Ви є тут

Наукові вісті НТУУ "КПІ". № 3. 2014



УДК 582.284.3

Культивування вищого базидіального гриба Schizophyllum commune на агаризованих поживних середовищах / Бухало А.С., Ліновицька В.М. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2014. – № 3. – С. 7–11.

У статті представлені дослідження росту і морфологічних особливостей 8 штамів лікарського гриба Schizophyllum commune Fr. з Колекції шапинкових грибів Інституту ботаніки ім. М.Г. Холодного НАНУ, у т.ч. 3 штамів, виділених авторами в різних регіонах України. Дослідження проводилися на різних агаризованих середовищах: агаризованому пивному суслі, картопляно‑глюкозному агарі, синтетичному середовищі з L‑аспарагіном або L‑аспарагіном і тіаміном, середовищі Норкранс, середовищі Чапека, середовищі Мурасіге–Скуга без гормонів, глюкозо‑пептон-дріжджовому середовищі. Вплив низки органічних сполук, які можуть бути основним або додатковим джерелом вуглецю, а саме казеїну, карбоксиметилцелюлози, пектину, крохмалю і желатину, визначали на пептон‑дріжджовому середовищі. В результаті проведено порівняння натуральних і  синтетичних середовищ з точки зору їх практичного використання. Для більшості штамів найбільш сприятливими для росту були агаризоване пивне сусло, картопляно‑глюкозне середовище, а також синтетичне середовище з аспарагіном і тіаміном. Для подальших мікологічних і біотехнологічних досліджень були відібрані перспективні шта- ми 1590 і 1766 S. commune з високою лінійною швидкістю радіального росту на різних середовищах.

Ключові слова: біотехнологія вищих базидіальних грибів, Schizophyllum commune, агаризовані поживні середовища, морфологічні особливості колоній.

Іл. 3. Бібліогр.: 13 назв.

УДК 571.27+577.112

Білки теплового шоку: роль у формуванні імунної відповіді Галкін О.Ю., Казмірчук В.Є., Метальнікова Н.П. – 4 – 3 – 12–20

У роботі здійснено аналіз результатів наукових досліджень біологічних властивостей білків теплового шоку про- й           еукаріотів та ідентифікацію механізмів їх взаємодії з імунною системою людини. Білки теплового шоку знайдені у про- та еукаріотах, вони є консервативними молекулами, що виробляються клітиною у відповідь на стрес, а також містяться в клітинах і позаклітинному середовищі й у нормальних умовах. Найбільш важливою біологічною функцією цих білків є шаперонна активність. Білки теплового шоку здатні модулювати реакції гуморального та клітинного імунітету. Висока консервативність будови цих білків  різних організмів може зумовлювати розвиток аутоімунних захворювань у людини. При бактеріальній інфекції білки теплового шоку активують антиген-специфічний імунітет і стимулюють вироблення протизапальних цитокінів. Молекулярні комплекси цих білків і пухлинних/вірусних пептидів забезпечують активацію специфічних імунних реакцій, а також неспецифічне стимулювання імунокомпетентних клітин. Білки теплового шоку, природні аутоантитіла до них, інші ендогенні та екзогенні білки, що містяться в організмі людини, антигенпрезентувальні клітини та різні субпопуляції Т-лімфоцитів утворюють імунну саморегулювальну систему на кшталт ідіотипічної імунної мережі.

Ключові слова: білки теплового шоку, біологічні властивості, імунітет, ідіотипічні імунні мережі.

2 Табл. 2. 44 и

УДК 662.659:606:628:543.2:543.5:004.942

Математичне моделювання продукування метану в процесі ферментації / Голуб Н.Б., Козловець О.А. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2014. – № 3. – С. 21–25.

