Главная – Журналы – Химия в интересах устойчивого развития 2008 номер 2

Изучена сорбция катионов Cu²⁺ и Zn²⁺ из модельных растворов гуминовыми кислотами, выделенными из окисленных бурых углей Гусиноозерского месторождения. Рассмотрено влияние величины рН на извлечение ионов Cu²⁺, построены изотермы сорбции ионов Cu²⁺ и Zn²⁺. На основе уравнения изотермы Лэнгмюра рассчитаны максимальные сорбционные обменные емкости гуминовых кислот.

Методами рентгенофазового, химического, термического и спектрального анализов, ЭПР- и ИК-спектроскопии исследованы физико-химические особенности природных глин, рассмотрена природа их лечебных свойств. Проанализирован состав макро- и микропримесей в глинах. Лечебные свойства глин определяются наличием в них практически всех необходимых для нормального функционирования живого организма элементов и сорбционными особенностями, обусловленными спецификой кристаллической структуры. Методом ЭПР определена форма вхождения некоторых микропримесей (Mn²⁺, Fe³⁺, V⁴⁺) и парамагнитные центры (ПЦ) радиационной природы. Интенсивность ПЦ коррелирует с содержанием в образцах ионов-актиноидов U и Th. На основании данных ЭПР-спектров установлено, что голубой цвет глин обусловлен примесью ионов V⁴⁺ в форме ванадила VO²⁺. Содержание микроэлементов ванадия, бора и хрома в голубых каолиновых глинах в 10–15 раз выше по сравнению с образцами глин другой окраски. Отмечена важная роль комплексного воздействия макро- и микроэлементов (кремний – бор, ванадий – хром, марганец и т. д.) на ферменты и гормоны в различных органах, а также наличие такого сочетания элементов в голубых глинах.

Впервые на Байкальской природной территории (БПТ) проведено определение полициклических ароматических углеводородов (ПАУ), аккумулированных в хвое сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.). Установлено, что на индустриальных и урбанизированных территориях БПТ уровень накопления ПАУ в хвое достигает 1800 нг/г, а в фоновых районах БПТ он не превышает 20–60 нг/г. Состав аккумулированных ПАУ включает приоритетный ряд органических загрязнителей данного класса. Исследование хвои разного возраста показало, что хвоя второго года жизни может служить адекватным биоиндикатором загрязнения атмосферы. Уровни накопления ПАУ в хвое сосны свидетельствуют о локальном характере загрязнения атмосферы в южной части БПТ, а также о незначительном, сопоставимом с фоновым уровнем, вкладе регионального переноса данных поллютантов в загрязнение побережья Байкала. Сопоставление содержания ПАУ в хвое со степенью угнетения сосновых древостоев позволяет предположить наличие фитотоксического эффекта этих поллютантов.

Исследованы процессы кристаллизации одноводного оксалата кальция из водных растворов и влияние аминокислот на эти процессы. Показано, что аминокислоты ингибируют рост кристаллов изучаемых соединений, причем ингибирующий эффект аминокислоты зависит от ее строения и возрастает с увеличением ее концентрации. На кристаллизацию одноводного оксалата кальция ингибирующий эффект также оказывают ионы магния при концентрации, соответствующей физиологическому раствору (моча). Показано, что присутствие в растворе кристаллов гидроксилапатита инициирует процесс кристаллизации одноводного оксалата кальция.

Изучено содержание йода в абиотических компонентах и растениях ландшафтов Забайкалья. Выявлена низкая обеспеченность йодом почвообразующих пород, природных вод, почв и растений. Исследована возможность обогащения йодом растений путем внесения йодных микроудобрений.

Методами рентгенофазового анализа, термогравиметрии, ИК-спектроскопии и химического анализа исследовано взаимодействие тригидрата нитрата оксогидроксовисмута (III) с растворами галловой кислоты. Исследовано влияние температуры и pH среды на скорость обмена нитрат-ионов на галлат-ионы. Определены условия образования тригидрата оксогаллата висмута состава C₆H₂(OH)₃COOBiO * 3H₂O. Показана целесообразность синтеза оксогаллата висмута высокой чистоты взаимодействием тригидрата нитрата оксогидроксовисмута (III) с раствором галловой кислоты.

Предложен комбинированный метод деградации хлорфенолов в проточном фотореакторе с использованием УФ XeBr* эксилампы (283 нм) и последующей обработки продуктов фотолиза микроорганизмом-деструктором Bacillus cereus, выделенным из пруда-аэратора Байкальского целлюлозно-бумажного комбината. Максимальная эффективность разложения хлорфенолов составляет 95 %, при этом достигается утилизация основных продуктов фотолиза.

Исследованы реакции CH₃NH₂HCl c MBH₄ (M = Li, Na, K), протекающие в процессе механической активации смесей кристаллических веществ в вакуумной шаровой вибрационной мельнице. Установлено, что поэтапный пиролиз продуктов реакции при 100 °С, а затем при 250 °С приводит к образованию N-триметилборазина, (CH₃NBH)₃. Максимальные выходы N-триметилборазина при использовании LiBH₄, NaBH₄ и KBH₄ составляют 60, 34 и 36 % соответственно. Определены температура плавления, давление насыщенного пара, плотность, показатель преломления N-триметилборазина, приведен ИК-спектр.

