Российский химический журнал

СКЕЛЕТНАЯ ФОТОХИМИЧЕСКАЯ ПЕРЕГРУППИРОВКА 7,9-ДИ-ТРЕТ-БУТИЛ-1-ОКСАСПИРО[4.5]ДЕКА-6,9-ДИЕН-2,8-ДИОНА

А. В. Гутнов, О. П. Демидов, П. Н. Чаликиди, В. Т. Абаев — Пт, 30 мая 2025 00:00:00 +0300

Обнаружено необычное скелетное фотохимическое превращение 7,9-ди-трет-бутил-1-оксаспиро[4.5]дека-6,9-диен-2,8-диона (2) в 5,7-ди-трет-бутилспиро[2.5]окта-4,7-диен-6-он (3) и 7,10-ди-трет-бутил-1-оксаспиро[4.5]дека-7,9-диен-2,6-дион (4) при облучении разбавленного гексанового раствора (2) УФ-светом высокого давления в течение 1 ч. Продукты были выделены колоночной хроматографией на силикагеле с выходами 74% (соединение 4) и 14% (соединение 3). Оба продукта надежно охарактеризованы методами ЯМР и HRMS. Структура (4) была дополнительно подтверждена методом рентгено-структурного анализа. По предложенному механизму образование соединения (3) является предположительно гомолитическим, и включает в себя гомолиз лактонной С-О связи исходного соединения (2), выброс СО2 и внутримолекулярную рекомбинацию бирадикала с образованием циклопропильного кольца. Предположительный механизм образования оксаспиро-диенона (4) из (2) также может иметь как радикальный, так и ионный характер. Было спекулятивно предположено, что начало реакции в какой-то степени напоминает ионную циклизацию Назарова и проходит через стадию электроциклизации и образования оксиаллильных катионов циклопентенильного типа, которые в результате череды превращений сопровождающихся переносом зарядов или радикалов и глубокой перестройкой порядка связей приводят к конечному продукту (4). Исходное оксаспиро-соединение (2) является известным продуктом окислительного превращения 3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенилпропионовой кислоты (1) и ее эфиров, широко распространенных промышленных антиоксидантов для пластмасс и резин. (1), известный как фенозановая кислота или дибуфелон, также является нейропротекторным и антиэпилептическим лекарственным средством, что делает работу интересной как с точки зрения экологии, так и контроля качества при производстве этого фармацевтического препарата.

Для цитирования:

Гутнов А.В., Демидов О.П., Чаликиди П.Н., Абаев В.Т. Скелетная фотохимическая перегруппировка 7,9-ди-трет-бутил-1-оксаспиро[4.5]дека-6,9-диен-2,8-диона. Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва). 2025. Т. LXIX. № 2. С. 3-7. DOI: 10.6060/rcj.2025692.1.

ГИДРИРОВАНИЕ 2-2'-ГИДРОКСИ-5'-МЕТИЛФЕНИЛБЕНЗОТРИАЗОЛА НА СКЕЛЕТНОМ НИКЕЛЕ В ЖИДКОЙ ФАЗЕ

О. В. Лефедова, М. П. Немцева — Пт, 30 мая 2025 12:07:23 +0300

При жидкофазном гидрировании 2-2'-гидрокси-5'-метилфенилбензотриазола на никелевом катализаторе в последовательных стадиях образуются 4,5,6,7-тетрагидро-2-2-2'-гидрокси-5'-метилфенилбензотриазол и 1,3,4,5,6,7,8,9-октагидро-2-2'-гидрокси-5'-ме-тилфенилбензотриазол. Смесь 2-2'-гидрокси-5'-метилфенилбензотриазола и его тетра-гидропроизводного в мольном соотношении 3:2 обладает более сильным фотостабидизирующим действием, чем индивидуальные компоненты. Поэтому, выяснение причин и характера влияния состава и природы растворителя на скорость и селективность гидрирования 2-2'-гидрокси-5'-метилфенилбензотриазола имеет теоретическую и практическую значимость. В качестве жидкой фазы использовали органические растворители, 1 М водный раствор гидроксида натрия и смеси 2-пропанол–вода с добавками основания или кислоты. Наибольшие начальные скорости гидрирования были зафиксированы в спиртовой и водно-спиртовых средах. Использование диметилформамида, толуола и смешанных растворителей с повышенным содержанием гидроксида натрия или уксусной кислоты приводило к заметному замедлению гидрирования. Максимальная селективность по тет-рагидропроизводному бензотриазола наблюдалась в растворе щелочи с добавкой спирта и в 2-пропаноле с добавкой уксусной кислоты. В работе также рассмотрена зависимость объема поглощенного водорода, выхода 4,5,6,7-тетрагидро-2-2'-гидрокси-5'-метилфенилбен-зотриазола, скорости и времени протекания гидрирования от давления водорода, температуры и количества катализатора. На основании экспериментальных данных можно сделать вывод, что с целью получения 4,5,6,7-тетрагидро-2-2'-гидрокси-5'-метилфенилбензотриазола с выходом не менее 95% гидрирование 2-2'-гидрокси-5'-метилфенилбен-зотриазола на скелетном никеле следует проводить при давлении водорода 0,5-1 МПа и температуре 348-358 К, при массовом соотношении катализатор:реагент не более 1:8 в 1 М водном растворе гидроксида натрия с добавкой 10 об. % 2-пропанола, при условии введения дополнительного количества основания необходимого для перевода исходного гидроксизамещенного бензотриазола в фенолят.

