Chemistry & Chemical Technology. – 2011. – Vol. 5, No. 4

Permanent URI for this collectionhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/12052

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, 2011. – Volume 5, number 4. – P. 363–472, XII : ill.

Browse

Now showing 1 - 20 of 20

140 years of activity and technological development of the nitroerg company
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2011) Stanik, Winicjusz
Influence of chemical treatment on sodium clay for obtaining polypropylene nanocomposites
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2011) Marques, Maria; Jeferson, Rosa; Cruz, Kamilla
Commercial clay was chemically treated with aluminum alkyl to prepare a Ziegler-Natta pro-catalyst containing MgCl2 and clay (as inert support) for the synthesis of polypropylene nanocomposites by in situ polymerization technique. The performance of this catalyst was compared with a reference one (catalyst prepared without clay), as well as with another one, composition of which presents the same clay content, without prior chemical treatment. Propylene polymerizations were performed varying the amount of external donor in the reaction medium in order to evaluate the response of catalysts toward increase in isospecificity. Properties of the polymeric materials obtained employing those catalysts were also compared. The results showed a marked reduction in activity of both bisupported catalysts in comparison with that of the reference system, and a slight reduction in polypropylene melting temperature. The melt flow index of polymers obtained with the treated clay was notably higher than those synthesized with the untreated clay. Therefore, the treated clay caused the production of PP with a lower molar mass. On the other hand, the clays showed an increase of the d-spacing and irregular stacking of the lamellas in the bisupported catalyst and also in the produced PP/clay nanocomposites, especially when using the chemically treated clay. Промислову глину було хімічно оброблено алкілалюмінієм для приготування про-каталізатора Циглера-Натта, що містить MgCl2 і глину (як інертний носій), для синтезу поліпропіленових нанокомпозитів внаслідок полімеризації in situ. Проведено порівняння ефективності синтезованого каталізатора з еталонним (каталізатора без глини), а також з каталізатором, який містить глину, але не пройшов хімічного оброблення. Для оцінювання реакції каталізаторів на збільшення ізоспецифіки проведено полімеризацію пропілену, змінюючи кількість зовнішніх донорів в реакційному середовищі. Зроблено порівняння властивостей полімерних матеріалів, отриманих при застосуванні цих каталізаторів. Встановлено помітне зниження активності обох каталізаторів на бі-носії у порівнянні з еталонною системою, і невелике зниження температури плавлення поліпропілену (ПП). Показано, що показник плинності розплаву полімерів, отриманих при обробленні глини, помітно вищий у порівнянні з полімерами, синтезованими за допомогою необробленої глини. Показано, що оброблення глини призводить до одержання ПП з нижчою молекулярною масою. Показано збільшення d-відстані і нерегулярного укладання пластинок в каталізаторі на бі-носії, а також в одержаних нанокомпозитах ПП/глина, особливо при використанні хімічно обробленої глини.
α-unsaturated acids in Diels-Alder reaction
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2011) Fedevych, Maria
The effect of reagents molar ratio and temperature, the amount of toluene as solvent and pyrogallol as inhibitor on the yield of alkylcyclohexene acids has been established at their production via Diels-Alder reaction using 2,3-dimethylbuta-1,3-diene and alkylacrylic acids. The structure and physico-chemical characteristics of the synthesized compounds have been determined. Досліджено вплив природи і кількості розчинника та інгібітора, молярного співвідношення реагентів і температури на вихід алкілциклогексенових кислот при одержанні їх за реакцією Дільса-Альдера, виходячи з 2,3-диметил-бута-1,3-дієну і алкілакрилових кислот. Встановлено будову та фізико-хімічні характеристики синтезованих речовин.
Adsorption properties of low-bandgap solids
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2011) Nikolenko, Mykola; Kostynyuk, Andry; Kalashnikov, Jury
Adsorption of aromatic and heterocyclic compounds from aqueous solutions on Mn(III), Pb(IV), V(V) oxides and activated carbon under static conditions has been studied. The energies of occupied and unoccupied orbitals have been used as correlation parameters between the electronic and adsorptive properties of organic molecules. Frontier-controlled adsorptive mechanism is postulated for interpretation of the observed correlations for the specific adsorption of organic compounds on low-bandgap adsorbents. Вивчена адсорбція ароматичних і гетероциклічних сполук з водних розчинів на оксидах Mn(III), Pb(IV), V(V) та активованому вугіллі за статичних умов. Енергії зайнятих і вільних орбіталей використані як параметри кореляції між електронними і адсорбційними властивостями органічних молекул. На основі моделі орбітально-контрольованої адсорбції надано пояснення спостережуваним кореляціям для специфічної адсорбції органічних сполук на вузькозонних адсорбентах.
