+
Сорбционные и хроматографические процессы
2022. — Выпуск 4
Содержание:
+
Статья посвящена жизни и деятельности создателя хроматографии Михаила Семеновича Цвета. В этом году исполнилось 150 лет со дня его рождения. Этой дате была посвящена школа-семинар «Сорбция и хроматография», проведенная с 11 по 13 мая в Воронежском государственном университете. Данная статья является сокращенным вариантом доклада, который был сделан на семинаре. Описано трагическое начало жизни Михаила, когда после родов умерла мать. В формировании его как ученого большую роль сыграл отец Семен Николаевич Цвет - высокообразованный и творческий человек. Кратко описаны детские и юношеские годы, проведенные в Швейцарии. Они закончились защитой докторской диссертации в 1896 г. в Женевском университете, однако эта степень не была принята в России и вплоть до 1901 г. он не имел постоянной работы. В 1901 г. он нашел работу лаборанта в Варшавском университете. В исключительно трудных условиях он продолжал исследовательскую работу, которая привела к открытию динамического адсорбционного метода разделения растительных пигментов. Ему впервые удалось полностью разделить важнейшие, по мнению Дарвина, вещества -хлорофиллы а и в, которые являются источниками жизни на Земле. Дан методический и методологический анализ первых работ по хроматографии. Эти работы не были признаны авторитетными учеными при жизни М.С. Цвета, что привело к отсутствию достойной работы и ухудшению здоровья. Последние годы он провел в Воронеже, где и был похоронен в 1919 г. Мировое признание работ М.С. Цвету принесло следующее поколение, когда многие Нобелевские лауреаты в своих лекциях выражали признательность методу М.С. Цвета в своих открытиях. Можно утверждать, что даты его рождения и открытия хроматографии отмечаются на международных симпозиумах и конференциях более торжественно и чаще, чем даты любых других ученых в мире. Например, только столетию хроматографии в 2003 г. были посвящены симпозиумы и конференции в Воронеже, Москве, Петербурге, Амстердаме и Нью Йорке. В США были изготовлены памятные медали, которые были вручены в разные годы 51 хроматографистам мира. Труды Цвета были изданы по инициативе Президента АН СССР С.И. Вавилова в только что созданной серии «Классики науки» в один год с трудами И. Ньютона.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Анализ летучих соединений в выдыхаемом воздухе является основой неинвазивной диагностики биомаркеров метаболических нарушений здоровья и выявления факторов риска развития патологических процессов с целью выявления заболеваний на ранних стадиях. Ацетон в выдыхаемом воздухе является биомаркером диабета, содержание его в количестве более 0.9 ррш является признаком развития болезни. Представлен мобильный диагностический комплекс на основе портативного газового микрохроматографа «ПИА и разработана методика экспрессного количественного определения ацетона в пробах выдыхаемого воздуха. Конфигурация аналитической системы включает в себя планарные микрофлюидные колонки внутренним сечением 0.8 мм2, заполненные сорбентом Carbopack B (фракция 80-100 МЕШ). и термокаталитический детектор и оснащена термодесорбером. Методика предназначена для количественного определения ацетона в диапазоне концентраций от 0.1 ррш до 10 ррш, время анализа составляет 3 минуты. Проведена оценка возможных источников неопределенностей стадий отбора пробы, подготовки и калибровки. Изучены возможности и ограничения применения различных калибровочных смесей: поверочные газовые смеси, газовые смеси, приготовленные в статических условиях методом анализа равновесной паровой фазы, статическим волюметрическим методом и хромато-десорбционным способом в дискретном режиме. Установлено, что целесообразно приготовление калибровочных смесей непосредственно перед проведением анализа. Установлено, что для диагностики функциональных нарушений (0.9-2 ррш) и нормотипичного уровня (менее 0.9 ррш) ацетона в выдыхаемом воздухе при его количественном определении необходимо использовать калибровочные газовые смеси, получаемые волюметрическим или хромато-десорбционным способом, обеспечивающих снижение вклада этапа калибровки в общий бюджет неопределенности методики до 1030%. Даны рекомендации по установлению прослеживаемости и аттестации массовой доли ацетона в калибровочных газовых смесях с использованием динамической установки «Микрогаз» в термодиффузионном режиме с источниками микропотоков. Выявлены методические приемы снижения суммарной неопределенности методики. Даны рекомендации по перспективам использования хромато-десорбционных систем для пробоподготовки и концентрирования проб выдыхаемого воздуха в условиях идентичных калибровочным и снижения предела обнаружения методики.