Chemistry & Chemical Technology. – 2015. – Vol. 9, No. 3
Permanent URI for this collection
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, 2015. – Volume 9, number 3. – P. 261–390, IV : ill.
Browse
Recent Submissions
Item Comparison of power-ecological characteristics of diesel engine work on mixed diesel fuels on the basis of ethyl esters of rapeseed and sunflower oils(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2015) Patrylak, Lyubov; Patrylak, Kazymyr; Okhrimenko, Mykhailo; Zubenko, Stepan; Levterov, Anton; Savytskyi, VolodymyrPower-ecological characteristics of diesel engine work on ethyl esters of rapeseed and sunflower oils and their blends with mineral diesel have been studied. Acceptable power and high environmental performance of the engine work on the studied fuels have been established. It is shown that fuels on the basis of sunflower oil are slightly inferior to fuel on the basis of rapeseed oil in energy performance but surpasses them in environmental performance. Оцінено енергоекологічні характеристики роботи тракторного дизельного двигуна на етилових естерах ріпакової та соняшникової олій, а також на їх сумішах з мінеральним дизельним паливом. Встановлено прийнятні енергетичні та високі екологічні показники роботи двигуна на досліджуваних паливах. Показано, що палива на основі соняшникової олії дещо поступаються паливам на основі ріпакової олії за енергетичними показниками, але переважають їх за екологічними.Item Application of gradient method for solving constrained optimization tasks(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2015) Sanginova, Olga; Danilkovich, Anatolii; Bondarenko, Sergii; Branovitskaia, SlavaThe constrained optimization task of wool sheepskin tanning–greasing applying the gradient method is solved. The optimality criterion is formulated as a generalized additive objective function. The modified gradient method algorithm is based on software module. Mathematical description for a low-waste technology using dry chrome tanning agent is obtained and its constraints are determined. Розв'язано задачу багатокритеріальної умовної оптимізації дублення-жирування хутрової овчини із застосуванням методу градієнта. Критерій оптимальності сформульований у вигляді узагальненої аддитивної цільової функції. Алгоритм модифікованого методу градієнта покладений в основу програмного модуля. Отримано математичний опис для маловідхідної технології з використанням хромового дубителя і пластифікатора з визначенням обмежень на технологічні параметри процесу.Item Development of mathematical models of external mass exchange under conditions of vibroextraction from vegetable raw materials(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2015) Zavialov, Vladimir; Bodrov, Viktor; Misyura, Taras; Popova, Nataliya; Zaporozhets, Yuliya; Dekanskiy, VadimWe present results of development of mathematical models of external mass exchange in extraction of desired products from vegetable raw materials and mathematical models for the determination of the minimum time of achievement of the equilibrium state of the system and the current concentration of a soluble substance for their using in the optimization of operation of solid-phase extraction equipment. Представлено результати розроблення математичних моделей зовнішнього масообміну при вилучені цільових компонентів із рослинної сировини, а також математичних моделей для визначення мінімального часу досягнення рівноважного стану системи та поточної концентрації розчинної речовини, – для їх застосування при оптимізації роботи твердофазової екстракційної апаратури.Item Using bitumen emulsions based on oxidated, distillation and modified oxidated bitumens for Slurry Seal production(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2015) Pyshyev, Serhiy; Grytsenko, Yuriy; Solodkyy, Serhiy; Sidun, Iurii; Vollis, OleksiyThree commercial road emulsions on the basis of petroleum bitumens differing by their production method (oxidated, distillation and modified bitumens) and Redicote E-11 emulsifier were obtained. The obtained emulsions were used for the production of Slurry Seal and thin-layer road coatings on its basis. The coatings based on modified oxidated bitumen have