УДК 576.8.52 579.083.13
Кинетика роста молочнокислых бактерий р. Lactobacillus на питательных средах с различными источниками углеродного и азотного питания / Акулевич О.В., Орябинская Л.Б., Дуган О.М. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. – № 3. – С. 7–11.
В ходе исследований были оценены возможности использования в биотехнологии пробиотиков соевой и глюкозо-пируватной питательных сред, которые содержат в своем составе различные источники углеродного и азотного питания. При выборе питательных сред руководствовались показателями себестоимости готовой продукции, которая может быть снижена за счет удешевления компонентов питательной среды и упрощения способа ее подготовки. Объектом исследования были 5 штаммов молочнокислых бактерий р. Lactobacillus, которые составляют основу нового пробиотика. Предложен состав среды на основе соевого молока и определен оптимальный режим выращивания лактобактерий: температура культивирования – 37 °С, доза посевного материала к объему питательной среды – 5 %, рН среды – 7,0. Соевая среда обеспечивала высокий уровень накопления биомассы большинства используемых штаммов и может быть эффективно использована в технологии пищевых добавок и продуктов функционального назначения, содержащих в своем составе пробиотические культуры молочнокислых бактерий р. Lactobacillus.
Ключевые слова: лактобактерии, питательная среда, условия культивирования.
Ил. 6. Табл. 3. Библиогр.: 8 назв.
УДК 582.284.3
Выделение высших базидиомицетов, перспективных продуцентов биологически активных веществ, в чистую культуру и их длительное хранение / Бухало А.С., Дзыгун Л.П., Линовицкая В.М. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. – № 3. – С. 12–17.
Проведен подбор методов и условий для выделения в чистую культуру и длительного хранения трех видов высших базидиомицетов Schizophyllum commune Fr., Laetiporus sulphureus (Bull.) Murrill и Polyporus squamosus Huds.: Fr., которые на сегодня являются перспективными продуцентами биологически активных веществ. Установлено, что наиболее эффективной методикой перенесения штаммов в чистую культуру для S. commune было выделение из спорового материала, а для L. sulphureus и P. squamosus – из базидиом. С использованием подобранных наиболее эффективно методов из природных условий были изолированы 13 штаммов S.commune, 13 штаммов L. sulphureus и 7 штаммов P. squamosus. Предложены условия длительного хранения штаммов. Для культур исследованных видов наилучшими для хранения в течение 12 месяцев и более являются агаризованное пивное сусло и температура + 4 °С. При необходимости хранения сроком до 6 месяцев также возможно использование картофельно-глюкозной агаризованной среды. Предложенные методы позволяют хранить штаммы в условиях производства без потери биологических и технологических свойств.
Ключевые слова: высшие базидиальные грибы, чистая культура, Schizophyllum commune, Laetiporus sulphureus, Polyporus squamosus, продуценты биологически активных веществ.
Табл. 1. Библиогр.: 23 назв.
УДК 577.27:57.083.33:543.54
Разработка усовершенствованной методики выделения и очистки IgЕ человека / Галкин А.Ю. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. – № 3. – С. 18–23.
Целью работы было создание и оценка приемлемости усовершенствованной методики выделения IgЕ человека высокой степени чистоты, пригодного для применения в высокочувствительных иммуноаналитических методах. Для достижения поставленной цели, во-первых, было проведено обобщение физико-химических и биологических свойств иммуноглобулинов различных классов, и, во-вторых, был сделан анализ основных методологических приемов, применяемых для выделения и очистки IgЕ чело- века (ионообменная хроматография на ДЭАЭ-целлюлозе, гель-фильтрация на сефадексе G-200 и сефакриле S-300, различные варианты иммуноаффинной хроматографии). Обоснование схемы выделения и очистки IgЕ человека проведено с учетом как результатов собственных исследований, так и данных других авторов. Усовершенствованная методика основывается на использовании комбинации следующих методологических приемов: последовательное удаление из сыворотки IgG человека (с помощью аффинной хроматографии на протеине G), IgA и IgM человека (с помощью иммуноаффинной хроматографии на основе сорбентов с анти-IgA и анти-IgM моноклональными антителами), выделение IgE человека путем двухэтапной гель-фильтрации на супердексе 200. Контроль качества полученного иммуноглобулина проводили в иммунодиффузии по Оухтерлони и электрофорезе в ПААГ в редуцирующих условиях. Использование предлагаемой схемы позволяет получать IgE человека высокой степени чистоты. Выход IgE человека после всех этапов очистки составил около 42 % от исходного количества иммуноглобулина Е в сыворотке крови.
