Chemistry & Chemical Technology. – 2013. – Vol. 7, No. 3

Permanent URI for this collectionhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/23377

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, 2013. – Volume 7, number 3. – P. 241–364, I : ill.

Browse

Now showing 1 - 20 of 22

Technology transfer for new products development
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2013) Zaikov, Gennady; Madyuskina, Larisa
Quantitative determination of hydroxycinnamic acids in chicory root
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2013) Yezerska, Oksana; Kalynyuk, Tymofiy; Vronska, Lyudmula
The possibility for applying of a direct spectrophotometry to quantify totality of hydroxycinnamic acid derivatives is investigated. As a quantitative criterion for quality assessment of chicory roots the total content of hydroxycinnamic acid derivatives of at least 0.3 %, expressed as chlorogenic acid, is suggested. Досліджено можливість застосування прямої спектрофотометрії для кількісного визначення гідроксикоричних кислот. Як кількісний критерій якості коренів цикорію запропоновано вміст гідроксикоричних кислот не менше 0,3% у перерахунку на кислоту хлорогенову.
Overview of innovative technologies for aviation fuels production
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2013) Boichenko, Sergii; Vovk, Oksana; Iakovlieva, Anna
The article outlines problems of aviation industry connected with limitation of energy resources for aviation fuels production. Main ecological problems connected with application of conventional jet fuels are determined. Modern trends for transition from conventional aviation fuels to alternative ones are presented. The most popular technologies for alternative fuels production are discussed. Advantages of biofuels implementation in aviation are defined. У статті висвітлено проблемні питання авіаційної промисловості, пов’язані з обмеженістю енергетичних ресурсів для виробництва авіаційних палив. Розглянуто основні екологічні проблеми, пов’язані з використанням традиційних палив для повітряно-реактивних двигунів. Представлено сучасні тенденції переходу від традиційних авіаційних палив до альтернативних. Розглянуто найбільш розповсюджені технології виробництва альтернативних палив та означено переваги використання біопалив.
Theoretical background of alkaline-free tin content coatings on ceramics in the system RO-SnO2-Al2O3-SiO2
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2013) Lisachuk, Georgiy; Fedorenko, Olena; Pitak, Oleg; Bilostotska, Lyubov; Trusova, Yulia; Pavlova, Lyudmila; Dajneko, Kateryna
Theoretical calculations in the oxides systems RO-SnO2-Al2O3-SiO2, where RO – CaO, ZnO and BaO, have been done. Their structure has been established; eutectic and geometer-topological characteristics have been calculated. The process of the conodes adjustment at 1100 K has been revealed. Проведено теоретичні розрахунки в системах оксидів RO2-Al2O3-SiO2 , де RO – СаО, ZnO та ВаO, встановлена їх будова, розраховані евтектики та геометротопологічні характеристики. В залежності від перебудови конод за температури 1100 К виявлено можливості застосування складів композицій в різних технологіях.
Technological and economic estimation of acid dissolution of langbeinite concentrate with processing the obtained solutions in the fertilizer
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2013) Yavorskiy, Victor; Perekupko, Tamara; Perekupko, Arkadiy; Basista, Olga
The technological and economic evaluation of two processes of langbeinite concentrate processing in a conditioned fertilizer was carried out with using mineral acids (nitric and phosphatic acid) for its dissolution. The first process allows to obtain non-chloride fertilizer (potassium-magnesium), and the second one allows to obtain not only potassium-magnesium, but such complex nitrogen-phosphorus fertilizer as diammophos. The optimal conditions for realization processes of acid dissolution, salting-out of schoenite from obtained acidsaline solutions using isopropyl alcohol, neutralization of solution phosphoric acid by ammonia were determined. It is shown that the obtained products entirely meet the requirements of standards. Technical and economic calculations confirmed the profitability and feasibility of the proposed technological processes. Виконана технологічна та економічна оцінка процесів перероблення лангбейнітового концентрату в кондиційні добрива з використанням для його розчинення мінеральних кислот (нітратної і фос- фатної), перший з яких дає змогу одержати безхлоридне калійно-магнієве добриво (калімагнезію), а другий – калімагнезію і складне азотно-фосфорне добриво – діамофос. Визначено оптимальні умови здійснення процесів кислотного розчинення, висолювання шеніту з одержаних кислотно-сольових розчинів за допомогою ізопропілового спирту, нейтралізації фосфатнокис- лотного розчину аміаком. Показано, що одержані про- дукти повістю відповідають вимогам чинних технічних умов. Техніко-економічні розрахунки підтвердили прибутковість та доцільність промислової реалізації розроблених технологічних процесів.
