Chemistry & Chemical Technology. – 2012. – Vol. 6, No. 1

Permanent URI for this collectionhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/12198

The scientific-technical journal

It is the scientific-technical journal in English in Ukraine discussing actual problems of chemistry and chemical technology. Compared with other chemical journals Ch&ChT is publishing materials of both theoretical and practical values in such fields as analytical, general organic, physical and inorganic chemistry; chemistry of high molecular compounds; materials science and engineering; chemical kinetics and catalysis; technology of inorganic substances; technology of organic synthesis products; chemical technology of processing of combustible minerals; processes and apparatus of chemical and food productions; biotechnology and ecology.

Chemistry & Chemical Technology : [the scientific-technical journal] / Lviv Polytechnic National University ; editor-in-chief M. Bratychak. – Lviv : Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2012. – Volume 6, number 1. – 118, IV p. : ill.

Browse

Now showing 1 - 20 of 21

Association of complex ferrumcyanide anions with pinacyanol cation in aqueous solution
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2012) Larin, Vasil'; Shapovalov, Serghiy
The possibility of associates formation between complex ferrumcyanide anions [Fe(CN)6]3–, [Fe(CN)6]4– and cationic polymethine dye pinacyanol in aqueous solution has been investigated. Energetic characteristics and the structures of associates were determined and the influence of ionic surfactants on the associates has been considered. Встановлена можливість утворення асоціатів між ферумціанідними металокомплексними аніонами [Fe(CN)6]4–, [Fe(CN)6]3– і катіонним поліметиновим барвником пінаціанолом у водному розчині. Визначено енергетичні характеристики і будову асоціатів, розглянуто вплив на асоціати йонних ПАР.
Catalysis of ethylene oxychlorination into 1,2-dichlorethane in the presence of CuCl2/CuCl active centres on the surface of g-Al2O3
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2012) Kurta, Sergey
The structure of CuCl2, CuCl catalyst active centres on the surface of γ-Al2O3 has been investigated on the basis of X-ray diffraction analysis. The influence of the catalyst structure on the mechanism of ethylene oxidative chlorination has been determined. Using mass spectroscopy the difference in the structure of active centers and the mechanism of the deposited and impregnated types of CuCl2, CuCl/γ-Al2O3 catalysts in the process of ethylene oxidative chlorination into 1,2-dichlorethane has been studied. На основі рентгеноструктурного аналізу носія γ-Al2O3 і каталізатора CuCl2, CuCl на його поверхні, досліджена будова активних центрів. Показано вплив типу каталізатора на механізм процесу окислювального хлорування етилену. На основі даних мас-спектроскопічного аналізу вивчено різницю в будові активних центрів і механізмі роботи двох каталізаторів нанесеного й просоченого типу CuCl2, CuCl/γ-Al2O3, в процесі окислювального хлорування етилену в 1,2-дихлоретан.
Catalytic oxidation of ethylene glycol by dioxygen in alkaline medium. The new example of one-stage oxidative cleavage of C–C bond
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2012) Sakharov, Andrei; Sakharov, Pavel; Zaikov, Gennady
Reaction of low temperature oxidations of ethylene glycol (EG) by molecular oxygen in the presence of salts of bivalent copper and alkali both in water and in waterless solutions was investigated. It was found that at low (close to room) temperatures and in waterless solutions the basic product of EG oxidation is formic acid. Rise in the temperature from 290–315 K to 350–360 K or reaction flow in water-containing solutions leads to sharp change of reaction direction. EG in these conditions is oxidized with primary formation of glycolic acids salts. The change in the reaction direction is connected, apparently, with decrease in the stability of chelate complexes of Cu2+ ions with dianionic form of EG. The mechanism of glycolic acids formation includes, possibly, a stage of two-electronic reduction of О2 in the reaction of dioxygen with monoanionic forms of EG, coordinated on Cu2+ centers. Досліджено реакцію низькотемпературного окиснення етиленгліколю (ЕГ) киснем в присутності солей міді та лугу як у водних, так і безводних розчинах. Знайдено, що при низьких температурах (близьких до кімнатної) основним продуктом окиснення ЕГ є мурашина кислота. Підвищення температури від 290–315 К до 350–360 К або проведення реакції у водному середовищі призводить до різкої зміни напряму перебігу реакції. ЕГ за таких умов окиснюється з переважним утворенням солей гліколевої кислоти. Зміна напряму пов’язана, ймовірно, зі зниженням стабільності хелатних комплексів Сu2+ йонів з діаніонною формою ЕГ. Механізм утворення гліколевої кислоти включає, можливо, стадію двоелектронного відновлення О2 в реакції кисню з моноаніонною формою ЕГ, координованою на Сu2+ центрах.