more advantages compared with those based on oxidated bitumen. The expensive distillation bitumen may be exchanged for modified oxidative one to use it in a Slurry Seal technology. We propose to use the indene-coumarone resin for oxidated bitumen modification to improve its adhesive and cohesive properties. З нафтових бітумів, що відрізнялися способом виробництва (окисненого, залишкового, модифікованого окисненого), і емульгатора «Redicote E-11» одержано три товарних дорожніх емульсії, які надалі використано для приготування Slurry Seal та тонкошарових дорожніх покриттів (ТП) на їх основі. Показано переваги тонкошарових дорожніх покриттів, у виробництві яких використовувався модифікований окиснений нафтовий бітум, над тонкошаровими покриттями на основі окисненого бітуму та встановлено можливість заміни дороговартісного дистиляційного бітуму окисненим модифікованим бітумом для застосування в технології Slurry Seal. Запропоновано для модифікації окисненого бітуму використовувати інден-кумаронову смолу, що дає можливість суттєво покращити його адгезійні та когезійні властивості.Item Distribution design of plasticizer used for nitrocellulose granules saturation(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2015) Lukashev, Vladimir; Onda, Vita; Verenich, Alexandr; Shevtsova, TatianaThe results of research of concentration distribution of plasticizer on the radius of cellulose nitrate granules are presented in the article. A smooth handing down profile of this distribution is confirmed for the cellulose nitrate granules obtained with the varnish method on the example of camphor and dibutyl phthalate. The mathematical description of this distribution, the basic parameter of which is determined with the plasticizer content in granules, is offered. В статті приведені результати дослідження розподілу концентрації пластифікатора за радіусом нітратцелюлозних гранул. На прикладі камфори та дибутилфталата підтверджений плавний спадаючий профіль цього розподілу для нітратцелюлозних гранул, одержаних лаковим способом. Запропоновано математичний опис цього розподілу, основний параметр якого визначається за середнім вмістом пластифікатора в гранулах.Item Investigation of surface free energy of the glassceramic coatings on titanium for medical purposes(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2015) Savvova, Oksana; Shadrina, Galina; Babich, Olena; Fesenko, ОleksiyBiocompatible calcium silicophosphate glassceramic coatings for titanium on the base of glasses in R2О–RO–RO2–R2O3–P2O5–SiO2 system have been obtained. The influence of crystallization ability and roughness of experimental coatings on their surface free energy has been established. The use of titanium implants with applied apatite-containing glass-ceramic coating will significantly increase biocompatibility of the prosthetic implant and will reduce the time of its union with the bone. Одержано біосумісні кальційсиліко-фосфатні склокристалічні покриття по титану на основі стекол системи R2О – RO – RO2 – R2O3 – P2O5 – SiO2. Встановлено вплив кристалізаційної здатності та шорсткості отриманих покриттів на вільну енергію їх поверхнi. Встановлено, що використання титанових імплантатів з нанесеним на нього апатитвмісним склокристалічним покриттям суттєво підвищує біосумісність ендопротезу та дає можливість скоротити термін зрощування його з кісткою.Item Influence of iron oxides on the properties of unfluoridated enamel frit glass and coatings(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2015) Ryzhova, Olga; Khokhlov, Maxim; Goleus, Victor; Nosenko, AlexanderThe influence of iron oxides on the properties of unfluoridated enamel glass frit and coatings in the system of Na2O – B2O3– SiO2 has been studied. It has been determined that the introduction of Fe2O3 additive in the amount of 0.4 mol % instead of SiO2 into an unfluoridated glass enamels improves the optical-color characteristics of the coatings, pigmented with selenium cadmium red. Досліджено вплив оксидів заліза на властивості безфлуористих емалевих склофрит та покриттів в системі Na2O– B2O3– SiO2. Встановлено, що введення додатку Fe2O3 у кількості 0,4 мол.