Химия. Химическая промышленность

Целью диссертационной работы являлась разработка методики прогнозирования распространения облаков легких и нейтральных газов при авариях на объектах химической промышленности.

Подготовлены в соответствии с государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению 240100 «Химическая технология», учебным планом и рабочей программой по дисциплине. Приведены индивидуальные задания к коллоквиумам для аудиторной самостоятельной работы студентов, целью которых является формирование у учащихся базовых знаний о поверхностных явлениях, особенностях и свойствах дисперсных систем, а также умений и навыков получения, исследования и регулирования свойств коллоидов. Задания включают вопросы теоретического характера и задачи по основным разделам дисциплины.

Даны 24 индивидуальных задания, многовариантные задачи, вопросы предметной олимпиады, составленные в соответствии с требованиями к уровню подготовки выпускников химико-технологических специальностей. Предназначены для внеаудиторной самостоятельной работы студентов специальностей технологического профиля, изучающих дисциплину «Поверхностные явления и дисперсные системы».

Цель исследования: повышение промышленной безопасности сернокислотных производств за счет использования композиционных материалов на основе эпоксивинилэфирной смолы марки Norpol Dion, экспериментальное исследование антикоррозионных свойств и физико–механических характеристик данных материалов, а также разработка рекомендаций по реконструкции действующего производства серной кислоты.

Цель диссертационной работы заключалась в синтезе производных индола, триптофана, изатина, содержащих пространственно затрудненные фенольные фрагменты, а также в исследовании антиокислительной и биологической активности полученных соединений.

Рассмотрены основные свойства дисперсных систем и истинных растворов, способы выражения концентрации растворов, примеры решения различных типов задач и методика проведения лабораторной работы по приготовлению растворов заданной молярной и процентной концентрации.

Цель работы: получение высокомолекулярных неионогенных поверхностно-активных веществ (НПАВ) на основе многоатомных спиртов, изучение их поверхностно-активных, деэмульгирующих и антикоррозионных свойств.

Целью работы являлись разработка и обоснование системы мониторинга малых рек с целью снижения риска образования «сероводородных зон» на основании изучения особенностей функционирования серного цикла в малых реках юго-восточных районов РБ (р. Карагайлы и Буйды) с проведением лабораторных и натурных исследований процессов биохимического преобразования сульфатов и других серосодержащих соединений.

Увеличение производства этилена и пропилена, наблюдаемое в последние годы, привело к значительному возрастанию количества циклопентадиена (ЦПД) и его димера – дициклопентадиена (ДЦПД), образующихся в качестве побочных продуктов на установках пиролиза нефтяного сырья. Цель работы: совершенствование технологии выделения ДЦПД, направленное на повышение чистоты и выхода целевого продукта.

Целью работы являлось исследование реакций: 1) непредельных спиртов и дитретичных жирноароматических диолов с пентахлоридом фосфора; 2) ортоэфиров карбоновых и неорганических кислот, хлористого сульфурила, карбонильных соединений и производных мочевины с алкенилтрихлорфосфоний гексахлорфосфоратами; 3) выявление биологической активности синтезированных ФОС.

Рассмотрены теоретические и модельные условия протекания автокаталитических периодических химических реакций на примере реакции Белоусова-Жаботинского. Главное внимание уделено овладению методиками анализа сложных химических реакций в условиях, приближенных к термодинамическому равновесию, с использованием новейшего программного и аппаратного обеспечения лабораторных опытов.

В монографии обобщены результаты теоретических и экспериментальных исследований процесса смешивания сухих компонентов в смесителе микродобавок. Приведены показатели, характеризующие качество приготавливаемой смеси и энергоемкости процесса перемешивания. Разработана новая конструктивная схема смесителя микродобавок, и обоснованы оптимальные параметры конструкции смесителя по минимуму энергоемкости перемешивания.

