Chemistry & Chemical Technology. – 2016. – Vol. 10, No. 4s
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, 2016. – Volume 10, number 4 (s). – [124] p. : ill.
Browse
Recent Submissions
Item Зміст до "Chemistry & Chemical Technology" Volume 10, number 4 (s)(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2016)Item Photochemistry and spectroscopy of singlet oxygen in solvents. Recent advances which support the old theory(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2016) Minaev, BorisMolecular oxygen is a paramagnetic gas with the triplet O2( 3X S-g ) ground state which exhibits just sluggish chemical reactivity in the absence of radical sources. In contrast, the excited metastable singlet oxygen O2( g a D 1 ) is highly reactive; it can oxygenate organic molecules in a wide range of specific reactions which differ from those of the usual triplet oxygen of the air. This makes the singlet oxygen an attractive reagent for new synthesis and even for medical treatments in photodynamic therapy. As an important intermediate O2( g aD1 ) has attracted great attention of chemists during half-century studies of its reactivity and spectroscopy, but unusual properties of singlet oxygen makes it difficult to unravel all mysterious features. The semiempirical theory of spin-orbit coupling in dioxygen and in collision complexes of O2 with diamagnetic molecules proposed in 1982 year has explained and predicted many photochemical and spectral properties of dioxygen produced by the dye sensitization in solvents. Recent experiments with direct laser excitation of O2 in solvents provide a complete support of the old theory. The present review scrutinizes the whole story of development and experimental verification of this theory. Молекулярний кисень є парамагнітним газом з триплетним O2( 3g X S- ) основним станом, що виявляє слабку хімічну реакційну здатність у відсутності джерел радикалів. Збуджений метастабільний синглетний кисень O2( 1a Dg ), на противагу, високореакційний; він може окиснювати органічні молекули за рахунок цілого ряду специфічних реакцій, які відрізняються від реакцій звичайного триплетного кисню повітря. Тому синглетний кисень став привабливим реагентом для нових синтезів і навіть для медичного застосування у фотодинамічній терапії. Як важливий інтермедіат, O2( 1a Dg ) привертає значну увагу хіміків протягом півстоліття досліджень його реакційної здатності і спектроскопії, проте незвичні властивості синглетного кисню викликають труднощі у розумінні його таємничих особливостей. Напівемпірична теорія спін-орбітальної взаємодії в кисні і в комплексах зіткнення О2 з діамагнітними молекулами, запропонована у 1982 році, пояснила та передбачила багато фотохімічних і спектральних властивостей кисню, який одержують сенсибілізацією барвниками в розчинах. Недавні експерименти з прямим лазерним збудженням О2 в розчинах повністю підтверджують стару теорію. Цей огляд детально розглядає всю історію розвитку і експериментальної перевірки даної теорії.Item Kinetics and mechanism of the ozone reaction with alcohols, ketones, ethers and hydroxybenzenes(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2016) Rakovsky, Slavcho; Anachkov, Metody; Belitskii, Mikhail; Zaikov, GennadyThe review, based on 92 references, is focused on degradation of organics by ozonation and it comprises various classes of oxygen-containing organic compounds – alcohols, ketones, ethers and hydroxybenzenes. The mechanisms of a multitude of ozone reactions with these compounds in organic solvents are discussed in details, presenting the respective reaction schemes. The corresponding kinetic parameters are given and some thermodynamic parameters are also listed. The dependences of the kinetics and the mechanism of the ozonation reactions on the structure of the compounds, on the medium and on the reaction conditions are revealed. Various possible applications of ozonolysis are specified and discussed. All these reactions have practical importance for the protection of the environment. В огляді, що базується на 92 посиланнях, розглянуто руйнування органічних речовин внаслідок озонування та стосується різних класів кисневмісних органічних сполук – спиртів, кетонів, етерів та гідроксибензенів. Обговорено механізми реакції цих сполук з озоном в органічних розчинниках і представлені відповідні схеми реакції. Приведені кінетичні і деякі термодинамічні параметри. Показано залежність кінетики та механізму реакції озонування від структури сполук, середовища і умов реакції. Зазначено і обговорено різні можливості застосування озонолізу. Наведені реакції мають практичне значення для захисту навколишнього середовища.Item Synthesis and application of nonisocyanate polyurethanes(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2016) Figovsky, Oleg; Shapovalov, Leonid; Leykin, AlexanderThe latest published achievements in the research and developments of non-isocyanate polyurethanes on the base of five-membered cyclic carbonates and amines are briefly presented. Preparations of hybrid epoxy-amine hydroxyurethane-grafted polymers with a controlled number of cross-links are described. Examples of the use of hydroxyurethanes of different nature for modification of the oligomeric compositions are also given. Представлені останні опубліковані досягнення в області