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Ещё во второй половине прошлого века возникла идея создания безреагентных процессов умягчения и очистки воды. Смысл идеи в том, что регенерация колонны после умягчения производится концентратом раствора, полученного после удаления очищенной воды. Фундаментальная причина принципиальной реализуемости подобных процессов состоит в так называемом «эффекте электроселективности», состоящим в том, что при одном и том же соотношении эквивалентных концентраций разнозарядных катионов в растворе, селективность катионита к ионам с меньшим зарядом повышается с увеличением суммарной концентрации катионов. Интерес к самоподдерживающимся процессам умягчения-опреснения (СМП) связан с новыми технологическими возможностями создания систем водоподготовки нового поколения, например, мобильных автономных установок или систем с высокой степенью извлечения пресной воды и концентрирования рассола. Как показывают наши теоретические исследования, подобный процесс возможен при выполнении некоторых условий. Именно для уточнения этих условий нами и был поставлен численный эксперимент на простейшем нейтральном двухкомпонентном растворе, содержащим катионы кальция и натрия, а также анионы хлора. Выведены формулы для трёх критериев существования СМП-процессов. Как показали наши расчёты, СМП-процессы возможны только в случае растворов, содержащих ограниченную концентрацию ионов кальция, которая не должна превышать одной десятой от ёмкости употребляемого сорбента. Кроме того, на характеристики самоподдерживающихся процессов, оказывают также влияние: суммарная концентрация ионов и степень концентрирования в опреснителе. Все эти условия выражены в виде критерия, который можно оценить не только по формулам, но и практически по результатам исследования первого цикла реального процесса. Результаты статьи могут быть обобщены для более сложных систем.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
В работе исследована зависимость удерживания 3-глюкозидов шести основных антоцианидинов - дельфинидина, петунидина, мальвидина, цианидина, пеонидина и пеларгонидина от давления на входе в колонку, т.е. от скорости подвижной фазы. Установлено, что на хроматографической колонке 150×4.6 мм Symmetry C18, 3.5 мкм, в подвижной фазе 10 об.% ацетонитрила и 10 об.% муравьиной кислоты в воде удерживание возрастало с ростом скорости подачи подвижной фазы в диапазоне 0.2-0.8 см3/мин. При этом рост фактора удерживания был наибольшим при наименьшей температуре разделения. Кроме того, рост фактора удерживания оказался пропорциональным мольному объему. Для всех исследованных температур (30, 40 и 50оС) зависимость между натуральным логарифмом фактора удерживания антоцианов от давления на входе в колонку описывалась квадратичным уравнением. Это позволило выполнить расчет энтальпий переноса антоцианов с подвижной фазы на стационарную традиционным методом - по натуральным логарифмам факторов удерживания при постоянных значениях скорости подачи подвижной фазы (т.е. при различных входных давлениях на колонку) и по натуральным логарифмам расчетных значений факторов удерживания антоцианов, найденным по квадратичным уравнениям - для выбранных постоянных давлениях на входе в колонку, т.е. при различных скоростях подачи подвижной фазы. Оказалось, что в первом варианте найденные значения энтальпий для одних и тех же веществ различались для расчетов, выполненных при различных скоростях подвижных фаз, примерно на 10%. Второй вариант расчета привел к практически не зависящим от входного давления значениям энтальпий для всех шести антоцианов. Следовательно, для корректных расчетов термодинамических характеристик сорбатов следует учитывать зависимость их удерживания от скорости подачи подвижной фазы или от входного давления на колонку.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Выделенные методом нормально-фазовой ТСХ фракции каротиноидов плодов болгарских перцев (Capsicum annuum) использованы для исследования некоторых свойств хроматографического удерживания каротиноидов в условиях обращенно-фазовой ВЭЖХ на традиционной «мономерной» стационарной фазе. Различие в удерживании а- и Р-каротинов на стационарных фазах одной марки (Kromasil) с различной длиной привитых радикалов (С18, С8 и С4) в одном и том же составе подвижной фазы свидетельствует о распределительном механизме сорбции каротиноидов на «мономерной» 08-фазе. Сопоставлены элюирующие способности ацетона, этилацетата и пропанола-2 как добавок к ацетонитрилу по отношению к каротиноидам. Установлено, что наибольшей элюирующей силой обладает этилацетат, особенности аналогичного свойства пропанола-2 объяснены известными по литературным данным самоассоциацией этого соединения и его ассоциацией с ацетонитрилом. Для определения метиленовой селективности использовали фракцию диэфиров зеаксантина. При этом дано обоснование ошибочного использования всех членов гомологического ряда для определения метиленовой селективности на основе представлений В.М. Татевского об атомах одинакового вида. Рассмотрен вариант расчета количественных характеристик удерживания членов гомологического ряда с использованием «мертвого» времени, определенного по удерживанию урацила и по удерживанию гомологов. Показано, что полученные величины инкрементов (вкладов в удерживание пары метиленовых групп) заметно различаются. Приведено обсуждение полученных результатов. Сопоставлено поведение гомологических рядов на основе зеаксантина и на основе более гидрофильного капсантина. Показано преимущество определения «мертвого» времени, рассчитанного по удерживанию гомологических рядов. При этом обнаруживается предсказанная ранее зависимость инкрементов (или метиленовой селективности) от строения основы ряда - при идеальном совпадении инкрементов для всех переходов между диэфирами (от дилаурата до дипальмитата) инкременты для слабее удерживаемых диэфиров капсантина на 0.002 логарифмических единиц меньше, чем для диэфиров зеаксантина.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