Для цитирования:

Лефедова О.В., Немцева М.П. Гидрирование 2-2'-гидрокси-5'-метилфенилбензотриазола на скелетном никеле в жидкой фазе. Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва). 2025. Т. LXIX. № 2. С. 8-15. DOI: 10.6060/rcj.2025692.2.

КОНДЕНСАЦИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ СПИРТОВ С АРИЛАЛКЕНАМИ И БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ПОЛУЧЕННЫХ ЭФИРОВ

Пт, 30 мая 2025 12:51:35 +0300

Каталитической конденсацией ароматических олефинов – стирола и α-метил-стирола со спиртами – бутанолом и 2-этилгексанолом, а так же с моноэфирами эти-ленгликоля – этилцеллозольвом и бутилцеллозольвом в присутствии различных катионитов с выходом более 50% получены соответствующие алкилариловые эфиры: 1-н-бутокси-1-фенилэтан, 1-(2-бутоксипропан-2-ил)бензол, {1-[(2-этилгексил)окси]этил}бензол, {1-метил-1-[(2-метилгексил)окси]этил}бензол, [1-(2-этоксиэтокси)этил]бензол, [1-(2-этоксиэтокси)-1-метилэтил]бензол, [1-(2-бутоксиэтокси)этил]бензол и [1-(2-бутоксиэтокси)этил]бензол. Определены условия, обеспечивающие препаративное выделение целевых соединений с вы-сокими выходами. Выявлено, что среди примененных катионитов наибольший выход эфиров достигался при использовании катионобменной смолы BENJION DVC-8 UPS, в при-сутствии катионита TOKEM-102 выход целевых соединений несколько ниже. Структура полученных соединений была подтверждена спектроскопией 1Н, 13С ЯМР, а также масс-спектрами. На примере спектра 1Н ЯМР 1-н-бутокси-1-фенилэтана, записанном в рас-творе CDCl3, установлено наличие характерных для протонов С3Н7-группы сигналов, которые регистрируются в сильной области при δH 0,96 м.д. и в интервалах 1,33-1,43 м.д. и 1,55-1,61 м.д. Протон метиновой группы, связанный с атомом кислорода проявляется в виде дублета при δH 1,50 м.д. (КССВ = 5,7). Для [1-(2-этоксиэтокси)-1-метилэтил]бензола и [1-(2-бутоксиэтокси)этил]бензола в полученных масс-спектрах регистрировалось нали-чие катионов [М-СН3]+, образованных в результате элиминирования метильной группы из молекулярного катион-радикала. Интенсивность сигнала катиона [М-СН3]+ при этом не превышала 30%. Для арилалкиловых эфиров характерно наличие катиона С6Н5+, образование которого возможно в результате отщепления из катиона с m = 91 радикала СН3. Определена антиагрегационная и антикоагуляционная активности синтезированных ве-ществ. Установлено, что бутил- и изооктиловые эфиры стирола и α-метилстирола про-являют антиагрегационные и антикоагуляционные свойства несколько ниже показате-лей приведенных эталонов – ацетилсалициловой кислоты и гепарина натрия.

Для цитирования:

Борисова Ю.Г., Мусин А.И., Войнов В.А., Раскильдина Г.З., Султанова Р.М., Даминев Р.Р., Злотский С.С. Конденсация промышленных спиртов с арилалкенами и биологическая активность полученных эфиров. Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва). 2025. Т. LXIX. № 2. С. 16-21. DOI: 10.6060/rcj.2025692.3.