досліджень і розробок неізоціанатних поліуретанів на основі п'ятичленних циклічних карбонатів і амінів. Описано приготування гібридних епокси-амінних гідроксиуретан-прищеплених полімерів з контрольованою кількістю зшивок. Наведено приклади використання гідроксиуретанів різної природи для модифікації олігомерних композицій.Item Amphiphilic cholesterol containing polymers for drug delivery systems(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2016) Demchuk, Zoriana; Savka, Mariya; Voronov, Andriy; Budishevska, Olga; Donchak, Volodymyr; Voronov, StanislavThe interaction of binary copolymers poly(maleic anhydride-co-poly(ethylene glycol) methyl ether methacrylate) with cholesterol results in formation of cholesterol containing polymers, which contain from 4.6 to 46.0 mol % monocholesteryl maleic links. Their structure was confirmed using functional analysis and IR spectroscopy. Acidic and anhydride links of these copolymers form polymeric salts if react with alkali. These salts are surfactants which in aqueous medium form hierarchy micelles and micellar aggregates depending on the copolymer concentration. Using conductometry it was found that preferably monomolecular micelles are formed in dilute solutions, and micellar aggregates begin to form at higher concentrations. In aqueous media polymeric salts are able to solubilize such lipophilic substances as Sudan III dye and anticancer drug curcumin. Efficiency of solubilization towards Sudan III grows if the content of monocholesteryl maleic fragment in surfactant increases. Взаємодією бінарного кополімеру полі(малеїновий ангідрид-ко-поліетиленгліколь метакрилат) з холестеролом одержані нові холестероловмісні кополімери, що містять від 4.6 до 46 % мол. монохолестерилмалеїнатних ланок. Їх структуру підтверджено функціональним аналізом, а також ІЧ спектроскопією. При взаємодії з лугом кислотні та ангідридні ланки кополімерів утворюють солі. Ці солеподібні кополімери є поверхнево-активними речовинами, які у водному середовищі утворюють ієрархію міцел та міцелярних агрегатів в залежності від концентрації кополімера. Методом кондуктометрії встановлено, що у розведених розчинах утворюються, переважно мономолекулярні міцели, а при більших концентраціях починають формуватись міцелярні агрегати. Солеподібні кополімери здатні солюбілізувати у водному середовищі ліпофільні речовини, зокрема, барвник Судан ІІІ та протираковий препарат куркумін. Показано, що ефективність солюбілізації Судану ІІІ зростає симбатно вмісту холестерилмалеїнатного фрагменту у кополімері.Item Recent developments in polyurethane foams containing low-cost and pro-ecological modifiers(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2016) Kosmela, Paulina; Zedler, Lukasz; Formela, Krzysztof; Haponiuk, Jozef; Piszczyk, LukaszDiversity of the polyurethane (PU) foams applications cause that investigation of the relationships between their structure and properties is currently very popular topic among the many research institutions and companies. At the turn of the last years many scientific papers about PU foams and their composites were published. The one of the main research trends in this field is related to the reduction of production costs of PU foams. This aim can be successfully achieved through the incorporation of raw materials of natural origin or the utilization of waste materials. This work reviews the progress and recent developments in area of PU foams containing low-cost and pro-ecological modifiers, such as crude glycerol, liquefied biomass, ground tire rubber, etc. Різноманітність застосування пінополіуретанів (ППУ) є причиною того, що вивчення зв‘язків між їх структурою і властивостями в даний час є дуже популярною темою досліджень серед багатьох науково-дослідних інститутів і компаній. На рубежі останніх років опубліковано багато наукових робіт щодо ППУ та їх композитів. Одна з основних тенденцій в цій області досліджень пов'язана зі скороченням витрат на виробництво пінополіуретанів. Досягти такої мети можливо внаслідок залучення сировини природного походження або утилізації відходів. В роботі проведено огляд досягнень і новітніх розробок в області ППУ, що містять недорогі і проекологічні модифікатори, такі як сирий гліцерин, зріджена біомаса, молота шинна гума, тощо.Item Antioxidant traits of some nanocarbon moieties integrated in polymer materials (a review)(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2016) Zeynalov, Eldar; Wagner, Manfred; Friedrich, Joerg; Magerramova, Matanat; Salmanova, NazilyaThis review briefly gives the status of worldwide researches in the aspect of an impact of incorporated fullerenes and carbon nanotubes (CNTs) on durability ofdifferent polymeric composites under stressful harsh therm-oxidative conditions. It has been inferred that among various nanoparticulates, fullerenes and CNTs are preferable to be used for enhancing thermal and mechanical properties of polymers. Fullerenes C60, C70, fullerene soot and CNTs being integrated in polymer matrix effectively prevent both their thermal and thermoxidative degradation, and photooxidation processes as well. Коротко описаний стан досліджень, які проводяться в світі, стосовно аспектів впливу фулеренів та карбонових нанотрубок (ВНТ) на міцність різних полімерних композицій за жорстких термоокиснювальних