Рассмотрены общие свойства воды. Разработана феноменологическая модель структуры воды. Рассчитаны массовые доли элементов структуры воды в широком диапазоне изменения параметров. Показано соотношение внутренней энергии, энтальпии, ионного произведения, энтропии, теплоемкости и других теплофизических параметров с элементами структуры воды. Величина энтальпии определяется не только температурой, но и соотношением массы составляющих воду элементов. Предложено учитывать их вклад в интегральную изобарную теплоемкость, в том числе и при фазовом переходе. Изменение структуры воды с ростом температуры и давления определяет минимальный удельный объем воды при 4 °С, особенности поведения теплоемкости, диффузии, скорости звука и т. п. в околокритической области. Рассмотрены модели и уравнения состояния воды без водородной связи. Анализ сопровождается большим количеством графиков и аппроксимирующих зависимостей.

Эта книга предназначена для всех тех, кто интересуется сложными системами, в частности живыми с точки зрения точного естествознания. Она представит интерес как для представителей физико-математических дисциплин и программистов, так и для биологов и химиков. Здесь развиваются идеи физического конструктивизма — физики, основанной на понятии алгоритма и использующей конструктивную математику вместо классической, что дает принципиальную возможность моделировать поведение сложных систем на компьютерах и влиять на него. Книга служит своеобразным продолжением монографии автора «Конструктивная физика», но ее можно читать совершенно независимо. Автор надеется, что чтение принесет пользу тем, кто интересуется компьютерным моделированием сложных систем на квантовом уровне. В частности, здесь обсуждаются пути распараллеливания вычислений при таком моделировании, а также возникающие здесь общенаучные вопросы. Математика, используемая в книге, не должна отпугивать читателей других специальностей; я надеюсь, что чтение принесет пользу широкому кругу тех, кто хочет понять, как в настоящее время выглядит подход к живым системам с позиций точного естествознания. Изложение доступно студентам младших курсов, владеющим математическим анализом и линейной алгеброй, независимо от их специализации; необходимые сведения по конструктивизму и квантовой механике изложены в первых главах.

Полициклы и симметричные полиэдры возникают как обобщения графов при моделировании молекулярных структур, возникающих в химии и кристаллографии, таких как фуллерены, за открытие которых была присуждена Нобелевская премия. Химия породила много интересных вопросов в математике и компьютерном моделировании, которые, в свою очередь, предлагают новые направления при синтезе молекул. Данная монография содержит новые результаты теории полициклов и биполициклов вместе с необходимой вводной информацией, включающей в себя описание необходимых для изучения материала математических инструментов. Книга организована так, что после чтения вводной главы каждая последующая может быть прочитана независимо от предыдущих. Многие приводимые результаты потребовали использование компьютерного перебора. Соответствующие программы доступны на сайтах авторов.

Книга содержит 73 кратких биографии выдающихся ученых. Первая часть посвящена биографиям нобелевских лауреатов, вторая - известным ученым. В краткие биографии ученых вошли интересные случаи из их жизни, высказывания самих ученых и их коллег.

Анализируются физические свойства и электронные модели нового класса высокотемпературных сверхпроводников в слоистых соединениях на основе железа. Несмотря на различный химический состав и различие в кристаллической структуре, они имеют похожие физические свойства, обусловленные электронными носителями в FeAs-слоях и их взаимодействием с флуктуациями магнитного порядка. Исключительный интерес к ним объясняется перспективами практического применения. В монографии дается полная картина формирования их физических свойств на основе теоретических моделей и электронной структуры.

Филлотаксис, т. е. изучение паттернов, образуемых листьями и другими органами, поднимает один из глубочайших вопросов, связанных с морфогенезом растений. Сам вопрос формулируется таким образом: какие принципы биологической организации лежат в основе образования этих динамических геометрических систем? Неизменное присутствие в таких системах чисел Фибоначчи приводит в восхищение не одно поколение математиков и ботаников. В настоящей книге, впервые за все время, многие аспекты филлотаксиса изложены как единое целое. Объединенная концепция филлотаксиса, принятая автором данной книги, основывается на экспериментальных, анатомических, психологических и палеонтологических наблюдениях и находках, а также на исследовании клеточного строения живых организмов. Книга может служить основой для формального анализа ботанических данных, при этом основной упор делается на то, что филлотаксисные парадигмы играют весьма важную роль в изучении других структур, например кристаллов и протеинов.

