не расслаивались в течении продолжительного времени.

Установлено, что твердость покрытий образцов покрытий из лака МЛ – 0136, модифицированного имидосодержащим олигомером увеличивается примерно в 2 раза по сравнению с покрытием из немодифицированного лака.

Прочность при ударе также возрастает приблизительно в 2 раза. Введение имидосодержащего модификатора в определенной концентрации обеспечило достижение максимального балла по адгезии, определенной методом решетчатых надрезов. Метод по определению эластичности покрытий при изгибе не позволил зафиксировать разницы между модифицированными и немодифицированными образцами – все образцы лаковых покрытий характеризуются высокой эластичностью. Покрытия не растрескиваются и не отслаиваются от подложек при перегибе их через стержень диаметром 1 мм. Тввердость покрытий для образцов при одинаковом времени отверждения существенно выше по сравнению с немодифицированным. Полученные данные свидетельствуют о том, что скорость отверждения немодифицированного лака МЛ – 0136 значительно ниже, чем у модифицированных образцов.

Использование предлагаемой композиции на предприятиях судо- и машиностроительной промышленности, а также в аэрокосмической технике позволит увеличить долговечность получаемых покрытий, а следовательно, и продолжительность эксплуатации изделий и устройств, повышая тем самым их конкурентоспособность

ЛИТЕРАТУРА

1. Полиимиды. Синтез, свойства, применение / Э.Т. Крутько [ и др.]; под общ. ред. Н.Р. Прокопчука. – Минск: БГТУ, 2002. – 304с.

УДК 678.21 Асп. А.М. Скачков, студ. В.В. Ковалев

Науч. рук. проф.О.В. Карманова

(кафедра химии и химической технологии органических соединений

и переработки полимеров, ВГУИТ, Воронеж, РФ)

Отходы и побочные продукты, образующиеся и накапливающиеся на предприятиях нефтехимического профиля, являются многочисленными и разнообразными как в качественном, так и в количественном отношении. Решение проблемы переработки и использования этих отходов неразрывно связано с защитой окружающей среды от загрязнений, комплексным использованием сырья и материалов [1]. Целью работы явилось использование заструктурированных полимерных отходов в качестве полимерной основы каучук-содержащих композиционных материалов и резиновых смесей.

В качестве объектов исследования использовали латексный коагулюм, образовавшийся при получении товарных латексов. Были изучены физико-химические свойства латексного коагулюма [2]. Среднее значение показателя потерь массы при сушке (содержание летучих) образцов атексного коагулюма, взятого для испытаний от десяти партий составило 17,2 %, содержание золы – 3,94 %. Удаление влаги проводили при плавном увеличении температуры в течение 5 часов в закрытом обогреваемом аппарате при постоянном перемешивании до значения потерь массы при сушке 1,5 %. при Изготовление полимерной композиции осуществляли двумя способами: в резиносмесителе и на лабораторных вальцах.

Установлено, что полимерная композиция имела удовлетворительные свойства, вязкость образцов находилась в пределах 28–48 усл.ед. При изготовлении композиции товарного каучука СКС-30АРКМ-15 установлено, что введение коагулюма увеличивает вязкость полимерной композиции и влияет на ее обработку на оборудовании (табл.).

Таблица

Вязкость по Муни полимерных композиции

Изготовлены стандартные резиновые смеси на основе полученных полимерных композиций, в том числе, при их комбинировании с каучуком СКС-30АРК и исследованы их вулканизационные, пласто-эластические и физико-механические свойства.

Анализ экспериментальных данных показал, что использование опытных полимерных композиций в качестве полимерной основы обеспечивает комплекс физико-механических показателей, предъявляемый к отдельным видам формовых резинотехнических изделий. Таким образом, показана возможность изготовления полимерных композиций на основе обработанного латексного коагулюма и изготовление на ее основе резинотехнических изделий.

ЛИТЕРАТУРА

1. Осошник, И.А. Производство резиновых технических изделий: учебное пособие / И.А. Осошник, Ю.Ф. Шутилин, О.В. Карманова // ВГТА. – 2007. – с. 954-955.

2. Дик, Дж.С. Технология резины: Рецептуростроение и испытания / Дж.С. Дик // Научные основы и технологии. – 2010. – с. 531-533.

УДК 542.46:665.3 Студ. А. Е. Тамашкова

Науч. рук. доц. Ж. В. Бондаренко

(кафедра химической переработки древесины, БГТУ);

доц. Г.Г. Эмелло

(кафедра физической и коллоидной химии, БГТУ)

Растительные масла являются основным источником полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) для организма человека. ПНЖК могут поступать в организм в разных количествах, но для биологического воздействия необходимо соблюдать соотношение ω-6 и ω-3 жирных кислот в рационе здорового человека 10:1, но индивидуальные растительные масла это не обеспечивают. Данное соотношение ω-6 и ω-3 жирных кислот близко к рекомендуемому при использовании подсолнечного и рапсового масел в пропорции 55:45. Однако при различных воздействиях (например, термообработке) в ходе получения продуктов питания может произойти окисление масел, что влияет на их физико-химические показатели и, как следствие, приводит к изменению содержания в них ПНЖК.