% замість SiO2 в безфлуористій склоемалі покращує оптико-колірні характеристики покриттів, забарвлених червоним селенокадмієвим пігментом.Item Hydrodynamics of gas flow in small-sized vortex granulators in the production of nitrogen fertilizers(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2015) Artyukhov, Artem; Sklabinskyi, VsevolodThis paper presents the prospective line of studying such chemical process as granulation and the advantages of small universal vortex granulators usage in chemical processes, for example, for the production of nitrogen mineral fertilizers, complex mineral fertilizers and porous ammonium nitrate (PAN). The mathematical calculations for determining the hydrodynamic characteristics of gas flow movement, which ultimately affect the crystallization process in the workspace of the vortex granulator, are described. Components of a gas flow velocity and the granulator design impact on them are analytically determined. A comparison of theoretical and experimental studies is given. Показано перспективний напрям одного з процесів хімічної технології, яким є гранулювання, та основні переваги використання у хімічних технологіях малогабаритних універсальних вихрових грануляторів, наприклад, для виробництва азотних мінеральних добрив, комплексних мінеральних добрив та пористої аміачної селітри (ПАС). Наведено математичний опис для визначення гідродинамічних характеристик руху газового потоку, які у кінцевому результаті впливають на кристалізаційні процеси, у робочому просторі вихрового гранулятора. Аналітично визначено складові повної швидкості руху газового потоку та вплив на них конструкції гранулятора. Проведено співставлення результатів теоретичних та експериментальних досліджень.Item Mass exchange of dispersed materials encapsulating in quasi-liquefaction state(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2015) Nagursky, Oleg; Gumnitsky, YaroslavExperimental and analytical investigations of mass exchange during dispersed materials encapsulating in quasi-liquefaction state are presented. The mass transfer coefficients during encapsulating have been determined for different dispersed materials depending on air rate. Наведено експериментально-аналітичні дослідження процесу масообміну під час капсулювання дисперсних матеріалів у стані псевдозрідження. Визначено коефіцієнти масовіддачі під час капсулювання у залежності від швидкості повітря для різних дисперсних матеріалів.Item Selectivity of formation and yield of dicarboxylic acid mono- and diesters under stationary conditions(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2015) Melnyk, Stepan; Dzinyak, BohdanThe effect of temperature, catalyst type, alcohol and dicarboxylic acid structures, as well as reagents ratio on the selectivity of formation and yield of mono- and diesters has been determined under stationary conditions for adipic (AA) and succinic acids (SA) esterification by C2–C5 aliphatic alcohols. It has been proved by the theory and experiments that maximum selectivity of dicarboxylic acids (DCA) monoesters formation during their esterification by alcohols is achieved at the ratio between flow rate constants of monoester and DCA less than 0.1. The high yield of monoester (40–60 %) was found to be for only such reaction systems as SA–2-methylpropan-1- ol (catalysts H2SO4 and p-toluenesulfoacid) and SA–pentan-1-ol (catalyst p-toluenesulfoacid). Встановлено вплив температури, природи каталізатора, будови спирту й дикарбонової кислоти (ДК) та співвідношення реагентів на селективності утворення та вихід моно- та діестерів у реакціях естерифікації адипінової (АК) та бурштинової (БК) кислот аліфатичними спиртами С2–С5 за стаціонарних умов. Теоретично і експериментально доведено, що максимальна селективність утворення моноестерів ДК під час їх естерифікації спиртами досягається при співвідношенні констант швидкості витрати моноестеру і ДК, меншому ніж 0,1. Встановлено, що для естерифікації АК і БК аліфатичними спиртами С2–С5 високий вихід (40–60%) моноестеру можливий лише для таких реакційних систем, як БК – 2-метилпропан-1-ол (каталізатори H2SO4 і пТСК) і БК – пентан-1-ол (пТСК).Item Study of kinetics of medicinal substances release from chitosan films(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2015) Shurshina, Angela; Kulish, Elena; Lazdin, RomanThe