С целью получения ряда данных о возможности поглощения аминокислот суперабсорбентами и влиянии температуры при проведении сорбционного процесса на величину поглощения исследовано взаимодействие глицина гидрогелем на основе сополимера акриламида и акрилата калия при 296 и 280 К в водных растворах в диапазоне концентраций 0.005-0.1 моль/дм3. Установлено, что при температуре 280 К количество поглощенного глицина меньше по сравнению с сорбцией при 296 К. Показано, что зависимость коэффициента распределения от равновесных концентраций глицина проходят через максимумы. Рост коэффициента распределения связан с накоплением аминокислоты в фазе сорбента при низких концентрациях раствора, в дальнейшем происходит заполнение сорбционных центров и структурирование внутреннего раствора, что приводит к уменьшению коэффициента распределения. Аминокислота в водном растворе находится в виде биполярного иона, исключается перезарядка системы «функциональная группа-противоион» в данных условиях, таким образом, предполагается поглощение по механизму необменной сорбции. Основываясь на предположении о том, что сорбционным центром в данной сорбционной системе будет СООК-группа, не способная к обмену в данных условиях, термодинамическое описание провели согласно представлениям о стехиометричности процесса. Рассчитаны коэффициенты активности, термодинамические константы и дифференциальные энергии Г иббса, которые имеют отрицательные значения, что свидетельствует о самопроизвольности и энергетической выгодности процессов. Необходимо отметить, что изменение данной величины во всех системах при сорбции исследуемой аминокислоты происходит в диапазоне значений от -13 до -5 кДж/моль, что свидетельствует о слабом взаимодействии поглощаемой аминокислоты с фазой гидрогеля. С использованием программы Gaussian 09W методом гибридного функционала плотности B3LYP в базисе 6-31G++(d,p) было проведено моделирование набухания гидрогеля, с варьированием количества молекул воды от 9 до 15, приходящихся на функциональную группу. Проведенное квантово-химическое моделирование показывает, что поглощение глицина гидрогелем сопровождается перераспределением молекул воды между аминокислотой и функциональными группами гидрогеля.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Одним из подходов к переработке пластиковых отходов является пиролиз. В зависимости от условий процесса пиролиз обычно приводит к образованию летучей жидкой фракции (пиролизная жидкость) и нелетучего твердого или смолистого осадка. Пиролиз с последующей переработкой жидкой фракции является предметом многочисленных исследований и используется на практике. Одним из возможных направлений исследований в области дальнейшей переработки пиролизной жидкости является озонирование (окисление озоно-воздушной смесью). После озонирования пиролизной жидкости полученная смесь содержит как смесь углеводородов, так и кислородсодержащие соединения. Целью данной работы является идентификация компонентов смеси, образовавшейся в результате озонирования жидкой фракции, полученной посредством пиролиза пластика, методами газовой хромато-масс-спектрометрии и машинного обучения. Для этой цели впервые использована неподвижная фаза на основе ионной жидкости. Для отсечения ложных кандидатов при поиске по масс-спектральной базе данных впервые апробирована ранее предложенная модель для предсказания индексов удерживания на различных неподвижных фазах. Объектом исследования являлся образец, полученный озонированием пиролизной жидкости в течение длительного времени. Анализ образца проводили методом газовой хромато-масс-спектрометрии на приборе Shimadzu GCMS-TQ8040 (Shimadzu). Для анализа исследуемого образца использовали колонку на основе пиридиниевой ионной жидкости, обозначаемой Bis4MPyC6 (30 м, 0.22 мм*0.2 мкм). Для предсказания индексов удерживания использовали ранее опубликованный универсальный метод машинного обучения, который в качестве входных переменных использует индексы удерживания, предсказанные с помощью предварительно обученных нейронных сетей для стандартных полярных и неполярных фаз. Показано, что поиск масс-спектров по базе данных NIST дает некорректную идентификацию практически для всех соединений в исследуемой смеси. Предсказание индекса удерживания позволяет определить состав смеси. Таким образом, в работе идентифицированы продукты пиролиза пластика с последующим озонированием посредством газовой хромато-масс-спектрометрии и машинного обучения. Установлено, что неподвижная фаза, на основе ионной жидкости Bis4MPyC6 позволяет удовлетворительно разделять как полярные, так и неполярные соединения, содержащиеся в анализируемой смеси.