СИНТЕЗ И ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОДУКТА ГОРЕНИЯ АЛЮМООКСИДНО-СУКЦИНАТНОГО КСЕРОГЕЛЯ

Н. В. Филатова, А. С. Артюшин, Н. Ф. Косенко — Пт, 30 мая 2025 13:36:29 +0300

В синтезе использованы нитрат алюминия в качестве окислителя и янтарная кислота C4H6O4 в качестве топлива для получения порошков оксида алюминия в виде γ- и α-форм. Горение ксерогелей, полученных из смесей (стехиометрической, с 25 и 50% избытком топлива), было от пламенного до тлеющего, с выделением оксидов азота желтого цвета, что было вызвано частичным разложением нитрата алюминия. Синтезированные продукты горения ксерогелей (ПГК) были изучены с помощью термического, рентгенофазового, ИК спектрального, сканирующего электронно-микроскопического анализа, методом низкотемпературной адсорбции-десорбции азота. Синтезированные порошки представляли собой аморфные продукты, кристаллизовавшиеся при отжиге.

Интенсивный экзотермический пик (432 °С) на термограмме сопровождался зна-чительной потерей массы и соответствовал окончанию процесса горения. Это значение температуры практически совпало с измеренной температурой горения (438 °С). Термообработка при 900 оС приводила к формированию кристаллического γ-Al2O3. В диапазоне 1000-1100 оС γ-Al2O3 переходил в α-форму. На ИК спектре после термообработки (900 °С) при 539 см-1 намечалась полоса, соответствовавшая колебаниям AlVI-O, характерным для высокотемпературной α-формы. Обжиг при 1100 °С позволил получить хорошо закри-сталлизованный однофазный продукт α-Al2O3 c размером кристаллитов 38,3 нм. ПГК были составлены неравномерно зернистыми агломератами остроугольных частиц размерами от ~2 до ~10 мкм. По изотермам адсорбции-десорбции установлено, что ПГК явля-лись мезопористыми материалами IV типа с преимущественным размером пор до 10 нм, причем он уменьшался с увеличением содержания топлива в смеси. Удельная площадь по-верхности SBET порошков имела значительную величину (более 100 м2/г), что делает их потенциально пригодными для применения в качестве адсорбентов и носителей катали-заторов, причем для разных составов значения SBET различаются незначительно.

Для цитирования:

Филатова Н.В., Артюшин А.С., Косенко Н.Ф. Синтез и характеристика продукта горения алюмооксидно-сукцинатного ксерогеля. Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва). 2025. Т. LXIX. № 2. С. 22-29. DOI: 10.6060/rcj.2025692.4.

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОДУКТОВ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО ГИПСА С КАРБОНАТОМ НАТРИЯ: ХИМИЧЕСКИЙ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

Пт, 30 мая 2025 14:29:38 +0300

Фосфорная кислота и фосфорсодержащие удобрения производят примерно 7 млрд. т фосфогипса (ФГ), который занимает сельскохозяйственные территории и ухудшает экологическую обстановку в близлежащих регионах. ФГ может быть использован в качестве мелиоранта или удобрения, термохимически переработан для производства серной кис-лоты и цемента, применен в строительных материалах и изделиях, а также может быть источником для получения сульфатов аммония, калия, натрия и карбоната каль-ция. Кроме того, его можно использовать в качестве пигмента, наполнителя для бумаги и резины. Одним из потенциальных методов переработки является щелочная конверсия ФГ в сульфат натрия и карбонат кальция. Процесс зависит от многих факторов, таких как: температура, время контакта, концентрация и расход карбоната натрия. Степень конверсии CaSO4 (Кконв.) является основным показателем образования осадка карбоната кальция и раствора сульфата натрия. Химический анализ как твердой, так и жидкой фаз показывает, что при концентрации 20% карбоната натрия, 110% расхода карбоната натрия и температуре 80 °C в течение 30 мин достигается максимальный коэффициент конверсии - 97,07%. В данной работе установлено, что оптимальными условиями про-цесса являются: расход карбоната натрия – 105%, раствор карбоната натрия – 20%, время контакта - 60 мин и температура процесса – 80 °C. Результаты сканирующей электронной микроскопии и рентгеноструктурного анализа показывают морфологию, струк-туру и состав упаренной жидкой фазы и осадка из твердой фазы.

Для цитирования:

Темиров Г.Б., Алимов У.К., Сейтназаров А.Р., Намазов Ш.С., Номозов Ш.Ю., Курбаниязов Р.К. Исследование про-дуктов взаимодействия технического гипса с карбонатом натрия: химический и физико-химический анализ. Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва). 2025. Т. LXIX. № 2. С. 30-42. DOI: 10.6060/rcj.2025692.5.