Obtaining of functional surface active monomers based on tert-butylperoxy-6-hydroxyhexanoate
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2011) Borzenkov, Mykola; Dolynska, Larysa; Kochubei, Viktoria; Nadashkevich, Zoriana; Hevus, Orest
The interaction of e-caprolactone with tertbutylhydroperoxide led to tert-butylperoxyhexanoate. Peroxymaleinate has been obtained by the reaction of tert-butylperoxyhexanoate with a maleic anhydride. Functional monomers have been synthesized by reactions of peroxymaleinate with propansultone and polyethylene glycol (PEG). The obtained compounds exhibit surface active properties, reducing a surface tension at the water-air interface. При взаємодії e-капролактону з трет-бутилгідропероксидом одержано трет-бутилперокси-6-гідро-ксигексаноат, реакцією якого з малеїновим ангідридом синтезовано пероксидовмісний малеїнат. Взаємодією останнього з пропансультоном і поліетиленгліколем отримано функціональні мономери. Отримані речовини є типовими ПАР і знижують поверхневий натяг на межі вода–повітря.
Photodegradation of pharmaceuticals studied with UV irradiation and differential scanning calorimetry
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2011) Menard, Kevin; Brostow, Witold; Menard, Noah
Given rapidly increasing concerns about photodegradation of pharmaceuticals, we have applied accurate methods to quantitatively evaluate the drug photostability. The drugs studied were nifedrine, acetylsalicylic acid, acetaminophen, cetirizine, and pantoprazole. UV energy striking a target has been determined by using graphite. Runs were performed by placing each sample in a pan with a quartz lid and exposing it to ultraviolet (UV) light for periods of time ranging from 1 to 120 seconds. Percentage decomposition as a function of time has been determined for each pharmaceutical. Fast differential scanning calorimetry (DSC) in situ was used to evaluate changes in thermophysical behavior of the drugs and possible formation of new phases. The UV degradation rates so determined cover a very wide range, from 0.1 to 20.0 %/s. Factors affecting the photodegradability are discussed. Для кількісного оцінювання фотостабільності лікарських препаратів: ніфедрину, ацетилсаліцилової кислоти, парацетамолу, цетиризину і пантопразолу застосовано прецизійні методи аналізу. Опромінення ультрафіолетом вивчено протягом 1–120 с. Для кожного лікарського препарату досліджено залежність відсотку розкладу від часу опромінення. За допомогою диференціальної скануючої калориметрії (ДСК) оцінено зміни теплофізичних властивостей препаратів і можливість утворення нових фаз. Встановлено, що швидкість УФ-деградації коливається від 0,1%/с до 20,0%/с. Розглянуто чинники, що впливають на фотодеградацію.
Зміст до Chemistry & Chemical Technology. – 2011. – Volume 5, number 4.
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2011)
Peculiarities of peroxide-containing reactive copolymers synthesis
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2011) Samaryk, Volodymyr; Nosova, Natalya; Varvarenko, Sergiy; Tarnavchyk, Ihor; Puzko, Nataliia; Voronov, Stanislav
This work deals with the study of radical copolymerization of higher esters of (meth)acrylic acid with peroxide monomer, 5-tert-butylperoxy-5-methyl-2-hexene-3-yne showing the properties of a weak inhibitor. Due to the mentioned and other features of investigated process, the composition of obtained copolymer cannot be adequately described with known Mayo-Lewis and Scaits equations. The analysis of kinetic data has allowed to propose differential equation of copolymer composition for investigated systems. A technique of quasi-stationary concentrations was not used during its derivation. The obtained equation includes a rate constant of chain break to the monomer and allows to predict the composition of peroxide-containing copolymer adequately. It should be taken into consideration that the derived equation can be also applied for other polymeric systems where chain break significantly affects the reagent, especially during the formation of copolymers with low polymerization degree and in the absence of noticeable quadratic break of macroradicals in the system. В роботі представлено дослідження радикальної кополімеризації вищих естерів (мет)акрилової кислоти з пероксидним мономером, 2-трет-бутилперокси-2-метил-гексен-3-іном, який проявляє властивості слабого інгібітора. Показано, що склад отримуваного кополімеру не може бути адекватно описаний за допомогою відомих рівнянь Майо-Льюіса та Скейтса. Аналіз кінетичних даних дав можливість побудувати математичну модель кополімеризації та запропонувати диференціальне рівняння складу кополімеру для всіх досліджуваних систем, при виведенні якого не використовується метод квазістаціонарних концентрацій. Отримане рівняння включає константу швидкості обривання ланцюга на мономер та дає можливість адекватно прогнозувати склад пероксидовмісного кополімеру. Отримане рівняння може бути застосоване і для інших полімеризаційних систем, в яких вплив обривання ланцюга на реагент є суттєвим, особливо при утворенні кополімерів з низьким ступенем полімеризації та за відсутності у системі помітного квадратичного обривання макрорадикалів.