умов. Показано, що для покращення термічних та механічних властивостей полімерів найбільш доцільно використовувати фулерени та ВНТ. Фулерени С60, С70, фулеренова сажа та ВНТ вводять в полімерну матрицю для попередження її термічної та термоокиснювальної деструкції, а також фотоокиснювальних процесів.Item Synthesis and properties of oligomers with hydroxy end-groups(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2016) Ivashkiv, Ostap; Namiesnik, Jacek; Shyshchak, Olena; Polyuzhyn, Igor; Bratychak, MichaelMethods of oligomers (polymers) with hydroxy end-groups obtaining are examined. The synthesis of hydroxy-containing oligomers based on epoxy resins is of special attention. The molecules of mentioned oligomers apart from free primary and secondary hydroxy groups contain epoxy, peroxy, carboxy or acrylic groups. Розглянуті методи одержання олігомерів (полімерів) з кінцевими гідроксильними групами. Особлива увага приділена синтезу гідроксилвмісних олігомерів на основі епоксидних смол , які у своїх молекулах крім вільних первинної та вторинної гідроксильних груп, містять іншу функційну групу, зокрема, епоксидну, пероксиду, карбоксильну чи акрилатну.Item Survey of relations of chemical constituents in polymer-based materials with brittleness and its associated properties(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2016) Brostow, Witold; Hagg Lobland, Haley E.The property of brittleness for polymers and polymer-based materials (PBMs) is an important factor in determining the potential uses of a material. Brittleness of polymers may also impact the ease and modes of polymer processing, thereby affecting economy of production. Brittleness of PBMs can be correlated with certain other properties and features of polymers; to name a few, connections to free volume, impact strength, and scratch recovery have been explored. A common thread among all such properties is their relationship to chemical composition and morphology. Through a survey of existing literature on polymer brittleness specifically combined with relevant reports that connect additional materials and properties to that of brittleness, it is possible to identify chemical features of PBMs that are connected with observable brittle behavior. Relations so identified between chemical composition and structure of PBMs and brittleness are described herein, advancing knowledge and improving the capacity to design new and to choose among existing polymers in order to obtain materials with particular property profiles. Крихкість для полімерів і матеріалів на основі полімерів (МОП) є важливою властивістю при визначенні можливості використання матеріалу. Крихкість полімерів може також впливати на легкість і режим оброблення полімеру, впливаючи тим самим на економіку виробництва. Крім цього, крихкість МОП може бути пов’язана з деякими іншими властивостями полімерів. Встановлено взаємозв’язок між крихкістю і вільним об'ємом, ударною міцністю та стійкістю до подряпин. Загальним для таких властивостей є їх зв’язок з хімічним складом та морфологією. Зроблено аналіз відомих даних літератури відносно крихкості полімерів та щодо зв’язку між нею та хімічним складом й структурою МОП з метою створення матеріалів із заданими властивостями.Item Natural deep eutectic solvents in extraction process(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2016) Owczarek, Katarzyna; Szczepanska, Natalia; Plotka-Wasylka, Justyna; Rutkowska, Malgorzata; Shyshchak, Olena; Bratychak, Michael; Namiesnik, JacekDeveloping new, eco-friendly solvents which would meet technological and economic demands is perhaps the most popular aspects of Green Chemistry. Natural deep eutectic solvents (NADES) fully meet green chemistry principles. These solvents offer many advantages including biodegradability, low toxicity, sustainability, low costs and simple preparation. This paper provides an overview of knowledge regarding NADES with special emphasis on extraction applications and further perspectives as truly sustainable solvents. Показано, що розроблення нових, екологічно чистих розчинників, які відповідали б технологічним та економічним вимогам, є найпопулярнішим аспектом зеленої хімії. Природні глибоко евтектичні розчинники (NADES) повністю відповідають принципам зеленої хімії. Ці розчинники мають багато переваг, в тому числі біодеградабельність, низьку токсичність, стійкість, низьку вартість та простоту приготування. У статті приведено огляд відомостей про NADES з особливим акцентом на застосуванні у процесах екстракції і подальших перспектив як дійсно стійких розчинників.Item Ascorbic acid in polyurethane systems for tissue engineering(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2016) Kucinska-Lipka, Justyna; Janik, Helena; Gubanska, IgaThe introduction of the paper was devoted to the main items of Tissue Engineering (TE) and the way of porous structure obtaining as scaffolds. Furthermore, the significant role of the scaffold design in TE was described. It was shown, that properly designed polyurethanes (PURs) find application in TE due to the proper physicochemical, mechanical and biological properties. Then the use of L-ascorbic acid (L-AA) in PUR systems for TE was described. L-AA has been applied in this area due to its suitable biological characteristics and antioxidative properties. Moreover, L-AA