Главная – Журналы – Химия в интересах устойчивого развития 2008 номер 3

С использованием усовершенствованной методики синтеза нестехиометрических гидроксилапатитов при физиологических значениях рН и температуры растворов получены твердые фазы с атомным соотношением Са/Р в диапазоне от 1.58±0.01 до 1.67±0.01. По данным рентгенофазового анализа, полученные образцы представляют собой гидроксилапатит. Экспериментально изучено влияние неорганических (фосфат-, оксалат-, карбонат-анионы, катионы магния) и органических (аминокислоты) добавок на кристаллизацию гидроксилапатита. Изучены электрокинетические свойства золей синтезированных гидроксилапатитов различного стехиометрического состава. Установлено, что заряд и значение x-потенциала частиц гидроксилапатита зависят от атомного соотношения Са/Р. Обнаружено, что характер взаимодействия аминокислот с нестехиометрическим и стехиометрическим гидроксилапатитом различен. Показано, что наблюдаемая адсорбция на образцах синтезированного гидроксилапатита описывается в рамках моделей Лэнгмюра и Фрейндлиха.

Исследовано радиационное воздействие на растение Pentaphylloides fruticosa (L.) O. Schwarz. Установлено, что давление радиационного фактора инициирует адаптационные процессы, затрагивающие рост и развитие растений, а также физиолого-биохимическую перестройку метаболических процессов, определяющих существование популяции в пространстве. Экспериментально показано, что при радиационном воздействии усиливается биосинтез общей суммы флавоноидов в листьях Pentaphylloides fruticosa. Установлено, что содержание флавонолов (в сумме и по группам) в листьях P. fruticosa увеличивается в 2.3 раза по сравнению с контролем, причем с увеличением уровня загрязнения разность с контролем растет. Индивидуальные флавоноидные компоненты формируют разнонаправленные типы ответной реакции организма на радиационное воздействие. Содержание гиперозида, кверцитрина и кемпферола снижается с повышением радиационного загрязнения, содержание остальных флавоноидных компонентов, напротив, возрастает. Качественный состав флавоноидов в листьях облученных и контрольных растений остается постоянным. Обнаружено уменьшение листовой поверхности, снижение прироста годичного побега и черешка листа в длину, увеличение количества листьев на побеге. Обнаружено, что с повышением облучения по большинству критериев различия по сравнению с контролем увеличивались. Разные органы пятилистника кустарникового обладают различной накопительной способностью радионуклидов: в листьях содержание 90Sr выше по сравнению со стеблями независимо от уровня загрязнения, для 137Cs подобной связи не отмечено.

Методом атомно-эмиссионного спектрального анализа с индуктивно связанной плазмой исследован элементный состав 30 образцов ротовой жидкости четырех групп пациентов, проживающих в Омском регионе. Сравнительный анализ составов слюнной жидкости для пациентов с различными заболеваниями полости рта показал, что в каждом случае элементный состав специфичен. Установлено, что на основании данных по соотношениям Ca/P и Na/K можно проводить диагностику соответствующего заболевания. С использованием методов математической статистики обнаружено, что распределение микроэлементов Zn, Cu, Fe, Mn, Al также имеет групповые особенности.

Предложена новая технология извлечения брома из бромсодержащих рассолов, основанная на анодном разложении хлорида металла, окислении брома выделяющимся хлором, экстракционном переносе брома из анодного электролита в оборотный католит и восстановлении брома на пористом катоде. Товарные продукты предложенного способа представляют собой индивидуальные соли брома. Показано, что разработанный процесс безопасен и характеризуется низким расходом энергии и реагентов.

Рассмотрено применение численных методов в исследовании процессов газового горения, в том числе метода меченых атомов в численном моделировании. На основе анализа полученных численных данных сделаны выводы относительно проблемы взрывобезопасности, связанной с ингибированием, экспериментальным определением богатого предела распространения пламени и определением конечного давления при самовоспламенении в замкнутом сосуде.

Рассмотрено применение численных методов в исследовании процессов газового горения, в том числе метода меченых атомов в численном моделировании. На основе анализа полученных численных данных сделаны выводы относительно проблемы взрывобезопасности, связанной с ингибированием, экспериментальным определением богатого предела распространения пламени и определением конечного давления при самовоспламенении в замкнутом сосуде.