Ключевые слова: IgЕ человека, моноклональные антитела, гель-фильтрация, аффинная и иммуноаффинная хроматография.
Ил. 4. Табл. 1. Библиогр.: 22 назв.
УДК 637.135.3/5, 579.62
Определение стойкости к антибиотикам пробиотических штаммов бактерий / Гарда С.А., Даниленко С.Г., Литвинов Г.С. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. – № 3. – С. 24–27.
Определена чувствительность пробиотических штаммов к ряду антибиотиков, которые наиболее часто используются в ветеринарной практике. Определение проводили диско-диффузным методом в MRS-агаре с использованием стандартных бумажных дисков, которые пропитанные антибиотиками. Интерпретацию результатов проводили в соответствии с литературными источниками. С различных природных источников были изъяты и идентифицированы штаммы к роду Lactobacillus rhamnosus; L.acidophilus; L.brevis; L.paracasei ssp. paracasei; L.casei; L.delbrueckiisub ssp. bulgaricus; L.helveticus; Bifidobacterium gallinarum; B.bifidum; B.longum; B.infantis; B.adolescentis. Видовую принадлежность выделенных штаммов определяли на основании детального изучения морфологических, культуральных и физиолого-биохимических свойств. Анализируя полученные результаты, можно сказать, что культуры L.rhamnosus, L.аcidophilus, L.brevis и B.gallinarum, B.bifidum являются наиболее устойчивыми к основным группам антибиотиков, а потому являются перспективными для использования в биотехнологии комплексных пробиотических препаратов.
Ключевые слова: микрофлора, штаммы, бактерии, пробиотик, антибиотик, птица.
Ил. 1. Табл. 1. Библиогр.: 10 назв.
УДК 57.05
Создание трансгенных растений салата, содержащих ген сшитого белка антигенов ESAT6:Ag85B из MycobacteriumTuberculosis / Горобец О.Ю., Горобец С.В., Горобец Ю.И. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. – № 3. – С. 28–33.
Целью работы является анализ сходства всех белков магнитосомного островка магнитотаксисных бактерий с геномами организмов трех основных царств: бактерий, архей и эукариот, для выявления возможной общей генетической основы механизма биоминерализации внутриклеточных биогенных магнитных наночастиц (ВБМН). Также целью работы является оценка энергии как парамагнитных, так и эффективно парамагнитных внутриклеточных кластерных компонент в магнитном поле ВБМН в сравнении с энергией их теплового движения для установления физического механизма возможного влияния неоднородных магнитных полей ВБМН на метаболизм в клетке. При использовании методов биоинформатики показано, что существует общая генетическая основа биоминерализации ВБМН в разных организмах, геномы которых известны. Также показано, что энергия как парамагнитных, так и эффективно парамагнитных внутриклеточных кластерных компонент в магнитном поле ВБМН может значительно превышать энергию их теплового движения. Это позволяет осуществлять их направленный транспорт под воздействием неоднородных магнитных полей ВБМН внутри клетки. Поэтому ВБМН могут представлять собой внутриклеточную магнитную наномашину для управления транспортными процессами в клетке, в частности производством активных форм кислорода, что в свою очередь может влиять на функционирование иммунной системы, передачу клеточных сигналов, запуск различных сигнальных систем, биосинтез ряда белков, обонятельную и осязательную рецепцию, регуляцию давления и т.д.
Ключевые слова: внутриклеточные биогенные магнитные наночастицы, методы биоинформатики, магнитное поле, транспортные процессы в клетке, активные формы кислорода.
Библиогр.: 41 назв.
УДК 57.05
Ферритин и биоминерализация биогенных магнитных наночастиц в микроорганизмах / Горобец С.В., Горобец О.Ю., Демьяненко И.В. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. – № 3. – С. 34–41.