АЦИЛИРОВАНИЕ п-(1-МЕТИЛЦИКЛОПЕНТИЛ)ФЕНОЛА АЦЕТИЛХЛОРИДОМ В ПРИСУТСТВИИ КАТАЛИЗАТОРА КУ-23

Ч. К. Расулов, Г. З. Гейдарли — Пт, 30 мая 2025 14:48:40 +0300

В представленной работе показаны результаты исследований в области ацилирования фенолов и их циклоалкилированных производных ацетилхлоридом в присутствии катализатора КУ-23. Показаны основные закономерности и механизм реакции ацилирования фенолов, факторы, оказывающие влияние на выход и селективность образующихся продуктов реакции. Отмечаются преимущества С- и О-ацилирования фенолов, а также факторы, влияющие на направление реакции ацилирования. Осуществлена реакция ацилирования 1-(метилциклопентил)фенола с использованием ацетилхлорида в качестве ацилирующего агента. Изучено влияние различных кинетических параметров реакции (температуры, мольного соотношения реагентов, продолжительности реакции и количества катализатора) на выход целевого продукта и селективность процесса. Темпера-туру варьировали в пределах 120-160 °С, продолжительность реакции 4-8 ч, мольное соотношение п-(1-метилциклопентил)фенол : ацетилхлорид = (1:1)-(1:3), количество катализатора в интервале 5-15% (в расчете на взятый циклопентилфенол). Химическое строение синтезированного соединения подтверждено методами ИК и ЯМР спектроскопического анализа. Определены физико-химические показатели синтезированного 2-гидрокси-5(1-метилциклопентил)ацетофенона. Показано, что эффективными для реакции ацилирования пара-(1-метилциклопентил)фенола ацетилхлоридом в присутствии катализатора КУ-23 можно считать следующие условия: температура 145 °С, время реакции 6 ч, мольное соотношение пара-циклоалкилфенола к ацетилхлориду 1:2 моль, содержание катализатора 10%. В этих условиях выход целевого продукта составляет 70,3%, селективность по целевому продукту – 82,6%.

Для цитирования:

Расулов Ч.К., Гейдарли Г.З. Ацилирование п-(1-метилциклопентил)фенола ацетилхлоридом в присутствии катализатора КУ-23. Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва). 2025. Т. LXIX. № 2. С. 43-51. DOI: 10.6060/rcj.2025692.6.

КИНЕТИЧЕСКИЕ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ РАЗЛОЖЕНИЯ АРВАТЕНСКОГО СЕРПЕНТИНИТА АЗОТНОЙ КИСЛОТОЙ

Пт, 30 мая 2025 00:00:00 +0300

Серпентинит привлекает большой интерес как перспективное сырье для получения из него окиси магния и кремния, широко используемые в получении чистых и прикладных материалов. Судя по минералогическому составу серпентинит относится к руде, обогащенной магнием. Исследования по извлечению магния из серпентинита химическим методом имеет особое значение. В данной работе изучен процесс разложения серпентинита Арватенского месторождения азотной кислотой в широком интервале концентрации азотной кислоты (20-50%), стехиометрической ее нормы (70-120%), температуры (40-120 °С) и продолжительности контактирования (5-300 мин). На основе химического анализа недоразложенных осадков и фильтратов рассчитаны степень перехода (Сперех.) в жидкую фазу и коэффициент разложения (Кразл.) компонентов серпентинита (MgO, СаО, Fe2O3 и Al2O3). Экспериментально доказано, что на Кразл., определяющий вскрытие компонентов минерала, больше всего влияет концентрация азотной кислоты, температура, время перемешивания и норма кислоты. Найдены оптимальные условия разложения серпентинита: концентрация HNO3 – 30%, норма HNO3 – 100%, соотношение твердой фазы к жидкой = 1:5, температура процесса – 90 оС и время контактирования – 180 мин, при которых достигнуто приемлемое значение Кразл. для MgO – 96,36 %. Кинетические кон-станты процесса разложения серпентинита рассчитаны по первому порядку при 313-363 К, где значение кажущейся энергии активации (Еа) серпентинита составляет от 18,75 до 9,19 ккал/моль или от 78,38 до 38,41 кДж/моль, а среднее значение Еа.ср. составляет 13,52 ккал/моль или 56,53 кДж/моль. Рентгенографическим методом исследования установлено, что лимитирующей стадией растворения серпентинита является внешняя диффузия, на что указывает увеличение количества аморфного кремнезема. По показателям кинетических констант серпентинит из месторождения Арватен относится сырью с достаточной реакционной способностью, что необходимо для создания условий для максимального извлечения магния и магнийсодержащих руд в гидрометаллургии.

