Изучение пенообразования в водных растворах

За последние годы на косметическом рынке Беларуси появилось множество препаратов импортного производства, свойства которых изучены недостаточно. Препараты ZETESOL MG и ZETESOL ZN (производство Италия) представляют собой лаурет сульфаты магния и цинка соответственно. Они не являются индивидуальными веществами, так как содержат различные примеси.

Р
анее нами были изучены поверхностно-активные, оптические и электрические свойства водных растворов препаратов [1]. Целью данной работы явилось изучение их пенообразующей способности и устойчивости полученных пен. Концентрации растворов ПАВ в ходе исследований составляли 0,01–2,00 г/л. Пены получали на приборе Росс-Майлса при температуре 17°С. На рисунке представлены зависимости пенного числа и устойчивости пен от концентрации водных растворов препаратов ПАВ.

Рисунок – Зависимость пенного числа (а) и устойчивости пены (б) от концентрации водных растворов препаратов ПАВ ZETESOL MG (1) и ZETESOL ZN (2)

Из рисунка видно, что пенное число растворов двух препаратов ПАВ при увеличении концентрации от 0,01 до 0,80 г/л возрастает в 20 раз (участки линий практически совпадают). Дальнейшее повышение концентрации до 2,0 г/л практически не влияет на пенное число растворов препарата ZETESOL MG, а пенное число для растворов препарата ZETESOL ZN возрастает с 240 до 270 мм.

Устойчивость пен возрастает с увеличением концентрации в диапазоне 0,01–0,4 г/л для каждого ПАВ, но численные значения ее выше у пен, полученных из растворов препарата ZETESOL ZN. Пены, образованные из растворов обоих ПАВ в области концентраций 0,4–2,0 г/л обладают высокой устойчивостью (92–94%), которая не зависит от концентрации.

Установлено, что полученные результаты хорошо коррелируют с поверхностно-активными свойствами препаратов ПАВ, с их способностью к мицеллообразованию и с отличиями, связанными с их составом (количество и природа примесей).

ЛИТЕРАТУРА

1 Эмелло, Г. Г. Свойства водных растворов препаратов ZETESOL ZN и ZETESOL MG / Г. Г. Эмелло [и др.] // Материалы. Технологии. Инструменты. – Гомель: ИМСС НАНБ, 2014. Т.19, №3. – С.33–36.

УДК 544.25 Студ. Л. С. Герштынович, О. М. Лаптанович, магистр. В. Н. Клинцевич

Науч. рук. доц. Е. А. Флюрик (кафедра биотехнологии и биоэкологии, БГТУ),

доц. А. К. Гармаза (кафедра безопасности жизнедеятельности, БГТУ)

КАЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФОТОСЕНСИБИЛИЗИРУЮЩИХ ВЕЩЕСТВ
В ГРЕЧИХЕ ПОСЕВНОЙ

В настоящее время количество онкологических заболеваний резко увеличилось, поэтому продолжают активно вестись поиски новых методик их лечения. Одной из новых методик лечения является фотодинамическая терапия – разновидность химиотерапии, основанная на фотохимических реакциях, которые протекают под действием катализатора – кислорода, который в свою очередь активируется фотосенсибилизаторами [1]. Фотосенсибилизаторы – это вещества, которые повышают чувствительность тканей к воздействию света. Они могут быть природного и искусственного происхождения. Благодаря уникальному набору физических и химических свойств порфирины и их аналоги привлекают интерес исследователей в области химии, биологии, медицины, оптики и материаловедения. Существует ряд растений, содержащих фотосенсибилизаторы: зверобой, просо, клевер, люцерна, гречиха посевная. В качестве объекта исследования выбрана гречиха посевная, так как по литературным данным она содержит фотосенсибилизаторы и, как известно, является широко культивируемой с/х культурой на территории Республики Беларуси. При поедании гречихи, особенно в период ее цветения, с последующим воздействием солнечных лучей, возможно отравление животных, так как именно в этот период в ней содержится наибольшее количество фотосенсибилизаторов. Это заболевание животных носит название фагопиризм или гречишная болезнь [2].

Цель наших исследований заключалась в поиске, выделении и анализе фотосенсибилизирующих веществ из отечественного растительного сырья для диагностики и лечения онкологических заболеваний.

В рамках исследования был проведен ряд качественных реакций по определению биологически активных вещества, в том числе и качественные реакции на фотосенсибилизирующие вещества [3]. К экстракту гречихи добавили раствор щелочи (10% NaOH), в результате взаимодействия выпал осадок, к которому добавляли соляную кислоту (25 %), что приводило к перерастворению осадка и в дальнейшем записывали спектр полученного раствора. Сущность реакции заключается в том, что одним из свойств фотосенсибилизаторов является их способность образовывать комплексы с ионами металлов, связывающимися с атомами азота пиррольных колец. В результате анализа полученных спектров спиртовых экстрактов гречихи до и после проведения качественной реакции, был зафиксирован максимум поглощения при 650 нм. Согласно литературным данным максимум поглощения соответствует порфиринам, а именно: темопорфину [4].

В дальнейшем планируется провести идентификацию и других фотосенсибилизирующих веществ, обнаруженных в экстракте, а также осуществить очистку экстракта от сопутствующих веществ (например, хлорофилла).
ЛИТЕРАТУРА

1. 
   Георгиевский, В. Н. Биологически активные вещества лекарственных растений / В. Н. Георгиевский, П. Ф. Комиссаренко, С. Е. Дмитрук. – Новосибирск: Наука, Сиб. отделение. – 1990. – 333 с.
   
2. 
   Попов, В. И. Лекарственные растения / В. И. Попов, Д. К. Шапиро, И. К. Данусевич. – 2-е изд. перераб. и доп. – Минск: Полымя. – 1990. – 304 с.
   
3. 
   Сокольский, И. Н. Фармакогнозия: учебник / И. Н. Сокольский, И. А. Самылина, Н. В. Беспалова – М: Медицина, 2003. – 480 с.
   
4. 
   Фотосенсибилизаторы, применяемые для ФДТ [Электронный ресурс]. – 2005. – Режим доступа: http://lasermedicine.narod.ru/pdt/Supply/sensitizers.html. – Дата доступа: 09.11.2014.
   