Chemical modification of ED-24 epoxy resin by adipic acid
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2012) Bratychak, Micael; Astakhova, Olena; Mykhailiv, Olena; Stryzhachuk, Alina; Shyshchak, Olena
The possibility of epoxy resin carboxyontaining derivative (CDER) obtaining has been studied on the basis of dianic epoxy resin ED-24 and adipic acid (AA). The synthesized CDER contains epoxy and carboxy groups at the same time. Used catalysts were benzyltriethylammonium chloride (BTEACh); 1,4-diazobicyclo[2,2,2] octane; N,N-dimethylaminopyridine; 18-Crown-6, potassium hydroxide, triethylamine and 18-Crown-6+ZnCl2 catalytic system. The effect of the catalyst nature and amount, reagents ratio, process temperature and time on the reaction proceeding between ED-24 and AA has been determined. The structure of CDER synthesized in the presence of BTEACh and its characterics were confirmed by IR-spectroscopy. Using industrial dianic epoxy resin ED-20 the cross-linking of polymeric composites containing 10, 20 and 30 mass parts of CDER has been investigated at 413 K in the presence of polyethylenepolyamine. Вивчена можливість одержання на основі діанової епоксидної смоли ЕД-24 і адипінової кислоти (АК) карбоксилвмісної похідної епоксидної смоли (КПЕС), яка одночасно містить вільну епоксидну і карбоксильну групу. Встановлено вплив природи та кількості каталізатора, зокрема бензилтриетиламонію хлористого (БТЕАХ), 1,4-діазобіцикло[2,2,2]октану, N,N-диметиламінопіридину, 18-Краун-6, гідроксиду калію, триетиламіну та каталітичної системи 18-Краун-6+ZnCl2, співвідношення реагуючих речовин, температури і тривалості реакції на протікання реакції між ЕД-24 та АК. КПЕС синтезована в присутності як каталізатор БТЕАХ та охарактеризована. ІЧ-спектроскопічними дослідженнями підтверджена структура КПЕС. З використанням промислової діанової епоксидної смоли ЕД-20 вивчено при 413 К структурування у присутності поліетиленполіаміну полімерних сумішей, що містять 10, 20 і 30 мас.част. КПЕС.
Enthalpies of mixing methylmethacrylate with some organic solvents
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2012) Serheyev, Valentyn
Using a calorimetric method enthalpies of mixing of the binary systems of methylmethacrylate with acetonitryle, hexane, benzene, 1,2-diclorethane, and acetic acid at 293 K and atmospheric pressure have been measured. The concentration dependences of enthalpies of mixing were correlated by polynomials. Калориметричним методом визначені ентальпії змішування бінарних систем, утворених метилметакрилатом з гексаном, бензеном, ацетонітрилом, 1,2-дихлоретаном і оцтовою кислотою при 293 К та атмосферному тиску. Концентраційні залежності ентальпії змішування апроксимовані степеневими поліномами.