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Упорядоченные мезопористые кремнезёмы могут быть использованы как эффективные адсорбенты для выделения и очистки веществ различной полярности. Ранее было показано, что такие материалы являются перспективными для выделения и концентрирования полифенольных веществ. Однако систематическое рассмотрение влияния условий синтеза на сорбционные свойства кремнеземов не проводилось. В связи с этим целью настоящей работы явилось изучение влияния условий синтеза кремнеземов (аналогов МСМ-41, SBA-15) на их сорбцию полифенольных веществ. Разработаны способы синтеза мезопористых кремнезёмов золь-гель методом при варьировании источника силиката, природы шаблона, температуры образования золя. Рассмотрена роль состава растворителя этанол-вода и добавок кверцетина на мицеллообразование темплатов, а также структуру и свойства упорядоченных кремнеземов, полученных при их гидротермальном темплатном золь-гель синтезе. Методами низкотемпературной адсорбции/десорбции азота и ИК-спектроскопии изучено влияние добавок кверцетина на структуру и пористость синтетических аналогов SBA-15, МСМ-41 и МСМ-48. Отмечено существенное структурирующее и упорядочивающее действие молекул полифенольной добавки, в том числе на сорбционные свойства по отношению к флавоноидам. Показано, что увеличение температуры гидротермальной обработки способствует формированию матрицы кремнеземов с узким распределением пор по размеру, площадью поверхности выше 1500 м2/г и объемом пор более 1.0 см3/г. Более высокая степень упорядочения структуры с максимальной удельной площадью поверхности и объемом пор достигается при гидротермальном золь-гель синтезе аналогов МСМ-41 в присутствии полифенолов и этанола на стадии формирования золя. Рассмотрена сорбция в статических условиях кверцетина, +(-)катехина и нарингина синтезированными материалами. Проведено сопоставление сорбционных свойств кремнезёмов с их структурой и природой сорбционных центров. Отмечено, что синтез упорядоченных материалов с использованием неионогенного шаблона не приводит к изменению сорбционной емкости при варьировании температуры формирования золя и источника оксида кремния. В этом случае отсутствуют изменения сорбционной емкости при изменении удельной площади поверхности кремнезема. Установлено, что на сорбционную емкость в большей степени влияют природа сорбционных центров и их гидратация.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
This work is dedicated to the adsorption of ferric (III) ions by maleic anhydride styrene copolymer (MASC) modified with 2-amino-4,6-disulphoacid. The influence of pH, time required for reaching of maximum adsorption capacity, ionic strength, and primary concentration of ferric (III) ions were studied during investigations. Results have shown that the maximum adsorption capacity of the sorbent with respect to ferric ions is 373.31 mg/g at pH=5. Equilibrium concentrations of ferric (III) ions in solution was set by using 2,2'-([1,1'-biphenyl]-4,4'-diilbis(diazen-2,1-diyl)bis(benzene-1,3,5-triol) C18H18O6N4 (R) as reagent. Absorbances of solutions were measured on KFK-2 with l= 1 cm at Xmax=490 nm. Beer's law was obeyed in the range 0.0560.12 mcg/g. Various adsorption isotherm and kinetic models have been studied. It was found that Langmuir model best explains the current adsorption process and pseudo-second order kinetic model best fits with results. The structure of adsorbent was studied by IR spectroscopy on Varian 3600 Fourier spectrometer in the region from 400 to 4000 cm-1. Results of investigation were compared the literature data.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Очистка сточных вод по-прежнему является актуальной задачей. Наиболее эффективным методом очистки остается сорбция токсичных компонентов. В этой связи перспективным направлением является поиск и синтез альтернативных и дешевых сорбентов. Одним из возможных путей решения проблемы является использование в качестве исходного материала для создания сорбентов отходов лесной, сельско-хозяйственной, деревоперерабатывающей промышленностей - опилок, стружки, коры и др. В работе показана возможность получения биоугля карбонизацией опилок сосны и последующей щелочной модификации полученного сорбента. Карбонизацию проводили в закрытом реакторе со скоростью нагрева 10°С/мин до температуры 500°С. Активацию полученного биоугля осуществляли 2 М раствором гидроксида калия, в соотношении образец - модификатор 1:4 при температуре 21оС. Фотоколориметрическим методом изучена кинетика сорбции органического красителя метиленового синего из водных растворов. Установлено, что адсорбционное равновесие достигается в течение 24 часов. Методом ИК-спектроскопии установлен полифункциональный характер поверхности биоугля и наличие разнообразных функциональных групп: -ОН, -СН2, С=О, -СН3. Мольные соотношения Н/С и О/С для биоугля составляют 0.193 и 0.026, после щелочной модификации 0.190 и 0.025 соответственно. Более низкое мольное соотношение свидетельствует о том, что активация способствует повышению гидрофобности поверхности с высоким сродством к органическому загрязнителю. По данным РЭМ щелочная активация приводит к уменьшению частиц в 4-6 раз. Степень извлечения метиленового синего достигает 66% на исходном биоугле и 96% - на активированном. Значительный вклад в процесс сорбции вносит электростатическое взаимодействие между адсорбентом и молекулами красителя. Получены изотермы сорбции, которые можно отнести к IV типу, характерному для мезопористых твердых тел. Щелочная активация приводит к возрастанию сорбции биоуглем метиленового синего в 1.5 раза.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