Сточные воды отдельных предприятий и организаций здравоохранения содержат большое количество патогенных и санитарно-показательных микроорганизмов, попадание которых в окружающую среду может привести к быстрому развитию опасных заболеваний населения и животных [1].

Для борьбы с опасными микроорганизмами в основном используются реагентные методы обработки с применением неорганических и органических биоцидных веществ. Основным недостатком химических методов обеззараживания является способность микроорганизмов быстро адаптироваться к биоцидным химическим веществам. Этого недостатка, как правило, лишены безреагентные физические методы обеззараживания, которые находят широкое применение в практике для стерилизации сырья, пищевых продуктов. Среди них хорошо зарекомендовали себя ультрафиолетовая, ультразвуковая обработка, мембранная фильтрация. Менее исследован метод СВЧ обеззараживания.

Целью данной работы было изучение влияния ионов отдельных тяжелых металлов на СВЧ обеззараживание водных сред, содержащих санитарно-показательные и споровые формы микроорганизмов.

В качестве объектов исследования использовали суточные суспензии клеток микроорганизмов Е. со1i и B. subtilis из коллекции кафедры биотехнологии и биоэкологии БГТУ, а также соли СuSO₄, FeCl₃ в концентрациях 10^-3 – 10^-4 М.

СВЧ обработку водных сред, содержащих микроорганизмы, проводили на длине волны 2450 МГц в СВЧ-печи «Samsung» при мощности 300 – 600 Вт в течение 0,5 – 5 мин.

Для определения содержания жизнеспособных микроорганизмов в водных средах применяли методы культивирования клеток на чашках с питательным агаром [2], средой Эндо, а также метод микрокалориметрии [3]. В случае использования метода культивирования клеток, образцы, содержащие 10⁴ – 10⁶ кл/мл микроорганизмов, выдерживали в СВЧ печи заданное время, после чего высевали на питательные среды и подсчитывали число колоний клеток, выросших на чашках после 3-х суточного культивирования при 30–37^оС. Параллельно отбирали пробы по 1 см³, заправляли в ячейки микрокалориметра МКМ-Ц и регистрировали уровень тепловыделения микроорганизмов в зависимости от времени обеззараживания.

Обработку результатов измерений проводили статистически, используя программное обеспечение Мicrosoft Ехсе1.

В результате проведенной работы установлено, что численность микроорганизмов экспоненциально снижалась от времени СВЧ обработки. Споровая форма микроорганизмов B. subtilis проявляла более высокую устойчивость к СВЧ воздействию, чем санитарно-показательные микроорганизмы Е. со1i. При увеличении мощности СВЧ обработки удельная скорость гибели клеток возрастала. Присутствие ионов Сu²⁺, Fe³⁺ в водной среде усиливало обеззараживающий эффект на 1–2 порядка в зависимости от концентрации ионов тяжелых металлов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Рябцева, Н.Л. Критерии выбора дезинфицирующих сред в системах профилактики госпитальных инфекций/ Н.Л.Рябцева. – Минск:ЗАО «Беласептика», 2006. – 157 с.

2. Белясова, Н.А. Микробиология. Лабораторный практикум / Н.А. Белясова. – Минск: БГТУ, 2007. – 160 с.

3. Микробиологические, органолептические и визуальные методы контроля качества пищевых товаров. Микрокалориметрия: Лабораторный практикум / Игнатенко А.В., Гриц Н.В. – Мн.: БГТУ, 2003. – 114 с.

УДК 504.064.47 Студ. К.Н. Гордейчик

Науч. рук. доц. О.С. Залыгина

(кафедра промышленной экологии, БГТУ)

В настоящее время пигменты применяются во многих отраслях промышленности для окраски керамических изделий, цемента, бетона, пластмасс, бумаги, химических волокон и т.д. Наиболее крупными производителями пигментной продукции являются компании США, Германии, Финляндии, Италии, Украины. В 2000-м году мировое потребление всех пигментов составило 5,2 миллионов тонн. При этом около 97% из этого количества приходилось на долю неорганических пигментов.

Отработанный электролит хромирования обезвреживался в два этапа. Вначале он смешивался с отработанным раствором обезжиривания, в результате чего наблюдалось образование осадка зелено-коричневого цвета. Это может быть связано с образованием соединений хрома и железа. После разделения суспензии полученный осадок высушивался при температуре 100°С, а фильтрат анализировался на содержание Cr⁶⁺, который затем восстанавливался 10%-ным раствором Na₂SO₃. Для достижения высокой степени превращения Cr⁶⁺ в Cr³⁺ использовался 20%-ный избыток сульфита натрия, полученный раствор выдерживался при температуре 80°С на протяжении 10 мин. После этого он вновь смешивался с отработанным раствором обезжиривания, в результате чего образовался осадок зеленого цвета, который может быть использован в качестве пигментной пасты. Зеленый цвет осадка обусловлен наличием в нем хромофорных ионов хрома. Коричневый оттенок у полученного осадка отсутствует, т.к. присутствующие в отработанных технологических растворах гальванического производства ионы железа были осаждены на первом этапе. После высушивания хромсодержащего осадка при температуре 150°С в течение часа был получен порошок темно-зеленого цвета, который может быть использован в качестве пигмента.

Таким образом, при нейтрализации отработанных электролитов цинкования и хромирования отработанными растворами обезжиривания гальванического производства ОАО «АМКОДОР» возможно получение пигментных паст и пигментов бежевого и зеленого цвета соответственно. Это позволит снизить воздействие гальванического производства на окружающую среду путем его приближения к безотходному, предотвратить сброс высококонцентрированных растворов отработанных электролитов на очистные сооружения, а также получить пигменты различной цветовой гаммы.

УДК 630(476.1):673:614.876 Студ. М. С. Гурин, В. А. Тапчевская

Науч. рук. доц. И. Т. Ермак

(кафедра безопасности жизнедеятельности, БГТУ)

В 2012 году службой радиационного контроля Министерства лесного хозяйства отобрано и измерено 632 пробы, из них 372 пробы древесины, 6 проб пиломатериалов, 2 пробы  ели новогодней, 46 проб грибов, 90 проб ягод, 9 проб сока берёзового, 107 проб мяса диких животных.  С превышением допустимых уровней содержания цезия-137 (РДУ) зафиксировано 72 пробы: из них- 33 пробы грибов, 32 пробы ягод, 7 проб мяса диких животных [1].