Более 30 лет исследования в области физики поверхности продолжают лавинообразно нарастать, вместе с этим возрастает их роль как для науки, так и для технологии. Книга М. Праттона представляет собой широкое стимулирующее введение в эту область физики. Она также содержит обширную библиографию последних достижений в физике поверхности.

В монографии рассмотрено состояние исследований в области электронного строения атомов. Предложен новый подход к исследованию внутриатомного строения, основанный на фундаментальном явлении поляризации атомов. Дается обоснование диполь-оболочечной модели, являющейся развитием оболочечной модели атома Бора. На основании данной модели предлагается объяснение периодичности атомов в таблице Д. И. Менделеева. Диполь-оболочечная модель атома принята для построения теории электронного строения вещества, в том числе в приложении к теоретическому обеспечению нанотехнологии.

Книга посвящена изучению симметрии и связанных с ней физических свойств анизотропных и текстурированных материалов, охватывает обширный диапазон разделов и является хорошим вводным курсом в основы кристаллофизики - науки, изучающей физические свойства кристаллов на основе симметрии. В доступной форме изложено учение о симметрии, симметрии кристаллов, симметрии физических явлений и математических величин: скалярных, векторных и тензорных характеристик материалов. Выявляются общие закономерности, устанавливающие связи между симметрией кристаллов и их физическими свойствами. Даются многочисленные приложения симметрии для описания электрических, оптических, магнитных, акустических и др. свойств материалов.

За годы, прошедшие со дня выхода в свет первого издания данной книги, в классическое учение о симметрии добавились новые обширные разделы, такие как антисимметрия, цветная симметрия, симметрия многомерных пространств и т.д. Обогащенная новая результатами, популярно изложенными комментариями, рисунками и примерами, книга может рассматриваться как монография, а также как учебник или справочник.

Изучены физико-химические свойства композиционных электрохимических покрытий медь–УДА осажденных из цитратного электролита меднения. Установлено влияния присутствия ультрадисперсного алмаза в электролите на твердость, износостойкость, пористость, адгезию, рассеивающую способность полученных композиционных электрохимических покрытий.

В одинаковых и сопоставимых с реальными условиями эксплуатации ионообменных очистных установок проведено сравнительное изучение динамической обменной емкости и селективности ряда коммерчески доступных катионитов различной природы. В качестве основного метода исследования использовалось элюирование поглощенных сорбентом катионов растворами солей и кислот. Показано, что при очистке нейтральных промышленных стоков и жидких радиоактивных отходов наибольшей эффективностью обладают промышленно выпускаемые карбоксильные катиониты. Динамическая обменная емкость акрилатных ионитов существенно превышает емкость всех других изученных сорбентов. Коэффициенты концентрирования катионов токсичных металлов в этих ионообменных материалах варьируются от 2000 до 16000, в то время как коэффициенты концентрирования щелочноземельных элементов не достигают 200. На основании полученных данных делается заключение о перспективности замены ныне используемых в энергетическом и природоохранном секторах экономики России сильнокислотных катионитов на слабодиссоциирующие карбоксильные полиакрилатные.

Методом лазерной абляции получены нанослоистые пленки, образованные слоями халькогенидного стекла (GeSe2)30(Sb2Se3)30(AgI)40 и AgI. Толщина слоев имеет величину порядка 10 нм при общей толщине пленок 1 мкм. Проведены РФА и импедансная спектроскопия пленок в интервале температур от комнатной до 200 0С. Оба метода исследования показали, что при повышении температуры фазовый переход AgI β/γ→α происходит при 150-170оС, в то время как при понижении температуры переход α→β/γ наблюдается при 90-60оС. Таким образом, удалось расширить температурный интервал существования высокопроводящей модификации суперионного твердого электролита a-AgI в структуре, обеспечивающей сквозную проводимость по α−AgI.