В работе приведены результаты исследования процесса жидкофазной эксфолиации природного графита под действием ультразвука в органических средах N-метил-2-пирролидон, этиленгликоль, диэтиленгликоль) с целью получения коллоидных препаратов малослойных графенов. Оценивалось влияние времени обработки (в пределах до 7 часов) и концентрации частиц (от 0.2 до 20 мг/см3); проведено сравнение с ранее полученными данными для эксфолиации в водной среде (в т.ч. в присутствии ПАВ). Получены зависимости латеральных размеров частиц от времени обработки и показано, что использование этиленгликоля при наименьших энергозатратах приводит к минимальным размерам частиц с наиболее высокой скоростью их изменения. Оценены удельные энергозатраты процесса и проведено их сравнение с традиционными способами измельчения. Исследованы зависимости удельной электропроводности от концентрации графита в исходной суспензии, природы дисперсионной среды и времени обработки; полученные зависимости проанализированы с точки зрения современных теоретических представлений. Показана возможность получения суспензий с удельной электропроводностью более 100 мкСм/см. Исследованы температурные зависимости вязкости суспензий. Показана их пригодность для изготовления проводящих чернил. Вязкость суспензий в диапазоне температур от 20 до 90°С изменялась в пределах 2-20 мПас и была близка к вязкости чистого растворителя. Исследовано влияние центрифугирования с получением прозрачных фугатов на распределение частиц по размерам и структуру графеновых частиц. Среднее количество слоёв графена в частицах определялось методом рамановской спектроскопии до и после центрифугирования и составляла 2-3 слоя. Обнаружен ранее не отмеченный эффект снижения дефектности частиц малослойных графенов при повышении концентрации графита в исходной суспензии.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Одной из актуальных задач и трудоемких процедур современной аналитической практики является анализ различных объектов сложного химического состава, имеющие следы тория (IV) и уранаСУГ), широко распространённых в окружающей среде. В этом направлении перспективны исследования на повышение чувствительности и избирательности анализа (сорбционно-спектрофотометрические методы). Успешным решением подобных задач является предварительное избирательное выделение - концентрирование элементов полимерными комплексообразующими сорбентами. Для сорбционно-фотометрического определения урана(УГ) и тория (IV) был исследован сорбент, синтезированный путем модификации сополимера малеинового ангидрида со стиролом. В работе определены оптимальные условия сорбции радиоактивных металлов синтезированным сорбентом. Установлено, максимальная степень сорбции для тория (IV) наблюдается при рН 4, для урана(У1) - при рН 6. Б Исследовали также процесс десорбции из сорбента поглощенного металла. Отмечено, что в хлорной кислоте происходит максимальное извлечение урана (VI) и тория (IV) из сорбента.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Исследована сорбция радионуклидов 137Cs и 90Sr почвами естественной лесной экосистемы и преобразованными сельскохозяйственной деятельностью человека. Показано влияние на сорбцию и десорбцию радионуклидов гранулометрического и минералогического состава почв, ёмкости катионного обмена и содержания гуминовых веществ. Коэффициент распределения 137Cs для всех изученных почв как минимум на порядок выше, чем коэффициент распределения 90Sr и составляет n104 см3/г, что, связано с присутствием в составе всех типов почв значительных количеств глинистых минералов. Увеличение содержания гуминовых веществ в почвах повышает их сорбционную способность по отношению к радионуклидам цезия, обеспечивая необратимость сорбции. Меньшие значения коэффициентов распределения стронция для всех типов почв указывают на его большую миграционную способность, а необратимость сорбции будет связана в основном с минеральным составом почв. В случае загрязнения радионуклидами, почвы могут выступать геохимическим барьером, препятствуя миграции цезия в более глубокие слои как непосредственно при выпадении радиоактивно-загрязненных осадков, так и в случае их переноса под действием чистых почвенных растворов. А в случае загрязнения почв стронцием будет наблюдаться его более интенсивное проникновение в более глубокие почвенные слои, что в свою очередь приведет к очистке поверхностных плодородных слоев почвы от радионуклидов. Обоснована эффективность мероприятий по реабилитации загрязненных территорий: усилить фиксацию цезия и стронция в верхних слоях почвы возможно введением сорбционных материалов, обладающих высокой сорбционной способностью, для стронция возможна обработка загрязненного почвенного слоя веществами, составляющими конкуренцию стронцию в сорбционном процессе.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