Influence of coke quenching method on its reactivity
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2012) Gusak, Vladimir; Drozdnik, Igor; Shmalko, Vladimir; Kaftan, Yuriy
The results of investigation for the influence of the coke quenching method on the coke reactivity were shown. Using thermogravimetry and scanning electron microscopy significant differences of the porous structure and peculiarities of the structure of coke carbon, which forms the pores walls in both wet and dry quenching coke, were discovered. It was established that higher reactivity of wet quenching coke is due to its higher porosity (60 % higher than that of dry quenching coke). Приведені результати дослідження впливу способу гасіння на реакційну здатність коксу. За допомогою методів термогравіметрії та скануючої електронної мікроскопії виявлено суттєві відмінності в пористій структурі та особливості структури коксового вуглецю, який утворює стінки пор в коксі мокрого та сухого гасіння. Встановлено, що вища реакційна здатність коксу мокрого гасіння зумовлена, насамперед, вищою пористістю (на 60 % вище, ніж у коксу сухого гасіння).
Inhibitory efficiency of antioxidant and phospholipid mixtures under the different oxidation extent of methyl oleate
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2012) Mazaletskaya, Lidiya; Sheludchenko, Nataliya; Shishkina, Lydmila
Results of investigations of the phospholipids (PL) and hydroperoxide influence on the antioxidant action efficiency of the synthetic phenolic antioxidants (InH) –2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol (BHT), 4-methoxyphenol (MOP), 4-tert-butylphenol; natural InH –α-tocopherol (TP), quercetin (Q) and dihydroquercetin (QH2) and hydrated quinoline – 2,2,4-trimethyl-6-ethoxy- 1,2-dihydroquinoline (ethoxyquin, EQ), performed by the model of the initiated oxidation of methyl oleate are generalized. It is established that the PL additives lead to both an increase of the oxidation rate within the induction period (Wτ ) and an alteration of the induction period duration (τ). According to the increase in Wτ for mixtures with PL studied InH is graded by the following sequence: QH2 > Q > EQ > TP > MOP > BHT, that is conformed by the differential UV spectroscopy data. The value of τincreases in the presence of PL for TP, MOP and EQ, it is unchangeable for BHT and substantially decreases for QH2 and Q. Reasons leading to an alteration of the InH efficiency in the PL presence are discussed. Приведено результати досліджень стосовно впливу фосфоліпідів (ФЛ) на ефективність антиокиснювальної дії синетитчних фенольних антиоксидантів (InH) – йонолу, 4-метоксифенолу (МОФ), 4-трет-бутилфенолу; природних InH–α-токоферолу (ТФ), кверцетину (Q), дигідрокверцетину (QH2) і гідрованого хіноліну – 2,2,4-триметил-6-етокси-1,2-дигідрохіноліну (ЕХ) на моделі ініційованого окиснення метилолеату. Встановлено, що додавання ФЛ призводить як до збільшення швидкості окиснення всередині періоду індукції (Wτ), так і до зміни величини періоду індукції (τ). У відповідності до збільшення Wτ для сумішей з ФЛ вивчені InH розташовано в наступній послідовності: QH2 > Q > ЕХ> ТФ> МОФ> йонол, яка підтверджена даними диференційної УФ-спектроскопії. Величина τ збільшується в присутності ФЛ для ТФ, МОФ і ЕХ, не змінюється для йонолу і суттєво зменшується для QH2 і Q. Розглянуто причини, які призводять до зміни ефективності InH в присутності ФЛ.