содержащих полимерных композитов и возможности получения на их основе модифицированных электродов, чувствительных к гидразину. Водные дисперсии полимера поли-3,4-этилендиокситиофена (PEDOT), включающие полистиролсульфонатный полианион (PSS) и частицы металлического палладия получены путем окислительно-восстановительного взаимодействия ионов палладия с полимерной дисперсией. Изучено электрохимическое поведение композитных пленок PEDOT:PSS/Pd на подложках из стеклоуглерода в растворах фосфатного буфера рН=6.86. Показано, что на металлических включениях – частицах палладия в растворах фосфатного буфера на электроде наблюдается одна волна окисления гидразина, высота которой зависела от количества частиц палладия в пленке и концентрации гидразина. Изучены закономерности процесса окисления гидразина и продемонстрированы возможности использования полученного материала для создания вольтамперометрического сенсора на гидразин.

Методами хромато-масс-спектрометрии и модельных реакций установлено строение большинства компонентов тяжелой фракции высококипящих побочных продуктов производства 4,4-диметил-1,3-диоксана. Для ранее неописанных соединений предложены наиболее вероятные схемы их образования в реальном процессе.

Исследованы способы стабилизации и разложения водного пероксида водорода в присутствии гетерогенного титансиликалитного катализатора. Установлена зависимость между стабилизирующим действием добавки и кислотно-основных свойств среды. Выбран агент, проявляющий максимальное стабилизирующее действие. Предложена система для каталитического разложения пероксида водорода, определены параметры уравнения Аррениуса для разложения водного пероксида водорода.

Методом спектрофотометрии с применением в качестве хромогенного субстрата индофенилацетата in vitro исследована ингибирующая активность фосфорорганических соединений (ФОС) и карбаматов на ферменты класса гидролаз. В качестве объекта исследования выбраны трипсин лиофилизированный, полученный из поджелудочной железы крупного рогатого скота (КФ 3.4.21), и ацетилхолинэстераза (КФ 3.1.1.7.). С использованием полного факторного эксперимента оценена степень угнетения ферментов при комбинированном воздействии нескольких ингибиторов. Изучение кинетических закономерностей совместного воздействия фосфорорганических соединений и карбаматов на активность холинэстеразы и трипсина показало проявление синергизма

В работе исследованы свинецсодержащие фосфатные стекла, составы которых разделены на три серии: I – 10Al2O3 .20K2O .хPbO .(50-х)P2O5, х=5–35; II – 25K2O .12,5Al2O3 .62,5P2O, активированные PbO; III – 10Al2O3 .20K2O .20PbO .50P2O5, активированные Tb2O3 и Eu2O3 (0,1–0,6 мол.%). Струк- тура стекол I серии исследована с использованием спектроскопии комбинационного рассеяния и элект- ронной абсорбционной спектроскопии γ-облученных стекол, что позволяет определить номенкла- туру и состав структурных группировок. Изуче- ние спектров наведенного поглощения стекол II серии приводит к надежному идентификации по- лос наведенного поглощения исходной фосфат- ной матрицы. Анализ спектров наведенного оптического поглощения стекол модельного состава 10Al2O3 .20K2O .20PbO .50P2O5 в зависимости от концентрации электронных (Eu3+) и дырочных (Tb 3+) ловушек, а также длительности периода времени после снятия образцов с облучения позволяет приписать полосу поглощения, расположенную в области 720 нм электронным центрам окраски, в состав которых входит свинец, а также обнаружить явление пострадиационного переноса электронов с центра окраски, связанного со свинцом, на ионы ев- ропия с образованием центра Eu (3+)-.