Переработка мяса в домашних условиях.

Необходимо иметь в виду, что цезий-137 равномерно распределяется в мягких тканях, одинаково загрязняя мышцы, печень и почки. Уровень загрязнения костей намного ниже, чем мягких тканей. Уровень радиоактивного загрязнения мяса может быть значительно снижен путем засолки его в рассоле. Наибольший эффект достигается при предварительной нарезке мяса на куски и последующем посоле при многократной смене рассола. При этом цезий-137 переходит в рассол.

Рекомендуется промывка содержащего радиоцезий мяса в проточной воде, а также его вымачивание в растворе поваренной соли. При этом эффективность извлечения радионуклидов возрастает с увеличением длительности вымачивания, а также степени измельчения мяса. Однако надо иметь в виду, что при промывке сильно измельченного мяса может быть большая потеря питательных веществ. В соляной раствор также рекомендуется добавить немного уксусной эссенции или аскорбиновой кислоты, что снижает вымывание из очищенного продукта белков.

Таблица – Снижение содержания радиоцезия в мясе диких животных

в результате его переработки

Способ переработки	Продукт	Степень снижения содержания цезия-137, раз
Варка (30-40 минут)	Мясо	3-6
Приготовление жаркого	Мясо	2
Засолка и вымачивание солонины (4-х разовая обработка со сменой рассола)	Мясо	3-10
Промывка в проточной воде или растворе поваренной соли (6-12 часов)	Мясо	1,5-3
Перетопка	Сало	20

ЛИТЕРАТУРА

1. Государственный доклад «О санитарно-зпидемиологической обстановке в Республике Беларусь в 2012 году. – Минск: МЗРБ, 2013. – 193 с.

УДК 678.17 Студ. А.В. Диско

Научн.рук. проф. Э.Т. Крутько

(кафедра технологии нефтехимического синтеза

и переработки полимерных материалов, БГТУ)

В последние годы, как в нашей стране, так и за рубежом возрос интерес к биоразлагаемым полимерным материалам и упаковкам из них, которые разрушаются при действии различных микроорганизмов.

Радикальным решением проблемы полимерного мусора, по мнению ряда специалистов, является создание полимеров, способных при соответствующих условиях подвергаться биодеградации (то есть биоразложению) с образованием безвредных для живой и неживой природы веществ.

Широко проводятся исследования по созданию классов биоразлагаемых, компостируемых пленок на основе природных новых полимеров. Весьма эффективным и распространенным способом придания синтетическим полимерам свойств биоразлагаемости (способности разлагаться в условиях окружающей среды) является введение в полимерных композиции на их основе различных биоразлагаемых наполнителей, таких как крахмал, желатин, целлюлоза, хитозан [1].

Целлюлоза используется человеком с очень древних времен. Сначала применяли древесину как горючий и строительный материал; затем хлопковые, льняные и другие волокна стали использовать как текстильное сырье. Первые промышленные способы химической переработки древесины возникли в связи с развитием бумажной промышленности.

В работе в качестве объектов исследования были выбраны следующие производные целлюлозы: диэтиламиноэтилцеллюлоза (ДЭАЭ), карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ), фосфат целлюлозы, модифицированные эпоксидными соединениями и ангидридами дикарбоновых кислот, которые полностью разлагаются в компосте за 4 недели. На основе разработанных композиций получают бутыли, одноразовую посуду, пленки для мульчирования [3].

Как показали полученные экспериментальные результаты, композиции на основе производных целлюлозы, эпоксидных соединений и ангидридов дикарбоновых кислот обладают высокой механической прочностью, не растворяются в воде и органических растворителях, не плавятся, под воздействием кислот легко гидролизуются. Мы  используем  производные  целлюлозы  и  подбираем  их  оптимальную  концентрацию  для  создания  биоразлагаемых  пленок  с  лучшими  физико-механическими  свойствами [4].

Таким образом, использование природных полимеров для совмещения с синтетическими высокомолекулярными соединениями – весьма перспективное направление создания биоразлагаемых материалов на их основе.

ЛИТЕРАТУРА

1. Фомин В.А., Гузеев В.В. //Пласт. массы. 2001. – №2. – С. 42-46.

2. Дулина, Л.А. Биоразлагаемые полимеры в центре внимания. [Электронный ресурс]: электр. журнал / Л.А. Дулина. — Новые химические технологии. [Б. м.], 2006. [Электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: http://www.newchemistry.ru/letter.php. – Загл. с экрана.

3. Кржан, А.С. Биоразлагаемые полимеры и пластики / А.С. Кржан, И.Т. Осипов / Новые химические технологии. – 2009. – № 9. – С. 32 .

4. Наполнители для полимерных композиционных материалов. Под ред. П.Г. Бабаевского. – М.: Химия, 1981. – C. 736.

УДК 543.61+547.581.2 Студ. Ю.А. Егорова

Науч. рук. доц. Т.Н. Зинькова

(кафедра аналитической химии, БГТУ)

Актуальность определения бензойной кислоты и ее солей (бензоатов) обусловлена их широким применением в промышленности (пищевой, химической, фармацевтической и других) и необходимостью контроля их содержания в различной продукции.

В настоящее время для определения бензоатов используют различные методы, требующие сложного и дорогостоящего оборудования. Но даже и эти методы зачастую не позволяют проводить определение бензоатов без сложной предварительной пробоподготовки и их отделения от матрицы продукта, т.е. недостаточно селективны.

Так, для определения бензойной кислоты в напитках, соках, винах можно использовать предварительное разделение с помощью капиллярного электрофореза с последующим спектрофотометрическим детектированием на системах «Капель-103 и 104» [1].

