Chemistry & Chemical Technology. – 2011. – Vol. 5, No. 1

Permanent URI for this collection

https://ena.lpnu.ua/handle/ntb/9672

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 1. – 122, IV p. : ill.

Browse

Now showing 1 - 20 of 20

Statics and kinetics of ammonium nitrogen sorption on natural zeolite under periodic conditions
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2011) Humnytskyy, Yaroslav; Matsuska, Oksana
Statics and kinetics of ammonium nitrogen absorption on natural zeolite were investigated experimentally under periodic conditions. A mathematical kinetics model was developed and a counterion diffusion coefficient was defined. The influence of phosphate compounds and protein on equilibrium and a rate of ammoniumion sorption was investigated. Експериментально досліджено статику та кінетику поглинання нітроген амонію на природному сорбенті у періодичних умовах. Розроблено математичну модель кінетики, визначено коефіцієнт дифузії протиіонів. Досліджено вплив фосфатних сполук і білка на рівновагу та швидкість сорбції амонійного-йону.
Constructional materials based on cross-linked polypropylene reinforced by modified basalt fibers
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2011) Chervakov, Denys; Bashtanyk, Petro; Burmistr, Mihail
Technology of polymer materials production based on polypropylene reinforced by modified basalt fibers has been obtained. The experimental results of polypropylene modification by benzoyl peroxides and mixture of benzoyl peroxide with methylvinylcyclosiloxane on mechanical properties of composite material have been shown. It has been established that composite materials based on crosslinked polypropylene reinforced by basalt fibers which are dressed by polyepichlorohydrin resins have the increased mechanical and thermo-physical properties. Розроблено технологію отримання полімерних композиційних матеріалів на основі поліпропілену, армованого модифікованим базальтовим волокном. Наведено результати експериментальних досліджень впливу модифікації поліпропілену пероксидом бензоїлу та суміші пероксиду бензоїлу з метилвінілциклосиланом на механічні властивості композиційного матеріалу. Встановлено, що така модифікація приводить до покращання механічних та теплофізичних властивостей композиційних матеріалів на основі зшитого поліпропілену, армованого базальтовими волокнами, поверхня яких апретована поліепіхлоргідриновими смолами.
Dependence of natural rubber swelling index upon organic solvents properties
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2011) Makitra, Roman; Midyana, Halyna; Yevchuk, Iryna; Pal’chykova, Olena
Mathematic analysis of the data on natural rubber swelling shows the degree of organic solvents penetrating dependence on their ability to nonspecific interaction and cohesion, which counteracts this process. Математичний аналіз даних з набрякання природного каучуку показує, що ступінь поглинання розчинників каучуком залежить, в основному, від їхньої здатності до неспецифічної взаємодії і когезії, що протидіє цьому процесу.
Cross-linking of epoxy-oligoesteric mixtures in the presence of fluorine-containing epoxy resins
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2011) Bratychak, Michael; Kochubei, Victoria; Shust, Olena; Shyshchak, Oleh
Cross-linking of epoxy-oligomeric mixtures based on ED-20 industrial epoxy dianic resin and TGM-3 oligoesteracrylate in the presence of fluorine-containing peroxy oligomers has been studied. Oligomers used for the cross-linking have been obtained via chemical modification of peroxy derivative of ED-24 epoxy resin with alcoholstelomers by general formula HOCH2–(CF2–CF2)nH, where n is 3 or 4. The thermal stability of peroxy groups in the initial material, fluorine-containing peroxy oligomers and stability of cross-linked films have been examined using derivatographic methods. The effect of temperature, process time and mixture composition on the gel-fraction content and hardness of obtained films has been established. Вивчена можливість структурування епокси олігоестерних сумішей на основі промислової епоксидної діанової смоли ЕД-20 та олігоестеракрилату ТГМ-3 в присутності флуорвмісних пероксидних олігомерів. Використані для струк турування флуорвмісні пероксидні олігомери отримані внаслідок хімічної модифікації пероксидної похідної епоксидної смоли ЕД 24 спиртами-теломерами загальної формули НОСН2-(СF2 СF2)nH, де n=3 або 4. Дериватографічними дослідженнями вивчено термічну стабільність пероксидних груп у вихідному продукті, флуорвмісних пероксидних олігомерах та стабільність структурованих плівок. Встановлено вплив температури, тривалості процесу та складу суміші на вміст гель-фракції та твердості отримуваних плівок.