Запропоновано математичну модель для дослідження ферментативного процесу продукування метану при зміні концентрації оцтової кислоти, що утворюється під час ферментації. В основі розрахунку математичної моделі прийнято реактор з режимом ідеального змішування. Як сировину для продукування метану мікроорганізмами вибрано суміш посліду свійських птахів і відходів кукурудзи. Процес ферментації проводили в анаеробних умовах за температури 37±2 °С. Вміст метану в біогазі та концентрацію оцтової кислоти встановлювали методами хроматографії. Встановлено, що за використання співвідношення курячого посліду та кукурудзи 60:40 вихід біогазу найбільший і концентрація метану в ньому досягає 56 %. Продукування метану мікроорганізмами має періодичну залежність від концентрації оцтової кислоти, що утворюється під час утилізації відходів. Концентрація оцтової кислоти в середовищі впливає на значення рН і, відповідно, на вихід метану. Порівняння результатів розрахунку на основі математичної моделі показує задовільну відповідність експериментальним даним у межах інженерної похибки.

Ключові слова: математична модель, біогаз, мікроорганізми, оцтова кислота, ферментативний процес.

Іл. 4. Бібліогр.: 8 назв.

УДК 577.1/3

Агробактерії як потенційні продуценти магніточутливих наноструктур / Горобець С.В., Сорокіна Л.В., Овсієнко Т.В. //  Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2014. – № 3. – С. 26–32.

Виявлено гомологи білків синтезу магнетиту групи Mam Magnetospirillum gryphiswaldense MSR-1 у протеомі агробактерій (АБ) та їх рослин-господарів. Ідентифікацію білків-гомологів здійснювали через проведення попарних вирівнювань за допомогою онлайн-ресурсу BLAST-NCBI. Встановлено, що штами симбіотичних і патогенних АБ, здатних до формування бульбочок коренів рослин, та їх типові рослини-господарі містять гомологи білків, без яких неможлива біомінералізація біогенних магнітних наночастинок у магнітотаксисних бактерій – MamВ, MamМ, MamЕ та MamО. І показано, що гомологи кожного з білків мають спільного предка, подібний фолдинг, однакові функції з відповідними білками магнітотаксисних бактерій. Таким чином, симбіотичні та патогенні АБ, а також рослини-господарі можуть бути потенційними продуцентами біогенних магнітних наночастинок або магніточутливих наноструктур.

Ключові слова: агробактерії, магнітотаксисна бактерія Magnetospirillum gryphiswaldense MSR-1, білки родини Mam.

Табл. 1. Бібліогр.: 26 назв.

УДК 615.849.19

Застосування магнітотерапії для лікування захворювань  серцево-судинної системи Делавар-Касмаі М., Шликов В.В. – 4 –  3 – 33–37

Розроблено метод оперативного контролю і кількісної оцінки процесу лікування магнітним полем у динаміці. Пропонується розрахунок нормованого амплітудно-фазового індексу форми (НАФК) для сигналів пульсової хвилі, який дає змогу кількісно порівняти ступінь відмінності пульсових хвиль людини і має чутливість до впливу магнітного поля. Методологія оцінки ефективності застосування магнітотерапії заснована на реєстрації та обробці сигналів пульсових хвиль за допомогою технології нейронних ме-реж і обчисленні індексу форми для кожного пацієнта. В результаті досліджень визначено динаміку зміни значень НАФК у процесі комплексного лікування, яка дає можливість контролювати функціональне відновлення організму. Запропоновано алгоритм розрахунку НАФК на основі розкладання сигналу пульсової хвилі в ряд Фур’є. Проведені дослідження при лікуванні хворих із захворюваннями серцево-судинної системи дають змогу зробити висновки щодо застосування індексу НАФК для оцінки ефективності комплексного лікування. Чутливість індексу НАФК до зовнішнього впливу на пацієнта дає можливість використовувати індекс для кількісної оцінки функціонального стану і контролю динаміки комплексного лікування.

Ключові слова: пульсова хвиля, магнітне поле, терапія.

6 Табл. 1. 9

УДК 582.284

Підбір складу живильного середовища на основі екстракту бурякового жому для культивування Laetiporus sulphureus / Дзигун Л.П., Палюшок О.А., Чуднівець О.М. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2014. – № 3. – С. 38–42.