Целью работы явилось изучение влияния продолжительности термообработки на устойчивость к окислению смеси подсолнечного и рапсового масел (соотношение 55:45). Термообработку систем проводили в течение 20–80 мин при температуре 70–75°С, устойчивость к окислению оценивали по кислотному (КЧ) и перекисному (ПЧ) числам.

Определены основные физико-химические показатели исходных растительных масел и их смеси, результаты приведены в таблице. Зависимости КЧ и ПЧ от продолжительности термообработки смеси масел представлены на рисунке.

Таблица – Показатели качества масел

Наименование показателя	Рапсовое масло	Подсолнечное масло	Смесь масел
Кислотное число, мг КОН/г	0,40	0,22	0,27
Число омыления, мг КОН/г	162,7	208,5	–
Перекисное число, ммоль ½ О/кг	2,44	2,86	2,57
Цветное число, мг J2/г	14,3	8,7	–

Из таблицы видно, что анализируемые масла соответствуют требованиям, предъявляемым в пищевым маслам по КЧ (не более 0,4 мг КОН/г) и ПЧ (не более 10 ммоль ½ О/кг).

Установлено, что термообработка смеси масел в течение 80 мин приводит к увеличению перекисного числа более чем в 3 раза, что свидетельствует о накоплении в системе первичных продуктов окисления. При этом КЧ системы возрастает незначительно (от 0,27 до 0,38 мг КОН/г) на протяжении 60 мин термообработки, а за последующие 20 мин обработки увеличивается практически в 2 раза. Рост данного показателя связан с увеличением количества свободных жирных кислот в системе, образовавшихся в результате окисления триглицеридов растительных масел. Полученные данные позволяют предположить снижение содержания в системе ПНЖК, что требует дополнительного изучения жирно-кислотного состава смеси масел до и после термообработки.

УДК 676.022.4 : 676.222(043.3) Асп. Е. К. Тимофеева,

магистр. Е. Н. Стрельчик

Науч. рук. мл. науч. сотр. П. И. Письменский;

проф. Т. В. Соловьева

(кафедра химической переработки древесины, БГТУ)

ХИМИЧЕСКОЕ АКТИВИРОВАНИЕ КОМПОНЕНТОВ ДРЕВЕСИНЫ ОСИНЫ ПРИ ПОЛУЧЕНИИ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОЙ МАССЫ (ТММ) В ПРОИЗВОДСТВЕ ГАЗЕТНОЙ БУМАГИ

Сырьевая база для получения древесной массы из щепы (ТММ) в настоящее время расширяется за счет вовлечения в технологический процесс древесины лиственных пород. Для получения ТММ с использованием лиственной древесины выбрана осина, которая в больших объемах произрастает на территории Республики Беларусью, кроме того древесина этой породы имеет светлую окраску, отличается мягкостью и низкой плотностью, она содержит в своем составе большое количество гемицеллюлоз и реакционноспособный лигнин. На кафедре химической переработки древесины БГТУ и РУП «Завод газетной бумаги» проводились исследования в которых щепу на стадии пропаривания обрабатывали сульфитом натрия с варьированием расхода от 1 до 10%. При этом прочность газетной бумаги, изготовленной даже из одной осиновой массы, возросла до 4500 и 9300 м (при минимальном и максимальном расходах химиката соответственно). Пропорционально с увеличением расхода сульфита натрия улучшалась способность древесины к размолу (на это указывает изменение степени помола массы с 61 до 79 ºШР). Сульфит натрия вызвал повышение степени набухания древесных волокон и увеличение реакционной способности лигноуглеводного комплекса, компоненты которого приняли участие в образование химических связей, ответственных за прочность бумаги.

На поверхности бумаги, полученной на основе осиновой ТММ из обработанной химикатом древесины, появились признаки ее уплотнения за счет более тесного соприкосновения волокон и их расплющивания. Это нашло подтверждение в снижении показателя удельной поверхности бумаги, которая при использовании химической обработки снизилась до 20м²/г.

В лигнине, находящемся в ТММ после химического воздействия на осиновую древесину, произошли изменения, подтверждающие его участие в процессах образования прочности бумаги. При этом интенсивность полос в инфракрасном спектре характерных для карбонильных групп снизилась в 1,3 раза. Эти же изменения подтверждались, применительно к лигнину, путем термогравиметрического анализа ТММ с расчетом энергии активации (по методу Бройдо). Этот анализ показал, что значение энергии активации реакции деструкции всех компонентов древесины осины, обработанной химикатом, возросла почти в 2 раза, что указывала на их участие в образовании прочности бумаги.

Уплотнение структуры бумаги под действием химического реагента можно было наблюдать по результатам рентгенофазового анализа, который подтверждает упорядочение структуры древесины.

ЛИТЕРАТУРА

1. Фролов, М.В. Структурная механика бумаги (бумажных текстильных материалов из химических и натуральных волокон) / М.В. Фролов // Лесн. пром-сть. – 1982. – С. 272.

2. Примаков, С.Ф. Лабораторный практикум по целлюлозно-бумажному производству / С.Ф. Примаков [и др.] // Лесная пром-сть. – 1980. – С. 168.