Исследован процесс образования аэрозолей при фотолизе альдегидов. Показано, что альдегиды в атмосфере служат эффективным источником органического аэрозоля. Проведены натурные измерения содержания альдегидов в городской атмосфере; охарактеризованы масшабы процессов аэрозолеобразования. Установлено, что для адекватной оценки экологических последствий загрязнения атмосферы органическими соединениями необходимо учитывать возможность фотохимического аэрозолеобразования.

Исследован процесс образования аэрозолей при фотолизе альдегидов. Показано, что альдегиды в атмосфере служат эффективным источником органического аэрозоля. Проведены натурные измерения содержания альдегидов в городской атмосфере; охарактеризованы масшабы процессов аэрозолеобразования. Установлено, что для адекватной оценки экологических последствий загрязнения атмосферы органическими соединениями необходимо учитывать возможность фотохимического аэрозолеобразования.

Разработана методика определения низколетучих примесей в атмосфере при концентрациях до 1 нг/м³. Метод основан на поглощении молекул и их кластеров водяным туманом, получающимся при резком охлаждении атмосферного воздуха парами жидкого азота. Созданная экспериментальная установка получила название "капельный концентратор". Разработан простой и оперативный метод калибровки оборудования. Показано, что погрешность измерения содержания паров этим методом не превышает 10 % в диапазоне массовых концентраций от 10 до 3000 нг/м³. Приведены результаты испытания установки в лабораторных и полевых условиях. Рассмотрены суточная и сезонная динамика содержания паров аэрозолеобразующих соединений, их взаимосвязь с изменениями метеопараметров, характеристики источников.

Разработана методика определения низколетучих примесей в атмосфере при концентрациях до 1 нг/м³. Метод основан на поглощении молекул и их кластеров водяным туманом, получающимся при резком охлаждении атмосферного воздуха парами жидкого азота. Созданная экспериментальная установка получила название “капельный концентратор”. Разработан простой и оперативный метод калибровки оборудования. Показано, что погрешность измерения содержания паров этим методом не превышает 10 % в диапазоне массовых концентраций от 10 до 3000 нг/м³. Приведены результаты испытания установки в лабораторных и полевых условиях. Рассмотрены суточная и сезонная динамика содержания паров аэрозолеобразующих соединений, их взаимосвязь с изменениями метеопараметров, характеристики источников.

Предложен подход к исследованию влияния супрамолекулярных структур на протекание фотоиндуцированных радикальных процессов. Возможности нового подхода продемонстрированы на примере исследований влияния комплексообразования типа "хозяин - гость" биологически важных фотоактивных молекул с β-циклодекстрином, как методами спиновой химии, так и лазерным импульсным фотолизом. Показано, что влияние комплексообразования сказывается на геминальных процессах и на процессах, протекающих в объеме с участием радикальных частиц. Исследование спиновой и молекулярной динамики в таких процессах позволит установить механизмы молекулярного распознавания и природу селективности в биологических процессах.

Предложен подход к исследованию влияния супрамолекулярных структур на протекание фотоиндуцированных радикальных процессов. Возможности нового подхода продемонстрированы на примере исследований влияния комплексообразования типа “хозяин – гость” биологически важных фотоактивных молекул с β-циклодекстрином, как методами спиновой химии, так и лазерным импульсным фотолизом. Показано, что влияние комплексообразования сказывается на геминальных процессах и на процессах, протекающих в объеме с участием радикальных частиц. Исследование спиновой и молекулярной динамики в таких процессах позволит установить механизмы молекулярного распознавания и природу селективности в биологических процессах.

Проведен сравнительный анализ ряда физико-химических параметров исходной и талой воды, полученной в результате процедуры замораживания - размораживания: концентрации органических, неорганических примесей и частиц дисперсной фазы, а также тяжелых изотопов воды, пероксида водорода, растворенных газов - кислорода, углекислого газа. Показано, что по этим параметрам талая вода отличается от исходной воды, причем эти отличия носят постоянный и временной характер.

Проведен сравнительный анализ ряда физико-химических параметров исходной и талой воды, полученной в результате процедуры замораживания – размораживания: концентрации органических, неорганических примесей и частиц дисперсной фазы, а также тяжелых изотопов воды, пероксида водорода, растворенных газов – кислорода, углекислого газа. Показано, что по этим параметрам талая вода отличается от исходной воды, причем эти отличия носят постоянный и временной характер.