Conversion of C4 fraction of hydrocarbon pyrolysis products over ZVM+2 % Zn high-silica zeolite catalyst
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2011) Babyak, Ludmyla; Matsyak, Olexandra; Shevchuk, Vasyl
Conversion of C4 fraction of hydrocarbon pyrolysis products over high-silica zeolite catalyst ZVM modified by 2 mas % of Zn within the temperature range of 623–823 K and volumetric flow rates of 1000–10000 h-1 has been investigated. The yield and chemical composition of gaseous and liquid products have been determined under various conditions. It has been shown that the initial fraction is converted almost completely (98–100 %); the yield of C6-C8 lower arenes is 44.2–65.4 % within all investigated ranges of temperature and volumetric flow rates. Проведені дослідження реакції перетворення фракції С4 продуктів піролізу рідкої вуглеводневої сировини на модифікованому цинком висококремнеземистому цеолітовому каталізаторі ЦВМ + 2 % мас. Zn за температур 623–823 К і об`ємних швидкостях 1000–10000 год-1. За різних умов перебігу реакції визначено вихід і хімічний склад газоподібних і рідких продуктів реакції. Показано, що за вказаних умов досягається практично повне перетворення вихідної фракції (98–100 %); вихід нижчих аренів С6-С8 становить 44,2–65,4 % мас.
Study of mint extracts antioxidant activity by electrochemical methods
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2011) Sazhina, Natalia; Misin, Vyacheslav; Korotkova, Elena
The total amount of antioxidants and their activity with respect to oxygen and its radicals are measured in water extract of mint peppery (Mentha piperita L.) by two electrochemical methods: ammetric and voltammetric. Mechanisms of interaction of antioxidants with oxygen and its radicals have been investigated. За допомогою двох електрохімічних методів (амперометричних і вольтамперометричних) визначено у водному екстракті м’яти перцевої (Mentha piperita L.) загальну кількість антиоксидантів та їх активність по відношенню до кисню і його радикалів. Досліджені механізми взаємодії антиоксидантів з киснем та його радикалами.
Kinetic regularities of high-sulphuric brown coal oxidative desulphurization
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2011) Pysh’yev, Serhiy; Gunka, Volodymyr; Bratychak, Michael; Grytsenko, Yurij
The process of high-sulphuric brown coal oxidative desulphurization has been studied. The effect of grain size and oxidant linear rate on the process parameters has been determined. During the process the main part of pyritic sulphur is converted into hydrogen sulphide resulting in forming the gases with H2S high content which may be utilized or processed by the known methods. Вивчено процес оксидаційного знесірчування високосірчистого бурого вугілля. Встановлено вплив крупності зерна і лінійної швидкості руху оксиданту на процес. Показано, що основна кількість піритної сірки в ході процесу перетворюється у сірководень, внаслідок чого отримуються гази з порівняно високим вмістом H2S, які можна утилізувати або переробляти відомими методами.