Встановлено можливість використання екстракту бурякового жому як основи живильного середовища для культивування базидіального гриба Laetiporus sulphureus(Bull.: Fr.) Murrill. Отримано перспективні результати оцінки придатності середовища на основі цього екстракту для твердо- і рідкофазового культивування. В ході низки дослідів із трьох штамів був відібраний штам, що найкраще адаптувався до нового джерела поживних речовин. Для проведення подальших дослідів з відібраним штамом удосконалили компонентний склад живильного середовища. В екстракт вносили відходи різних галузей виробництва – тирсу, виноградні вичавки, пшеничні висівки, виварений жом. Найкращі результати були досягнуті з використанням виноградних вичавок. Вдалося підвищити економічний коефіцієнт у 1,5 разу. Перспективним є використання тирси різних порід дерев, оскільки трутовик сірчано-жовтий – дереворуйнівний гриб. Цей експеримент дасть можливість збільшити накопичення біомаси гриба та здешевити процес вирощування.

Ключові слова: базидіальний гриб, Laetiporussulphureus, твердофазове культивування, рідкофазове культивування, буряковий жом, економічний коефіцієнт.

Іл. 1. Табл. 3. Бібліогр.: 17 назв.

УДК 519.21

Дослідження електричної активності нейронів культури гіпокампа Казмірчук К.А., Москалюк А.О., Кузьмінський Є.В. – 4 – 3 – 43–51

Показано, що пресинаптична клітина безпосередньо викликає постсинаптичний струм у постсинаптичному нейроні і визначає його амплітуду. Поєднання електрофізіологічних методів, відповідного математичного апарату й імуноцитохімічних досліджень дало змогу глибше проаналізувати і зрозуміти відмінності механізмів генерації серій потенціалів дії гальмівними і збудливими нейронами в гіпокампі. Для дослідження електрофізіологічних взаємодій у синаптично пов’язаних парах культивованих нейронів гіпокампа за різних типів імпульсної електричної активності пресинаптичних клітин застосовувалися такі методичні підходи: приготування культури дисоційованих нейронів гіпокампа низької щільності; метод внутрішньоклітинної фіксації потенціалу на постсинаптичному нейроні в конфігурації “ціла клітина”; методика парної реєстрації; метод локальної позаклітинної перфузії для програми блокаторів гальмівної і збудливої синаптичної передачі й селективних блокаторів калієвих каналів; імуноцитохімічний аналіз; математичні методи обробки даних і результатів. Показано наявність двох груп ГАМК-ергічних інтернейронів у культурі гіпокампа, що різняться за типом електричної активності: здатних генерувати потенціал дії з високою частотою і не здатних до високочастотної генерації потенціалу дії у відповідь на тривалу стимуляцію деполяризуючого імпульсами струму. Ці групи достовірно різняться між собою також за кінетичними характеристиками потенціалу дії.

Ключові слова: гіпокамп, електрична активність, потенціал дії, синаптична передача, ГАМК-ергічний інтернейрон, культивування, парвальбумін, імуноцитохімічне фарбування.

5 Табл. 3. 11

УДК 582.284.3+681.3

Вплив джерел вуглецю і азоту в живильних середовищах на накопичення біомаси базидіальними лікарськими грибами роду Trametes (Fr.) / Клечак І.Р., Бісько Н.А., Митропольська Н.Ю., Антоненко Л.О. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2014. – № 3. – С. 52–57.