Для цитирования:

Ахмаджонов А.Н., Алимов У.К., Сейтназаров А.Р., Пиримов Т.Ж., Намазов Ш.С., Беглов Б.М., Номозов Ш.Ю. Кинетические и физико-химические особенности разложения арватенского серпентинита азотной кислотой. Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва). 2025. Т. LXIX. № 2. С. 52-65. DOI: 10.6060/rcj.2025692.7.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФЛОРИДЗИНА В ЯБЛОНЕ МЕТОДОМ КАПИЛЛЯРНОГО ЭЛЕКТРОФОРЕЗА

C. В. Лепёшкина, Ю. Ф. Якуба — Пт, 30 мая 2025 20:07:01 +0300

Одним из характерных и основных веществ фенольного комплекса яблони является флоридзин. Для этого вещества обнаружен ряд терапевтических эффектов, что инициировало фармацевтические исследования. Существующие методики извлечения и определения флоридзина из яблони имеют ряд недостатков: использование токсичных реактивов, длительность, сочетание двух методов анализа. Поэтому предпринята попытка использования капиллярного электрофореза. В результате разработана методика количественного определения флоридзина методом капиллярного электрофореза с помощью ведущего электролита, содержащего 3 г/дм3 имидазола, 3 г/дм3 тетрабората натрия десятиводного, 0,2 г/дм3 сульфата натрия при положительной полярности напряжения 16 кВ и длине волны детектирования 254 нм. В составе стабильного во времени электролита использованы доступные и нетоксичные вещества, время выхода флоридзина соста вило 3,5±0,05 мин, предел обнаружения – 0,5 мг/дм3, линейность сохранялась до 100 мг/дм3, градуировочная характеристика получена методом наименьших квадратов. В экспери ментах с подготовкой к анализу биологического материала яблони применяли экстракционную методику: был изучен настой в 10% этиловом спирте и воздействие ультразвуковой ванны с 70% этиловым спиртом (методика сравнения). Яблочный сок, в отличие от известных подходов, анализировали без подготовки. При проверке правильности полу чаемых результатов получен высокий процент обнаружения добавки флоридзина в анализируемом объекте, составивший от ожидания 85,4–97%, что свидетельствует о надежности методики. Определено содержание флоридзина в побегах яблони сортов Айдаред, Фуджи, Корей – 11,3–22,7 мг/кг, в листьях – 44,8–55,9 мг/кг, в корнях 77,3–84,2 мг/кг, в яблочных соках – 2,9...3,7 мг/дм3.

Для цитирования:

Лепёшкина С.В., Якуба Ю.Ф. Определение флоридзина в яблоне методом капиллярного электрофореза. Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва). 2025. Т. LXIX. № 2. С. 66-73. DOI: 10.6060/rcj.2025692.8.

ВЛИЯНИЕ ГАЛОБУТИЛКАУЧУКОВ И СЭВИЛЕНА НА СВОЙСТВА РЕЗИНЫ НА ОСНОВЕ БУТАДИЕН-НИТРИЛЬНОГО КАУЧУКА

Е. Н. Егоров, Н. И. Кольцов — Пт, 30 мая 2025 20:23:32 +0300

В статье исследовано влияние галобутилкаучуков ББК-232, ХБК-139 и сэвилена 11808-340 на свойства резины на основе бутадиен-нитрильного каучука СКН-4045 на рео метрические, физико-механические и динамические свойства резины, используемой для изготовления изделий, устойчивых к воздействию морской воды. В состав резиновой смеси входили: бутадиен-нитрильный каучук СКН-4045, бромбутиловый ББК-232 и хлорбутиловый ХБК-139 каучуки; вулканизующий агент – сера; ускорители вулканизации – гуанид Ф и альтакс; активаторы вулканизации – белила цинковые и стеариновая кислота; противостаритель – нафтам-2; смягчители – канифоль, битум нефтяной, фактис; наполнители – транс-полинорборнен, технические углероды П 514 и П 803. Резиновая смесь готовилась на лабораторных вальцах ЛБ 320 160/160. На реометре MDR 3000 Basic исследовались вулканизационные характеристики полученной резиновой смеси. В дальнейшем резиновую смесь вулканизовали в прессе P-V-100-3RT-2-PCD. Для полученных вулканизатов определялись физико-механические свойства и их изменения, а также степень набухания после выдержки в морской воде. Динамические параметры (тангенс угла меха нических потерь и модуль упругости) вулканизатов исследовались на динамическом механическом анализаторе Metravib VHF 104 при частоте 1000 Гц и температуре 30 °С. В результате проведенных исследований установлено, что введение определенного количества сэвилена 11808-340 в резиновую смесь приводит к улучшению ее реометрических свойств (возрастанию времен начала и достижения оптимума вулканизации, уменьшению максимального и минимального крутящих моментов) и повышению физико-механических показателей (условной прочности при растяжении и относительного удлинения) резины. Резина на основе каучуков СКН-4045 и ХБК-139, содержащая 5,0 мас. ч. сэвилена обладают повышенными прочностными свойствами. После суточной и недельной вы держки в морской воде физико-механические свойства, твердость и степень набухания вулканизатов изменяются в допустимых пределах. Установлено, что резина на основе комбинации каучуков СКН-4045, ХБК-139 и сэвилена при массовом соотношении 75:25:5 характеризуется повышенными эксплуатационными и динамическими свойствами.