Light curable dental composites – kinetics by plasma and halogen lamps
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2011) Seghier, Zoubida; Couve, Joel; Voytekunas, Vanda; Lipik, Vitali; Abadie, Marc J. M.
A series of commercial dental composites curable by visible light have been investigated and compared in terms of their photoreactivity thanks to the photocalorimetry technique by using two different types of lamps, a conventional lamp (halogen lamp) from ESPE and a plasma lamp, Apollo 98E manufactured by DMDS. In terms of kinetics, dental composites cure in just a few seconds with plasma lamp compared to 20-40 s with halogen lamp allowing dentists to save time. Recent investigations on new composite systems having low contraction show that they are less photoreactive compared to former systems. Досліджено ряд торгівельних стоматологічних композитів, затверджуваних видимим світлом. За допомогою фотокалориметричного методу аналізу, з використанням двох різних типів ламп: звичайних (галогенових) та плазмових типу Аполлон 98E проведено порівняння фотореактивності таких композитів. Визначено, що час затвердження композитів за допомогою плазмової лампи становить декілька секунд, у порівнянні з 20–40 с у випадку затвердження галогенними лампами. Показано, що нові композити менш фотореакційноздатні у порівнянні з попередніми системами.
Properties of DNA complexes with new cationic surfactants
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2011) Hebda, Edyta; Niziol, Jacek; Pielichowski, Jan; Sniechowski, Maciek; Jancia, Malgorzata
In this paper properties of deoxyribonucleic acid (DNA) complexes with originally proposed cationic surfactants are described. Properties of prepared complexes were studied with the help of UV-vis-NIR and FT-IR spectroscopies, TGA and DSC analysis and X-ray diffractometry. These complexes are intended for future applications in organic electronics. Описані властивості комплексів дезоксирибонуклеїнової кислоти (ДНК) з новими катіонними поверхнево-активними речовинами. За допомогою UV-vis-NIR і ІЧ-Фур'є спектроскопії, ТГА і ДСК аналізу та рентгенівської дифрактометрії вивчено властивості розроблених комплексів. Показано можливість використання таких комплексів в органічній електроніці.
Kinetic regularities of the processes of accumulation and destruction of microorganisms in water at bubbling of the different gases
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2011) Koval, Iryna; Kislenko, Volodymyr; Shevchuk, Liliya; Starchevskyy, Volodymyr
Kinetics of microorganisms accumulation (the first stage) and destruction (the second stage) in water dispersion in the air atmosphere and at bubbling of oxygen, argon and helium has been investigated. The accumulation of microorganism takes place in oxygen and in the air atmosphere at the first stage. The microorganisms destruction was observed at bubbling of the system by argon, helium during the whole process, however, in the air atmosphere and oxygen – in the second stage. Mathematical model of these two processes was elaborated and the rate constants of microorganisms destruction and propagation were calculated. Досліджено кінетику нагромадження (І стадія) і руйнування мікроорганізмів (ІІ стадія) у водній дисперсії в атмосфері повітря i при барботуванні кисню, аргону і гелію. Нагромадження мікроорганізмів при барботуванні системи киснем і в атмосфері повітря відбувається на першій стадії. Загибель мікроорганізмів спостерігалась при барботуванні аргоном, гелієм протягом всього процесу, однак в атмосфері повітря та кисню – на другій стадії. Розроблена математична модель обох процесів та обчислені константи швидкості нагромадження і руйнування мікроорганізмів.
