Главная – Журналы – Химия в интересах устойчивого развития 2004 номер 4

Статья посвящена обоснованию использования глубинной воды оз. Байкал как референтного материала для внутри- и межлабораторного контроля качества химического анализа маломинерализованных природных вод. Рассматриваются результаты многочисленных определений компонентов основного ионного состава байкальской воды, величины рН и электропроводности. Приведены данные авторов по концентрации главных ионов в референтном материале на основе глубинной байкальской воды и результаты интеркалибрации 14 гидрохимических лабораторий по этому референтному материалу.

Рассмотрен процесс термического растворения резиновой крошки, полученной из отработанных автошин, в высококипящих технических растворителях в отсутствие молекулярного водорода. Показано, что при 300 °С и выше достигается высокая конверсия резины в жидкие продукты. Выход газа при 300 °С составляет менее 1 %. При растворении резиновой крошки в технических растворителях могут быть получены продукты, представляющие собой суспензию тонкоизмельченной сажи в битумоподобном материале. Сочетание процессов термического растворения и термоокисления воздухом позволяет варьировать температуру размягчения и пластические свойства продуктов. Полученные таким образом модифицированные битумы имеют пониженную температурную зависимость пластических свойств, что важно для повышения трещиностойкости и морозостойкости дорожных покрытий.

Исследована кинетика окисления тиоцианатов в кислой среде в ячейке с мембраной и без мембраны с платиновым анодом и газодиффузионным катодом, генерирующим пероксид водорода. Изучено влияние на скорость окисления SCN^–, концентрации реагентов, плотности тока и конструкции электрохимической ячейки.

Представлены результаты изучения процессов, происходящих при извлечении цианидов из растворов цианирования с использованием в качестве реакторов центробежно-барботажных аппаратов (ЦБА). В вихревой камере ЦБА при рН < 3 наблюдается практически полное удаление из раствора HCN и осаждение тяжелых металлов в виде нерастворимых соединений. Электронные спектры поглощения растворов, обработанных в ЦБА, показывают, что деструкция , окисление Cu⁺ кислородом воздуха до Cu²⁺ и тиоцианатов в присутствии с образованием HCN и сопровождаются также появлением в растворах устойчивых промежуточных продуктов окисления (SCN)₂ и [(SCN)₂]^–

Получены спектры флуоресценции и электронного поглощения гуминовых кислот (ГК), выделенных из горизонта А чернозема и солонцовой почвы с разной глубины отбора образцов R. Установлено, что для обоих образцов при увеличении R полосы флуоресценции претерпевают красный сдвиг, а интенсивность поглощения увеличивается. На основании полученных результатов сделан вывод об увеличении степени «ароматичности» образцов ГК с увеличением R.

Методами металлографии, рентгеновской дифракции и микрорентгеноструктурного анализа изучены фазовый состав и структура механоактивированных в бензине СВС-порошков TiB₂–Fe, а также спеченных сплавов из механически активированных порошков. Показано, что механическая активация (МА) в среде бензина приводит к изменению фазового состава диборида титана с железной матрицей, при этом образуются Ti_1.87B₅₀, TiB, Fe₂B, Fe₃B. После спекания сплав представлен следующими фазами: TiB₂, a-Fe, Fe₂B и TiC. Появление карбида титана обусловлено взаимодействием бензина и СВС-порошка TiB₂–Fe в процессе МА.

Методология мезомоделирования с варьированием распределения химических форм Cu(II) в растворе использована для изучения экологических последствий их трансформации при загрязнении реального пресного водоема. Медь (II) и вещества, моделирующие природные низкомолекулярные органические соединения различного строения (бензил- и н-гексадецилмалоновая кислоты, BMAH₂, HDMAH₂ и фталоцианин CuФц), вводили в мезокосмы, установленные непосредственно на водоеме (Новосибирское водохранилище). Заданное на основе предварительного компьютерного моделирования распределение Cu(II) по химическим формам в растворе осуществлялось варьированием рН воды. На протяжении 8–15сут в мезокосмах контролировали остаточную концентрацию Cu в растворе и на взвешенных частицах, отклик природных сообществ фито- и зоопланктона. Найдено, что в присутствии других форм меди в растворе связывание части Cu(II) в комплексы CuBMA не оказывает влияния на процессы выведения металла в донные отложения и на продукционную способность фитопланктона, но стимулирует рост биомассы зоопланктона. При замене полярного фрагмента в CuBMA на гидрофобный в CuHDMA скорость выведения меди в донные отложения увеличивается, но происходит угнетение сообщества зоопланктона. Введение в воду комплекса CuФц стимулировало развитие как фито-, так и зоопланктона. В целом наличие в воде низкомолекулярных органических веществ, способных связывать Cu(II) в растворе, ослабляет негативные экологические последствия загрязнения водоема солями меди.