Существуют фотометрические методики определения содержания бензойной кислоты, например, основанная на отгонке бензойной кислоты из продукта водяным паром, взаимодействии ее с гидрохлоридом гидроксиламина и пероксидом водорода в присутствии ионов Cu²⁺ с образованием окрашенного о-нитрозофенольного производного, содержание которого определяют фотометрически.[2]. Но главным недостатком фотометрических методов является их невысокая селективность.

Одним из самых точных методов определения содержания бензойной кислоты в напитках является метод ВЭЖХ, однако для объективности исследования он должен быть адаптирован для каждой категории напитков. Существует ВЭЖХ-методика с использованием спектрофотометрического детектирования в УФ-области [3] и другие. Однако для хроматографического определения бензойной кислоты в различных продуктах приходится использовать предварительную экстракционную пробоподготовку [4,5 и др.].

Альтернативным является потенциометрический метод анализа – он недорогой, экспрессный и селективный. Но к настоящему времени еще не разработано бензоат-селективных электродов, которые обладали бы и высокой чувствительностью, и селективностью. Единичные разработанные электроды недостаточно селективны, например, электрод с жидкой мембраной на основе макроциклического полиамина [6], также у него недостаточно низкий НПО (1,010^–4 моль/л). Бензоат-селективный электрод, созданный автором работы [7] на основе четвертичной аммониевой соли, характеризовался значительной зависимостью потенциала от рН раствора и невысокой чувствительностью (предел обнаружения 510^–4 М). Предпринимавшиеся попытки повышения селективности пока не привели к желаемым результатам.

Таким образом, перспективными являются потенциометрические методики определения, но для их разработки необходимо наличие высокоселективных электродов.

ЛИТЕРАТУРА

1. http://www.lumex.ru/rus/instr/description/i78.html

2. http://www.solar.by/ru/catalog/view_18.html

3. http://www.npsrus.ru/doc/index.php?SECTION_ID=351&ELEMENT_ID=76471

4. Дулина, Е.В. Определение консервантов в пищевых продуктах и продовольственном сырье методом ВЭЖХ / Е.В. Дулина, В.В. Литинская // Вестник Харьковского национального университета. – 2005. – Вып. 13. – С. 134–138.

5 Mandrou, B. Solid-phase extraction as a clean-up procedure for the liquid chromatographic determination of benzoic acid and sorbic acid in fruit-derived products // Journal of liquid chromatography and related technology. – 1998. – V. 21. – P. 829–842.

6. Bulgariu, L. Potentiometric response of liquid membrane electrode incorporated with macrocyclic polyamine towards benzoate // Analytical letters. – 2003. – V.36, № 7. – P. 1325–1334.

7. Подтероб, А. П. Экстракция замещенных бензоат-анионов высшими четвертичными аммониевыми солями и ее аналитическое применение: дис. ... канд. хим. наук: 02.00.02: защищена 17.06.97 / А. П. Подтероб. – М., 1997. – 122 с.

УДК 658.561.1:502(476) Студ. А.Г. Жакуть, П.Е. Гусарь, У.Д. Русак

Науч. рук. преп Т.А. Астахова

(кафедра безопасности жизнедеятельности, БГТУ)

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ

ХОЗЯЙСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА

В современном мире огромное скопление мусора является наиболее острой проблемой. Бытовые отходы чаще всего вывозятся на свалки за город. Для этого изначально выбирается участок земли, который находится на удалённом расстоянии от населённых пунктов. При этом размеры свалок увеличиваются настолько быстро, что в скором времени достигают ближайших поселений. Ухудшение экологического состояния окружающей среды из-за свалок негативно влияет на здоровье людей, приводит к опасным заболеваниям и даже летальным исходам.

Загрязнение почвенного покрова твердыми бытовыми отходами или, проще говоря, мусором издавна является неизменным спутником развития человеческой цивилизации. Производство мусора резко возросло в урбанизированных районах средневековой Европы и с тех пор всегда было одной из «процветающих» отраслей. В 1348—1350 годах бытовые отходы стали причиной самой страшной за все годы человеческой истории эпидемии чумы. Волна «черной смерти» уничтожила треть населения стран на огромной территории от Исландии до Индии.

В XIX и особенно в XX веке в связи с быстрым промышлен­ным ростом и урбанизацией росло и «производство» мусора. За­мечено, что объем промышленных и коммунально-бытовых отхо­дов растет в 10 раз быстрее чем увеличивается народонаселение планеты. В 20-х годах XX века на среднюю американскую семью приходилось 1,2 кг твердых бытовых отходов в день. В 1970 году этот показатель вырос до уровня 5,3 кг.

Не всякое величественное рукотворное сооружение достойно восхищения. Трудно любоваться, например, свалкой мусора. И чем она больше, тем меньше этого хочется. Но полигон твердых коммунальных отходов «Северный» вынуждает: он виден отовсюду. Слово «полигон» в данном случае — всего лишь эвфемизм[2].

В ведении предприятия УП «Экорес» — три полигона для приема бытовых и промышленных отходов: «Северный», «Тростенецкий» (на могилевском направлении) и «Прудище» (в районе деревни Колядичи). Самый мощный — «Северный», на который поступают отходы Минского района и две трети городских. К началу года здесь было захоронено 66,57 млн. кубометров.

Состояние полигона специалисты УП «Экорес» определили коротко и категорично: «Он исчерпал свой потенциал». Безусловно, складирование отходов на полигоне Северный необходимо прекращать. Это дело не одного дня. Зато вполне возможно обратить негативные стороны огромной горы отходов вблизи мегаполиса в достоинство. У нашего полигона есть все основания быть в перспективе не серой инородной доминантой, возвышающейся над окрестностями Минска, а звеном экологического каркаса города[1].

Методы обезвреживания и переработки ТБО по конечной цели делятся на:

• ликвидационные (решают в основном санитарно-гигиенические задачи);

• утилизационные (решают, кроме того, задачи экономики — использования вторичных ресурсов).

По технологическому принципу бывают биологические, термические, химические, механические, смешанные.

Наибольшее распространение у нас и за рубежом получили такие методы: складирование на полигонах (ликвидационный биолого-механический), сжигание (ликвидационный термический) и компостирование (утилизационный биологический).