В процессе глобального перехода к устойчивой низкоуглеродной экономике две основные низкоуглеродные энергетические технологии, а именно хранение метана и улавливание метана, сталкиваются с одной и той же проблемой, а именно с отсутствием эффективных адсорбентов. Углеродные материалы имеют потенциальную ценность в области хранения адсорбированных газов из-за их высокой удельной поверхности, хорошей пористости и регулируемой структуры пор. В этом исследовании нанопористый углеродный материал (НУМ12) был синтезирован с использованием химической активации (KOH) полимерного прекурсора для получения эффективного адсорбента метана. Синтезированный НУМ обладал высокими значениями удельную поверхности по БЭТ (2722 м2/г), общим объемом пор (1.08 см3/г) и объемом микропор (0.89 см3/г). На синтезированном НУМ исследована адсорбция метана при температурах 298.15, 313.15, 323.15 К и давлении до 100 бар. Максимальная величина адсорбции метана на НУМ достигает 14.32 ммоль/г при 298.15 К и 100 бар. Изотермы адсорбции метана на НУМ были проанализированы с использованием моделей Ленгмюра и Фрейндиха на основе экспериментов по адсорбции в интервале температур 298.15-323.15 К. Результаты показывают, что адсорбция метана на НУМ в диапазоне температур и давлений, рассматриваемых в этом исследовании, соответствуют адсорбции Ленгмюра, что подтверждается хорошей корреляцией (значения R2=0.99). Установлено, что средние относительные отклонения между экспериментальными результатами и результатами, полученными с помощью модели Ленгмюра составляют менее 10% Адсорбционная способность НУМ по метану уменьшается с повышением температуры. При 298.15 К изостерическая теплота адсорбции составляет ~15 кДж/моль, что соответствует физической адсорбции метана. Значение изостерической теплоты адсорбции уменьшается с увеличением степени заполнения адсорбатом (метан) поверхности НУМ, что, по-видимому, связано с энергетической неоднородной поверхностью адсорбента по отношению к метану. Молекулы метана первоначально занимают центры с наиболее высокой энергией адсорбции (микропоры). Дальнейший рост адсорбции и уменьшение теплоты связаны с заполнением пор с менее выраженной энергией, а также с нарастанием энергии отталкивания. Данные изотерм адсорбции и термодинамические параметры, оцененные в настоящем исследовании, полезны для проектирования систем хранения газа на основе адсорбции.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
В работе представлены результаты хроматографических исследований состава и химического строения биологически активных соединений (БАС) в растворах, полученных экстрагированием водой органических соединений из измельченных лепестков календулы (Calendula officinalis L.) и шалфея лекарственного (Salvia officinalis L.) в присутствии гидрохлорида органического основания и небольшого количества соляной кислоты. Для определения гидрофобных БАС в составе водных экстрактов проводили их извлечение хлороформом. Экстракцию проводили троекратно, далее экстракты объединяли и концентрировали отгонкой растворителя под вакуумом. Исследования проводили на хроматографе Agilent 7890BGC System с детектором Agilent 5977AMSD (Agilent Technologies, USA) и использованием колонки HP-5MSUI и фазы - 5% фенил - 95% -метилполисилоксан. В качестве газа-носителя использовали гелий. Для получения масс-спектров применяли ионизацию «электронный удар» с энергией излучения 70 эВ. Для повышения летучести в условиях хроматографического анализа органических соединений (содержащих в составе молекул подвижные протоны) проводили силилирование таких веществ триметилхлорсиланом в концентрате хлороформного экстракта. Анализ и обработку данных осуществляли с использованием базы данных NISTII (19.05.2011 г) и программного обеспечения Mass Hunterv. B. 06. 00 и NISTMS Search 2.0. На основании проведенных исследований установлено, что в водных экстрактах лепестков календулы содержится 45 гидрофобных органических соединений (в основном алифатические аминоспирты, терпеноиды и продукты их метаболизма, стероидные соединения, алифатические кислоты, гидроксилсодержащие алифатические гетероциклы), а в экстрактах шалфея лекарственного - 111 гидрофобных органических соединений (в наибольшем количестве содержатся терпеноиды и продукты их метаболизма, производные бензойной кислоты, алифатические гетероциклы и стероидные соединения).
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Факторы внешней среды оказывают существенное влияние на состав и свойства липидов растений. Однако липидный обмен растений в условиях гипо- или аноксии на данный момент изучен гораздо в меньшей степени, чем белковый и углеводный. Исследовали динамику содержания отдельных классов фосфолипидов проростков кукурузы в условиях кратковременной (до суток) гипоксии и среды высоких концентраций диоксида углерода. Пробы фиксировали кипящим изопропанолом и экстрагировали смесью гексан : изопропанол (3:2). После очистки от нелипидных примесей липиды упаривали на роторном испарителе и растворяли в хлороформе. Фосфолипиды выделяли методом тонкослойной хроматографии на пластинках с силикагелем W и далее разделяли на классы на пластинках с силикагелем 60G (Merk, Германия). Показано, что содержание суммарных фосфолипидов в клетках растений в условиях обычной гипоксии снижалось до 82.4% и почти в два раза в среде двуокиси углерода по отношению к аэрируемым проросткам. Установлено, что в растениях кукурузы доминировали такие классы фосфолипидов, как фосфатидилхолин (ФХ) и фосфатилилэтаноламин (ФЭ). Содержание ФХ составляло 13.86±1.00, а ФЭ - 9.98±0.30 мкгР г-1 сыр веса соответственно, что в сумме составляло до 78% от всех фосфолипипов проростков. Отмечено, что соотношение ФХ/ ФЭ в условиях дефицита кислорода возрастало с 1.12 при аэрации до 1.73 при гипоксии и 1.97 в среде повышенных концентрации диоксида углерода. Одновременно в проростках в условиях гипоксии падало содержание фосфатидилсерина и несколько повышалось к концу опыта содержание фосфатидилглицерина. В первые часы опыта в проростках отмечалось увеличение содержания фосфатидных кислот в результате активации соответствующих фосфолипаз. Наблюдаемые изменения в содержании как отдельных классов фосфолипидов, так и суммарных фосфолипидов в клетках проростков кукурузы, проявлялись более значительно в условиях высоких концентраций диоксида углерода, чем гипоксии, вызванной инертным газом. Проведенные нами исследования подтвердили, что способность растений приспосабливаться к действию повреждающих факторов, включая и дефицит кислорода, в значительной степени обусловлена теми сдвигами, которые происходят в содержании как суммарных фосфолипидов, так и отдельных классов фосфолипидов, включая и фосфатидные кислоты, которые являются продуктам их деградации.