Для цитирования:

Егоров Е.Н., Кольцов Н.И. Влияние галобутилкаучуков и сэвилена на свойства резины на основе бутадиен-нитрильного каучука. Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва). 2025. Т. LXIX. № 2. С. 74-82. DOI: 10.6060/rcj.2025692.9.

АНАЛИЗ СБРОСА ЗАГРЯЗНЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД В РЕГИОНАХ ЦЕНТРАЛЬНОГО ФЕДЕРАЛЬНОГО ОКРУГА

Пт, 30 мая 2025 00:00:00 +0300

Данная статья посвящена анализу сброса загрязненных сточных вод в регионах Центрального федерального округа, а также анализу использования свежей воды в ЦФО. Авторами проанализирована динамика изменения показателей сброса загрязненных сточных вод в поверхностные водные объекты, за период с 2005 по 2021 г. А также проанали зирована динамика использования свежей воды на производственные нужды, на хозяйственно-питьевые нужды, на орошение и сельскохозяйственное водоснабжение на рассматриваемой территории. Подобраны математические модели, которые хорошо отра жают изменение исследуемых параметров. Построен прогноз сброса загрязненных сточных вод в поверхностные водные объекты на 2025 г. в ЦФО.

Для цитирования:

Куленцан А.Л., Марчук Н.А., Легошин Д.А., Ширяев М.Ю., Пузанов А.М., Манукян Л.Т. Анализ сброса загрязненных сточных вод в регионах Центрального федерального округа. Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва). 2025. Т. LXIX. № 2. С. 83-90. DOI: 10.6060/rcj.2025692.10.

ПОЛУЧЕНИЕ СОРБЦИОННО-АКТИВНЫХ БЛОЧНЫХ УГЛЕРОДНЫХ ИЗДЕЛИЙ С ПОМОЩЬЮ 3D ПЕЧАТИ И ИССЛЕДОВАНИЕ ИХ ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

Пт, 30 мая 2025 21:11:15 +0300

Традиционно активированные угли используются в виде насыпной шихты. Насыпная шихта имеет ряд недостатков, ключевыми из которых являются истирание гранул и высокое гидравлическое сопротивление. Альтернативой является использование сорбционно-активных материалов в виде блочных изделий. Классической технологией формообразования сорбционно-активных материалов является экструзия. Методом экструзии возможно получение как гранулированных, так и блочных изделий. Однако данная технология сложна и ограничена в возможностях создания различных геометрических форм изделий. В данной работе предложена новая технология получения блочных углеродных изделий из термореактивных смол с применением 3D печати. Технология заключается в 3D печати литьевой формы заданной геометрии из термопластичного полимера с температурой плавления меньшей температуры поликонденсации термореактивной смолы, заполнении формы термореактивной смолой, ее поликонденсации в литьевой форме с дальнейшими процессами карбонизации и парогазовой активации. По предложенной технологии получены изделия высотой от 2,6 см до 8,6 см с прямыми каналами круглого сечения. Показано, что прочность изделий на сжатие в осевом направлении не зависит от высоты изделия и составляет 2,5 МПа. Гидравлическое сопротивление блочных изделий на порядок меньше, чем для насыпной шихты, при этом слабо зависит от высоты блочного изделия. Исследование динамики адсорбции паров бензола на блочных углеродных из делиях в условиях характерных для испытания средств индивидуальной защиты органов дыхания показало, что моментального проскока адсорбтива не происходит, а показатели работы сравнимы с насыпной шихтой промышленно-выпускаемого активированного угля марки АГ-3.