Reactions of sulfenyl chlorides of substituted 1,4-naphthoquinone
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2011) Musyanovych, Rostyslav
Conditions of sulfenyl chlorides of substituted 1,4-naphthoquinone reactions with unsaturated compounds with the formation of new sulfides, thiones and 2-thiabicyclo[2.2.1]heptene and thiopyrane substances have been investigated. Досліджено умови перебігу реакцій сульфенілхлоридів заміщеного 1,4-нафтохінону з ненасиченими сполуками з утворенням нових сульфідів, тіокетонів та 2-тіабіцикло[2.2.1]гептенових та тіопіранових сполук.
Copper nanopartical composites based on cellulose derivatives
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2011) Alekseeva, Olga; Chulovskaya, Svetlana; Bagrovskaya, Nadezhda; Parfenyuk, Vladimir
Polymer hydroxyethylcellulose matrix modification was made by mechanochemical method using copper containing nanoparticles, obtained by electrochemical reduction from copper sulphate solutions in water-ethanol medium. Interactions of copper containing nanoparticles with hydroxyethylcellulose were studies. Antimicrobial effect of the nanocomposites obtained was found. Проведено модифікацію полімерної гідроксиетилцелюлозної матриці за допомогою механіко-хімічного методу з використанням мідновмісних наночасток, одержаних електрохімічним відновленням розчинів сульфату міді у середовищі вода-етанол. Досліджено взаємодію мідновмісних наночасток з гідроксиетилцелюлозою. Встановлено антимікробну дію отриманих нанокомпозитів.
Kinetic laws of flavanoid extraction from mulberry leaves by extractant cavitation activation
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2011) Vitenko, Tetyana; Gumnitsky, Yaroslav
Mass transfer in a capillary-porous body-liquid extraction, on condition that an activated and unactivated extractant is used, has been experimentally investigated. The mechanism of the extraction process for extracting the desired components from mulberry leaves has been found. Experimental results are generalized on the base of a mathematical model that allows the process to be predicted when implementing it in practice. Експериментально досліджено масообмін при екстрагуванні в системі капілярно-пористе тіло – рідина за умов використання активованого і неактивованого екстраагента. Встановлено механізм процесу вилучення цільових компонентів з листя шовковиці білої. Експериментальні результати узагальнені на основі математичної моделі, що дає змогу прогнозувати процес під час його реалізації на практиці.
The structure of polybutadienes and butadiene-acrylonitrile copolymers
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2011) Livanova, Nadezhda; Karpova, Svetlana
The paramagnetic probe method with the use of free radicals of different dimensions (2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidinyloxy and 4-benzoate-2,2,6,6-tetramethyl 1-piperidinyloxy) has been employed to study the effect of the isomeric composition of butadiene units in polybutadienes and butadiene–acrylonitrile copolymers on the number and dimensions of ordered structures. The nature of density fluctuations and defective regions, that is, the regions in which the radicals are sorbed, has been ascertained. It has been shown that the ordered regions are composed of stereoregular chain fragments, while defective regions are enriched with butadiene isomers different from those present in prevailing amounts. Методом парамагнітного зонду з використанням радикалів різної величини (2,2,6,6-тетраметил-піперидин-1-оксилу і 4-бензоат-2,2,6.6-тетраметилпіперидин-1-оксилу) досліджено вплив ізомерного складу бутадієнових ланок у полібутадієнах і кополімерах бутадієну з акрилонітрилом на кількість та величину впорядкованих структур. Встановлено природу флуктуацій густини і дефектних областей, в яких сорбовані радикали. Показано, що впорядковані області утворені стереорегулярними ділянками ланцюгів, а дефектні - збагачені ізомерами бутадієну.
Nanostructural characteristics of polymer adsorption layers formed under ultrasonic treatment on metal oxides surface in aqueous dispersions
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2011) Bulychev, Nikolay; Kisterev, Edward; Ioni, Yulia; Dirnberger, Klaus; Zubov, Vitali; Eisenbach, Claus
The course and the result of the surface modification of titanium dioxide and ferrous oxide pigments in aqueous dispersion by ethylhydroxyethylcellulose (EHEC) without and with mechanical treatment of the dispersion by ultrasonic power was studied by the electrokinetic sonic amplitude (ESA) method. The evaluation of the ESA data showed that the ultrasonic treatment causes a significant thickness increase of the EHEC layer on the pigment which is primarily attributed to the ultrasonically induced activation of the pigment surface. The thickness of the polymer adsorption layer derived from ESA measurements was confirmed by TEM investigations. The ultrasonic treatment leads to significant changes of the adsorption layers properties and is a promising method for the surface modification of pigments with regard to dispersion stability. За допомогою електрокінетичної звукової амплітуди (ЕЗА) досліджено процес модифікації поверхні пігментів діоксиду титану та оксиду заліза у водних дисперсних системах при введенні етилгідроксиетилцелюлози (ЕГЕЦ) у відсутності та в присутності механічного оброблення дисперсних систем ультразвуком. Інтерпретацією даних ЕЗА показано, що ультразвукове оброблення викликає суттєве збільшення товщини шару ЕГЕЦ на поверхні пігментів, що пояснюється ультразвуковою активацією поверхні. Дані про товщину шарів, oтримані методом ЕЗА, підтверджені дослідженнями з використанням просвічуючої електронної мікроскопії. Ультразвукове оброблення призводить до значних змін характеристик адсорбційних шарів і є перспективним методом для модифікування поверхні пігментів та підвищення стабільності дисперсних систем.