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Изучены особенности сорбции паров индивидуальных летучих соединений на фазах многостенных углеродных нанотрубок (МУНТ) серии «Таунит». Особенность исследования заключается в применении сорбционных фаз МУНТ, различающихся по диаметру d=5-50 нм, а также по наличию функциональных групп: карбоксильных (-СООН), амидных (-СОМН2), олеофильных (-ОCR). Сорбаты взвешивались в режиме реального времени пьезовесами с чувствительностью 10-12 г. Изучение сорбции проводили в условиях фронтального поступления паров сорбтивов в открытую ячейку детектирования прибора. В качестве объектов исследования были выбраны вещества, относящиеся к различным классам органических соединений. Представлены расчеты изотерм сорбции молекул, позволяющие качественно определить их в смеси, а также оценить изменение их концентрации. Для одного и того же сорбтива форма изотермы сорбции на фазах различных МУНТ меняется от линейной до S-образной. Доказано, что в зависимости он природы МУНТ зависит чувствительность сенсоров к определенным классам веществ. По результатам корреляционного анализа установлено, что связь между качественными точечными параметрами сорбции (Aj и отношениями термодинамических коэффициентов Генри (Gj/j) для исследуемых веществ прямая, надежная и практически для всех параметров количественная. Это подтверждает правильность ранее предложенных параметров для идентификации веществ по единичным откликам сенсоров в массиве. Установлено, что сочетание выбранных сорбентов высоко селективно выделяет пары воды, метиламина, бензола, этановой кислоты, но не различает этанол и ацетон, а также гомологи соединений. Доказана возможность проведения количественного определения веществ из смесей, состоящих из двух компонентов различной природы. Пьезосенсоры масс-чувствительного типа с фазами МУНТ серии «Таунит» рекомендованы в качестве измерительных элементов газоанализаторов с методологией «электронный нос». Такие сенсоры характеризуются долгим сроком службы (2-3 года или около 10000 измерений), стабильностью базовой линии и быстрым восстановлением для возможности проведения следующего измерения (10 мин).
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Целью работы являлось исследование влияния содержания ионообменной смолы в гетерогенных мембранах на их электропроводность, а также оценка селективности мембран на основе анализа транспортно-структурных параметров расширенной трехпроводной модели проводимости. В работе изучены проводящие характеристики серии экспериментальных гетерогенных катионо- и анионообменных мембран с различным содержанием ионообменной смолы. Мембраны изготовлены на основе функционализированной полистирольной ионообменной смолы, инертного связующего полиэтилена и армирующей сетки из полиэстера. В качестве фиксированных групп катионообменные мембраны содержали сульфокислотные, анионообменные мембраны - четвертичные аммониевые основания. Физико-химические свойства исследуемых образцов мембран определяли согласно стандартным методам испытаний ионообменных мембран. Удельную электропроводность мембран определяли по данным об их сопротивлении, измеренном ртутно-контактным методом. На основании концентрационных зависимостей удельной электропроводности мембран в растворах хлорида натрия рассчитаны транспортно-структурные и геометрические параметры расширенной трехпроводной модели проводимости. Показано определяющее влияние соотношения ионообменника и инертного связующего на пути протекания тока в мембране, а также на ее селективность. Установлено, что электропроводность мембран увеличивается с ростом концентрации раствора и содержания ионообменной смолы в мембранах. Из анализа транспортно-структурных параметров выявлены закономерности влияния доли ионообменника на структурную организацию мембран. Для катионообменных мембран зависимость модельных параметров от содержания смолы имеет ступенчатый характер в области массовой доли ионообменника 55%. Анализ изменения структурных параметров показал, что свободный раствор находится как в порах и дефектах структуры, так и в частицах ионообменной смолы. Установлено, что селективность анионообменных мембран в исследованном диапазоне содержания смолы имеет практически одинаковые величины. С увеличением доли ионообменника растет доля свободного раствора, который распределен внутри частиц ионообменной смолы. Однако, этот факт не оказывает существенного влияния на селективность образцов, и истинные числа переноса противоинов в ионообменных мембранах, рассчитанные из модельных параметров, также возрастают с увеличением доли ионообменника.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