influences tissue regeneration due to improving collagen synthesis, which is a primary component of the extracellular matrix (ECM). Modification of PUR with L-AA leads to the materials with higher biocompatibility and such system is promising for TE applications. Розглянуті головні положення тканинної інженерії (ТІ) та спосіб отримання пористої структури, як поліуретанових каркасів. Обгрунтовано важливу роль таких каркасів в ТІ. Показано, що належним чином синтезовані поліуретани (ПУ) знаходять широке застосування в ТІ завдяки певним фізико-хімічним, механічним і біологічним властивостям. Описано застосування L-аскорбінової кислоти (L-AA) в ПУ системах для ТІ. Аскорбінову кислоту застосовують в цій області через її специфічні характеристики і антиоксидаційні властивості. Крім того, вона впливає на регенерацію тканин внаслідок покращення синтезу колагену, який є головним компонентом позаклітинної матриці. Модифікація ПУ аскорбіновою кислотою дає можливість отримувати матеріали з покращеною біосумісністю і тому така система є перспективною для застосування у ТІ.Item Sulfur gas production in Ukraine (review)(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2016) Yavorskiy, Victor; Slyuzar, Andriy; Kalymon, JaroslavThe state of sulfur gas production in Ukraine has been examined. The major producers and consumers of sulfur, as well as available technologies for gases purification from hydrogen sulfide have been characterized. The necessity of applying new methods of gas cleaning from hydrogen sulfide to form sulfur of special grades has been grounded. The advantages of quinhydrone cleaning method to form fine sulfur have been shown. Розглянуто стан виробництва газової сіркив Україні. Охарактеризовано головних виробників і споживачів сірки та наявні технології очищення газів від сірководню. Обґрунтовано необхідність застосування нових методів очищення газів від сірководню з одержанням сірки спеціальних сортів. Показано переваги хінгідронного методу очищення газів з одержанням дрібнодисперсної сірки.Item Fluctuations of annual precipitation and water resources quality in Ukraine(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2016) Pidlisnyuk, Valentina; Harrington, John JR; Melnyk, Yulia; Vystavna, YuliyaThe article focuses on examining the influence of fluctuations in annual precipitation amount on the quality of surface waters. Water quality was estimated with data on BOD, COD and phosphate-ion concentration within five selected regions of Ukraine. Analysis of the precipitation data (1991–2010) showed different regional trends. Using the statistics, determination of the interconnection between precipitation amount and water resources quality were done. The obtained regularities and associated uncertainties can be used for prediction of changes in water resource quality and as a guide for future adaptation to possible climate change. Вивчено вплив коливань річної кількості опадів на якість поверхневих вод в Україні. Якість водних ресурсів для п’яти обраних регіонів країни оцінено за показниками БПК, ХПК і концентрації фосфат-йонів. Аналіз даних кількості опадів (1991–2010) засвідчив різні регіональні тенденції. Використовуючи статистику, встановлено взаємозв’язок між кількістю опадів та якістю водних ресурсів. Отримані закономірності і пов’язані з ними невизначеності можуть бути використані для прогнозування змін якості водних ресурсів та для розроблення заходів із адаптації до можливих змін клімату.Item Polymer modified bitumen: review(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2016) Pyshyev, Serhiy; Gunka, Volodymyr; Grytsenko, Yuriy; Bratychak, MichaelThe main reasons and ways of bitumen modification by polymers were examined. Positive and negative aspects of the usage of different polymer modifiers (elastomers, thermoplastic elastomers, reactive polymers, thermoplastics) were analysed. The authors’ achievements concerning modification of bitumen by various polymers, namely indene-coumarone, petroleum, phenol-formaldehyde and epoxy resins, were described. У статті розглянуті основні причини та способи модифікації бітумів полімерами. Проаналізовано позитивні і негативні сторони використання різних груп полімерних модифікаторів (еластомери, термопластичні еластомери, реакційні полімери, термопласти). Описано досягнення авторів статті в області модифікації бітумів полімерами: інден-кумароновою, нафтополімерними, фенол-формальдегідними і епоксидними смолами.Item Supercritical fluid extraction of vegetable materials(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2016) Kulazynski, Marek; Stolarski, Marek; Faltynowicz, Hanna; Narowska, Beata; Swiatek, Lukasz; Lukaszewicz, MarcinThe paper presents the base and conditions for the extraction of organic materials with solvents in the supercritical state with particular attention to use of CO2 as the extraction agent. The advantages and disadvantages of this process are described. The examples of extraction of organic materials using supercritical of CO2 are presented. Приведені основні положення і умови екстракції органічних матеріалів розчинниками в надкритичному стані. Особливу увагу акцентовано на використанні СО2 як екстрагента. Описані переваги і недоліки процесу. Розглянуто приклади екстракції органічних матеріалів з використанням надкритичного СО2.