ЛИТЕРАТУРА

1.http://realt.onliner.by/2014/08/29/svalka

2.http://demontazh.su/novosti/musornyie-svalki-–-ostraya-ekologicheskaya-problema.html

УДК 661.185 Студ. П. В. Ивинская

Науч. рук. доц. Г. Г. Эмелло

(кафедра физической и коллоидной химии, БГТУ);

доц. Ж. В. Бондаренко

(кафедра химической переработки древесины, БГТУ)

Пенообразующая способность поверхностно-активных веществ (ПАВ) определяет их широкое использование в гигиенических моющих средствах (ГМС). Для их получения используют препараты ПАВ, которые содержат смесь активных компонентов, а также различные примеси. При этом свойства моющих средств зависят не только от природы и состава используемых препаратов ПАВ, но также и от жесткости применяемой воды.

Целью работы явилось исследование влияния концентрации хлористого кальция и сернокислого магния (соли жесткости) на пенообразующую способность и устойчивость пен, полученных из водных растворов препарата ПАВ Comperlan KD, представляющего собой смесь диэтаноламидов жирных кислот кокосового масла.

Получение пен осуществляли на приборе Росс-Майлса при температуре 18°С. В ходе исследований концентрация водного раствора препарата ПАВ составляла 5 г/л, содержание хлористого кальция и сернокислого магния варьировали в интервале 0,05–5,00 г/л. Пенообразующую способность (пенное число) определяли по высоте столба пены в мм, измеренной через 30 с после истечения 200 мл раствора препарата с высоты 900 мм на поверхность такого же раствора. Устойчивость исследуемых пен определяли по отношению высоты столба пены через 5 мин к высоте столба пены в начальный момент времени и выражали в процентах. Пенное число для раствора, не содержащего соли жесткости составило 35 мм, устойчивость полученных пен – 89%. Зависимости этих показателей от содержания солей жесткости представлены на рисунке.

Из рисунка видно, что добавление солей в количестве от 0,05 до 0,1 г/л не влияет на пенное число (35 мм); повышение их содержания приводит к увеличению данного показателя до 48 мм (для CaCl₂) и до 54 мм (для MgSO₄). Устойчивость пен колеблется в интервале 85–94%; при этом при концентрациях 0,05–0,50 г/л образуются более устойчивые пены, чем при концентрации 1,0–5,0 г/л.

Таким образом, добавление солей жесткости способствует процессу пенообразования в изученных системах. Устойчивость всех полученных пен соответствует требованиям, предъявляемым к гигиеническим пеномоющим средствам.

УДК 678.21 Студент А.В. Карманов*, магистрант Р.С. Архипов**

Науч. рук. проф. Ю.Ф. Шутилин*

(*кафедра проектирования зданий и сооружений, ВГАСУ,

*кафедра химии и химической технологии органических соединений

и переработки полимеров, ВГУИТ, Воронеж, РФ)

РАЗРАБОТКА РУЛОННЫХ КРОВЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Рулонные кровельные и гидроизоляционные материалы находят широкое применение в промышленном и гражданском строительстве [1-2]. Наиболее распространенными материалами для производства кровельных и гидроизоляционных работ являются нефтяные битумы. Однако такие материалы имеют и ряд широко известных недостатков, одним из которых является: невысокая долговечность из-за хрупкости при низких зимних температурах. [3].

Одним из способов улучшения качества вяжущих является их модификация полимерами. Полученные таким образом полимербитумные композиции обладают эластичностью, повышенной температурой размягчения, пониженной температурой хрупкости, лучшими прочностными характеристиками [4]. Современные гидроизоляционные материалы на основе полимербитумных композиций позволяют расширить температурный интервал работоспособности за счет повышения тепло- и морозостойкости и, таким образом, обеспечить более высокую надежность и долговечность конструкций. Однако при введении в состав кровельных материалов полимерных добавок увеличивается стоимость полимербитумных композиций, в связи с чем представляется актуальным использование отходов каучуков в данных материалах при условии обеспечения требуемых эксплуатациооных показателей.

Нами исследована возможность использования отходов производства синтетических каучуков – бутадиен-стирольных, бутадиеновых, этиленпропиленовых – и дивинилстирольного термоэластопласта (ДСТ) для создания полимер-битумных композиций рулонных кровель. При выборе типа сырья для использования в качестве полимерной добавки к битуму учитывали его растворимость в углеводородах, что обусловливает лучшую диспергируемость в битуме с образованием однородной смеси; атмосферостойкость, тепло-, водо- и морозостойкость. Осуществлен выбор пластификаторов и условий процесса для получения однородных полимер-битумных композиций. В качестве пластификатора использовали битум марки Б 60/90, масло ПН-6 в разных дозировках– от 5 до 15 мас. ч. из расчета на 100 мас. ч. каучка. Совмещение полимера с пластификатором проводили двумя способами в смесителе при температурах 80-100 ^оС. Технологические свойства полученных композиций оценивали по индексу течения расплава при температурах 100-190 ^оС.

Показано, что наилучшим набором технических и технологических свойств обладают композиции на основе этиленпропиленового полимерного сырья.

Таким образом, показана возможность использования некондиционного полимерного сырья в полимер-битумных композициях, разработана методика изготовления полимерных рулонных кровель с их использованием..

ЛИТЕРАТУРА

1. Кисина, А.М.. Полимербитумные кровельные и гидроизоляционные материалы./ А.М. Кисина, В.И. Куценко. – Л.:Стройиздат, 1983. – 134 с.

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

3. Алексеев Д.А. Полимерные кровельные мембраны, их разновидности, преимущества и недостатки. / Д.А. Алексеев //СтройПРОФИль 2007. – №2.

4. Шутилин Ю.Ф. Справочное пособие по свойствам и применению эластомеров: Монография / Ю.Ф. Шутилин. – Воронеж, Воронеж. Гос. Технол. Академия. – 2003 г. – 871 с.

УДК 612.433.65: 637.05 Студ. Н.В.Карницкая

Науч. рук. ассистент Е.Н. Зеленкова

(кафедра физико-химических методов сертификации продукции, БГТУ)

В современном промышленном животноводстве для увеличения производства продукции нередко используются различные гормональные стимуляторы роста (естественные и синтетические стероиды, бета-агонисты и др.), что приводит к их избыточному накоплению в мясе и мясопродуктах, представляющему серьезную опасность для здоровья человека.