Стаття присвячена дослідженню впливу природи джерел вуглецю й азоту та кількісного співвідношення цих елементів на накопичення біомаси лікарських базидіальних грибів роду Trametes. Об’єктами дослідження були 18 штамів базидіальних грибів видів T. versicolor, T. suaveolens, T. gibbosa, T. hirsuta,T. zonatus, T. pubescens, T. serialis, T. trogii із Колекції шапинкових грибів Інституту ботаніки ім. М.Г. Холодного НАН України. Показано, що правильно підібрані джерела вуглецевого й азотного живлення підвищують вихід біомаси досліджених штамів. Встановлено, що найбільший відсоток штамів, які мали високі показники росту, спостерігався при культивуванні на середовищі із сахарозою (33,3 % штамів) або глюкозою (27,2 % штамів). Кращим джерел азоту для росту досліджених штамів був пептон. За результатами дослідження вибрано штам T. serialis 1698 як перспективний для накопичення біомаси (9,5 г/дм3 біомаси на середовищі із сахарозою). Підібрано співвідношення вмісту вуглецю до азоту для росту 18 штамів базидіальних грибів роду Trametes. Для штамів видів T. hirsuta,T. zonatus і T. pubescens при співвідношенні вмісту вуглецю до азоту 22,2 кількість синтезованої біомаси зростала на 22–36 % порівняно з показниками на базовому середовищі, в якому співвідношення вмісту вуглецю до азоту становило 17,7. Для штамів видів T. versicolor, T. suaveolens і T. gibbosa при співвідношенні вуглецю до азоту 26,6 кількість синтезованої біомаси зростала на 14–85 % порівняно з базовим середовищем.

Ключові слова: вуглецеве живлення, азотне живлення, базидіальні гриби, Trametes, співвідношення вуглецю до азоту, біомаса.

Іл. 2. Табл. 4. Бібліогр.: 13 назв.

УДК 576.8.52 579.083.13

Імуномодулювальні властивості пробіотика на основі молочнокислих бактерій та рослинного компонента / Орябінсь-ка Л.Б., Прасанна Б.Д., Лазаренко Л.Н., Дуган О.М. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2014. – № 3. – С. 58–62.

Визначено імуномодулювальну дію базової пробіотичної композиції молочнокислих бактерій на основі роду Lactobacillus, рослинного компонента карбюлози та комплексного пробіотика з карбюлозою на експериментальній моделі інтактних мишей. Встановлено, що введення до складу пробіотика карбюлози підвищувало функціональну активність клітин фагоцитарної системи, а саме поглинальну активність макрофагів (за показником фагоцитозу). Після введення інтактним мишам комплексного препарату на основі композиції молочнокислих бактерій з карбюлозою виявлено тенденцію до підвищення кількості CD19+ В-лімфоцитів, кількості CD25+-клітин у селезінці, до яких належать активовані Т- та В-лімфоцити, а також активовані макрофаги. Під впливом чистої карбюлози у селезінці дослідних мишей також підвищувалась кількість CD4+-клітин (на дев’яту добу) та CD25+-клітин (на третю та шосту добу). Отримані дані свідчать про потенційну здатність як базової композиції пробіотика, так і комплексного препарату з карбюлозою, направляти розвиток імунної відповіді по клітинному типу, важливому при захисті як від бактеріальних, так і вірусних патогенів.

Ключові слова: пробіотик, молочнокислі бактерії, імунна відповідь.

Табл. 2. Бібліогр.: 7 назв.

УДК 663.15

Фермент ліпаза: аналіз галузей використання, продуцентів, способів одержання / Пєскова Л.О., Дехтяренко Н.В.  // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2014. – № 3. – С. 63–72.