Исходя из того, что генетическая основа механизма биоминерализации биогенных магнитных наночастиц является совместной для прокариот и эукариот, в этой работе проверено гипотезу об обязательном участии молекул ферритина в процессе биоминерализации биогенных магнитных наночастиц. Методами сравнительной геномики исследовано, все ли магнитотаксисные бактерии имеют в своем геноме гены ферритина. В работе было проведено выравнивание известных белков бактериального ферритина и ферритинподобных белков с транслированными геномами магнитотаксисными бактериями, используя программу blastn “BLAST on-line” при стандартных параметрах. В результате установлено, что механизм биоминерализации биогенных магнитных наночастиц, как в эукариотах, так и в прокариотах, не связанный с наличием ферритина или ферритинподобных белков. Также методами сканирующей зондовой микроскопии показана невозможность коагуляции ферритина в культуре Escherichia coli под воздействием внешних магнитных полей напряженностей, достаточных для коагуляции биогенных и екзогенных ферритовых наночастиц в клетках. Поскольку белок ферритина содержит кристалл ферригидрита (антиферромагнетик), магнитные поля умеренного напряженности, которые меняют наноструктурную локализацию ферритовых биогенных и экзогенных наночастиц, не могут вызвать образование агломератов молекул ферритина.
Ил. 3. Табл. 2. Библиогр.: 43 назв.
УДК 57.013; 576.52
Применение магнитомеченых клеток S. cerevisiae как биосорбента на очистных сооружениях / Горобец С.В., Карпенко Ю.В., Ковальов А.В., Олишевский В.В. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. – № 3. – С. 42–47.
Исследована сорбционная способность магнитоуправляемого биосорбента – клеток дрожжей Saccharomyces cerevisiae– относительно извлечения ионов железа (II). Исследования проводили на модельных растворах и образцах сточных вод г. Славутич (Черниговской обл.). Магнито- управляемый биосорбент получали модифицированием хле-бопекарных дрожжей Saccharomyces cerevisiae наночастицами магнетита. Модифицирование проводили механическим и многовихревым магнитогидродинамическим перемешиванием суспензии дрожжей с наночастицами магнетита. В статье представлены изотермы сорбции магнитомечеными дрожжами ионов железа (II), а также электрокинетический потенциал полученных биосорбентов. Показано, что сорбционная емкость магнитомеченых клеток дрожжей с наночастицами магнетита, прикрепленными с помощью многовихревого магнитогидродинамического перемешивания, относительно ионов железа не снижается по сравнению с биосорбентом, изготовленным с помощью механического перемешивания. Найден электрокинетический потенциал полученных комплексов магнитоуправляемых биосорбентов к биосорбции катионов железа Fe(II). Выяснено, что с уменьшением величины электрокинетического потенциала суспензии магнитоуправляемого биосорбента уменьшается его сорбционная емкость.
Ключевые слова: магнитомеченые дрожжи S.cerevisiae, сорбционная емкость, электрокинетический потенциал, магнитогидродинамическое перемешивание, сточная вода.
Ил. 2. Табл. 2. Библиогр.: 11 назв.
УДК 663.15
Производство ферментных препаратов в Украине / Дехтяренко Н.В. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. – № 3. – С. 48–58.
Проанализировано современное состояние производства ферментных препаратов в Украине. Исходя из источника получения, ферментные препараты классифицированы на промышленные (произведены из микробного сырья) и медицинские (производимые преимущественно из животного сырья). Приведена динамика развития глобального рынка ферментных препаратов по данным Abercade Consulting. Показана значительная импортозависимость отрасли производства ферментных препаратов в Украине. Определены ведущие компании-производители ферментов, которые импортируют продукцию в Украину и страны СНГ. Очерчены возможные пути реализации стратегии импортозамещения в отрасли микробиологической промышленности, которые учитывают базовые принципы обобщенного мирового опыта. Указаны основные современные отрасли промышленности и сельского хозяйства, которые нуждаются в использовании ферментных препаратов. Перечислены производители и разработчики промышленных и медицинских ферментных препаратов в Украине. Приведена короткая характеристика их ферментной продукции, систематизированная по составу и сферам использования. Общее состояние развития отрасли производства ферментных препаратов в Украине на сегодня определенно как неудовлетворительное.
Ключевые слова: промышленные ферментные препараты, медицинские ферментные препараты, продуцент, биофармацевтика, микробиологическая промышленность, импортозамещение, отрасли народного хозяйства.
Табл. 1. Библиогр.: 26 назв.
