Chemistry & Chemical Technology. – 2013. – Vol. 7, No. 2

Permanent URI for this collectionhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/20838

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 2. – P. 119–239 : ill.

Browse

Now showing 1 - 19 of 19

The technology of obtaining complex anticorrosive pigments from zinc-containing waste water
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2013) Frolova, Liliya; Shuvalov, Valentin
The technique for environmental protection from heavy metals is proposed in this paper. The objective of this research is development of utilization technology of metal-containing hazardous sewage with the reception of anticorrosive pigments. Zinc containing model solutions and waste water were used for this study. Cobalt was used as a cation chromophore. The method of potentiometric titration has been applied for research of precipitation process. X-ray phase analysis, electron microscopy, derivatograph method, power dispersion spectrometry, and spectrophotometric methods were used to learn the pigment properties. Запропоновано метод захисту довкілля від важких металів. Об'єктом дослідження є технологія очищення стічних вод з одержанням антикорозійних пігментів. Як хромофор використано катіон кобальту. Методoм потенціометричного титрування досліджено процес осадження. Властивості одержаного пігменту вивчено за допомогою рентгенофазового аналізу, електронної мікроскопії, енергодисперсійної спектрометрії, спектрофотометрії.
Phenol-formaldehyde resins of novolac type with unsaturated side bonds
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2013) Bratychak, Michael; Strap, Galyna; Astakhova, Olena; Shyshchak, Olena
The reaction between novolac phenolformaldehyde resin and glycidylmethacrylate has been studied in the presence of potassium hydroxide and the synthesis procedure of phenol-formaldehyde resin with unsaturated side bonds has been suggested. The effective rates and activation energy of the mentioned reaction have been calculated. The structure of synthesized resin was confirmed by IR-spectroscopy. The synthesized resin may be used as active component of polymeric blends based on ED-20 industrial epoxy resin, its peroxy derivative (PO) and TGM-3 oligoesteracrylate. The process was controlled by gel-fraction content and polymeric films hardness. Physico-mechanical and protective properties of the synthesized epoxy-oligoesteric mixtures have been studied. Вивчена, в присутності гідроксиду калію, реакція взаємодії новолачної феноло-формальдегідної смоли з гліцидилметакрилатом та запропонована методика синтезу феноло-формальдегідної смоли, яка містить бічні ненасичені зв’язки. Розраховані ефективні швидкості та енергія активації такої реакції. Структура синтезованої смоли підтверджена ІЧ- спектроскопічними методами дослідження. Показана можливість використання такої смоли як активного компоненту полімерних сумішей на основі промислової епоксидної смоли ЕД-20, її пероксидної похідної (ПО) та олігоестеракрилату ТГМ-3. Контроль за процесами структурування проводили внаслідок визначення вмісту гель-фракції та твердості полімерних плівок. Вивчені фізико-механічні та захисні властивості структурованих епокси-олігоестерних сумішей.
Polymer based composites with interpenetrating networks structure
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2013) Steller, Ryszard; Kedziora, Grazyna; Trojanowska-Tomczak, Monika; Ciesla, Katarzyna; Skorupski, Jakub
Preparation and properties of composites consisting of two continuous interpenetrating phases,at least one of them is the polymer phase, are presented. Three different kinds of such composites are discussed: polymer-polymer (PVC-PMMA), polymer-mineral (PMMA-gypsum) and polymer-metal (PVC-Wood alloy). Composites were prepared by filling the porous matrix made of one component with other component in the liquid state which was then solidified by polymerization (PMMA) or cooling (Wood alloy).The obtained composites were characterized mainly by mechanical testing,e.g. elasticity modulus, flexural strength and Brinell hardness. In some cases other measurements, such as microscopic and electrical, were also carried out. It was found that obtained composites possess many interesting properties. The introduction of the second component into the matrix pores as a rule increases the mechanical properties by few times, even if its content is relatively small. Вивчено одержання і властивості композитів, що складаються з двох суцільних взаємопроникних фаз, одна з яких принаймні, є полімерною. Розглянуто три різних види таких композитів: полімер-полімерні (ПВХ- ПMMA), полімер-мінеральні (ПMMA-гіпс) і полімер-металеві (ПВХ-сплав Вуда). Приготування композитів відбувалось заповненням пористої матриці одного компонента іншим компонентом в рідкому стані, яку потім затверджували внаслідок полімеризації (ПММА) або охолодженням (сплав Вуда). Визначено характеристики отриманих композитів:модуль пружності, міцність на вигин і твердість за Брінеллем та деякі мікроскопічні та електричні вимірювання. Встановлено, що отримані композити характеризуються оригінальними властивостями. Показано, що введення другого компонента, навіть при малому його вмісті, в пори матриці,підвищує в декілька разів механічні властивості виробу.