Изучен жирно-кислотный состав жира сурка сибирского Marmota Sibirica (тарбагана), определены основные физико-химические показатели. Идентифицировано 36 жирных кислот, около 90 % из которых составляют пальмитиновая, олеиновая, линолевая и линоленовая кислоты. Проведен сравнительный анализ состава подкожного, полостного и бурого жиров тарбагана. Установлено, что для изученных видов жира состав кислот варьирует, при этом наибольшие различия в концентрации насыщенных кислот характерны для бурого жира. Необычно высокая для наземных видов животных степень ненасыщенности жира сурка сибирского обусловливает биологическую активность жира.

Изучено влияние газофазного озонирования на изменение химического состава твердых горючих ископаемых различного генетического типа и петрографического состава буроугольной стадии зрелости и продуктов их щелочного гидролиза. Установлено, что направления озонолитических превращений органического вещества, а также выход и компонентный состав продуктов щелочной экстракции углей определяются особенностями их молекулярной организации. Реакционная активность горючих ископаемых по отношению к озону возрастает с ростом их атомного отношения Н/С.

Методом мезомоделирования установлено, что вариации рН, добавок растворенных органических веществ и гербицида в загрязненных природных водах оказывают значительное влияние на распределение Cu, Pb и Cd между водной фазой и взвешенными веществами. Изменения этих параметров отражаются на скорости вывода указанных тяжелых металлов в донные отложения. Так, при пониженных pH и концентрациях растворенных органических веществ и наличии компонентов гербицида в воде скорость вывода Cu, Pb и Cd в донные отложения уменьшается. Сделано предположение о том, что такое распределение зависит от состояния тяжелых металлов в водной фазе.

The porous properties of silica prepared from heat-treated Transvaal vermiculite (South Africa) by acid leaching were determined. The effect of temperature on the destruction of the crystal structure of the vermiculite was determined, leading to the adoption of heating conditions of 600 °C for 2 h which produce a fully amorphous sample. The heat-treated samples were leached with 2 M hydrochloric acid at 80 °C for 0.5, 2 and 8 h and their porous properties were characterized by measuring their specific surface areas and pore volumes. The highest surface area and pore volume (559 m²/g and 0.51 ml/g) was obtained for the sample leached for 8 h. Thermal amorphisation of vermiculite exerts a negative influence on the porous properties of the mineral.

Проведена пространственно-временная оценка уровня загрязнения атмосферы Алтая ртутью по данным послойного анализа высокогорного ледникового керна, отобранного совместной российско-швейцарской экспедицией в 2001 г. в седловине горы Белухи Алтайского горного массива (Катунский хребет, Республика Алтай). Полученные результаты показали, что содержание ртути в ледниковых слоях, сформированных в индустриальное время, изменяется в пределах 0.2–6.3 нг/кг и сопоставимо с уровнем ртути для других высокогорных ледников Северного полушария. Данные послойного анализа ледникового керна за период с 1940 по 2001 гг. свидетельствуют о том, что крупный локальный источник ртути – Акташский ртутный комбинат – не оказывает значимого влияния на загрязнение атмосферы Западного Алтая. Предложена методика расчета количественной оценки региональной составляющей ртутного загрязнения территории. Установлено, что вклад региональной составляющей почти в 3.5 раза превышает вклад глобальной составляющей в общий современный уровень загрязнения ртутью атмосферы Алтайского (Центрально-Азиатского) региона. Сделано заключение, что на региональном уровне основными источниками ртутного загрязнения атмосферы северо-западной части территории Алтая могут выступать Алтае-Саянская ртутная провинция и промышленные металлургические центры Восточного Казахстана.

Термодинамическими расчетами и экспериментально показана принципиальная возможность одностадийной переработки ильменитового концентрата в искусственный рутил товарного качества. Метод основан на селективной хлоридовозгонке железа и примесей магния, хрома, марганца, серы, ванадия хлором без использования восстановителя. Для высокотитанистого титаномагнетитового концентрата показана возможность экстрагирования ванадия без восстановительной плавки и без потери титана и других целевых компонентов концентрата, которые далее можно выделить восстановительным хлорированием. Установлено, что основная масса железа и ванадия извлекается из титановых концентратов за 10 мин при температуре 1373 K и атмосферном давлении.

На примере тяжелых, высоковязких нефтей месторождений Усинское и Ляохэ изучены основные тенденции изменения их состава и свойств при термолизе в лабораторных условиях. Эксперименты проводились в автоклаве периодического действия в интервале температур 200–350 °С с добавлением воды и внесением минеральной добавки для изучения характера влияния нефтеносной породы. Продукты термолиза представлены газами, нерастворимыми продуктами карбонизации, преобразованной нефтью. Обнаружено, что в жидких продуктах термолиза содержание азота, серы отличается от такового для исходных нефтей, повышается содержание асфальтенов, уменьшается доля смол и масел.
В составе продуктов акватермолиза возрастает доля азотистых оснований, ароматических и кислородсодержащих структурных фрагментов, появляются амиды. Существенно изменяются удельный показатель поглощения нефтей и их фракций при длине волны 500 нм, а также индивидуальный состав алканов и нафталинов. Тенденции изменения основных параметров состава при акватермолизе усинской нефти и нефти месторождения Ляохэ прямо противоположны. Влияние минеральной добавки на результаты термолиза проявляется только на уровне выхода жидких продуктов, их элементного, группового и функционального (по данным ИК-спектров) составов и незаметно на уровне структурно-группового и индивидуального составов идентифицированных в маслах соединений.