Использование веществ, оказывающих анаболическое действие, в качестве стимуляторов роста сельскохозяйственных животных запрещено во многих странах мира, в том числе в Европейском союзе (Директива 96/22/ЕС), Российской Федерации (Указание Главного госветинспектора № 12-7-1/900 от 04.10.99 г.), Аргентине, Бразилии и других странах. В ряде стран (США, Канада, Австралия и др.) допускается ограниченное применение стимуляторов роста под государственным контролем, тем не менее часто встречаются злоупотребления, в частности использование запрещенных препаратов, увеличение дозировок, нарушение регламента использования и сроков выдержки животных перед убоем.

Фармакологически рактопамин – это бета-адренергический агонист, принадлежащий к классу фенетаноламинов. При использовании в качестве пищевой добавки рактопамин доставляется через кровь в мышечные клетки, где он связывается с бета-рецепторами, стимулируя синтез белка и приводя в конечном итоге к общему росту мышечной массы животных.

В организм человека рактопамин попадает при употреблении в пищу мяса животного, которого им кормили. Рактопамин токсичен, и может оказывать влияние на сердце – тахикардия и нарушение сердечного ритма, тремор, головные боли, мышечные спазмы, повышение артериального давления.

6 июля 2012 года в Кодекс Алиментариус были внесены допустимые дозы содержания рактопамина в мясе: 1,25 мг на килограмм веса животного в день. Безопасность употребления людьми в пищу мяса животных, которых подкармливали рактопамином, была подтверждена объединённой комиссией ВОЗ и ФАО в 2004, 2006 и 2010 годах, а также 27 других регулирующих организаций. Объединенная программа ФАО ООН/ВОЗ по пищевым добавкам считает максимальной суточной дозу потребления рактопамина в 0,1 микрограмм на килограмм массы тела.

Для определения гормонов используют инструментальные физико-химические методы анализа, такие как жидкостная хроматография высокого давления (ВЭЖХ) и хромато-масс-спектрометрия. Эти методы, однако, предусматривают использование дорогостоящего оборудования, нуждающегося в высококвалифицированном обслуживании. В последнее время для скрининга остатков ветеринарных препаратов применяется удобный и быстрый иммуноферментный метод анализа (ИФА), являющийся официальным методом контроля продуктов животного происхождения, принятым в странах Евросоюза (Директива 93/257/ЕЕС). Схема метода иммуноферментного анализа: 1) внесение в лунки планшета раствора антител, исследуемого и стандартного образца, далее инкубация; 2) промывка лунок планшета; 3) внесение в лунки планшета конъюгата и инкубация; 4) промывка лунок планшета; 5) внесение в лунки планшета субстратного раствора и инкубация; 6) внесение в лунки планшета стоп-реагента; 7) измерение оптической плотности (λ=450 нм).

Представленный метод обладает рядом преимуществ: высокая чувствительность, позволяющая выявлять концентрации до 0,05 нг/мл; возможность использовать минимальные объемы исследуемого материала; простота проведения реакции; относительно низкая стоимость диагностических наборов.

Таким образом, метод иммуноферментного анализа является перспективным для определения количества гормона рактопамина в мясной продукции. Разработка методики выполнения измерений будет являться целью дальнейших экспериментальных исследований.

УДК 666.972.16 Студ. М. Н. Киричук Науч. рук. доц. А. В. Игнатенко

(кафедра биотехнологии и биоэкологии, БГТУ)

ВИДЫ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД КАРЬЕРА «ХОТИСЛАВСКИЙ»
И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

В соответствии с концепцией устойчивого развития, одним из основных направлений совершенствования промышленного производства является ресурсо- и энергосбережение, обеспечение его экологической безопасности, повышение качества продукции, а также использование отходов производства.

Для производства ячеистых бетонов в качестве вяжущего материала применяется смесь извести, цемента, а заполнителем является кварцевый песок, который должен соответствовать требованиям СТБ 1727-2007 [1].

Целью работы был анализ свойств осадков, образующихся на карьере «Хотиславский» (д. Хотислав, Малористкий р-н, Брестская обл., РБ), и оценка возможности их применения при производстве строительных материалов.

В качестве объекта исследования использовали: песок, добываемый в карьерах месторождения; уплотнённый осадок после очистных сооружений; осадок после промывки песков; портланд-цемент М 400 (Красносельскстрой); смеси для приготовления модифицированных бетонов.

Анализ химического состава образцов, включающий определение зольности, плотности, влажности, содержания органических веществ, меловых и глинистых материалов, гранулометрического состава взвешенных частиц проводили в соответствии с [2].

Влажность песка и осадков определяли методом высушивания до постоянного веса при 105 ± 5 ^оС в течение 2 ч. Плотность образцов находили ареометрическим методом.

Гранулометрический состав и содержание фракций песка и осадков изучали путем пропускания высушенных образцов через набор сит «Вибратон» с диаметрами отверстий 1,0– 0,28 мм и взвешивания фракций на аналитических весах.

Содержание зольных веществ и органики в высушенных образцах определяли методом сжигания в муфельной печи при 550^оС и выражали в процентах в расчете на массу сухих веществ. Содержание глинистых материалов определяли методом пипетирования водой и 5% аммиачным раствором [2].

Кинетику тепловыделения образцов в процессе гидратации цемента регистрировали с помощью метода изотермической микрокалориметрии на микрокалориметре МКМ – Ц [3].

Проведенный анализ химического и фракционного состава песка и осадков, а также кинетики тепловыделения бетонной смеси, показал, что по своим свойствам бетон на основе осадков карьера «Хотиславский» при их 30% содержании не уступает по прочности бетону, приготовленному на песке по ГОСТ 8735–88. Это позволяет использовать изученные осадки для производства модифицированных бетонов, и экономить средства на добыче песка, а также решать экологические задачи по утилизации отходов производства.

ЛИТЕРАТУРА

1. СТБ 1727-2007. Песок для производства силикатных изделий. Технические условия. – Введ. 01.08.07. – 25 с.