В огляді виконано аналіз і узагальнення інформації щодо галузей використання, джерел одержання, механізму дії та властивостей ферменту ліпази. Встановлено, що перелік галузей народного господарства, в яких ліпази успішно використовуються або плануються до використання, постійно розширюється. Проведений патентний пошук сучасних продуцентів ліпаз виявив серед них бактерії, актиноміцети, дріжджі та мікроскопічні гриби. Розкрито особливості формування живильних середовищ та процесу культивування продуцентів ліпаз глибинним способом. Наведено детальний опис сучасних технологій отримання ліпаз різного ступеня очистки – Г2х, Г3х, Г10х. Встановлено, що для одержання високоочищених ферментних препаратів ліпаз найчастіше використовують фракціонування за допомогою іонного обміну та гель-фільтрацію. Описано альтернативні новітні методики очищення. Представлено сучасні методи іммобілізації ліпаз. Показано, що з фізичних методів використовують адсорбційну іммобілізацію, а з хімічних – спосіб ковалентного зв’язування ферменту з носієм. Окреслено можливість іммобілізації ферментів на поверхні клітин дріжджів. Встановлено способи визначення цільової активності ліпаз, до яких належать метод алкаліметричного титрування та колориметричний метод. Окреслено коло виробників ліполітичних ферментних препаратів, які зосереджені на сьогодні за межами співдружності незалежних держав.

Ключові слова: ліпаза, фермент, гідроліз, субстрат, жири, галузь народного господарства, продуцент, активність, джерела азоту, індуктори біосинтезу, соєве борошно, ступінь очистки, фракціонування, хроматографія, адсорбція, іммобілізація.

Бібліогр.: 29 назв.

УДК 579.222.3+663.16

Динаміка росту і накопичення рибофлавіну аскоміцетом Eremotheciumashbyi Guillier. Поліщук В.Ю., Маланюк М.І., Дуган О.М. – 4 – 3 – 73–77

Метою наукових досліджень було вивчення культуральних і біохімічних особливостей Eremothecium ashbyi,насампереду зв’язку з динамікою накопичення рибофлавіну. Досліджено динаміку росту та накопичення рибофлавіну в культуральній рідині та в міцелії аскоміцета Eremothecium ashbyiF340, який є перспективним об’єктом для отримання рибофлавіну біотехнологічним способом. При дослідженні культури E. ashbyiF340 на глюкозо-пептонному середовищі було виявлено істотну різницю за рівнем накопичення рибофлавіну в культуральній рідині (вміст рибофлавіну визначали спектрофотометрично при 450 нм) та в біомасі гриба (попередньо проводили вивільнення рибофлавіну). Встановлено закономірності росту продуцента, які підкоряються відомим закономірностям для періодичних культур: культура проходить через логарифмічну фазу росту, фазу стаціонарного росту та фазу відмирання. Встановлено, що інтенсивний ріст культури пов’язаний зі зниженням рН культуральної рідини, а от інтенсивне накопичення рибофлавіну пов’язане зі збільшенням значення рН. Рибофлавін спочатку накопичується в клітинах міцелію і лише після досягнення сталого рівня починає виділятися в культуральну рідину.

Ключові слова: аскоміцет, Eremothecium ashbyi, рибофлавін, культивування, динаміка росту.

2 23 и

УДК 577.21:633.16:575.113.2

Виявлення алельних варіантів гена Waxсеред вітчизняних і зарубіжних сортів ячменю / Степаненко О.В., Моргун Б.В., Рибалка О.І., Степаненко А.І., Кузьмінський Є.В. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2014. – № 3. – С. 78–83.

Впроваджено систему молекулярних маркерів для детекції алельних варіантів гена Wаx. Склад крохмалю – один із важливих факторів пивоварної, харчової та кормової якості ячменю, тому важливим є здійснення контролю вмісту амілози в крохмалі. Wаx-локус ячменю (Hordeum vulgare L.) відповідає за вміст амілози в ендоспермі. Ген Wаx може бути представлений кількома алельними варіантами: дві функціональні алелі, які кодують фермент GBSS I, і нуль-алель неактивного ферменту. Найнадійнішим способом оцінити алельний стан гена Wаx є молекулярне маркування за допомогою полімеразної ланцюгової реакції. Серед досліджуваних 126 зразків ячменю (сорти та селекційні лінії), за допомогою кодомінантних молекулярних маркерів, було виявлено всі три алельні варіанти гена Wаx. Два зразки із досліджуваної вибірки (сорти Candle та Alamo) несли нуль-алель за геном ваксі. Результати дослідження можуть ефективно використовуватися для ідентифікації генотипів, які несуть нуль-алель гена Wаx, при створенні нових сортів або для їх опису.