С использованием процедуры замораживания - размораживания исследована эффективность очистки воды k_оч от фенола в зависимости от доли замерзшего водного раствора (g) и температуры замораживания T (скорости замораживания). Установлены следующие виды зависимостей: 1) монотонное увеличение k_оч с ростом g при Т = -3.5, -6.5, -10, -15 ^оС; 2) рост k_оч с увеличением доли замерзшего водного раствора до g ≈ 0.2 и последующее уменьшение при температурах замораживания -20 и -25 ^оС (немонотонная зависимость). Обсуждается влияние причин, препятствующих получению высоких значений k_оч (вуалирование "очищающего" фактора). К ним относятся невозможность отделения прилипшего раствора на поверхность льда от самого льда из-за способа отбора проб ("искажающий" фактор) и вмораживание примесей в междендритные полости на поверхности фронта кристаллизации ("загрязняющий" фактор). Сделан вывод о том, что наиболее оптимальные технологические условия при использовании метода замораживания для очистки воды - это замораживание при скорости фронта кристаллизации около 0.2 см/ч до достижения величины g ~ 0.5.

С использованием процедуры замораживания – размораживания исследована эффективность очист-ки воды k_оч от фенола в зависимости от доли замерзшего водного раствора (g) и температуры замораживания T (скорости замораживания). Установлены следующие виды зависимостей: 1) монотонное увеличение k_оч с ростом g при Т = –3.5, –6.5, –10, –15 оС; 2) рост k_оч с увеличением доли замерзшего водного раствора до g ≈0.2 и последующее уменьшение при температурах замораживания –20 и –25 °С (немонотонная зависимость). Обсуждается влияние причин, препятствующих получению высоких значений k_оч (вуалирование “очищающего” фактора). К ним относятся невозможность отделения прилипшего раствора на поверхность льда от самого льда из-за способа отбора проб (“искажающий” фактор) и вмораживание примесей в междендритные полости на поверхности фронта кристаллизации (“загрязняющий” фактор). Сделан вывод о том, что наиболее оптимальные технологические условия при использовании метода замораживания для очистки воды – это замораживание при скорости фронта кристаллизации около 0.2 см/ч до достижения величины g ~ 0.5.

Химические вещества, находящиеся в высокодисперсном фазовом состоянии (в виде малых аэрозольных частиц диаметром 0.1-10 мкм и очень тонких пленок толщиной 0.01-1 мкм), проявляют специфические химические и физико-химические свойства. Процессы, характерные для таких веществ, существенно отличаются от процессов в относительно грубодисперсных аэрозолях и толстых пленках и, тем более, от реакций, протекающих в обычных жидких или твердых растворах. Эта специфика связана с тем, что скорость испарения, отвердевания и стратификации (расслоения) дисперсного вещества обратно-квадратично зависит от размеров дисперсных объектов. В свою очередь, это приводит к кардинальным различиям в объемных структурах химического материала для тонко- и грубодисперсных объектов и, следовательно, к разным механизмам протекающих в них химических реакций.

Химические вещества, находящиеся в высокодисперсном фазовом состоянии (в виде малых аэрозольных частиц диаметром 0.1–10 мкм и очень тонких пленок толщиной 0.01–1 мкм), проявляют специфические химические и физико-химические свойства. Процессы, характерные для таких веществ, существенно отличаются от процессов в относительно грубодисперсных аэрозолях и толстых пленках и, тем более, от реакций, протекающих в обычных жидких или твердых растворах. Эта специфика связана с тем, что скорость испарения, отвердевания и стратификации (расслоения) дисперсного вещества обратно-квадратично зависит от размеров дисперсных объектов. В свою очередь, это приводит к кардинальным различиям в объемных структурах химического материала для тонко- и грубодисперсных объектов и, следовательно, к разным механизмам протекающих в них химических реакций.

Исследовано поглощение формальдегида из газовой фазы растениями рода Ficus. Выявлены виды, перспективные для применения в фитодизайне с целью очистки воздуха в помещениях от формальдегида.

Исследовано поглощение формальдегида из газовой фазы растениями рода Ficus. Выявлены виды, перспективные для применения в фитодизайне с целью очистки воздуха в помещениях от формальдегида.