УДК 613.2:635.8:543.632.512
Влияние цитратов биогенных металлов, полученных методом аквананотехнологий, на рост и биосинтетическую актив- ность лекарственного гриба Trametes versicolor / Клечак И.Р., Бисько Н.А., Митропольская Н.Ю., Антоненко Л.А. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. – № 3. – С. 59–64.
Статья посвящена изучению влияния цитратов биогенных металлов цинка, магния, железа, полученных с помощью нанотехнологий, на рост и биосинтетические свойства лекарственного гриба Trametes versicolor при выращивании в глубинных условиях. Для характеристики биосинтетичес- кой активности определяли массовую долю органических кислот, концентрацию экзополисахаридов фенол-сернокислым методом, содержание белка методом Лоури, целлюлазную активность по карбоксиметилцеллюлозе (КМЦ-активность) и фильтровальной бумаге. По результатам исследования определена концентрация цитратов биогенных металлов (0,3 г/дм3), применение которой способствовало повышению концентрации биомассы T. versicolor в 2,5 раза. Цитраты магния и цинка стимулировали накопление биомассы T. versicolor, при применении цитрата магния увеличивались содержание белка в биомассе и КМЦ-активность, цитраты железа способствовали синтезу экзополисахаридов T. versicolor. Установлено положительное влияние на биосинтетические свойства лекарственного гриба T. versicolor использования наноцитратов эссенциальных биометаллов в питательных средах, что открывает реальную перспективу возможности модифицировать макро- и микроэлементный состав мицелия грибов в дальнейших исследованиях.
Ил. 4. Табл. 1. Библиогр.: 16 назв.
УДК 577.222.7:581.1
Создание трансгенных растений салата, содержащих ген сшитого белка антигенов ESAT6:Ag85B из Mycobacterium tuberculosis / Кузьменко А.В., Маринченко Л.В., Щербак Н.Л., Василенко М.Ю., Кучук Н.В. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. – № 3. – С. 65–69.
Трансгенные растения являются многообещающим и безопасным инструментом для создания съедобных вакцин. Иммунизация, что происходит в результате употребления в пищу растений, в которых проходит экспрессия туберкулезных антигенов, является перспективным подходом в борьбе с туберкулезом. В этой работе мы сообщаем о создании трансгенных растений салата (Lactuca sativa), содержащих ген сшитого белка антигенов Mycobacterium tuberculosis ESAT6:Ag85B. Трансгенные растения были получены методом трансформации с помощью Agrobacterium tumefaciens. В работе были использованы векторы, содержащие ген esxA, сшитый с геном fbpB. Также векторы содержали селективные гены: ген неомицинфосфотрансферазы (npt II) или фосфинотрицин ацетилтрансферазы (bar). На селективной среде были отобраны трансгенные растения салата. Наличие селективного и целевого генов в геноме этих растений было подтверждено с помощью ПЦР. Трансгенные растения салата были высажены в грунт в условиях теплицы для проведения последующих исследований.
Ключевые слова: трансгенные растения салата, съедобные вакцины, антигены Mycobacterium tuberculosis ESAT6:Ag85B, агробактериальная трансформация.
Ил. 4. Табл. 1. Библиогр.: 18 назв.
УДК 519.8
Математическая и программная модели сосуществования популяций типа “хищник–жертва” / Мальцев А.Ю. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. – № 3. – С. 70–74.
Статья является теоретическим исследованием в области моделирования численности видов при межпопуляционном взаимодействии. В ней проанализированы существующие математические модели межпопуляционных взаимодействий и выявлены некоторые существенные недостатки этих моделей. Автором предложена математическая модель взаимодействия простейшей межпопуляционной структуры типа “хищник–жертва”. Эта модель учитывает явление насыщения хищника при условии наличия достаточного количества пищи. Это явление состоит в том, что хищник поедает ровно столько животных, сколько ему необходимо для насыщения и поддержания нормальной жизнедеятельности. Следует отметить, что классическая модель не учитывает явления насыщения. Построенная математическая модель проверена на адекватность. Для этого использовался метод так называемого имитационного моделирования. Создана гибкая среда, которая позволяет программно имитировать межпопуляционное взаимодействие. Эта среда может быть использована для изучения не только простейшей межпопуляционной структуры типа “хищник–жертва”, но и более сложных структур, в которых существуют хищники разных рангов.