kinetics of controlled release of medicinal substances from chitosan films has been investigated. Correlation between values of diffusion coefficients and the sedate indicator characterizing diffusion of medicinal substance from a film and shares of medicinal substance connected with a polymeric chain has been established. With the increase in amount of the entered medicinal substance the rate of release of medicines decreases. Досліджено кінетику контрольованого вивільнення лікарських речовин з хітозанових плівок. Встановлено взаємозв‘язок між значеннями коефіцієнту дифузії, показником, що характеризує режим дифузії, та часткою лікарської речовини, зв‘язаної з полімерною матрицею. Показано, що зі збільшенням кількості лікарської речовини швидкість їх вивільнення зменшується.Item Synthesis and application of oligomer with hydroxy groups based on peroxy derivative of ED-24 epoxy resin and РolyTHF-2000 oligoether(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2015) Ivashkiv, Ostap; Namiesnik, Jacek; Astakhova, Olena; Shyshchak, Olena; Bratychak, MichaelNew oligomer with peroxy, primary and secondary hydroxy groups has been synthesized on the basis of peroxy derivative of ED-24 epoxy resin (PO) and PolyTHF-2000 oligoether according to the developed procedure. The effect of the catalysts nature and amount, temperature and process time on the reaction rate has been studied. Benzyltriethylammonium chloride, potassium hydroxide, 1,4-diazobicyclooctane and the mixture composed of benzyltriethylammonium chloride and KOH (molar ratio 1:1) were used as the catalysts. The structure of the synthesized oligomer has been confirmed by the chemical and IR-spectroscopic methods. The synthesized oligomer may be used as an active additive for the production of polymeric films based on ED-20 industrial epoxy resin and TGM-3 oligoesteracrylate. Розроблено методику одержання та синтезовано на основі пероксидної похідної епоксидної смоли ЕД-24 (ПО) та олігоетеру PolyTHF-2000 олігомер, що містить у своїй структурі пероксидну, первинну гідроксильну та вторинні гідроксильні групи. Вивчено вплив природи та кількості каталізатора, температури та тривалості реакції на швидкість протікання реакції між ПО та PolyTHF-2000. Як каталізатори реакції вивчено бензилтриетиламоній хлорид, гідроксид калію, 1,4-діазобіциклооктан та каталітичну суміш, що складалася із бензилтриетиламоній хлориду і КОН у співвідношенні 1:1 молі, відповідно. Структуру синтезованого олігомеру підтверджено хімічними та ІЧ-спектроскопічними методами досліджень. Вивчено можливість використання синтезованого олігомеру як активного додатку при формуванні полімерних плівок на основі промислової епоксидної смоли ЕД-20 та олігоестеракрилату ТГМ-3.Item A new approach to the creation of сarbon-polymer nanocomposites with polyethylene as a binder(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2015) Kolesov, Sergei; Bazunova, Marina; Kulish, Elena; Valiev, Denis; Zaikov, GennadyApproach of obtaining molded composites on the basis of the mixtures of powders of nano-dispersed polyethylene, cellulose and ultra-dispersed carbonic materials has been developed. Тhese materials possess the assigned sorption properties and the physic-mechanical characteristics. Тhey are suitable for the usage in the process of cleaning and separation of gas mixtures. Розроблено підхід до отримання формованих композитів на основі суміші порошків нанодисперсного поліетилену, целюлози та ультрадисперсних вуглецевих матеріалів. Встановлено, що матеріали володіють заданими сорбційними властивостями та фізико-механічними характеристиками. Показана можливість їх застосування в процесах очищення та розділення газових сумішей.Item Structuring and electric conductivity of polymer composites pyrolysed at high temperatures(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2015) Aneli, Jimsher; Natriashvili, Tamaz; Zaikov, GennadyOn the basis of mixes of phenolformaldehide and epoxy resins at the presence of some silicon organic compounds and fiber glasses annealed in vacuum and hydrogen media the new conductive monolithic materials have been created. Conductive, magnetic and some other properties of these materials