Composition and physico-chemical properties of ukrainian kaolins surface
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2013) Sviderskyi, Valentyn; Karavayev, Taras
The results of comprehensive researches of the physico-chemical properties of kaolins as extenders of water-dispersion paints are shown in the article. The results of RF-analysis, energy state estimation of researched kaolins surface with different content of nonclay components and index ordering of the crystal structure are analyzed. Quantitative IR-analysis of basic functional groups of kaolins surface has been conducted to estimate their reactivity. У статті висвітлено результати комплексних досліджень складу та фізико-хімічних властивостей каолінів як наповнювачів водно-дисперсійних фарб. Проаналізовано результати РФА, оцінки енергетичного стану поверхні досліджуваних каолінів з різним вмістом неглинистих складових та індексом впорядкованості кристалічної структури. Виконано кількісний ІЧ аналіз основних функціональних груп поверхні каолінів з метою оцінювання їх реакційної здатності.
External heat-and-mass transfer during drying of packed birch peeled veneer
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2013) Mykychak, Boris; Biley, Petro; Kindzera, Diana
External heat-and-mass transfer during filtration drying of packed birch peeled veneer has been investigated. The dependence of heat-and-mass transfer coefficients on actual speed of heat agent filtration has been determined for dry and wet veneer sheets. The effect of heat agent temperature on the values of diffusive, heat and hydrodynamic boundary layers, and as a result, on heat-and-mass transfer intensity has been established by the experiments during filtration drying of packed veneer. Досліджено зовнішній тепло- і масообмін під час фільтраційного висушування пакету лущеного березового шпону. Для сухих і вологих листів шпону встановлена залежність коефіцієнтів тепло- і масовіддачі від дійсної швидкості фільтрування теплового агенту. Експериментально встановлено вплив температури теплового агенту на величину дифузійного, теплового і гідродинамічного пограничних шарів і відповідно на інтенсивність тепло- масообмінних процесів під час фільтраційного висушування шпону у пакеті.
Principals for the creation of effective and economically sound treating processes of industrial emissions with sulfur oxide low content
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2013) Yavorskyi, Viktor; Helesh, Andriy; Yavorskyi, Ivan
In the present work the sulfur cycle in nature is analyzed. The role of sulfur(IV) oxide, sources and volumes of its production, the dynamics of emissions and forecast for the future have been described. The main part (more than 80 %) of emissions are poor waste gases (<0.5 SO2), which are treated with great difficulties. Economically sound and technologically simple methods for gases treating, as well as equipment mostly corresponding to the physico-chemical essence of the processes limiting the general intensity of treating have been suggested. У наведеній статті проаналізовано колообіг Сульфуру в природі. Висвітлена роль у ньому сульфуру(IV) оксиду, джерела і обсяги його утворення, динаміка викидів в атмосферу, прогнози на майбутнє. Показано, що в балансі викидів основна маса (понад 80 %) приходиться на бідні (< 0,5 % SO2) відхідні гази. Обгрунтовано, що зазначені викиди є надзвичайно складними в аспекті їх очищення. Запропоновано економічно доцільні і технологічно прості засади очищення таких газів та апаратурне оформлення, що найбільш відповідає фізико-хімічній сутності процесів, які лімітують загальну інтенсивність очищення.
Investigating molecular masses formed during the heat treatment of petroleum pitches by mass spectrometry
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2013) Pereira, Maria Helena; Castro, Luiz de; Michel, Ricardo
Mass spectrometry was used to characterize isotropic and anisotropic pitches as well as the parent heavy petroleum oil in order to investigate the molecular mass distributions (MMD) and changes during the heat treatment process. Sample preparation and matrix choice have a strong influence on MMD and results confirmed the oligomeric nature and the increasing molecular sizes as heat treatment proceeds. За допомогою мас-спектрометрії охарактеризовані ізотропні і анізотропні пеки,а також вихідна важка мінеральна олива з метою встановлення розподілу молекулярних мас (РММ) та змін, що відбуваються під час термооброблення. Показано,що метод приготування проб і вибір матриці мають значний вплив на РММ. Одержані результати підтверджують олігомерну природу пеків та збільшення розмірів молекул при термічному обробленні.