Ключевые слова: математическое моделирование, имитационное моделирование, прогнозирование динамики популяций.
Библиогр.: 5 назв.
УДК 636.631.223.018
Газлифтный барботажный аппарат / Мельник В.Н. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. – № 3. – С. 75–77.
Целью исследований являются анализ работы газлифтного барботажного аппарата и выяснение природы возникновения зон концентрации энергии колебательного движения рабочей жидкости под действием внешнего акустического излучения. Достигаемый эффект возбуждения культуральной жидкости внутри рабочего объема аппарата имеет то непререкаемое преимущество, что совершается без механических перемешивающих устройств и порождаемых их присутствием недостатков технологического процесса. Построение зон концентрации энергии в виде конфокальных внутренней поверхности барботажного аппарата цилиндрических каустик обуславливается имеющейся аберрацией генерируемых в корпусе звуковых волн и формированием соответствующего волнового размера аппарата. При известных условиях количество зон концентрации энергии движения рабочей жидкости может быть увеличено за счет дополнительных плоских радиальных каустик. В своей совокупности созданное динамическое состояние исключает наличие застойных зон, существенно повышает эффективность тепломассообмена и качество изготовляемого продукта. Таким образом, рабочим элементом газлифтного барботажного аппарата становится резонанс совпадения.
Ключевые слова: барботажный аппарат, рабочая жидкость, ультразвуковой излучатель.
Ил. 2. Библиогр.: 5 назв.
УДК 547.992.3: 616-092.9
Использование видовых макромолекулярных особенностей лигнина сосудистых растений в современных фармацевтических биотехнологиях / Сороченко В.Ф., Сороченко Е.В., Весельский С.П., Кузьминский Е.В. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. – № 3. – С. 78–83.
Предложено перспективное инвестиционное направление для решения вопросов VI-го биотехнологического уров- ня – создание сети биофармацевтических локальных объединений по принципу “кластерных треугольников” на основе интеллектуальных инвестиций в сохранение объемных биоактивных структур и применение в фармакологии информационной емкости наноразмерных составляющих лигнина сосудистых растений. Развито известное понятие “общей адаптивной емкости окружающей среды или ассимиляционного потенциала окружающей среды” в такой части: информационная емкость растений – информация, содержащаяся в наноструктурах растительных биополимеров и придающая ей ценность, пригодную для дальнейшего использования в биотехнологиях, в естественной или искусственной средах. Обоснована целесообразность применения наноструктур лигнина в фармакологии при исследовании механизмов функционирования органов пищеварительного тракта и разработки методов их коррекции. В качестве перспективного определено направление биотех-нологического получения и применения в фармакологии энтеросорбентов информационной емкости наноразмерных составляющих лигнина сосудистых растений.
Ключевые слова: лигнины, наноразмеры, эволюционная информация, энтеросорбенты, фармакология.
Библиогр.: 28 назв.
УДК 001.5:[246.5»7.046.3]=161.1’01“14”(045)
Гипотеза о применении склероции спорыньи в древнерусской иконописи / Ушанов Ю.А. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. – № 3. – С. 84–92.
Показана актуальность исследований о природе материалов древней иконописи, которые придавали особое сияние чистых красок и светоносность лика иконы периода XIV–XV веков. Способность так писать была утрачена старыми мастерами во второй половине ХVI в. и сегодня представляет величайшую загадку православной иконы. К моменту постановки данной работы в научной литературе практически отсутствовали публикации, посвященные этому вопросу. В статье проведены поисковые исследования и доказано, что в состав красочного слоя древнерусских икон входят малоизученные природные растительные материалы на основе склероции спорыньи (Secale cornutum), которые обладают высокой оптической активностью и отражают свет видимого диапазона. Установлено, что древние иконописцы в качестве связующего вещества в основном применяли желток куриного яйца, который разбавляли хлебным квасом с частицами спорыньи. Результаты экспериментальных исследований подтверждают гипотезу о наличии в прозрачных лессировочных красках из кристаллических минеральных пигментов (киноварь, гематит, лазурит, азурит) частиц склероции спорыньи. В красочном слое древней иконы световой луч, отражаясь от хлопьев частиц склероции спорыньи, последовательно проходит сквозь красочные слои и многократно преломляется множеством кристаллических частиц, что создает эффекты глубины изображения, его внутреннего свечения и игры света.