Organic synthesis and characterization of electrically conducting poly(o-toluidine) doped with organic acid
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2011) Chabukswar, Vasant; Bhavsar, Sanjay; Horne, Amit
Poly(o-toluidine) doped with acrylic acid and without it was synthesized by using chemical oxidative polymerization technique. With the help of this method the polymer, poly(o-toluidine) was synthesized in the form of emeraldine salt. The oxidizing agent used for this method is the ammonium persulphate .The polymer products were characterized by UV-Visible and FTIR spectroscopy. The polymer, poly(o-toluidine) doped with acrylic acid was highly soluble in common organic solvents like m-cresol, NMP, DMF etc. The FTIR studies demonstrate that the acrylic acid doped poly(o-toluidine) shows broad and intense band at 3250–3000 cm-1 and 1160–1100 cm-1 account for the higher degree of doping. These results are well supported by conductivity measurements. Методом хімічної оксидаційної полімеризації синтезовано полі(о-толуїдин) з додатками акрилової кислоти і без неї у формі емералдіновой солі. Як окисник використано персульфат амонію. З використанням УФ- та Фур'є-спектpоскопії визначено характеристики продукту. Показано, що полі(о-толуїдин) з додатками акрилової кислоти добре розчиняється у таких відомих органічних розчинниках як м-крезол, НМП, ДМФ тощо. Фур’є-спектроскопічними дослідженнями встановлено, що полі(о-толуїдин) з додатками акрилової кислоти має широку та інтенсивну смугу при 3250–3000 см 1 і смугу при 1160–1100 см 1 при більшій кількості додатків. Результати підтверджені вимірюванням провідності.
Supercritical carbon dioxide swelling of polyheteroarylenes synthesized in N-methylpyrrolidinone
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2011) Ronova, Inga; Nikitin, Lev; Tereschenko, Gennadii; Bruma, Maria
Five series of polyheteroarylenes have been investigated with regard to their physical properties before and after swelling with a supercritical carbon dioxide. The study of the dependence of the glass transition temperature and the free volume of polymers on their conformational rigidity showed that the process of swelling in the supercritical carbon dioxide is influenced by the voluminous side groups and by the high boiling solvent N-methylpyrrolidinone used for preparation of the polymers which facilitates the formation of crosslinks or complexes with the macromolecular chains. Досліджено фізичні властивості п’яти полігетероариленів до і після набухання їх в суперкритичному діоксиді вуглецю. При вивченні залежності температури склування та вільного об’єму полімерів від їх конформаційної жорсткості встановлено, що значний вплив на процес набухання у суперкритичному діоксиді вуглецю мають об’ємні бічні групи полімеру і висококиплячий розчинник N метилпіролідон, що використовується для приготування полімерів, які сприяють утворенню зшитих зв’язків або комплексів з макромолекулярними ланцюгами.
Biodegradable polymers for food packaging – factors influencing their degradation and certification types – a comprehensive review
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2011) Guzman, Agnieszka; Gnutek, Natalia; Janik, Helena
In this paper an overview of novel biodegradable polymers for food packaging is presented. The aim was to present factors influencing polymer degradation and biodegradation in various environments. It was noted that biodegradable polymers are an imperfect alternative for classical polymers and their decomposition strongly depends on degradation environment. It was also shown that there are various approaches in different countries to certification of biodegradable polymer materials, which rather complicates its application than promotes it. Приведено огляд нових біодеградабельних полімерів для пакування харчових продуктів. Наведені чинники, що впливають на деградацію полімерів і біодеградацію в різних середовищах. Відзначено, що біодеградабельні полімери є недосконалою альтернативою для класичних полімерів, а їх розклад суттєво залежить від деградації середовища. I Показано, що в різних країнах існують різні підходи до сертифікації біодеградабельних полімерних матеріалів, що скоріше ускладнює його застосування, ніж сприяє йому.
Influence of Ni(II), Cu(II) and Zn(II) complex formation on interaction with model cellular membranes
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2011) Khmars’ka, Liya; Kylyvnyk, Kostyantyn; Shtemenko, Olexandr
Influence of complex compounds of nickel(II), copper(II) and zinc(II) with nitrogen containing ligands on conductivity of bilayer lipid membranes (BLMs) was studied. The role of conditions (pH, metal and ligand concentration) on complex formation and interaction with BLMs was evaluated. Composition and form of complex ions in solution which maximally change conductivity have been calculated. Relationship between the complex form predominant in the solution and BLM conductivity indicated that complex ions influence mostly depended on surrounding ligands and did not depend on the nature of the central atom. Permeability coefficients for complex ions which maximally changed BLM conductivity were calculated. Досліджено вплив комплексних сполук нікелю(ІІ), купруму(ІІ) та цинку(ІІ) з деякими нітрогенвмісними лігандами на провідність бішарових ліпідних мембран (БЛМ). Проведена оцінка впливу умов (рН, концентрації йонів металу та лігандів) на комплексоутворення та взаємодію з БЛМ. Визначено склад та форму комплексних йонів у розчині, які максимально змінюють провідність БЛМ. На основі дослідження взаємозв’язку між долею комплексного йону, яка переважає у розчині, та провідністю БЛМ показано, що вплив комплексного йону визначається лігандним оточенням та не залежить від природи центрального атому. Для комплексних йонів, які максимально змінюють провідність БЛМ, були розраховані коефіцієнти проникності.