Ключові слова: ячмінь (Hordeum vulgare L.), гени ваксі (Wаx), ПЛР, молекулярні маркери, крохмаль.

Іл. 3. Табл. 1. Бібліогр.: 10 назв.

УДК 57.083.12

Розробка синтетичних миючих засобів з антисептичним ефектом / Тодосійчук Т.С. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2014. – № 3. – С. 84–87.

Досліджено вплив основних компонентів синтетичних миючих засобів на літичну активність ферментних препаратів Циторецифен та Циторецифен-М. На основі попередньо отриманих результатів та аналізу складів миючих засобів було використано поверхнево активні речовини синтанол та сульфанол, а також карбонат натрію, цеоліт 4А, карбоксиметилцелюлозу. Літичну активність ферментів і порошкоподібного синтетичного миючого засобу визначали турбідіметричним методом за здатністю до лізису суспензій тест-культури Staphyloccus aureus 209. У результаті проведеного дослідження встановлено відсутність істотного негативного впливу вибраних компонентів миючих засобів на літичну активність досліджуваних ферментних препаратів. Розроблено дві композиції синтетичних миючих засобів з вмістом Циторецифену та Циторецифену-М з підвищеними у 2–2,5 рази антисептичним ефектом та на 8–10 % миючою здатністю щодо відомого засобу-аналогу. Синтетичні миючі засоби пропонуються для прання текстильних виробів у побуті та промислового застосування (прання лікарняної білизни тощо).

Ключові слова: синтетичні миючі засоби, ферментні препарати, літична активність, антисептичний ефект, композиція.

Іл. 2. Табл. 1. Бібліогр.: 11 назв.

УДК 575.113.2:633.16:663.421

Дослідження алельного поліморфізму генів Bmy1 і LOX-1 ячменю, пов’язаних із пивоварними характеристиками зерна / Шаверський А.А., Степаненко А.І., Жолнер Л.Г., Поліщук, С.С.  Моргун Б.В. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2014. – № 3. – С. 88–94.

У роботі визначався алельний стан генів ячменю Bmy1 і LOX-1 із колекції, яка представлена 103 сортами вітчизняної і зарубіжної селекції, а також селекційними лініями. Дослідження колекції проводилося за допомогою полімеразної ланцюгової реакції (ПЛР) з подальшим аналізом алельного поліморфізму гена LOX-1  рестрикцією продуктів ампліфікації. Результати ПЛР і рестрикції візуалізували, використовуючи метод гель-електрофорезу. Встановлено, що 63 сорти ячменю будуть перспективними для використання в пивоварінні, оскільки матимуть середню активність і термостабільність ферменту в-амілази в солоді. Визначено, що в колекції ячменю немає сортів і селекційних ліній із алелем loxA, який відповідає за неактивний тип ензиму ліпоксигенази-1 у пиві. Отримані результати свідчать про невисоку частоту зустрічальності алелів, вигідних для пивоваріння. Подальші пошуки із залученням новітніх молекулярних маркерів для визначення алельного різноманіття генів Bmy1 і LOX-1, а також розширення загальної колекції сортів і селекційних ліній ячменю дадуть змогу краще диференціювати сорти й вибрати з них перспективні, які стануть сировиною для якісного пива.

Ключові слова: полімеразна ланцюгова реакція, алельний поліморфізм, b-амілаза, ліпоксигеназа-1, пивоваріння, ячмінь.

Іл. 2. Табл. 2. Бібліогр.: 10 назв.

УДК 66.047:932.2

Обґрунтування методики визначення енергоефективності гравітаційної поличної сушарки для зернистих матеріалів / Артюхова Н.О., Юхименко М.П. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2014. – № 3. – С. 95–99.