2. ГОСТ 8735–88. Песок для строительных работ. Методы испытаний. –Введ. 01.07.89. – 23 с.

3. Игнатенко, А.В. Микробиологические, органолептические и визуальные методы контроля качества пищевых товаров. Микрокалориметрия: Лабораторный практикум / А.В. Игнатенко, Н.В. Гриц. – Минск: БГТУ, 2003. – 114 с.

УДК 541.18.041	Студ. М. Н. Киричук
	Науч. рук. доц. А. В. Игнатенко
	(кафедра биотехнологии и биоэкологи, БГТУ)

СТОЧНЫЕ ВОДЫ КАРЬЕРА СЗАО «КВАРЦМЕЛПРОМ»

И ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ИХ ОЧИСТКИ

Обеспечение нормативных требований качества очистки сточных вод, сбрасываемых в природные водоемы, является актуальной экологической задачей.

СЗАО «КварцМелПром» (д. Хотислав, Малористкий р-н, Брестская обл., РБ) является одним из крупнейших в РБ производителей строительных материалов, потребляющим большое количество воды и сбрасывающим сточные воды в окружающую среду. Одной из нерешенных проблем предприятия в настоящее время является повышенное содержание взвешенных частиц в послепромывных сточных водах пескомойки карьера, которые поступают в р. Рита, вызывая ее загрязнение.

Целью работы было выяснение дисперсного состава частиц сточных вод пескомойки карьера СЗАО «КварцМелПром» и выбор способов их очистки.

В работе использовали не очищенные сточные воды после пескомойки карьера, а также осадки из отстойников с отработанным коагулянтом Floguat–4540 и флокулянтом Flopam–4440 (Франция). Анализ содержания взвешенных частиц в неочищенной воде пескомойки карьера СЗАО «КварцМелПром» показал, что их концентрация составляет 8500 мг/л. После прохождения по руслу канала, основная часть грубодисперсных взвешенных частиц оседала, а концентрация мелкодисперсных частиц на выходе составляла 200–650 мг/л, при допустимом сбросе в природные водоемы 50 мг/л, что указывает на значительное превышение требований НТД [1].

Анализ фракционного состава и содержания частиц сточных вод методом гранулометрии на ситах показал, что основная доля крупных частиц приходится на фракцию менее 0,28 мм.

Метод ситового фракционирования не позволяет определять частицы менее 100 мкм, в этой связи для их анализа использовали метод седиментации, позволяющий регистрировать частицы размерами 100 мкм – 0,1 мкм [2].

Из седиментируемой сточной воды выделены фракции частиц с размерами от 100 мкм до 10 мкм, на долю которых приходилось 55% взвешенных частиц, остальное составляла фракция частиц, не осажденных за время 2 ч отстаивания.

Для очистки сточных вод от тонкодисперсных частиц преимущественно используют методы коагуляции и флокуляции, с последующим удалением слипшихся частиц методом седиментации [3].

Проведенный анализ сточных вод карьера СЗАО "КварцМелПром" показал, что основной причиной превышения нормативных требований по содержанию взвешенных частиц является наличие в сточных водах не осаждаемой тонкодисперсной фракции глинистых и меловых частиц.

В работе была проверена возможность очистки сточных вод карьера от тонкодисперсной фракции частиц с помощью отработанного коагулнт-флокулянта в составе осадков после очистки сточных вод. На основе проведённых экспериментов установлено, что для уменьшения затрат на водоочистку и снижения содержания частиц до нормативных требований целесообразно использовать 5% осадок коагулянт-флокулянта, являющегося отходом производства.

ЛИТЕРАТУРА

1. Архитектурный проект № 11.073.К-2. Экологический паспорт. – Брест: Бресткоммунпроект, 2014. – 10 с.

2. Кудряшов, С.Ю. Коллоидная химия. Лабораторный практикум / С.Ю. Кудряшов, Л.А. Онучак. – Самара: Универс-групп, 2006. – 48 с.

3. Запольский А.К. Коагулянты и флокулянты в процессах очистки воды / А.К. Запольский, A.A. Баран – Л.: Химия, 1987. – 204 с.

УДК 502.1(476) Студ. И.А. Киселёва

Науч. рук. профессор Э.Т. Крутько

(кафедра технологии нефтехимичекого синтеза и

переработки полимерных материалов, БГТУ)

Проблемы утилизации отходов полимерных материалов

Утилизация отходов  одна из важнейших проблем современной цивилизации, а именно их качественной и перспективной переработки. Ежегодно на территории Беларуси образуется 300 тыс. т отходов пластмасс и этот объем продолжает расти. Самым простым способом утилизации отходов, использующимися повсеместно, является их захоронение или складирование на соответствующих полигонах(свалках). В развитых в промышленном отношении странах применяются мусоросжигающие заводы. Положительная сторона данного процесса состоит в уничтожении мусора и выработке энергии при сжигании, отрицательная сторона  загрязнении окружающей среды продуктами сгорания, образовании отходов в виде токсичной золы (отходы из отходов составляют примерно 25%). С учетом национальных интересов Беларуси теплоутилизация отходов представляется выгодной: теплотворная способность горючих составляющих отходов может использоваться для выработки тепловой и электрической энергии и при этом обеспечивается их обезвреживание [1].

Науч. рук. ст. преп. М. В. Рымовская

(кафедра биотехнологии и биоэкологии, БГТУ)

Выбор тест-объектов для моделирования

процесса обеззараживания водопроводных скважин

Вирусы и бактерии попадают в подземные воды вместе с инфильтрационным пополнением водоносного горизонта, медленно проходя сквозь породу и попадая в водопроводные скважины. Бактериальное загрязнение скважин связно также с попаданием микроорганизмов в местах стыка оголовка и трубы скважины. В настоящее время в Республике Беларусь дезинфекцию ствола скважин осуществляют обработкой жидким хлором, хлорной известью или гипохлоритом кальция. Недостатки хлорирования (образование высокотоксичных хлорорганических соединений, высокая токсичность самого хлора, длительность времени воздействия хлора для эффективной дезинфекции [1]) вызывают необходимость поиска альтернативы, которой может стать озонирование.