Surface modification in aqueous dispersions with thermo-responsive poly(methylvinylether) copolymers in combination with ultrasonic treatment
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2011) Bulychev, Nikolay; Kisterev, Edward; Ioni, Yulia; Confortini, Ondine; Du Prez, Filip; Zubov, Vitali; Eisenbach, Claus
The process of surface modification of hydrophobic organic pigments (copper phthalocyanine (CuPc) and carbon black) as well as a hydrophilic inorganic pigment (titanium dioxide) in aqueous dispersions by employing tailor-made thermo-responsive copolymers, and the colloidal stability have been studied. The pigment surface modification is achieved by conventional adsorption and by (thermo)precipitation of amphiphilic methyl vinyl ether (MVE) containing polyvinylether block and PMVE graft copolymers with poly(ethylene oxide) side chains exhibiting a lower critical solution temperature (LCST). The effect of mechanical treatment of the pigment dispersion by ultrasonic power alone or in combination with the LCST property was investigated. The course of the pigment surface coating process was followed by the Electrokinetic Sonic Amplitude (ESA) method. The temperature controlled sorption of PMVE-g-PEO graft copolymers on both inorganic and organic pigment surface was investigated. It was found that ultrasonic treatment together with LCST thermoprecipitation is a promising method for the surface modification of pigments with regard to dispersion stability. Досліджено процес модифікації поверхні гідрофобних органічних пігментів (фталоціаніну міді та сажі) і гідрофільного неорганічного пігменту діоксиду титану у водних дисперсних системах з використанням спеціально синтезованих термочутливих кополімерів та колоїдна стабільність отриманих дисперсних систем. Модифікація поверхні пігментів проводилась звичайною адсорбцією і термоосадженням амфіфільних блочних і прищеплених кополімерів метилвінілового етеру, які містять сегменти оксиду поліетилену та мають нижню критичну температуру розчинності (НКТР). Досліджено вплив ультразвукового оброблення дисперсних систем пігментів у поєднанні з використанням властивостей НКТР. Процес модифікації поверхні пігментів досліджено за допомогою електрокінетичної звукової амплітуди. Досліджено процес температурно-контрольованої сорбції прищеплених кополімерів ПМВЕ-g-ПЕО на поверхні неорганічних і органічних пігментів. Встановлено, що ультразвуковий вплив у поєднанні з термоосадженням є перспективним способом модифікації поверхні пігментів і одержання дисперсних систем високої стабільності.
Iron molybdate catalyst stabilized by calcium oxide for methanol to formaldehyde conversion
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2011) Kostynyuk, Andrew; Nikolenko, Mykola
Regularities of methanol oxidation by atmospheric oxygen on the catalyst Fe2(MoO4)3/MoO3/CaO = = 1 : 0.7 : 0.3 have been studied. It was found that the speed of the process in a model flow reactor obeys the first order equation with the observed rate constant of 1.0 sec1 and the apparent activation energy of 65 kJ/mol. It was established that the selectivity of formaldehyde in the process with once-through conversion over 45 % sharply decreases. The mechanism of alcohols heterogeneous catalytic oxidation, including the stages of organic compounds interaction both with metal cations and oxygen atoms of the catalyst surface was suggested. Вивчено закономірності окиснення метанолу киснем повітря на каталізаторі складу Fe2(MoO4)3/MoO3/CaO = 1 : 0,7 : 0,3. Знайдено, що швидкість процесу в модельному проточному реакторі підпорядковується рівнянню першого порядку зі спостережуваною константою швидкості 1,0 с-1 і уявною енергією активації 65 кДж/моль. Встановлено, що селективність процесу по формальдегіду при ступені перетворення метанолу більше 45 % різко зменшується. Запропоновано механізм гетерогенно-каталітичного окиснення спиртів, який включає стадії взаємодії органічних сполук як з катіонами металу, так і атомами кисню поверхні каталізатору.