were investigated. It was established experimentally that the obtained products are characterized by semiconductive properties, the level of conductivity and conductive type of which are regulated by selection of technological methods. The density and mobility of carriers increase at increasing of annealing temperature up to definite levels. The temperature dependence of the electrical conductivity and charge mobility were described by Mott formulas. The magnetic properties of the annealed materials were investigated by ESR method. It was established that at annealing free radicals and other paramagnetic centers are formed. On the basis of the obtained results it was proposed that formation of conducting clusters and the charge transport between them is provided by mechanism of charge jumping with alternative longevity of the jump. На основі сумішей фенолформальдегідної і епоксидної смол створено нові монолітні матеріали в присутності органічних сполук кремнію і скловолокна, відпалених у вакуумі і водневому середовищі. Досліджено електропровідні, магнітні та деякі інші властивості синтезованих матеріалів. Експериментально встановлено, що одержані продукти мають напівпровідникові властивості; рівень провідності яких регулюється підбором технологічних умов. Інтенсивність і рухливість носіїв заряду зростає з підвищенням температури відпалу. Температурна залежність електропровідності і рухливості зарядів описані за допомогою формул Мотта. Магнітні властивості відпалених матеріалів були досліджені методом ЕСР. Встановлено, що при відпалі утворюються вільні радикали та інші парамагнітні центри. Запропоновано механізм формування провідних кластерів і переносу заряду.Item Copolymerization of peroxy derivatives of dioxydiphenylpropane diglycidyl ether monomethacrylate with styrene(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2015) Iatsyshyn, Oksana; Bratychak, Michael; Shyshchak, Olena; Mitina, Nataliya; Zaichenko, OlexanderThe copolymerization reaction of peroxy derivatives of dioxydiphenylpropane diglycidyl ether monomethacrylate with styrene has been studied at 333K in the medium of toluene using azo-bis-isobutyric acid dinitrile as an initiator at different molar ratio of the initial monomers. The reaction rates have been determined and copolymerization constants have been calculated. The structure of the synthesized copolymers was confirmed by chemical and IR-spectroscopic analyses. Вивчена реакція кополімеризації пероксидних похідних монометакрилату дигліциділового етеру диоксидифенілпропану із стиролом за температури 333 К у середовищі толуолу з використанням як ініціатор динітрилу азо-біс-ізомасляної кислоти та різного мольного співвідношення вихідних мономерів. Встановлені швидкості реакції та розраховані константи кополімеризації. Структура синтезованих кополімерів підтверджена хімічними та ІЧ-спектроскопічними методами дослідження.Item Modeling of chemical surface deposition (CSD) of CdS and CdSe semiconductor thin films(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2015) Guminilovych, Ruslana; Shapoval, Pavlo; Yatchyshyn, Iosyp; Shapoval, StepanA mathematical model of the chemical surface deposition process of CdS and CdSe thin films, which allows determining the concentration of reagents, as well as duration and temperature for CSD needed to obtain films of the set thickness was designed. The adequacy of model was tested by Fisher's criterion. The nomogram of dependence of cadmium ions content on the initial deposition parameters was built according to the results of experimental studies and approximated by mathematical dependence. Розроблена математична модель процесу хімічного поверхневого осадження тонких плівок CdS та CdSe, яка дає можливість визначити концентрації реагентів, тривалість та температуру ХПО, необхідні для одержання плівок заданої товщини. Адекватність моделі перевірено за критерієм Фішера. За результатами експериментальних досліджень побудована номограма залежності вмісту йонів кадмію від вихідних параметрів осадження, яка апроксимована математичною залежністю.Item Synthesis and research of reactivation of phosphorylated cholinesterase by quaternary pyridinium-aldoxime