Properties of polyurethane foams with oxamide and borate groups
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2013) Zarzyka, Iwona
The conditions of polyurethane foams preparation with the use of new boroorganic compounds as polyols have been presented. The new polyols have been obtained by two methods: in reactions of N,N’-bis(2- hydroxyethyl)oxamide (BHEOD) and boric acid (BA) with excess of ethylene carbonate (EC) and in reactions of BHEOD esterified with BA with excess of EC. The results of determination of foaming process parameters as well as of investigation of the foams properties have been given. Визначено умови приготування пінополіуретанів з використанням нових бороорганічних сполук, таких як поліоли. Показано, що нові поліоли отримані двома способами: реакцією N,N'-біс (2-гідроксіетил)оксаміду (BГЕОД) і борної кислоти (БК) з надлишком етиленкарбонату (ЕК) і реакцією етерифікації ВГЕОД з БК з надлишком ЕК. Приведено результати визначення параметрів процесу спінювання і дослідження властивостей піни.
Modification of residual bitumen from Orhovytska oil by butonal polymeric latexes
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2013) Al-Ameri, Mohammad; Grynyshyn, Oleh; Khlibyshyn, Yuriy
Modification of residual bitumen from Orhovytska oil by Butonal polymeric latexes has been studied. Using such modifiers the softening temperature and bitumen elasticity increase and penetration decreases. The commercial paving bitumen may be produced from the residuals using Butonal polymeric latexes. Вивчено процес модифікації залишкового бітуму, одержаного при переробленні орховицької нафти, полімерними латексами Butonal. Встановлено, що при використанні таких модифікаторів зростає температура розм‘якшення і еластичність бітумів та зменшується їх пенетрація. Показано, що з використанням латексів Вutonal на основі залишку орховицької нафти можна одержувати товарні дорожні бітуми.
Зміст до Chemistry & Chemical technology. – 2013. – Volume 7, number 3.
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2013)
Modified phenol-formaldehyde resins and their application in bitumen-polymeric mixtures
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2013) Strap, Galyna; Astakhova, Olena; Lazorko, Olexander; Shyshchak, Oleh; Bratychak, Michael
Phenol-formaldehyde resins (PhFR) with reactive methacrylate fragments or labile peroxy bonds in the side branches used as a polymeric component of bitumen-polymeric mixtures have been investigated. Taking into account that PhFR with peroxy fragments based on epoxy resin does not described in literature, its synthesis procedure has been developed. The kinetic regularities of the reaction between peroxy derivative of epoxy resin (PDER) and phenol group of PhFR were studied taking the reaction of PDER with phenol as an example. The structure of PhFR with peroxy groups (PhFRP) has been confirmed by IR-studies. Bitumenpolymeric mixtures with PhFRP or PhFR with unsaturated fragments (PhFRU) in the amount of 1, 3, 5 or 7 mass parts per 100 g of petroleum bitumen were examined at 443, 463 or 483 K for 0.5, 1.0 or 2.0 h. The composition of bitumn-polymeric mixtures has been determined using the group analysis. Вивчена можливість використання як полімерного компоненту бітум-полімерних сумішей фенол-формальдегідних смол (ФФС), які містять у бічних відгалуженнях реакційноздатні метакрилатні фрагменти або лабільні пероксидні зв’язки. Враховуючи те, щоФФСз пероксидними фрагментами на основі епоксидної смоли в літературі не описана, розроблена методика її синтезу. Кінетичні закономірності реакції між пероксидною похідною епоксидної смоли (ППЕС) і фенольною групою ФФС вивчені на прикладі ППЕС з фенолом. Структура ФФС з пероксидними групами (ФФСП) підтверджена ІЧ- спектроскопічними дослідженнями. Бітум-полімерні суміші, що містили ФФСП або фенол-формальдегідну смолу з ненасиченими фрагментами (ФФСН) в кількості 1, 3, 5 чи 7 мас.част. на 100 г нафтового бітуму вивчені за температур 443, 463 або 483 К впродовж 0,5, 1,0 чи 2,0 год. З використанням структурно-групового методу аналізу встановлено склад бітум-полімерних сумішей.