Composition and structure of coal organic mass. 4. Generalized conception of the composition of solid fuel molecular structures and chemism of metamorphism process
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2011) Barsky, Vadim; Vlasov, Gennady; Rudnitsky, Andriy
“Jumps” in structure composition and properties of solid fuel have been determined using the model of metamorphism dynamics. For these “moments” of the geological age the elemental composition and structural peculiarities of “molecules” have been determined and approved by stoichiometric equations of the reactions, material balances of the stages and the agreement between the combustion heat of model compounds and coals of similar lemental composition. За допомогою моделі динаміки метаморфізму виділені “стрибки” будови структури і властивостей твердого палива. Для цих “моментів” геологічного часу визначено елементний склад і структурні особливості “молекул”, які підтверджені стехіометричними рівняннями реакцій, що протікають, матеріальними балансами стадій і узгодженістю теплот згоряння модельних речовин та вугілля близького елементного складу.
The structural model of impact toughness of particulate-filled polymer nanocomposites
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2011) Kozlov, Georgiy; Aphashagova, Zarema; Malamatov, Akhmed; Zaikov, Gennady
A quantitative structural model of particulate-filled polymer composites impact toughness, based on the fractal analysis ideas, was offered. The model demonstrated good correspondence with the experimental data. It has been shown that the action of nanofiller as nucleator, resulting in crystallinity degree and amorphous phase structure change, exert the main influence on impact toughness value. Запропоновано кількісну структурну модель ударної в’язкості дисперсно-наповнених полімерних наноком-позитів на основі уявлень фрактального аналізу. Вказана модель добре узгоджується з експериментальними даними. Показано, що основний вплив на величину ударної в’язкості має дія наповнювача як утворювача зародків, що призводить до зміни ступеня кристалічності і структури аморфної фази.
Some kinetic regularities of Intracellular substance extracting
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2011) Dyachok, Vasyl; Maljovanyj, Myroslav; Ilkiv, Ivan
Adequacy of mathematical model of the extraction process of cellular structure solid bodies (plant material) has been proved taking into account its anatomical structure, namely the presence of cellular and intercellular environment. Diffusion coefficients through the cellular membrane Dc and in intercellular environment Dт have been determined. Experimental verification of the accumulation of intracellular substances in intercellular environment during the extraction process flow has been made. Доведено адекватність математичної моделі процесу екстрагування твердих тіл клітинної будови (рослинна сировина), враховуючи її анатомічну будову, а саме наявність клітинного та міжклітинного середовища. Визначено коефіцієнт дифузії через клітинну оболонку Dc та в міжклітинному середовищі Dт. Експериментально підтверджено накопичення внутрішньоклітинної речовини в міжклітинному середовищі в процесі перебігу екстракційного процесу.
Stabilization of polymers from the influence of biological media. Kinetic method of biocide efficiency estimation
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2011) Artsis, Marina; Zimina, Lidiya; Gumargalieva, Klara; Zaikov, Gennady
In this paper the contributors show the value of application of kinetic methods for the estimation of biocide activity. The authors have developed methods of quantitative estimation of biocide efficiency independent of its solubility in water. It is found that inhibited kinetics of microscopic fungal growth on nutriments with biocides is described by a logistic equation. They suggest parameters for the characterization of biocides efficiency. Показано застосування кінетичних методів для оцінки активності біоцидів. Розроблено методи кількісної оцінки ефективності біоцидів незалежно від їх розчинності у воді. Знайдено, що інгібована кінетика росту мікроскопічних грибків для кормів з біоцидами описується логістичним рівнянням. Запропоновано параметри характеристики ефективності біоцидів.