Joint reuse of post-consumer polyolefines and ground tire rubber for thermoplastic elastomers production. Mechanical performance, thermal and radiation stability
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2012) Grigoryeva, Olga; Starostenko, Olga; Fainleib, Alexander; Martínez-Barrera, Gonzalo; Saiter, Jean-Mark; Youssef, Boulos
The effect of the irradiation (g-rays or electron beam) on structure-property relationships for the high performance thermoplastic elastomers (TPEs) obtained as a result of dynamic vulcanization of the blends of recycled high-density polyethylene (HDPE), ethylene/propylene/ diene monomer (EPDM) rubber, and ground tire rubber (GTR, pre-treated with Bitumen), has been investigated. Bitumen was used as a multifunctional agent providing partial devulcanization of GTR (during GTR pre-treatment) as plasticiser and to improve adhesion between the GTR particles and surrounding thermoplastic matrix. The structure-property relationships of individual components, initial TPEs and TPEs irradiated by various doses of g-rays or e-beam were studied using Thermogravimetric Analysis (TGA), Transmission Optical Microscopy technique, Size Exclusion Chromatography (SEC), Elementary Analysis methods, mechanical testing, etc. It was established that irradiation treatment of the studied TPEs provided significant increasing in gel fraction content. Nevertheless, a substantial decrease in gel fraction content was achieved by using a-Tocopherol (Vitamin E) as antioxidant in the TPE recipe. It was found that γ-irradiation treatment of HDPE/EPDM/GTR based TPEs resulted in improvement of the tensile properties thereof. Досліджено вплив опромінення (g-променів або прискорених електронів) на взаємозв’язок структура- властивості для термоеластопластів (ТЕП), отриманих динамічною вулканізацією сумішей вторинного поліетилену низького тиску (ПЕНТ), потрійного кополімеру етилен/пропилен/дієновий мономер (ЕПДМ) та подрібненої шинної гуми (ПШГ), модифікованої бітумом. Бітум використовували як мультифункціональний агент, який забезпечує, одночасно, часткову девулканізацію ПШГ, діє як пластифікатор та підсилювач адгезії між частинками ПШГ і термопластичною матрицею. Структуру та властивості індивідуальних компонентів, а також вихідних ТЕП та ТЕП, опромінених різними дозами g-променів або прискореними електронами, досліджували методами термогравіметричного аналізу, оптичної мікроскопії, гель-проникною хроматографією, елементним аналізом. Проведені фізико-механічні випробування сумішей. Встановлено, що радіаційне оброблення досліджуваних ТЕП призводить до суттєвого підвищення вмісту гель-фракції. Водночас, використання в рецептурі ТЕП антиоксиданту Вітаміну Е сприяє зниженню вмісту гель фракції в зразках. Визначено, що оброблення g-променями ТЕП складу ПЕНТ/ЕПДМ/ПШГ призводить до підвищення міцності на розривання. Зафіксовано позитивний вплив антиоксиданту на показники міцності на розрив ТЕП, опромінених прискореними електронами. Усі опромінені ТЕП демонструють термостійкість, аналогічну базовим неопроміненим ТЕП в температурному діапазоні до ~593 K. Встановлено деяке підвищення термоокиснювальної стабільності опромінених зразків ТЕП різних рецептур в температурному діапазоні від 593 до 823 K.
Mechanism of catalytic alkylation of 2,6-di-tert-butylphenol by methyl acrylate
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2012) Volod´kin, Alexander; Zaikov, Gennady
The determining factor of the reaction of 2,6-di-tert-butylphenol with alkaline metal hydroxides is temperature, depending on which two types of potassium or sodium 2,6-di-tert-butyl phenoxides are formed with different catalytic activity in the alkylation of 2,6-di-tert-butylphenol with methyl acrylate. More active forms of 2,6-But2C6H3OK or 2,6-But2C6H3ONa are synthesized at temperatures higher than 433 K and represent predominantly monomers of 2,6-di-tert-butyl phenoxides producing dimers on cooling. Показано, що температура є вирішальним чинником реакції взаємодії 2,6-ді-трет.-бутилфенолу з гідроксидами лужних металів, залежно від якої утворюються два типикалієвих або натрієвих 2,6-ді-трет.-бутил фенолоксидів з різною каталітичною активністю. Синтезовано більш активні форми 2,6-But 2C6H3OK або 2,6-But2C6H3ONa при температурах, вищих за 433 К, і це, головним чином, мономери 2,6-ді-трет.-бутилфеноксидів, які утворюють димери при охолодженні.
Optimization of oxidation desulphurization of power-generating coal
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2012) Pysh’yev, Serhiy; Bilushchak, Halyna; Gunka, Volodymyr
An experimental statistic model of powergenerating coal oxidative desulphurization has been developed and its adequacy has been proved. On the basis of the proposed model the desulphurization optimal conditions for three samples of power-generating coal were determined. The low-sulphur solid fuel with the content of general sulphur of 1.0–1.5 mas % was obtained under established optimal conditions. Створено експериментально-статистичну модель процесу оксидаційного знесірчування кам'яного енергетичного вугілля та доведено її адекватність. З використанням запропонованої моделі знайдено оптимальні умови проведення знесірчування трьох зразків кам'яного енергетичного вугілля. Проведення процесу за цих оптимальних умов дозволило отримати низькосірчисте тверде паливо (вміст загальної сірки не перевищував 1.0-1.5% мас.).