Water sorption purification from ammonium pollution
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2013) Malyovannyi, Myroslav; Sakalova, Galina; Chornomaz, Natalia; Nahurskyy, Oleh
Water sorption purification from ammonium pollution has been investigated. The sorption ability of natural clay sorbents has been characterized. The isotherms of ammonium ions adsorption by natural zeolites, palyhorskyties and glauconites were plotted. It was established that water purification from ammonium ions mainly corresponds to the model of surface diffusion at non-linear isotherm. Досліджено процеси сорбційного очищення води від амонійного забруднення. Охарактеризовано сорбційну здатність природного глинистих сорбентів. Побудовано ізотерми адсорбції йонів амонію природними цеолітами, палигорськітами та глауконітами. Визначено,що процес очищення води від йонів амонію переважно відповідає моделям поверхневої дифузії при нелінійній ізотермі.
Active packaging for fresh food based on the release of carvacrol and thymol
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2013) Ramos, Marina; Beltran, Ana; Valdes, Arancha; Peltzer, Mercedes; Jimenez, Alfonso; Garrigos, Maria; Zaikov, Gennady
Active packaging is becoming an emerging food technology to improve quality and safety of food products. One of the most common approaches is based on the release of antioxidant/antimicrobial compounds from the packaging material. In this work an antifungal active packaging system based on the release of carvacrol and thymol was optimized to increase the post-harvest shelf life of fresh strawberries and bread during storage. Thermal properties of the developed packaging material were determined by differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetric analysis (TGA). Volatile compounds in food samples contained in active packaging systems were monitored by using headspace solid phase microextraction followed by gas chromatography analysis (HS-SPME-GC-MS) at controlled conditions. The obtained results provided evidences that exposure to carvacrol and thymol is an effective way to enlarge the quality of strawberries and bread samples during distribution and sale. Для підвищення якості та безпеки харчових продуктів в харчовій промисловості все більшу увагу приділяють ефективному упакуванню. Один з найбільш загальних підходів заснований на випуску антиоксидаційних/антимікробних сполук пакувального матеріалу. У роботі показано можливість оптимізації активної протигрибкової пакувальної системи на основі карвакролу і тимолу для збільшення терміну зберігання свіжої полуниці та хліба. За допомогою диференціальної скануючої калориметрії (DSC) і термогравіметричного аналізу (ТГА) визначені термічні властивості розробленого пакувального матеріалу. Вміст летких сполук у зразках харчових продуктів, що знаходились в системі упакування, контролювали за допомогою твердофазної мікроекстракції з подальшим газовим хроматографічним аналізом (HS-ТФМЕ-ГХ-МС) у визначених умовах. Показано, що вплив карвакролу і тимолу є ефективним шляхом для збільшення якості зразків полуниці та хліба під час дистрибуції і продажу.
Effect of synthetic nanodispersed silica on the properties of portland cement based mortars
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2013) Kotsay, Galyna
The work deals with the modification of mortars by small quantities of nanodispersed material. The effect of amorphous nanosilica on Portland cement hydration and hardening has been investigated. The amorphous nanosilica is compared with the known mineral additive – microsilica. В роботі запропоновано модифікувати властивості цементного розчину з використанням малих кількостей нанодисперсного матеріалу. Досліджено вплив аморфного нано-кремнезему на процеси гідратації і твердіння портландцементу у порівнянні з відомим мінеральним додатком – мікрокремнеземом.
Perfluorooxasulphonates of metals – the catalysts of esters manufacture
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2013) Melnyk, Stepan
The process of obtaining of aliphatic dibasic esters from dicarboxylic acids and C4-C5 alcohols in the presence of perfluoro(4–methyl–3,6–dioxaoctane)sulphonates of different metals has been researched. For the comparative estimation of catalysts their concentration was chosen identical and of such value that the rate of the process was limited exactly by the rate of chemical reaction. The dependences of technological characteristics of esterification process on catalyst nature and concentration and on reagents nature have been determined. High activity of the investigated catalysts has been found out, which is probably caused by the synergetic effect of metal cation and perfluoroic fragment,which provides decreasing of electron density on metal ion and at the same time good solubility of catalyst in the substrate, thus providing its high active concentration. Досліджено процес одержання естерів аліфатичних дикарбонових кислот і спиртів С4-С5 у присутності перфтор(4-метил-,6-діоксаоктан)сульфонатів різних металів. Для порівняльної оцінки каталізаторів їх концентрація вибрана однаковою і такою, щоб швидкість процесу лімітувалася саме швидкістю хімічної реакції. Отримано залежності впливу концентрації та природи каталізатора, природи дикарбонової кислоти та спирту на технологічні показники процесу естерифікації. Виявлена досить висока активність досліджених каталізаторів, яка, ймовірно, обумовлена синергічним ефектом дії катіону металу і перфторованого фрагмента, який забезпечує як зменшення електронної густини на йоні металу, так і добру розчинність каталізатора в субстраті і створення його високої активної концентрації.