Стаття присвячена розробці методики визначення технологічних режимів проведення процесу зневоднення в гравітаційних поличних сушарках на підставі спільного аналізу умов утворення зваженого шару зернистого матеріалу й оптимальних енергетичних витрат на проведення процесу. Аналітично визначено витрату сушильного агента, яка забезпечує початок псевдозрідження зернистого матеріалу в апараті. Показано, що при значенні порозності зваженого шару, що виходить за межі робочого діапазону, спостерігається зниження продуктивності сушарки. Одержано залежність для встановлення значення оптимальної витрати сушильного агента за фіксованих економічних параметрів (ціна теплоносія, ціна апарата). Наведено методику оцінки енергетичних витрат на проведення процесу сушіння з обґрунтуванням вибору оптимального співвідношення витрат сушильного агента і зернистого матеріалу. Зіставлення даних аеродинамічного та економічного розрахунку сушарки дає змогу підібрати енергоефективний режим її роботи.

Ключові слова: гравітаційна полична сушарка, аеродинаміка, оптимальний, дослідження, сушильний агент.

Іл. 6. Бібліогр.: 11 назв.

УДК 541.18:542.8

Регулювання властивостей дисперсій для їх електрокінетичної обробки М.Ю. Боровіцький, Л.Л. Лисенко, О.Ф. Ринда, Н.О. Міщук – 4 – 3 – 100–106

Для ефективної обробки дисперсних систем, яка базується на використанні зовнішніх електричних полів, необхідно забезпечити максимально можливі для конкретної системи швидкості електрофорезу та електроосмосу. У випадку, коли дисперсія включає в себе глинисту складову, основним фактором, який дає можливість регулювати її електрокінетичні характеристики, є рН рівноважного розчину. У зв’язку з цим у роботі досліджено кінетику зміни рН порового розчину при введенні кислих та лужних розчинів (NaOH і HСl). Встановлено, що при заданій вологості дисперсії в широкому інтервалі концентрацій використаних електролітів рівноважні значення рН порового розчину досягаються через 24 год. Проведені дослідження швидкості електрофорезу та розраховані на його основі значення       електрокінетичного потенціалу показали, що максимальні величини потенціалу досягаються при 8 < рН < 12. Цьому ж інтервалу рН відповідають і максимальні стаціонарні швидкості електроосмосу, хоча через форму пор дисперсії та зовнішній гідродинамічний опір експериментальної комірки їх значення на 20–30 % нижчі від розрахованих.

Ключові слова: дисперсна система, електрокінетичний потенціал, електроосмос, електрофорез, регулювання рН.

6 19

УДК 628.1.033+66.067.124

Зниження концентрації іонів Са2+ у воді ультра- і нанофільтраційними керамічними мембранами / Дульнева Т.Ю. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2014. – № 3. – С. 107–110.

Визначено основні закономірності процесів очищення води від іонів Са2+ ультра- і нанофільтраційними керамічними мембранами, зокрема впливу робочого тиску, тривалості експериментів, концентрації іонів Са2+ у вихідному розчині та його температури на зниження вмісту цих іонів у фільтраті. Процес очищення модельного розчину СаСl2 здійснювали на дослідній баромембранній установці із застосовуванням ультра- і нанофільтраційних трубчастих мембран з оксидної кераміки (виробництво Німеччини). За результатами експериментів розраховано розділові характеристики керамічних мембран: коефіцієнт затримки R (%) іонів Са2+ і питома продуктивність Jv (м3/(м2.год) мембрани. Встановлено, що процеси очищення води від іонів Са2+ ультра- та нанофільтраційною керамічними мем-бранами доцільно здійснювати при тиску відповідно 0,6 і 1,0 МПа. Досліджено, що для таких мембран зі збільшенням концентрації іонів Са2+ відповідно до 90,0 і 120,0 мг/дм3 значення коефіцієнта затримання цих іонів зменшувалося до 22,2 і 83,33 %. При цьому питома продуктивність мембран майже не змінювалася. Зниження температури вихідного розчину СаСl2 призвело до зменшення питомої продуктивності мембрани, що пов’язано зі зменшенням густини розчину, практично не впливаючи на ступінь його очищення від іонів Са2+. Зроблено висновок, що проведені дослідження свідчать про високу ефективність очищення води від іонів Са2+ керамічними нанофільтраційними мембранами порівняно з ультрафільтраційними. На основі одержаних результатів запропоновано використовувати керамічні нанофільтраційні мембрани на першій стадії зменшення твердості води, наприклад перед іонним обміном для забезпечення нею парових котлів ТЕЦ, підживлення тепломереж і бойлерів.