Ключевые слова: склероции спорыньи (Secale cornutum), древнерусские иконы, оптическая активность, лессировочные краски.
Ил. 12. Библиогр.: 21 назв.
УДК 621.31:537.523.3
Определение компонентного состава биогаза волюмометрическим методом / Хрокало Л.А., Обушенко Т.И., Перерва Е.С., Козловець А.А. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. – № 3. – С. 93–99.
Разработана методика волюмометрического определения компонентного состава биогаза с использованием лабораторного газоанализатора ГХЛ-1. Предложен перечень поглощающих растворов и последовательность их применения для поглощения таких веществ: амиака − раствор 50–60 % серной кислоты; сероводорода – насыщенный раствор I2 в 0,1 М водном растворе KI; углекислого газа − раствор 35 % КОН. Каталитическое окисление водорода и метана рекомендовано проводить при температуре 900–950 оС в электропечи, оснащенной термопарой и автоматическим регулятором температуры. Для испытания прибора и апробации методики были проведены измерения состава биогаза, полученного в лабораторном биореакторе при сбраживании яблочного жмыха и инокулята из навоза свинофермы. Приведен протокол измерений газовой пробы. Полученный в лаборатории биогаз был следующего состава (%): остаточная влага и NH3 – 6,6; Н2S – 4,2; СО2 – 21,4; H2 – 1,08; CH4 – 65,22; N2 – 1,49. Преимуществами волюметрического метода являются относительна простота конструкций приборов и, соответственно, меньшие материальные затраты на аналитическое оборудование в сравнении с другими физико-химическими и физическими методами газового анализа.
Ключевые слова: биогаз, газоанализатор, волюмометрический метод, биореактор.
Ил. 1. Библиогр.: 6 назв.
УДК 579.64
Антагонистическая активность штамма Pseudomonasfluorescens 2303 по отношению к фитопатогенам / Чугунова К.О. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. – № 3. – С. 100–103.
Исследован антагонизм штамма Pseudomonas fluorescens 2303 по отношению к фитопатогенным бактериям и грибам. Данный штамм подавлял развитие P.syringae pv. syringae 8511, P.syringae pv. atrofaciens 9400, Xantomonas campestris 8003б, Clavibacter michiganensis 102 – зоны задержки роста составляли 20–40 мм. Штамм P.fluorescens 2303, в отличие от штаммов препарата гаупсин, подавлял развитие таких фитопатогенных бактерий, как Pectobacterium carotovorum 8982 и Agrobacterium tumefaciens 8626. Штамм P.fluorescens 2303 оказался высокоактивным по отношению к фитопатогенным грибам и был, в среднем, в два раза более активный чем штамм препарата для защиты растений – гаупсина. В частности, индекс угнетения развития возбудителя офиоболезной корневой гнили Gaeumannomyces graminis var. tritici 10Zв 9,4 раза превышал соответствующее значение для гаупсина. По результатам проведенных исследований штамм P.fluorescens 2303 является перспективным для использования в сельском хозяйстве для комплексной защиты растений от фитопатогенных грибов и бактерий, а также для разработки препарата на основе данного штамма.
Ключевые слова: антагонизм, Pseudomonas fluorescens, фитопатогены, защита растений.
Табл. 2. Библиогр.: 10 назв.
УДК 676.2
Влияние амофтерной полимерной смолы на показатели обезвоживания волокнистой суспензии и качества бумаги / Барбаш В.А., Остапенко А.А. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. – № 3. – С. 104–107.
Исследовано влияние амфотерной полимерной смолы “Ультрарез 200” на процесс формирования и качественные показатели бумаги из макулатурной массы. Установлено, что с увеличением степени помола бумажной массы уменьшается скорость обезвоживания волокнистой суспензии. Сделан вывод о том, что при размоле происходят укорочение и частичная фибрилляция волокон, увеличивается их удельная поверхность, что способствует лучшему проникновению и удержанию воды волокнами. Показано, что увеличение температуры массы и расхода амфотерной полимерной смолы “Ультрарез 200” ускоряет обезвоживание волокнистой суспензии за счет взаимодействия катионных групп смолы с гидроксильными и карбоксильными группами целлюлозы и образования агрегатов волокон. Это ускоряет процесс обезвоживания бумажной массы, способствует удержанию компонентов волокнистой суспензии на сетке и увеличению производительности бумагоделательной машины. Установлено, что введение смолы “Ультра- рез 200” в количестве 0,2–0,6 % от массы абс. сух. волокна позволяет увеличить на 0,5–23 % физико-механические показатели бумаги из макулатуры.