salts(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2015) Bobkova, LudmilaThe interaction of pyridine-4(-3,-2)aldoxime has been studied whit 3-bromo-N,N,N-trialkyl-2-oxo(-hydroxyimino)-1-propanaminium bromide. The structure of all synthesized compounds was determined by elemental analysis as well as by physical and chemical methods. All synthesized compounds were tested for reactivation of phosphorylated acetylcholinesterase. Using fragments of the molecules (an oxime group, 3-bromo-N,N,N-trimethyl(or triethyl)ammonium [(orN-methylmorpholinium)-2-oxo(or 2-hydroxyimino)]propan bromides), a new series of pyridinium-aldoxime salt (cholinesterasereactivator) was obtained. Вивчена взаємодія піридин-4(-3,-2)аль-доксиму із 3-бром-N,N,N-тріалкіл-2-оксо(-гідроксіміно)-1-пропанамоній броміду. Склад і структура синтезованих сполук 4(-2,-3)-(гідроксімінометил)-1-[(2¢-оксо(гідроксіміно)-¢-ріалкіламоній)пропіл)]піридиній дибромідів встановлені з використанням елементного аналізу, фізичних та хімічних методів. Синтезовані сполуки випробувані на їх активність як реактиватори фосфорильованої ацетилхолінестерази. З використанням молекулярних фрагментів (оксимна група, 3-бром-N,N,N-тріметил(або тріетил)амоній(або N-метил-морфоліній)-2-оксо(або 2-гідроксіміно)пропан броміди), отримані нові реактиватори холінестерази в ряду солей піридину.Item Effect of the reactants molar ratio on the kinetics of the reaction to obtain 2-hydroxyethyl-1,3,4 trimethyl-cyclohex-3-encarboxylate(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2015) Kostiv, Irina; Marshalok, Olga; Marshalok, Galyna; Pyrig, IgorKinetic aspects of the reaction of 2-hydroxyethyl-1,3,4-trimethylcyclohex-3-ene-1-carboxylate obtaining have been investigated. On the basis of the obtained results the kinetics of the process has been studied by the Michaelis-Menten equation. The limiting stage of the reaction is established and its mechanismis suggested. Досліджено кінетичні аспекти реакції одержання 2-гідроксиетил-1,3,4-триметилциклогекс-3-енкарбоксилату. На основі отриманих результатів встановлено, що кінетика досліджуваного процесу підпорядковується рівнянню Міхаеліса-Ментен. Встановлена лімітуюча стадія реакції та запропонований її механізм.Item Kinetic regularities of hydroxy(poly)alkyleneoxy(meth)acrylates acylation by phthalic anhydride(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2015) Gladii, Andrii; Tsyupko, Fedir; Polyugyn, Igor; Yatchyshyn, Iosyp; Laruk, MartaThe kinetics of non-catalytic and catalytic processes of 2-hydroxyethylmethacrylate (HEMA) and hydroxyhexaoxypropylacrylate (PPA6) bulk acylation by phthalic anhydride (PA) has been investigated. The product of PA and PPA6 interaction has been synthesized for the first time. The structure of the synthesized compounds has been confirmed by IR-spectroscopy and molar refraction. Досліджено кінетику некаталітичних та каталітичних процесів ацилювання в масі 2-гідроксиетилметакрилату (НЕМА) і гідроксигекса-оксипропілакрилату (РРА6) фталевим ангідридом (ФA). Вперше синтезовано продукт взаємодії ФA та РРА6. Підтверджено структуру синтезованих сполук методами ІЧ-спектроскопії та молярної рефракції.Item Kinetic spectrophotometric method for the determination of suxamethonium chloride(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2015) Blazheyevskiy, Mykola; Kryskiw, LyubomyrA novel selective, simple, sensitive, and cost effective kinetic spectrophotometric initial rate method for the determination of suxamethonium chloride has been developed. It is based on the indicator reaction of catalytic 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine oxidation. The analytical performance of the method was validated statistically with respect to limit of detection (LOD) and limit of quantitation (LOQ), accuracy, precision, and linearity. Розроблено нову, вибіркову, просту, чутливу і доступну кінетико-спектрофотометричну методику для визначення суксаметонію хлориду, котра базується на індикаторній реакції каталітичного окиснення 3,3',5,5'-тетраметил-бензидину. Для побудови градуювального графіка використано метод початкової швидкості. Аналітичні характеристики методу були підтверджені статистично за межею виявлення й межею кількісного визначення, та точністю і лінійністю.