Oxidation of unsaturated aldehydes by hydrogen peroxide in alcohols medium
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2012) Pikh, Zoryan; Ivasiv, Volodymyr
Kinetic regularities of α-ethylacrolein and crotonic aldehyde oxidation in methanol, allyl alcohol and glycidol were studied. Rate constants of hydrogen peroxide consumption and rate constants of unsaturated acid and its ester accumulation for both aldehydes in different alcohols at various catalyst concentrations and temperatures were calculated. The reaction activation parameters were also calculated. Dependences of ester/acid ratio on the reaction conditions were ascertained. Dependence of the reaction rate and the reaction products composition on aldehyde and alcohol structures was shown. Data of the reaction products composition dependence on the reaction conditions conform to the reaction kinetic parameters. Вивчено кінетичні закономірності реакції окиснення a-етилакролеїну та кротонового альдегіду в метанолі, аліловому спирті та гліцидолі. Обчислені константи швидкостей витрати пероксиду водню і нагромадження ненасиченої кислоти і її естеру для обох альдегідів в різних спиртах при різних концентраціях каталізатора і температурах та обчислені активаційні параметри реакції.
Professor Eduard Rozantsev. Sixty years in science
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2012) Zaikov, Gennady; Loshadkin, Dmitry
Pulp obtaining from corn stalks
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2012) Barbash, Valerii; Trembus, Irina; Nagorna, Julia
The influence of basic technological parameters of the organosolvent delignification of corn stalks process on the pulps quality has been investigated. The adequate regression equations of the process of obtaining pulps using the method of full factorial experiment have been obtained. The optimal values of technological parameters of organosolvent delignification of corn stalks have been calculated. The possibility of bleaching the organosolvent pulp obtained from corn stalks by hydrogen peroxide without the use of chlorine compounds to whitenees more than 80 % has been proved by the experiments. Досліджено вплив основних технологічних параметрів процесу органосольвентної делігніфікації стебел кукурузи на показники якості волокнистих напівфабрикатів. Отримано адекватні рівняння регресії процесу одержання волокнистих напівфабрикатів з використанням методу повного факторного експерименту, які використано для розрахунку оптимальних значень технологічних параметрів. Експериментально доведено можливість вибілювання органосольвентної целюлози із стебел кукурудзи пероксидом водню до білості більше 80% без використання сполук хлору.
Regularities of films forming on the basis of polyamide-polyvinylpyrrolidone mixtures
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2012) Suberlyak, Oleh; Baran, Nataliya; Gnatowski, Adam; Jaruga, Tomash; Melnyk, Yuriy
Modification of polyamide-6 by polyvinylpyrrolidone with molecular mass of 12000±2000 has been carried out using their mixing in formic acid solution followed by solvent evaporation. The possibility of films permolecular structure control, physico-mechnical and thermophysical properties by treatment conditions after their formation has been established. У роботі проведено модифікацію поліаміду-6 полівінілпіролідоном із молекулярною масою 12000±2000 методом змішування їх у мурашинокислому розчині з наступним упарюванням розчинника. Встановлена можливість регулювання надмолекулярної структури, фізико-механічних і теплофізичних властивостей плівок від умов їх обробки після формування.