Для цитирования:

Самонин В.В., Хохлачев С.П., Сычев М.М., Спиридонова Е.А., Подвязников М.Л., Долгин А.С. Получение сорбционно-активных блочных углеродных изделий с помощью 3D печати и исследование их основных характеристик. Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва). 2025. Т. LXIX. № 2. С. 91-99. DOI: 10.6060/rcj.2025692.11.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ГИДРОДИНАМИКИ В ПОРИСТЫХ ГЕМОСТАТИЧЕСКИХ ПОВЯЗКАХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДА РЕШЕТОЧНЫХ УРАВНЕНИЙ БОЛЬЦМАНА

И. В. Лебедев, Е. Ю. Саленко, А. А. Уварова, Н. В. Меньшутина — Пт, 30 мая 2025 21:30:14 +0300

Разработана дискретная модель для описания гидродинамики жидкости в пористом теле. Модель учитывает гетерогенность и многофазность системы, состоящей из твердого каркаса тела, пор, заполненных воздухом, и жидкости. Модель разработана на основе метода решеточных уравнений Больцмана совместно с методом псевдопотенци алов для корректного моделирования жидкой и газовой фаз в одной системе. Для повыше ния точности расчета на границе раздела фаз было использовано уравнение состояния Карнахана-Старлинга. Были проведены вычислительные эксперименты по моделирова нию впитывания тестового раствора в пористой структуре гемостатических повязок на основе хитозанового аэрогеля на мезоуровне. Были подобраны входные параметры модели, соответствующие изучаемой системе, и проведено сравнение сорбционной емкости тестового раствора для экспериментальных образцов и соответствующих им сгенерирован ных ранее цифровых структур. Расчетная сорбционная емкость соответствовала экспериментальной. Предложенная модель позволяет описывать гидродинамику многофазной системы, в частности, движение жидкости в пористой среде и прогнозировать ее сорбционную емкость. В качестве пористой среды модель использует цифровые пористые структуры, полученные с использованием клеточно-автоматного подхода. В модели могут использоваться различные уравнения состояния такие, как уравнение Ван-дер-Ваальса, Карнахана-Старлинга и Пенга-Робинсона для повышения точности моделирования. Кроме того, модель позволяет работать с многокомпонентными системами и способна описывать движение многокомпонентной жидкости, в частности, крови и раство ренного в ней активного фармацевтического ингредиента. Модель может быть использована совместно с другими дискретными моделями, в частности, с клеточными автоматами, позволяя моделировать несколько процессов в одной системе, например, растворение и движение активного фармацевтического ингредиента в пористой среде.

Для цитирования:

Лебедев И.В., Саленко Е.Ю., Уварова А.А., Меньшутина Н.В. Моделирование гидродинамики в пористых гемоста тических повязках с использованием метода решеточных уравнений Больцмана. Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва). 2025. Т. LXIX. № 2. С. 100-107. DOI: 10.6060/rcj.2025692.12.

ПЕРЕВОДНАЯ ПЕЧАТЬ КАК ОДИН ИЗ СОВРЕМЕННЫХ СПОСОБОВ ПОЛУЧЕНИЯ РИСУНКОВ НА ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛАХ

Е. Б. Санжеева — Пт, 30 мая 2025 21:48:32 +0300

В статье рассматриваются варианты получения рисунков на текстильном материале методом переводной (сублимационной печати). Большой интерес к этому способу обусловлен высоким художественным уровнем получаемых отпечатков, отсутствием операции промывки, экономичностью и простотой процесса. От традиционной печати переводная отличается тем, что первоначально рисунок печатается на подложке, чаще всего на специальной бумаге, а уже с нее переносится на текстильный материал (субстрат). Краситель внедряется в волокнистый материал, переходя сразу из твердого со стояния в газообразное, минуя жидкую фазу – сублимируясь, дальше происходит его диф фузия в волокно и закрепление в нем. Традиционно технология переводной печати применяется для текстильных материалов из химических волокон, чаще всего полиэфирных. В качестве красителей используются дисперсные, способные возгоняться при соответствующей температуре. Колорирование дисперсными красителями текстильных материалов исключительно из химического волокна существенно ограничивает ассортимент изделий, для которых может применяться переводная печать. В статье обоснована возможность расширения ассортимента текстильных материалов, колорируемых способом переводной печати, за счет натуральных тканей. При этом все работы условно можно разделить на два направления: первое – нанесение на бумажную подложку краси телей, которые могут фиксироваться не только на химических, но и на натуральных волокнистых материалах; второе – обработка натуральных материалов, повышающая их сродство к дисперсным красителям, стимулирующая закрепление красителей на поверхности и проникновение вглубь волокна, поверхность которого перед печатью обрабатывается специальными веществами – праймерами. Применяемые в качестве праймеров композиции отличаются по составу и механизму действия, основная функция их заключается в том, чтобы закрепить на натуральном – хлопковом, льняном или шелковом волокне возогнанный краситель. Описаны инновационные технологии, разработанные в России и за рубежом, обеспечивающие получение методом переводной печати рисунков с высокими колористическими характеристиками на текстильных материалах разного волокнистого состава.

Для цитирования:

Санжеева Е.Б. Переводная печать как один из современных способов получения рисунков на текстильных матери алах. Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва). 2025. Т. LXIX. № 2. С. 108-119. DOI: 10.6060/rcj.2025692.13.