Technogenic nanoparticles from coal carbonization products
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2013) Shmalko, Volodymyr; Zelensky, Oleg; Rudkevich, Maryan
Experiments on the extraction of technogenic nanoparticles from coal carbonization products, namely,coke, pitch coke, coal tar, coke dust and carbon deposits from coke and coke-pitch chambers were carried out.With the help of transmission electron microscopy method extracted carbon nanoparticles were investigated. The rationale of the derived nanoparticles technologic origin is given in this paper. The obtained micro-diffraction patterns indicate that the extracted nanoparticles are crystalline solids. Energy-dispersive analysis showed that all of the nanoparticles and micro-particles are composed of carbon. With the help of scanning electron microscope method residual resulting from the storage of aqueous suspensions of nanoparticles were studied. It was found that the residual is composed mainly of carbon microtubes and micro-ribbons. Проведені експерименти з виділення вуглецевих наночасток технологічного походження з продуктів коксування вугілля, а саме: коксу, пекового коксу, пеку, коксового пилу і вуглецевих відкладень з коксової і пекококсової камер. Методом просвічуючої електронної мікроскопії були досліджені наночастки, які були виділені з продуктів коксування. Наведено обґрунтування технологічного походження виділених наночасток. Отримані мікродіфракційні картини свідчать, що виділені наночастки є кристалічними тілами. Енергодисперсійний аналіз показав, що всі наночастки і мікрочастки складаються з вуглецю. Методом скануючої електронної мікроскопії досліджено осад, який утворюється під час зберігання водних суспензій з отриманих наночасток. Встановлено, що осад являє собою, головним чином, вуглецеві мікротрубки і мікрострічки.
The cylindrical superlattices SnS/SnS2: model of structure and diffraction
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2013) Figovsky, Oleg; Pashin, Dmitry; Khalitov, Zufar; Valeeva, Diana; Chkanov, Andrey
The cylindrical superlattices are realized on a basis of mixed-layer nanotubes SnS/SnS2. The superperiod is formed due to the longitudinal goffering of nanotubes structure as a result of lattices disproportion of cylindrical layers SnS and SnS2. The simple model of structure is proposed, specific diffraction effects are analyzed. Створено циліндричні надрешітки на основі змішано-шарових нанотрубок SnS/SnS2. Надперіод утворюється внаслідок повздовжнього гофрування структури нанотрубки завдяки неспіврозмірності решіток циліндричних шарів SnS і SnS2. Запропонована проста модель структури, проаналізовані специфічні дифракційні ефекти.
Thermodynamics as a base of behaviour of inanimate and animate nature
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2013) Gladyshev, Georgiy; Goldfein, Mark
In this article the concept which allows to investigate the behavior of open (biological) systems by using the laws of unbalanced (classical) thermodinamics is examined. The second law of thermodynamics is applicable to open systems as well, provided that only in case of considering the whole system (continuum) “open system–environment” the total entropy will always increase. The law of temporary hierarchies allows to resolve quasi-closed thermodynamic systems in open biosystems and to investigate their development (ontogenesis) and evolution (philogenesis) by studying changes in the value of Gibbs‘ specific fuctions of formation of any submolecular structure (including a population). Розглянуто концепцію, яка дозволяє дослідити поведінку відкритих (біологічних) систем за допомогою законів неврівноваженої (класичної) термодинаміки. Показано, що другий закон термодинаміки можна застосовувати до відкритих систем за умови, що при розгляді всієї системи (континуум) «відкрита система–середовище» повна ентропія зростає. Встановлено, що закон тимчасових ієрархій дає можливість перетворювати квазізамкнуті термодинамічні системи у відкриті біосистеми і досліджувати їх розвиток (онтогенез) та еволюцію (філогенезу), вивчаючи зміни у величинах функцій Гіббса утворення будь-якої субмолекулярної структури (у тому числі населення).