Для моделирования процесса обеззараживания водопроводных скважин в лабораторных условиях на основании информации об устойчивости микроорганизмов к неблагоприятным факторам окружающей среды [2, 3] осуществляли выбор бактериальных культур, служивших тест-объектами. Было предложено использовать штаммы бактерий из коллекции кафедры биотехнологии и биоэкологии БГТУ: Clostridium sp., Pseudomonas fluorescens, Bacillus subtilis и Bacillus sp., Escherichia coli. Факторами устойчивости выбранных штаммов к воздействию неблагоприятных условий среды являются образование эндоспор (Clostridium sp., B. subtilis и Bacillus sp.), капсул из экзополисахаридов (B. subtilis и Bacillus sp.), способность утилизировать в качестве субстрата токсичные для макромира соединения (Ps. fluorescens). Бактерии группы кишечной палочки (E. coli) относятся к санитарно-показательным микроорганизмам и являются показателем вторичного загрязнения фекальными водами.

Пересев изучаемых тест-объектов на чашки Петри с питательным агаром методом истощающего штриха и изучение морфологии колоний показали, что бактерии рода Bacillus формируют крупные колонии, в процессе роста сливаются, что затрудняет колличественный учет микроорганизмов. Микроскопирование рассматриваемых тест-объектов с изучением фенотипа микроорганизмов (препарат «раздавленная капля», дифференциальное окрашивание фиксированного мазка на наличие эндоспоры и капсулы) позволили выяснить, что такая особенность вызвана образованием этими бактериями капсулы.

Эксперимент с оценкой выживаемости клеток изучаемых тест-объектов после пастеризации суточных культур (60 ^оС, 30 мин) как фактора неблагоприятного воздействия показал, что выживаемость неспорообразующих бактерий (E. coli и Ps. fluorescens) составила менее 0,1 %, а выживаемость спорообразующих бактерий (Clostridium sp. и B. subtilis) – около 1 %. Оценка результатов выживаемости при использовании бактерий рода Bacillus была осложнена особенностями морфологии колоний.

Проверка на антогонизм изучаемых тест-объектов показала значительное подавление роста бактерий E. coli остальными изучаемыми бактериями, взаимное подавление роста Clostridium sp. и B. subtilis, подавление роста B. subtilis в присутствии Ps. fluorescens и Ps. fluorescens в присутствии Clostridium sp., что будет учтено при постановке дальнейших экспериментов.

Таким образом, в качестве тест-объектов для изучения эффективности обеззараживания водопроводных скважин выбраны Clostridium sp., Ps. fluorescens, E. coli.

ЛИТЕРАТУРА

1. СанПиН 10-124 РБ 99. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества.

2. Белясова, Н. А. Микробиология: учебное пособие / Н. А. Белясова. – Мн.: БГТУ, 2005. – 292 с.

3. Галынкин, В. А. Промышленная дезинфекция и антисептика / В. А. Галынкин [и др.]. – Санкт-Петербург: [б. и.], 2008. – 229 с.

УДК 546.79:630(476.1):[634.7+638.8] Студ. А. Ю. Комар, А. Н. Самосюк

Науч. рук. доц. И. Т. Ермак

(кафедра безопасности жизнедеятельности, БГТУ)

Леса Беларуси, занимающие 45% ее территории, являются источником древесных и не древесных ресурсов, выполняют особые средообразующие и природоохранные функции.

Леса и лесные ресурсы являются важнейшим возобновляемым природным ресурсом Беларуси, одним из важнейших факторов эколого-экономической безопасности.

После аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 году 1840,6 тыс. га (19,6%) земель лесного фонда получили радиоактивное загрязнение. Наиболее загрязненными являются Гомельская область (45,4 % радиоактивного загрязнения территории) и Могилевская область (27,1% загрязнения территории). Самая чистая область по радиоактивному загрязнению является Витебская область (0,03% загрязнения территории).

Службой радиационного контроля Министерства лесного хозяйства республики, проведенного на территории Воложинского лесхоза, зафиксировано превышение содержания цезия-137 в ягодах черники в 3-5 раз по сравнению с допустимым значением. За период июнь-июль 2013 года было проверено 32 пробы ягод, из них выше РДУ оказалось 16 проб. По накоплению радиоцезия лесные ягоды располагаются в следующем убывающем порядке: черника, голубика, брусника, клюква, земляника.

За аналогичный период службой радиационного контроля было проверено 38 проб грибов, из них выше РДУ оказалось 30 проб. Превышение содержания цезия-137 в грибах обнаружено в тех местах, где и располагались ягодники черники. Содержание цезия-137 в грибах превышает допустимый уровень содержания цезия-137 в 6-26 раз. Эти данные, по сравнению с аналогичным периодом 2012 года не уменьшились. В шляпках накапливается цезия-137 в 1,5-3 раза больше, чем в ножках.

Сбор и заготовка грибов на территории Воложинского лесхоза, учитывая загрязнение отдельных мест радионуклидами, должна производиться с учетом следующих особенностей:

– слабо и средненакапливающие радиоцезий грибы (опенок осенний, гриб-зонтик, дождевик, шампиньон, лисичка настоящая, белый гриб, подосиновик, подберезовик, рядовка) разрешается собирать в лесах в подзоне IA (от 1 до 2 Ки/кв.км);

– сильнонакапливающие радиоцезий грибы (горькушка, польский гриб, масленок, груздь настоящий и черный, колпак кольчатый, скрипица, волнушка розовая, зеленка, сыроежка, решетник). В плодовых телах этих грибов даже при загрязнении почв, близких к фоновому значению (0,1-0,2 Ки/кв.км), содержание цезия-137 может превышать допустимый уровень. Поэтому производить сбор этих грибов разрешается в лесах с плотностью загрязнения почв цезием-137 до 1 Ки/кв.км. А лучше такие грибы, в зонах подверженных радиоактивному загрязнению, не собирать.

ЛИТЕРАТУРА

1. Правила ведения лесного хозяйства в зонах радиоактивного загрязнения / Министерство лесного хозяйства республики Беларусь. – Гомель: Институт радиологии, 2009. – 52 с.