Ключевые слова: химическое вспомогательное вещество, скорость обезвоживания, показатель качества бумаги
Ил. 3. Табл. 2. Библиогр.: 10 назв.
УДК 536.631:211
Расчет термодинамических свойств графита и графена по их спектроскопическим и упруго-динамическим характеристикам / Васильев А.А., Муратов В.Б., Дуда Т.И. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. – № 3. – С. 108–113.
Статья посвящена расчету низкотемпературной (0–300 К) теплоемкости, энтальпии, энтропии и приведенной энергии Гиббса графита и графена. Расчет температурных зависимостей теплоемкости осуществлен с использованием в качестве исходных данных литературной информации о фононном спектре этих материалов и упруго-динамических постоянных графита. Показано, что термодинамичес-кие характеристики графена существенно превышают соответствующие величины для графита. Предложено объяснение этих отличий особенностями фононного спектра графена. На основании анализа отличий значений энтальпии показано, что графен, в сравнении с графитом, имеет больший запас внутренней энергии. Сделана оценка соотношений реакционной способности и вероятности формирования в процессе синтеза графена и графита по полученным значениям приведенной энергии Гиббса. Сделан вывод о преимуществе использования полученных результатов расчета при изучении термодинамических свойств реальных образцов углеродных структур, имеющих слоистое гексагональное строение.
Ключевые слова: графит, графен, теплоемкость, термодинамические свойства, энтальпия.
Ил. 1. Табл. 1. Библиогр.: 15 назв.
УДК 628.349.08
Механизм фотокатализа на поверхности TiO2 / Донцова Т.А., Бредихин И.В. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. – № 3 – С. 114–118.
Рассмотрен и обобщен механизм гетерогенного фотокатализа (образование электрон-дырочной пары) на поверхности TiO2, который инициируется ультрафиолетовым излучением, а также стадии фотокаталитического процесса. Было определено, что для увеличения эффективности фотокаталитического процесса в видимом диапазоне света необходимо уменьшать ширину запрещенной зоны катализатора на основе оксида титана (IV). На основании литературных данных выявлено, что на фотокаталитическую активность влияют в первую очередь структурно-сорбционные характеристики, такие как размер кристаллитов, пористость (удельная площадь поверхности), степень кристалличности и др. Проанализированы пути модификации катализаторов на основе оксида титана (IV), которые приведут к уменьшению ширины запрещенной зоны, а значит, к увеличению фотокаталитической активности данного катализатора в видимом диапазоне света. Выбраны для дальнейших исследований наиболее, на наш взгляд, эффективные способы модификации титана (IV) оксида – нанесение металлов на поверхность TiO2 и создание на основе последнего нанокомпозитов (гетероструктур).
Ключевые слова: гетерогенный фотокатализ, оксид титана (IV), электрон-дырочная пара, химическая модификация, ширина запрещенной зоны.
Ил. 2. Библиогр.: 21 назв.
УДК 628.3-66.081.6
Микрофильтрационная очистка от ионов Fe3+ промывных вод станций обезжелезивания / Дульнева Т.Ю. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. – № 3. – С. 119–122.
В настоящее время для очистки воды от ионов Fe3+ используют баромембранные методы на основе полимерных мембран. Однако такие мембраны разрушаются под влиянием гидроксосоединений ионов Fe3+, содержащихся в воде. Поэтому исследованы основные закономерности процесса очистки модельних промывных вод от ионов Fe3+ с использованием микрофильтрационных титановых трубчатых мембран, которые являются более стойкими и имеют более длительный срок эксплуатации в отличии от полимерных. Определены его технологические параметры, обеспечивающие очистку сточных вод от ионов Fe3+ до норм ПДК на сброс в канализацию: рабочее давление 0,05–0,5 МПа, концентрация ионов Fe3+ в исходной воде 4,0–56,0 мг/дм3, рН воды – 2,85–6,2. При этом достигнуты следующие результаты: коэффициент задержки ионов Fe3+ – 99,0–99,9 %, удельная производительность мембраны – 0,03–0,17 м3/(м2·ч) и остаточная концентрация этих ионов в фильтрате 0,01–1,75 мг/дм3. Указанные результаты достигнуты благодаря формированию на поверхности титановых трубок динамических мембран из гидроксосоединений ионов Fe3+, по отношению к которым эти мембраны проявляют большую задержку, чем к самим ионам. Модифицированные таким образом титановые мембраны предложено использовать для очистки от ионов железа промывных вод станций обезжелезивания подземных вод.