ЗАПОЛНЕНИЕ ПЕНООБРАЗОВАТЕЛЕМ РЕЗЕРВУАРОВ МОБИЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

А. Д. Семенов, А. Г. Бубнов, И. В. Сараев, А. О. Семенов — Сб, 31 мая 2025 23:54:04 +0300

Операции, связанные с заполнением резервуаров, как правило самые ответственные с точки зрения обеспечения техносферной безопасности и осуществляются относительно медленно. Самыми большими временными затратами при восстановлении боеготовности пожарных автомобилей являются затраты, именно при заполнении пенообразователем предназначенного для него резервуара. Рассмотрены способы заполнения резервуара для пенообразователя в пожарных автомобилях при восстановлении боеготовности. Для уменьшения времени, отводимого на заполнение резервуара, обосновано возможное техническое решение по заполнению емкости для хранения пенообразователя с использованием стационарного вакуумного агрегата пожарной автоцистерны, что подтверждено и расчетом, и экспериментально. Подобные подходы и решения позволят сократить время приведения пожарной автоци стерны в готовность после пожара. Емкости под пенообразователь на пожарных автомобилях, применяемых подраз делениями пожарной охраны, изготавливаются из стали марки Ст3, нержавеющей (ле гированной) стали и полиэтилена. Технические параметры резервуаров, предназначенных для хранения пенообразователя, установленных на пожарных автоцистернах, не позволяют реализовать возможность заполнения с применением вакуумного насоса – вследствие невозможности обеспечения стандартной конструкцией требуемого нормативного напряжения при создании разряжения в 0,0981 МПа (1 кгс/см2). Показано, что усиление типовых конструкций резервуаров под пенообразователь вертикальными укрепляющими стойками из стали марки Ст3 и/или легированной стали, а также ребрами жесткости из полиэтилена, позволит сохранить геометрические параметры толщины стенки емкости для пенообразователя при производстве и в эксплуатации.

Для цитирования:

Семенов А.Д., Бубнов А.Г., Сараев И.В., Семенов А.О. Заполнение пенообразователем резервуаров мобильной тех ники. Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва). 2025. Т. LXIX. № 2. С. 108-128. DOI: 10.6060/rcj.2025692.13.

ЭВОЛЮЦИЯ МЕТОДА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУР ВСПЫШКИ И ВОСПЛАМЕНЕНИЯ В ОТКРЫТОМ ПРИБОРЕ КЛИВЛЕНДА

С. Г. Алексеев, К. С. Алексеев, Б. А. Лукичев, Н. М. Барбин — Пн, 02 июн 2025 09:19:56 +0300

На сегодняшний день актуальность применения метода Кливленда неоспорима. Метод определения температур вспышки и воспламенения в открытом приборе Кливленда широко применяется для тестирования тяжелых нефтепродуктов в большинстве стран мира. При этом перспективы развития данного метода далеко не исчерпаны. Под-тверждением этому являются разработка новых версий стандартов ASTM D92 и ISO 2592, а также предложения о дальнейшей модификации метода Кливленда и его прибора. В работе определено, что метод Кливленда возник за несколько десятилетий до появления стандарта ASTM D92-21T по определению температур вспышки и воспламенения в открытом приборе Кливленда. Рассмотрены первые модели тестера Кливленда, которые были разработаны на основе аппаратов Треуманна, Тальябу и Брауна. Показано, что фактическими прототипами оборудования по стандарту ASTM D92 являются не первые варианты аппаратов тестеры Кливленда, а приборы Ассоциации Американских железных дорог и военно-морских сил США. В 1924 г. стандарт ASTM D92 приобретает статус официального и полноценного стандарта. В дальнейшем эволюция стандарта ASTM D92 в основном связана с совершенствованием пробоподготовки, методики определения тем-ператур вспышки и воспламенения и обработки результатов тестирования. Рассмотрено появление и эволюция стандарта ISO 2592 по определению температур вспышки и воспламенения в открытом приборе Кливленда. Показаны отличия стандартов ASTM D92 и ISO 2592 их аналогов. Рассмотрены нестандартные модификации тестера Кливленда и примеры современных аппаратов. Дан прогноз дальнейшего развития исследовательского оборудования, основанного на методе Кливленда.

Для цитирования:

Алексеев С.Г., Алексеев К.С., Лукичев Б.А., Барбин Н.М. Эволюция метода определения температур вспышки и воспламенения в открытом приборе Кливленда. Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва). 2025. Т. LXIX. № 2. С. 129-155. DOI: 10.6060/rcj.2025692.15.