Properties of multifunctional polymers – carbon black composite vapor
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2011) Sartore, Luciana; Sassi, Andrea; Barbaglio, Marzia
In this work the electrical properties of vapor detectors, formed from composites of conductive carbonblack and insulating organic multifunctional polymers having metal ions complexing ability, were investigated. The new composites are tailored to produce increased sensitivity toward specific classes of analyte vapors. Resonant frequency shift of a Quartz Crystal Microbalance (QCM) and dc resistance measurements have been also performed simultaneously on polymer-carbon black composite materials. For comparison purpose, poly(vinyl chloride) (PVC) with di(2-ethylhexyl)phthalate (DOP), a traditional low molecular weight plasticizer, is used as a representative of the behaviour of a traditional composite vapor detector. These new detectors showed an enhanced sensitivity upon exposure to acetic acid and amines vapors; the performances of our systems are 103 times higher than those of a traditional composite vapor detector. Moreover the extent of such responses is beyond that expected by mass uptake upon exposure to the same vapors and cannot be attributed solely to differences in polymer/gas partition coefficients. In this respect, several different chemical factors determine the dc electrical response of this system: in our opinion changes in polymer conformation during the adsorption process also play a significant role. The effects of the temperature on the electric resistance of the vapor detectors have also been studied. These materials showed a discontinuity in the temperature dependence of their resistance, and this discontinuity provided a simple method for determining the Tg of the composites. Досліджено електричні властивості детекторів парів на основі композиту провідної сажі та ізоляційних органічних полімерів з йонами металів комплексоутворюючої дії. Створено нові композиційні матеріали для забезпечення підвищеної чутливості до конкретних класів аналізованої пари. Одночасно проведені вимірювання резонансної частоти зсуву кварцекристалічних мікроваг (QCM) і опору постійного струму для композитного матеріалу полімер-сажа. Для порівняння використаний традиційний низькомолекулярний пластифікатор полі(вінілхлорид)(PVC) з ді(2-етилгексіл)фталатом (DOP), який використовується у традиційному композитному детекторі парів. Нові детектори показали підвищену чутливість до дії оцтової кислоти і парів амінів; показники нової системи в 103 разів кращі за традиційні композитні детектори парів. Крім того, така чутливість виходить поза межі очікуваної при масовому поглинанні при дії на ту ж пару і не може бути віднесена виключно до відмінностей полімер/газового коефіцієнту розділу. В зв’язку з цим, декілька різних хімічних чинників визначають електричний відгук постійного електроструму цієї системи: в зміни в конформації полімеру в процесі адсорбції також відіграють значну роль. Вивчено вплив температури на електричний опір детекторів парів. Нові матеріали показали скачок (різку зміну) залежності температури від їх опору, і цей скачок забезпечує простий метод визначення температури склування композитів.
To the memory of academician Myron Lozynskiy
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2011)
Epoxy-silica nanocomposites based on ethoxysilanes and diglycidyl ether of dicyclohexylpropane
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2011) Zhyltsova, Svitlana; Mykhalchuk, Volodymyr; Platonova, Olga; Biloshenko, Victor
Sol-gel method was used to obtain epoxy-silica nanocomposites cured with dicarboxylic acid anhydride. Incorporation of filler into the system leads to plastisization of organic matrix: glass transition temperature decreases and sol-faction yield increases with filler content. At w(SiO2) = 0.5–3 mas % effect of low additions is observed: molecular weight of chain between junctions decreases and thermostability of hybrid materials rises. Золь-гель методом одержано епоксидно-силоксанові нанокомпозити ангідридного тверднення. Встанов-лено, що при введенні в систему наповнювача відбуваєтьсяпластифікація органічної матриці: знижується температурасклування, збільшується вихід золь-фракції. При концентраціїSiO2 0.5–3 мас % проявляється ефект малих добавок: спосте-рігається зниження молекулярної маси міжвузлових ланцюгів іпідвищення термостабільності гібридних матеріалів.