Methods of dithiodimorpholine production
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2013) Mezhybrotskyi, Vasyl; Starchevskyy, Volodymyr; Oliynyk, Lilianna
The results of N,N’-dithiodimorpholine (DTDM) production technology refinement including the sulphur monochloride obtaining, product paste washing and its treatment by polyglycols with the aim of dust formation decrease are presented. Using the optimization method the optimum conditions of DTDM production have been determined. The obtained DTDM of high quality has a high yield. Наведено результати удосконалення технології виробництва N, N′- дитіодиморфоліну (ДТДМ), що включає стадії отримання монохлористої сірки, промивання пасти готового продукту та оброблення його полігліколями з метою зменшення пилоутворення. Методом оптимізації знайдено оптимальні умови одержання ДТДМ, що дало можливість збільшити його вихід за високої якості продукту.
Whey disinfection and its properties changed under ultrasonic treatment
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2013) Kondratovych, Orest; Koval, Iryna; Kyslenkо, Volodymyr; Shevchuk, Liliya; Predzumirska, Lesia; Maksymiv, Natalia
The effect of ultrasonic cavitation on the vital activity of microorganisms in lactowhey has been investigated. The influence of different gases on the process proceeding and oxygen role in the oxidation of whey organic components under the influence of ultrasound has been determined. The destruction of protein macromolecules takes place in whey chemical structure after ultrasonic treatment. The destruction has been investigated and branched amino and carboxyl groups in whey peptides have been observed. Досліджено вплив ультразвукової кавітації на життєдіяльність мікроорганізмів, що містяться в молочній сироватці. Визначено вплив різних газів на проходження процесу дезінфекції та окиснення органічних речовин, що містяться у молочній сироватці. Показано, що в хімічній структурі сироватки після ультразвукової обробки відбувається деструкція білків. Досліджено деструкцію макромолекул білка і виявлено розгалужені аміно- і карбоксильні групи в пептидах сироватки.
Polymer composites on the basis of epoxy resin with mineral fillers modified by tetraetoxysilane
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2013) Aneli, Jimsher; Mukbaniani, Omari; Markarashvili, Eliza; Zaikov, Gennady; Klodzinska, Elen
Ultimate strength, softening temperature, and water absorption of the polymer composites based on epoxy resin (type ED-20) with unmodified and/or modified by tetraethoxysilane (TEOS) minerals diatomite and andesite are described. Comparison of experimental results obtained for investigated composites shows that the ones containing modified filler have better technical parameters mentioned above than composites with unmodified filler at corresponding loading.It was experimentally shown that the composites containing binary fillers diatomite and andesite at a definite ratio possess optimal characteristics – so called synergistic effect. Experimental results are explained in terms of structural peculiarities of polymer composites. Наведені результати дослідження межі міцності, температури розм‘якшення і водопоглинання полімерних композитів на основі епоксидної смоли (ЕД-20), що містить немодифіковані і модифіковані тетраетоксисиланом (ТЕОС) мінерали діатоміт і андезит. Порівнянням експериментальних результатів встановлено, що композити з модифікованим наповнювачем характеризуються кращими технічними параметрами у порівнянні з аналогами з немодифікованим наповнювачем. Експериментально показано, що композити з бінарним наповнювачем (діатоміт і андезит) при певному співвідношенні компонентів виявлять синергетичний ефект. Одержані результати пояснюються з точки зору структурних особливостей полімерних композитів.
Development of new antimicrobial compositions of thiosulfonate structure
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2013) Lubenets, Vira; Karpenko, Olena; Ponomarenko, Mykola; Zahoriy, Gleb; Krychkovska, Aelita; Novikov, Volodymyr
The antimicrobial composition based on the substance of thiosulfonate structure (ETS) and surfactants of microbial origin (biosurfactants)in the form of stable suspensions and ointments were developed and investigated for their effectiveness. The application of biosurfactants in the preparation enhances the antifungal and antibacterial activity of ETS and reduces its active concentration.The economic calculations have shown that the developed antimicrobial composition has a low cost and is competitive compared with antifungal agents present in the pharmaceutical market. Розроблено антимікробну композицію на основі субстанції тіосульфонатної структури (ЕТС) і поверхнево-активних речовин мікробного походження (біоПАР) у формі стабільних суспензій і мазі та досліджено її ефективність. Застосування біоПАР у препараті сприяє підвищенню протигрибкової та антибактеріальної активності ЕТС та дає можливість зменшити його діючу концентрацію. Економічні розрахунки засвідчили, що розроблена антимікробна композиція має низьку собівартість та є конкурентоспроможною у порівнянні з протигрибковими препаратами, представленими на фармацевтичному ринку.