Приведены результаты исследований, направленных на создание экологически безопасных и ресурсосберегающих технологий производства галогенорганических веществ. Предложен метод оптимизации параметров адсорбционного фильтра и режимов адсорбционной очистки. Разработан способ регенерации отработанных сорбентов. Приведена принципиальная технологическая схема адсорбционной установки очистки сточных вод от хлороформа, введение которой в известные технологические схемы получения хлорорганических веществ позволит избежать загрязнения окружающей среды.

Описывается новая технология получения металлической дроби и ее фракционирование по степени остаточной активности при переплавке металлических радиоактивных отходов, обеспечивающая надежный контроль переплавленного и дезактивированного металла по гамма-излучающим радионуклидам.

Разработана методика предварительного испытания свойств ПАВ для возможного использования их в технологии электрорафинирования никеля как добавок, снижающих концентрацию аэрозолей никеля в воздухе рабочей зоны. Испытано более 50 различных ПАВ российского и зарубежного производства. Показано хорошее аэрозолеподавление ПАВ "Хромин" (этилциклогексанперфторсульфонат калия), "Прогресс" (вторичный алкилсульфат натрия) и "Сульфонол" (алкилбензосульфонат натрия), не вызывающими ухудшения качества катодного никеля.

Разработана технология утилизации сточных вод производства капролактама. Исследованы равновесие, кинетика и динамика адсорбции капролактама из сточных вод активными углями промышленных марок АГ-5, БАУ, АГ-ОВ-1, СКД-515. Выполнена оптимизация сорбционного фильтра путем расчета выходных кривых на основе модели слоя равновесной адсорбции в области линейной изотермы абсорбции с использованием констант уравнения Дубинина – Радушкевича, кинетических данных и уравнения математического баланса.

Детально проанализировано состояние дел в алюминиевой отрасли России. Рассмотрена проблема сырьевой базы, предложены принципиально новые пути ее решения. Предлагается электротермический способ производства алюминия из минералов группы силлиманита без привлечения глинозема.

Дан краткий анализ состояния дел в алюминиевой отрасли России. Описывается метод селективной хлоридовозгонки на примере минералов группы силлиманита. Предлагаются варианты расширения производства глинозема и первичного алюминия на основе хлорных пирометаллургических процессов. В сравнении с традиционным электролизом в криолитоглиноземных расплавах показываются преимущества такой технологии: снижение затрат электроэнергии и себестоимости алюминия, устранение высокотоксичных выбросов в атмосферу, отсутствие твердых и жидких отходов.

Представлены экспериментальные результаты снегосъемки 2003 г. на опорных площадках промышленного центра и в области его влияния, проведен сравнительный анализ химического состава твердого и жидкого снегового стоков. Объектом исследования выбран снежный покров (38 кернов) и подстилающая поверхность (22 образца почвогрунтов) на общей площади около 1200 км². В лабораторных условиях талый снег фильтровали через мембранные фильтры в атмосфере аргона. Твердые частицы снежного покрова, собранные на фильтр, обрабатывали смесью минеральных кислот и анализировали на содержание Fe, Mg, Cu, Cd, Pb и Zn методом атомно-абсорбционной спектрометрии после атомизации в воздушно-ацетиленовом пламени. В фильтрате определяли pH, Eh, , а также содержание Cu, Cd, Pb, Zn методом инверсионной вольтамперометрии с помощью ртутного пленочного электрода. Объемные концентрации Fe и Mn в фильтрате находили методом пламенной атомно-абсорбционной спектрометрии после общего 10-кратного концентрирования. Дополнительно также атомно-абсорбционным методом определяли общее содержание ТМ в водной и кислотной вытяжках из почвогрунтов. Ранее было установлено, что на поверхности твердых частиц снежной массы преобладает неорганический свинец (80–90%), на органические формы свинца приходится 3–9 %, в том числе 2–5 % антропогенного происхождения. Полученные аналитические данные для металлов использованы для оценки объемов химического снегового стока металлов в русловую сеть р. Обь в представлениях модели типа "накопление – смыв" для урбанизированных водосборов.