В данной работе представлены результаты синтеза Fe-алюмосиликатных материалов и изучения их физико-химических и адсорбционных свойств. Актуальность исследования обусловлена необходимостью разработки альтернативных эффективных сорбентов на основе дешевого природного сырья, которые смогли бы заменить дорогостоящие активные угли и полимерные сорбенты, которые в настоящее время используются в очистке производственных сточных вод от анионных загрязняющих веществ. Из металлоксидных сорбентов наиболее привлекательными являются оксиды и гидроксиды железа, которые легко доступны благодаря их широкому распространению в природе, обладают низкой стоимостью и являются экологически безвредными. Увеличение сорбционной способности может быть достигнуто путем иммобилизации частиц оксидов железа на высокодисперсных носителях, что приводит к уменьшению размеров и увеличению поверхности сорбционно-активных оксидных частиц. Для синтеза Fe-алюмосиликатных материалов (Fe-АМ) использовали в качестве носителя монтмориллони-товую глину месторождения Тулдон (Республика Бурятия). Для нанесения железа применяли раствор трехъядерного ацетатного комплекса железа [Fe3O(CH3COO)6(H2O)3]NO3 (FeAc). Раствор FeAc добавляли к водной суспензии глины, выдерживали при комнатной температуре в течение 3 часов, отделяли твердую фазу от жидкой путем центрифугирования. Полученные материалы высушивали при комнатной температуре и прокаливали при 500оС в течение 2 ч. Образцы были охарактеризованы химическим анализом, методами низкотемпературной адсорбции азота, ИК-спектроскопии и РФА. Методом ДСК показано, что при нагреве происходит разрушение комплекса FeAc с образованием гематита, что подтверждается данными РФА. Изучено влияние условий синтеза на физико-химические свойства полученных материалов. Применение ультразвуковой обработки глины в ходе синтеза способствовало формированию материалов с повышенным содержанием железа и с большей удельной поверхностью. Материалы, полученные при соотношении Fe/глина в модифицирующем растворе меньше 18 ммоль/г, характеризовались большей удельной поверхностью по сравнению с исходной глиной. Адсорбционные свойства изучали в водных растворах анионных красителей «Кислотный желтый 36» (КЖ) и «Прямой чисто-голубой», которые в больших концентрациях находятся в сточных водах предприятий текстильной промышленности. Показано, что Fe-алюмосиликатные материалы проявляют высокую эффективность в адсорбции красителя КЖ (до 265 мг/г при начальных концентрациях красителя 25-600 мг/дм3). Установлено, что они обладают большей адсорбционной способностью по сравнению с некоторыми активными углями в отношении анионного красителя КЖ и сохраняют высокую эффективность в трех его повторных циклах адсорбции-десорбции. Разработанные материалы могут представлять интерес в качестве дешевых регенерируемых сорбентов анионных загрязнителей сточных вод.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Целью данного исследования являлось получение в гомогенном состоянии препаратов сукцинатдегидрогеназы (СДГ) из листьев кукурузы и изучение их характеристик, обеспечивающих адаптивную реакцию на солевой стресс. СДГ обладает высоким генетическим полиморфизмом, что может указывать на важность участия ее изоферментов в регуляции метаболизма растений и позволяет клетке формировать набор молекулярных форм, отличающихся по своим кинетическим и регуляторным характеристикам. При использовании многостадийной очистки молекулярных форм данной ферментной системы были получены ее препараты в гомогенном состоянии. Ионообменная хроматография на ДЭАЭ-Sephacel являлась определяющей стадией, позволившей разделить изоферменты исследуемого энзима из листьев кукурузы при воздействии солевого стресса. Показано, что все изоэнзимы десорбируются с ДЭАЭ-Sephacel при разных концентрациях хлорида калия, что может указывать на различие в структурной организации полипептидных компонентов изоформ сукцинатдегидрогеназы. Удельная активность полученных препаратов составляла 0.935 Е/мг белка и 1.495 Е/мг белка, соответственно для изоферментов СДГ1 и СДГ2, при этом выход составлял 42.31 и 35.05%. Электрофоретические исследования, полученных с помощью ДЭАЭ-целлюлозы изоферментов СДГ, показали, что при универсальном проявлении на белок, было показано наличие одной полосы в каждом из исследуемых образцов. Следовательно, полученные препараты сукцинатдегидрогеназы являются электрофоретически гомогенными. Установлено, что изоферменты сукцинатдегидрогеназы из листьев кукурузы, обладали разной степенью сорбции на ионообменнике ДЭАЭ-Sephacel о чем свидетельствуют результаты профиля элюирования с колонки. Десорбция изоферментов СДГ1 и СДГ2 с колонки ДЭАЭ-Sephacel происходила при концентрации KCl 91.65 мМ и 174.95 мМ KCl, соответственно, что свидетельствует о различии величины поверхностного заряда изоферментов сукцинатдегидрогеназы из листьев кукурузы. Изменение значений рН матрикса митохондрий сказывается на конформационных состояниях белковых компонентов изоферментов СДГ, в том числе и на поверхностном заряде молекулы и ионизации аминокислотных остатков активного центра энзима, что находит отражение в изменении сродства к субстрату.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Загружаем данные из библиотечной системы...
+
Загружаем данные из библиотечной системы...
+
Загружаем данные из библиотечной системы...
Вверх