On the processes of the charge transfer in the electrical conducting polymer materials
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2013) Marsagishvili, Tamaz; Aneli, Jimsher; Zaikov, Gennady
The analysis of charge transfer processes in the electrical conducting solid polymer systems has been carried out. The processes in these systems are divided to two types. The first type is the process of charge transfer between electrodes and particles while the second one – the process of the charge transfer between conductive particles. The description of medium is carried out using Green temperature functions of polarization operators for the molecular medium. It permits taking into account the effects of frequency and space dispersion. The analytical expressions for kinetic parameters of the charge transfer processes from electrodes to particles and between particles in condensed matter have been obtained. The comparison of the general theoretical dependence of the current in electric conducting polymer composites (ECPC) on the average distance between conducting particles with analogical dependence for some real ECPC are presented in the paper. Проведений аналіз процесів перенесення зарядів в твердих електропровідних полімерних системах. Процеси розділено на два типи: перший тип відноситься до процесу перенесення заряду від електродів на струмопровідні частинки, а другий – між цими частинками. Середовище описано за допомогою поляризаційних операторів функції Гріна для молекулярного середовища, що дає можливість враховувати частотні ефекти і просторову дисперсію. Одержано аналітичні вирази для кінетичних параметрів перенесення заряду від електродів на частинки і між частинками. Проведено порівняння результатів, отриманих теоретичними розрахунками залежності електроструму від середньої відстані між провідними частинками електропровідного полімерного композиту (ЕППК) з аналогічною залежністю, отриманою для реальних ЕППК.
Technological aspect of Influence on long-term constructional properties under compression of thermoplastic polymer composites
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2013) Naumenko, Maria; Bashtanyk, Petro; Burmistr, Mikhail
Feasibility of complex research of technological aspects and long-term structural properties of the thermoplastic polymer composite that allowed to define a perspective direction to improve the practical appeal and, accordingly, provided the requirements thoroughly to search the fibrous filler of polymeric nature with predictable provision roughness to the surface relief are provided. Наведена доцільність комплексного дослідження технологічного аспекту та довготривалих конструкційних властивостей термопластичного полімерного композиту, що дало можливість визначити перспективний напрямок підвищення його практичної привабливості. Наведені вимоги для пошуку волокнистого наповнювача полімерної природи з прогнозованим наданням шершавості рельєфу поверхні.
Influence of the silicate modifier nature on the structure and properties of polycaproamide
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2013) Levytskyj, Volodymyr; Kochubei, Victoria; Gancho, Andrij
The influence of the nature and amount of the nanosized polyvinylpyrrolidone silicate modifier obtained as a result of the combined sol-gel transition on the supramolecular structure, as well as physical, mechanical and thermo-physical properties of polycaproamide has been determined. The modifier has proved to significantly increase the degree of crystallinity of polymer, and thus tensile strength at break, surface hardness and thermal resistance of a composite. Встановлено вплив природи і кількості нанорозмірного полівінілпіролідон-силікатного модифікатора, одержаного внаслідок сумісного золь-гель переходу, на характер надмолекулярных структур, фізико-механічні и тепло-фізичні властивості полікапроаміду. Показано, що модифікатор значно підвищує ступінь кристалічності полімеру і, як наслідок, міцність під час розривання, поверхневу твердість і теплостійкість композиту.
Effect of borate groups on the properties of rigid polyurethane foams obtained with using hydroxypropyl derivatives of urea
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2013) Zarzyka, Iwona
By using hydroxypropyl derivatives of urea esterified with boric acid as polyol components and 4,4’-diphenylmethane diisocyanate the rigid polyurethane foams have been obtained. The influence of boron and nitrogen atoms on the properties of foams,inter alia compressive strength and flammability, has been discussed. The presence of borate groups enhances the compressive strength of polyurethane foams meaningfully.However, the flammability of foams is determined by the participation of carbamide groups mainly. За участю гідроксипропілових похідних сечовини, естерифікованих борною кислотою як поліол компонентами, та 4,4'-дифенілметандіізоціанату, були отримані жорсткі пінополіуретани. Досліджено вплив атомів бору і азоту на властивості піноуретанів, зокрема, міцність на стиснення і займистість. Встановлено, що наявність борат-груп підвищує міцність пінополіуретану на стиснення. Займистість визначається, в основному, присутністю карбамідної групи.