Ключові слова: керамічні мембрани, кальцій, ультрафільтрація, нанофільтрація, ступінь очищення, питома продуктивність.

Іл. 3. Табл. 1. Бібліогр.: 12 назв.

УДК 539.266+536.63

Вплив шаруватих нанонаповнювачів на перколяційні властивості систем на основі поліпропіленгліколю та карбонанотрубок / Лисенков Е.А., Гомза Ю.П., Яковлев Ю.В., Клепко В.В. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2014. –           № 3. – С. 111–117.

Використовуючи методи імпедансної спектроскопії та оптичної мікроскопії, проведено дослідження електричних властивостей систем на основі поліпропіленгліколю і карбонанотрубок (КНТ). Показано, що при введенні в систему шаруватого наповнювача, який ексфоліює, відбувається зміщення порога перколяції в область нижчих концентрацій КНТ. Аналіз критичних індексів провідності для досліджуваних систем виявив, що такі низькі значення t (1,19–1,43) свідчать про те, що формування провідної сітки, завдяки сильному притяганню між індивідуальними КНТ та лапонітом, не є статистичним перколяційним процесом, який передбачає рівномірне розподілення частинок нанонаповнювача. Таким чином, введення третього компонента за рахунок його взаємодії з нанорозмірними електропровідними частинками веде до істотної зміни перколяційних властивостей наповненої системи, що значною мірою відображається на електричній провідності композитів.

Ключові слова: поліпропіленгліколь, карбонанотрубки, лапоніт, перколяція, скейлінг.

Іл. 5. Бібліогр.: 30 назв.

УДК 544.723.213:544.726

Очищення забруднених вод від сполук Cr та U з використанням стовпчастих Al- і Al/Fе-глин / Пилипенко І.В., Ковальчук І.А., Корнілович Б.Ю. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2014. – № 3. – С. 118–123.

Проведено комплексне дослідження адсорбційних властивостей глинистих мінералів, модифікованих полігідроксокомплексами (ПГК) заліза й алюмінію відносно видалення іонів важких металів з водного середовища. Для встановлення особливостей зміни структури інтеркальованих мінералів було використано методи рентгенівської дифракції, адсорбції азоту з розрахунками питомої поверхні та розподілу пор за розмірами й адсорбції іонів хрому (VI) та урану (VI) з водних розчинів при різних значеннях рН. Введення ПГК алюмінію та заліза в структуру мінералу збільшують міжшаровий простір і питому поверхню матеріалу. Показано, що інтеркальований монтморилоніт ПГК алюмінію та заліза має значно вищі адсорбційні властивості, ніж вихідний мінерал, і адсорбція хрому (VI) та урану (VI) відбувається за рахунок механізму комплексоутворення з гідроксильними групами, який істотно залежить від рН розчину. Для ізотерм адсорбції розраховані коефіцієнти емпіричних рівнянь Ленгмюра та Фрейндліха. На основі дослідження встановлено високу ефективність стовпчастих глинистих мінералів щодо вилучення із забруднених вод таких небезпечних токсикантів, як уран і хром у катіонній та аніонній формах.

Ключові слова: адсорбція, стовпчастий монтморилоніт, інтеркаляція, ПГК, гідроліз, уран, хром, каталізатор.

Іл. 4. Табл. 2. Бібліогр.: 20 назв.

x

Електронний кампус

Інформаційні ресурси

Викладачі КПІ

GitHub репозиторій