Extraction and characterization of algerian alfa grass short fibers (Stipa Tenacissima)
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2013) Maghchiche, Abdelhak; Haouam, Abdelkarim; Immirzi, Barbara
Alfa fibers are cellulose-based fibers extracted from esparto grass leaves using alkaline procedure to remove noncellulosic substances such as pectin, lignin,and hemicelluloses. Morphological characterizations (length, width) of esparto fibers are analyzed. The cellulose fiber extracted was characterized by infrared spectroscopy, X-ray diffractometry, thermal analysis TG and DSC, optical and scanning electron micrographs (SEM). In this study, we attempted to characterize the esparto fiber obtained from a chemical extraction using sodium hydroxide then sodium hypochlorite as a bleaching agent. The characterization was based on the measurement of the morphological structure. Альфа-волокна – це волокна на основі целюлози, отримані з листя альфа трави (еспарто) лужним методом для видалення таких нецелюлозних речовин, як пектин, лігнін і геміцелюлози. Досліджено морфологічні характеристики (довжина, ширина) волокон еспарто. Екстраговане целюлозне волокно охарактеризовано за допомогою інфрачервоної спектроскопії, рентгенівської дифрактометрії, термічного аналізу, оптичної та скануючої електронної мікроскопії. Проведені дослідження волокон еспарто, отриманих хімічною екстракцією з використанням гідроксиду натрію і гіпохлориту натрію як відбілюючого агента. Визначено їх морфологічну структуру.
Research of influence of the metal nature on the mechanism of polyvinylpyrrolidone metal copolymers synthesis
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2013) Suberlyak, Oleh; Grytsenko, Oleksandr; Hischak, Krystyna; Hnatchuk, Natalia
The influence of the metal fine filler nature on the polymerization mechanism of polyvinylpyrrolidonemethacrylate compositions in the presence and without iron(II) sulphate has been determined. The catalysis mechanism has been confirmed via complexation with charge transfer between the initial composition components. The metal activating effect increases with the increase of its negative electrochemical potential. Встановлено вплив природи металевого диcперсного наповнювача на закономірності полімеризації полівініл- піролідон-метакрилатних композицій в присутності і без домішок сульфату заліза (ІІ). Підтверджено механізм каталізу через комплексоутворення з перенесенням заряду між компонентами вихідної композиції. Встановлена зростаюча активуюча дія металу із зростанням його від‘ємного електрохімічного потенціалу.
Effect of coal quality on its desulphurization. 2. Influence of the inorganic matter
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2013) Pysh’yev, Serhiy; Gunka, Volodymyr; Astakhova, Olena; Prysiazhnyi, Yuri; Bratychak, Michael
The effect of pyrite size and distribution character, as well as the amount of inorganic matter on the removal degree of sulphur from coal during its oxidative desulphurization and benefication has been studied. The efficiencies of oxidative desulphurization processes for different types of the initial and concentrated black coal have been compared. Вивчено вплив розмірів і характеру розподілу піриту та кількості неорганічної частини на ступені вилучення сірки з вугілля під час його оксидаційного знесірчення та збагачення. Порівняно ефективність процесів оксидаційного знесірчення різних зразків вихідного та збагаченого кам’яного вугілля.
Monomolecular micelles based on amphiphilic invertible polymers
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2013) Kohut, Ananiy; Voronov, Andriy; Voronov, Stanislav
Using surface tension measurements, solubilization of dimethyl yellow dye and solvatochromic dye Et30, and fluorescence spectroscopy, amphiphilic polyesters containing alternated hydrophilic poly(ethylene glycol) fragments and lipophilic dicarboxylic acid or polytetrahydrоfuran moieties in the polymer backbone have been shown to form monomolecular micelles in aqueous solutions at the concentrations of 10-7–10-4 %. These monomolecular micelles have been demonstrated to possess invertibility and respond to the change in a medium polarity. Методами вимірювання поверхневого натягу, солюбілізації барвника диметилового жовтого, сольватохромного барвника Et30 і флуоресцентної спектроскопії показано, що амфіфільні поліестери, які містять гідрофільні фрагменти поліетиленгліколю і ліпофільні залишки аліфатичних дикарбонових кислот або політетрагідрофурану, альтернатно розташовані в полімерному макроланцюзі, утворюють мономолекулярні міцели у водному розчині при концентраціях 10-7–10-4 %. Показано, що мономолекулярні міцели такої будови мають інвертабельні властивості і реагують на зміну полярності середовища.