Synthesis and application of macrophotoinitiators obtained via benzoin tethering with copolymers of maleic anhydride
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2013) Ohar, Halyna; Dolynska, Larysa; Tokarev, Viktor
A new approach to the synthesis of macrophotoinitiators(MPI)on the basis of benzoin was developed; it was grounded on the tethering of benzoin to copolymers of methyl methacrylate and maleic anhydride. This process occurred as a polymer-modification reaction due to interaction of the anhydride groups in polymer structure with hydroxyl functionality of benzoin and resulted in formation of benzoin monomaleate units. Chemical structure of MPI and content of benzoin moieties tethered were determined using IR- and UVspectroscopies. It was found that the MPI synthesized had a high affinity towards surfaces of the dispersed mineral fillers, namely ТіО2 and nano Ca10(PO4)6(OH)2; that allowed to immobilize MPI at these filler surfaces. It is important that photoinitiation activity increased in the range: benzoin < MPI < MPI immobilized at ТіО2 < MPI immobilized at nano Ca10(PO4)6(OH)2. The MPI immobilized at the filler surface could be considered as promising initiator for diverse photopolymer composites. Розроблено новий підхід до синтезу макрофотоініціаторів (МФІ) на основі бензоїну,що ґрунтується на прищепленні фрагментів бензоїну до кополімерів метилметакрилату та малеїнового ангідриду. Цей процес відбувається як полімераналогічна реакція при взаємодії ангідридних груп в полімерній структурі з гідроксильною групою бензоїну і, як наслідок, утворення фрагментів бензоїн мономалеїнату. Хімічна структура МФІ та вміст прищеплених фрагментів бензоїну визначався за допомогою ІЧ- та УФ-спектроскопії. Встановлено, що синтезований МФІ має високу спорідненість до мінеральних наповнювачів, а саме ТіО2 і нано Ca10(PO4)6(OH)2, що дало можливість іммобілізувати МФІ на їх поверхні. Встановлено, що фотоініціююча активність зростає в порядку: бензоїн < МФІ < МФІ, іммобілізований на ТіО2 < МФІ, іммобілізований на нано Ca10(PO4)6(OH)2. МФІ іммобілізовані на поверхні наповнювачів, є багатообіцяючими ініціаторами для різноманітних полімерних композицій.
Зміст до Chemistry & Chemical technology. – 2013. – Volume 7, number 2.
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2013)
The study of ceramic pigments of spinel type with the use of slag of aluminothermal production of ferrotitanium
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2013) Zaychuk, Alexander; Iovleva, Julia
The article deals with the results of theoretical and experimental research on the production of ceramic pigments of blue color with the structure of spinel on the basis of slag of aluminothermal production of ferrotitanium. The sequence of the physical and chemical processes that determine the formation of the set of crystalline phases under drossy pigments burning was established. The influence of the concentration of cobalt oxide and the temperature of researched pigments firing on their optical-color characteristics was studied. The application of the developed pigments for glaze coatings painting was shown. У статті розглянуті результати теоретичних і експериментальних досліджень з отримання керамічних пігментів синьої колірної гами зі структурою шпінелі на основі шлаку алюмінотермічного виробництва феротитану. Встановлена послідовність протікання фізико-хімічних процесів, які обумовлюють формування заданих кристалічних фаз при випалі шлакoвмісних пігментів. Вивчений вплив концентрації оксиду кобальту і температури випалу дослідних пігментів на їх оптико-колірні показники. Показана перспективність використання розроблених пігментів для забарвлення глазурних покриттів.
Synthesis and colloidal properties of polyesters based on glutamic acids and glycols of different nature
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2013) Varvarenko, Sergiy; Tarnavchyk, Ihor; Voronov, Andriy; Fihurka, Nataliia; Dron, Iryna; Nosova, Nataliia; Taras, Roman; Samaryk, Volodymyr; Voronov, Stanislav
The paper describes synthesis and colloidal properties of novel α-amino acid based polyesters with controllable hydrophilic-lipophillic balance. Polyesters based on glutamic acid and glycols of different nature were obtained via low-temperature activated polyesterification. Such polymers are able to form micellar structures in self-stabilized water dispersion. Peculiarities of Steglich rection in the case of polyesterefication and side processes were established and optimal conditions for polyester synthesis were determined. Описано синтез та колоїдні властивості нових поліестерів на основі α-амінокислоти з контрольованим гідрофільно-ліпофільним балансом. Поліестери на основі глутамінової кислоти та гліколів різної природи одержували внаслідок низькотемпературної активованої поліестерифікації. Такі полімери здатні формувати міцелярні структури у самостабілізованих водних дисперсіях. Встановлені особливості реакції Стегліха у випадку поліестерифікації та оптимальні умови для синтезу поліестерів.