Study of a continuous process of glycerolysis of rapeseed oil with the solid base catalysts
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2012) Brei, Volodymyr; Starukh, Galyna; Levytska, Svitlana; Shistka, Dmytro
Glycerolysis of rapeseed oil over several solid bases using fixed bed flow reactor has been studied. It was found that Mg-Al hydrotalcite and Al2O3 supported CaO–ZnO demonstrate high activity in this reaction. The yield of monoglycerides reaches 70 % with 96 % oil conversion at 513 K. It was shown that pores size of a catalyst is an important factor of intensification of the glycerolysis process. It was found that turpentine additive decreases the reaction temperature due to higher solubility of glycerol in oil. Досліджено процес гліцеролізу ріпакової олії на твердих основних каталізаторах в проточному реакторі зі стаціонарним шаром каталізатора. Знайдено, що Mg-Al-гідроталькіт і CaO-ZnO/Al2O3 проявляють високу активність в цій реакції. Вихід моногліцеридів досягає 70 % при 96 % конверсії олії за 513 K. Показано, що розмір пор каталізатора є важливим фактором в процесі гліцеролізу. Знайдено, що додавання скипидару дозволяє знизити температуру реакції завдяки збільшенню розчинності гліцерину в олії.
The analysis of changes of relaxation parameters of polyethylene during their measurement
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2012) Komova, Ninel; Zaikov, Gennady
Low density polyethylene (LDPE) has been studied by dynamic mechanical analysis (DMA) under monoaxial compression. Particular attention was paid to the loss tangent and to dissipation of mechanical energy by internal friction. In this connection it is necessary to take into account the temperature-time conditions of the experiment or introduce appropriate amendments to the results obtained. Встановлено, що при дослідженні таких релаксаційних характеристик як тангенс кута механічних втрат і дисипація механічної енергії як наслідок внутрішнього тертя в процесі періодичної дії одноосної напруги стискування на зразок полімеру в пружнопластичному стані відбуваються зміни цих характеристик. Необхідно враховувати температурно-часові умови проведення експерименту або вводити відповідні поправки в отримані результати. На основі принципу температурно-часової суперпозиції запропоновані оціночні залежності зміни часу релаксації поліетилену від тривалості дії періодичного навантаження, які задовільно узгоджуються з експериментальними даними.
The behaviour features of polymer nanocomposites filled with calcium carbonate
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2012) Kozlov, Georgiy; Aphashagova, Zarema; Malamatov, Akhmed; Zaikov, Gennady
The most typical behaviour features of polymer nanocomposites filled with dispersed calcium carbonate were considered. The quantitative analysis was carried out within the frameworks of structural model: the cluster model of polymers amorphous state structure and fractal analysis. It has been shown that all changes of the considered nanocomposites properties were defined by polymeric matrix structure variations, which are due to nanofiller introduction. Розглянуті найбільш типові особливості поведінки полімерних нанокомпозитів наповнених дисперсним карбонатом кальцію. Проведено кількісний аналіз в рамках структурної моделі: кластерна модель аморфної структури полімерів і фрактальний аналіз. Показано, що всі зміни у властивостях розглянутих нанокомпозитів визначені зміною структури полімерної матриці через введення нанонаповнювача.
The peculiarities of diffraction by non-chiral nanotubes
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2012) Figovsky, Oleg; Pashin, Dmitry; Nasyrov, Ilgiz; Khalitov, Zufar; Valeeva, Diana
The quantitative theory of diffraction by azimuthally ordered circular nanotubes of any chemical composition is offered. The pseudoorthogonality effect, earlier found out experimentally, is considered. The obtained results are compared with X-ray diffraction patterns of oriented preparations of chrysotile nanotubes. Запропоновано кількісну теорію дифракції будь-якої хімічної композиції на азимутально впорядкованих кругових нанотрубках. Розглянуто псевдоортогональний ефект, знайдений експериментально нами раніше. Проведено порівняння отриманих результатів з рентгенодифракційними моделями орієнтованих препаратів хризотилових нанотрубок.
The VII International application-oriented scientific conference “New polymer composites”
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2012) Khashirova, Svetlana; Zaikov, Gennady
Theoretical model of compounds release from capsulated particles and its experimental check
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2012) Nagursky, Oleg; Gumnitsky, Yaroslav
Mathematical model of solid phase diffusive release during dissolving of capsulated spherical particle has been developed. The adequacy of the model to experimental data obtained for different compounds has been checked. Наведена теоретична розробка математичної моделі дифузійного вивільнення твердої фази в процесі розчинення капсульованої частинки кулястої форми. Проведена перевірка адекватності моделі експериментальним даним, отриманих для різних речовин.