Зміст до Chemistry & Chemical Technology. – 2011. – Volume 5, number 1.
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2011)
Synthesis and characterization of polyaniline nanofibres by rapid liquid-liquid interfacial polymerization method
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2011) Kulkarni, Milind; Kale, Bharat; Apte, Sanjay; Naik, Sonali; Mulik, Uttam; Amalnerkar, Dinesh
Inherently conducting polymer polyaniline (Pani) has been synthesized by a novel interfacial polymerization technique using trichloroethane as organic media. Ammonium peroxydisulphate was used as an oxidizing agent dissolved in aqueous media. The synthesized polymer was subjected to the physico-chemical characterization by UV-Vis and FT-IR Spectroscopy and Scanning Electron Microscopy. From the SEM Micrographs it was observed that interfacial polymerization offers the fibrillar type of morphology having 200 nm sized fibers. Thermal properties of the synthesized polyaniline nanofibres were evaluated by thermogravimetric analysis. Conductivity of the polymer was measured by four-probe conductivity measurement technique and found to be ~ 0.1 S/cm. Сучасним методом міжфазної полімеризації з використанням трихлоретану як органічного середовища синтезовано інтенсивно провідний полімер поліаніліну (ПАНІ). Як окисник використано водний розчин пероксидисульфату амонію. Синтезований полімер охарактеизовано з викорис танням методу спектрофотометричного аналізу, Фур’є спектроскопією та скануючою електронною мікроскопією. Знайдено, що міжфазна полімеризація приводить до морфології фібрилярного типу з розміром волокон 200 нм. Оцінювання термічних властивостей синтезованих нановолокон поліаніліну проведено з використанням термогравіметричного аналізу. Провідність полімеру вимірювалася за допомогою методики чотирьох-електродної провідності і становила ~ 0,1 См/см.
Physical principles of the conductivity of electrical conducting polymer composites (review)
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2011) Aneli, Jimsher; Zaikov, Gennady; Mukbaniani, Omar
The role of the structural peculiarities of electrical conducting polymer composites (ECPC) has been considered. Different conception on the nature of the conductivity, the mechanisms of charge transfer in heterogeneous structures are presented in this review. Experimental results obtained by different scientists are only partially in concordance with existing theoretical models. It is suggested that missing of various physical and chemical factors influencing the processes of electrical current formation in polymer composites is one of the main reasons of the mentioned divergence between theory and experimental results among which the rate of the values of inter- and intra-phase interactions in composites may be considered as a very important factor. The peculiarities of dependence of the conductivity of systems with binary conducting fillers are considered in this work as well. Розглянута роль структурних особливостей електропровідних полімерних композиційних матеріалів. В роботі приведені різні концепції стосовно характеру провідності, механізму переносу заряду в гетерогенних структурах. Експериментальні результати, отримані різними вченими, знаходяться у відповідності з існуючими теоретичними моделями лише частково. Показано, що відсутність різних фізичних і хімічних чинників, що впливають на процеси формування електричного струму в полімерних композитах, є однією з основних причин зазначеної розбіжності між теорією та експериментальними результатами, серед яких швидкість між- і внутрішньофазової взаємодії в композиціях можна розглядати як дуже важливий фактор. Приведені особливості залежності провідності системи з бінарним провідними наповнювачами.
International symposium “Research and education in innovation era”
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2011) Zaikov, Gennady; Madyuskina, Larisa

Browse

Recent Submissions