Платиновые металлы в растворах галогенводородных кислот образуют комплексы с лигандами SnX3 -, GeX3 - (Х= F-, CI-, Br-). На характер связей M-Sn и M-Ge влияет природа ацидолигандов Х в SnX3 -, GeX3 -. По парамет- рам электронных(ЭСП) и γ-резонансных(119Sn) спектров установлено, что с ростом электроотрицательности Х перенос заряда с 5s2 и 4s2 орбиталей атомов Sn(II) и Ge(II) на металл увеличивается. Предположено, что в этом направлении увеличиваются σ-донорные свойства лигандов SnX3 -, GeX3 - и, соответственно, прочность биметаллических связей. При одинаковых условиях перенос заряда с атомов Ge(II) больше, чем с атомов Sn(II). Следовательно, M-Ge связи являются более прочными, чем M-Sn. Различие в электронных свойствах лигандов SnX3 -, GeX3 проявляется в реакциях замещения. С помощью ЭСП установлено, что ионы GeX3 - полностью замещают лиганды SnX3 - в M-Sn ком- плексах, а ионы SnX3 - не способны заместить лиганды GeX3 - в M-Ge соединениях. Ионы GeX3 - эффективно замещают тиомочевину, пиридин, аммиак, этилендиамин, дипиридил, фенантролини и другие лиганды в комплексах Pt(II), Pd(II). Ионы SnX3 - такой способностью не обладают. Эффективность ионов GeX3 - в роли входя- щих лигандов с ростом электроотрицательности Х повышается. Результаты, полученные при изучении реакций замещения, подтверждают сделанные ранее выводы о том, что связи M-Ge являются более прочными, чем M-Sn.

Реализация компетентностного подхода направлено на формирование обобщенных умений предметного характера. К ним относятся, например, умение решать и составлять задачи по химии, умение интерпретировать таблицы и диаграммы // Международная научно-практическая конференция. "Проблемы активизации познавательной деятельности в процессе формирования профессиональных компетенций". -Элиста, 2014., с. 21-24

Общекультурные и профессиональные компетенции требуют методических разработок по практической реализации междисциплинарных связей химии и математики // Фундаментальные и прикладные проблемы получения новых материалов: исследования, инновации и технологии. Материалы VIII международной научно-практической конференции. - Астрахань, 2014, 235-238

В статье рассматривается проблема внедрения вебинаров в многоуровневый образовательный процесс изучения естественно-научных дисциплин, а также в ходе освоения методики их преподавания в вузе // Вестник МГОУ, 2014, №4, с. 109-116

В статье рассматривается метод обучения химии в высших учебных заведениях // 22 International Conference on Chemical Education. ICCECRICE 2012 - ROME, ITALY 15-20 July 2012, p.557

Преобразование заданий, выполнение информационно взаимосвязанной системы заданий является отражение системных связей, присущих объекту познания//// Международная научно-практическая конференция "Миссия регионального университета в формировании культурно-образовательного пространства", 7-8 октября 2010 г. - 2011. - С. 58-60.

Современное профессиональное образование призвано выполнять главным образом не только функции передачи социального опыта и научных знаний, а создавать у студентов основы системного мышления как условия развития профессиональных компетенций // Актуальные проблемы химии и методики преподавания химии: материалы конференции. - Элиста, 2012. - С. 33-37.

Учебное пособие «Методика решения и составления химических задач» разработано для студентов – будущих преподавателей химии: бакалавров направления «Химия», а также для магистрантов профиля «Химическое образование» с учетов требований ФГОС ВПО по направлению подготовки 050100.68 «Педагогическое образование». Учебное пособие разработано с учетом развития профессиональных компетенций будущих учителей химии, может быть использовано на разных этапах многоуровневого химико-педагогического образования учителя химии.

Данное пособие является учебно-методическим, так как может быть использовано для дидактического обеспечения практических занятий студентов педагогических специальностей вузов. - Астрахань : Сорокин Роман Васильевич, 2013. - 119, [1] с. : табл., фот. цв. ; 20 см. - Библиогр.: с. 109-117.

Методические указания предназначены для магистрантов профиль подготовки "Химическое образование".

В методических указаниях раскрываются основные требования к подготовке, выполнению литературному оформлению и защите выпускной квалификационной работы магистра направления 050100.68 приводятся примеры постановки цели, задач, формулирования гипотезы и др. - Элиста : Калмыцкий государственный университет, 2013. - 32 с.

Пособие состоит из 4-х частей. В первой и второй частях представлен материал по теории методики обучения химии ( материал лекционных занятий и практических занятий по планированию уроков химии) . В третьей части пособия обобщен материал для лабораторных занятий по методике школьного химического эксперимента. В четвертой части включен фонд проверочных материалов по методике преподавания химии: тесты для текущей проверки знаний, вопросы для самостоятельной работы студентов, а также тематика рефератов и содержание итоговых контрольных работ. - Элиста : Издательство Калмыцкого университета, 2012. - 101 с.

Пособие состоит из 2 -х частей. В первой части представлен материал по природным ресурсам Калмыкии. Во второй части пособия обобщен и систематизирован материал по прикладным народным ремеслам в кочевом прошлом калмыцкого народа, отражающий вещественную сторону материальной культуры и быта калмыков. Разработанный материал может использоваться для классов этнокультурной направленности, на различных видах внеклассной работы и элективных курсах. В работе содержатся ресурсный материал и методики проведения эксперимента для внедрения регионального компонента в обучении химии. - Элиста : Издательство Калмыцкого университета, 2010. - 78 с.

Учитывая значимость раскрытия верного содержания фундаментальных понятий химии для формирования современной естественно-научной картины мира, авторы данного учебного пособия представили их взаимосвязанную систему, основываясь на комплексном анализе содержания лучших современных отечественных и зарубежных учебников по химии, изданных за последнее десятилетие.

В данной работе рассмотрено влияние состава электролита на коррозионную устойчивость гальванических оловянных покрытий //Актуальные проблемы химии и методики преподавания химии: материалы конференции. - Элиста, 2012. - С. 113-119

Анализ особенностей содержания форм и методов обучения химии студентов не химических направлений позволяет выявить те понятия, концепции и законы химии, которые способствуют наглядному и успешному освоению программы курса дисциплины// III Всероссийская научно-практическая конференция "Инновации в преподавании химии. . - Казань : Казанский ГУ, 2012. - С. 255-259.

Ключевой проблемой в повышении эффективности и качества учебного процесса является активизация познавательной деятельности учащихся. В статье даются аспекты методики активизации познавательного интереса//II Межрегиональная научно-практическая конференция с международным участием "Актуальные проблемы естественнонаучной подготовки педагогов", Астрахань, 8-9 нояб. 2011 г.

Анализ особенностей содержания, форм и методов обучения химии позволяет объяснить наглядно и доходчиво студентам нехимических специальностей понятия, концепции, законы химии. Использование методических подходов позволяет заинтересовать студентов предметом, увлечь теми или иными аспектами или приложениями химии//Международная научно-практическая конференция "Миссия регионального университета в формировании культурно-образовательного пространства", Элиста, 7-8 октября 2010 г.

Методические указания содержат программу курса, рекомендации по из учению дисциплины, задания для самостоятельной работы, тесты по основным разделам курса, требования к уровню усвоения учебного материала, распределение часов по видам занятий, темы лабораторных работ, календарный график учебного процесса, рейтинговую систему оценки знаний.

Методические указания содержат описания лабораторных работ и контрольные вопросы по основным разделам курса «Защита металлов от коррозии». Каждая лабораторная работа начинается с краткого теоретического введения. В приложении приведен справочный материал, методы обработки результатов эксперимента. Лабораторный практикум предназначен для студентов для студентов направления 020100.62«Химия» профили«Нефтехимия» и«Химия окружающей среды, химическая экспертиза и экологическая безопасность». - Элиста. 2013. – 39 С.