Ключевые слова: очистка промывной воды, микрофильтрация, титановая мембрана, ионы железа, гидроксосоединения.
Ил. 4. Библиогр.: 15 назв.
УДК 666.973.6
Эксплуатационные свойства газобетона с модифицированной поверхностью / Лобанов А.Ю., Свидерский В.А. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. – № 3. – С. 123–126.
Исследование направлено на разработку пропитывающих композиций на основе кремнийорганических веществ, модифицированных термопластичными полимерами, для пропитки газобетона. Обработка полученными композициями позволяет повысить эксплуатационные свойства газобетонных изделий. Решение поставленного задания достигалось путем исследования влияния модифицирования поверхнос- ти газобетонных изделий пропитывающими композициями разных состава и концентрации. Двухкомпонентные системы, которые содержали полиметилфенилсилоксановые смолы, модифицировались полиметилметакрилатом в растворе толуола. Полученными растворами пропитывались образцы газобетона, и по окончании процесса модификации определялись основные физико-механические свойства изделий. За полученными результатами установлено, что наибольшее повышение эксплуатационных свойств газобетона происходит при пропитке композициями с оптимальными соотношением и концентрацией компонентов в растворе.
Ключевые слова: газобетон, модифицирование, полиметилметакрилат, пропитка, водопоглощение, граница прочности на изгиб, глубина пропитки, оптимальная концентрация.
Табл. 4. Библиогр.: 7 назв.
УДК 544.77
Влияние состава водо-спиртових дисперсионных сред на электрокинетические и реологические свойства композиционных водоугольных дисперсий / Макаров А.С., Клищенко Р.Е., Коновал О.А. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. – № 3. – С. 127–131.
Целью работы было получение седиментационно устойчивых водоугольных суспензий с содежанием отходов спиртового производства – сивушного масла, а также органосодержащих сточных вод. Для этого были проведены исследования влияния водно-спиртовых дисперсионных сред и модификации поверхности угля под влиянием анионных полиэлектролитов на электрокинетические и реологические свойства водоугольных суспензий. Диспергирование угля проводили в планетарной шаровой мельнице, полученные результаты исследовались с помощью электрохимических методов и вискозиметрии. По полученным результатам определено влияние состава водно-спиртовых сред, приготовленных на основе антрацита и бурого угля, а также установлено, что анионные полиэлектролиты в водно-спиртовых дисперсных средах весьма эффективно модифицируют поверхность частичек угля. Вследствие образования трехмерной пространственной структурной сетки, за счет пространственно ориентированных молекул полиэлектролитов, получены седиментационно и агрегативно устойчивые водоугольные суспензии.
Ключевые слова: сточные воды, композиционные водоугольные суспензии, спирты, полиэлектролиты, бурый уголь, антрацит, электрокинетический потенциал.
Ил. 5. Табл. 1. Библиогр.: 8 назв.
УДК 621.134.8:51-74
водно-химический режим и математическое моделирование второго контура АЭС с реактором типа ВВЭР-1000 / Медведев Р.Б., Мердух С.Л. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. – № 3. – С. 132–139.
Рассмотрено современное состояние вопросов поддержки водно-химического режима (ВХР) на эксплуатационных АЭС с водно-водяными энергетическими реакторами установленной мощностью 1000 МВт (ВВЭР-1000). Приведен обзор технологических особенностей энергоблока с реактором ВВЭР-1000. Проанализированы методы и средства обеспечения ВХР второго контура АЭС. Установлено, что выполнение нормированных показателей качества питательной воды не позволяет полностью исключить образование отложений на поверхностях нагрева. Выявлено, что для оптимального ведения ВХР необходимо улучшение действующих систем управления АЭС и внедрение новых систем автоматизации управления технологическими режимами второго контура энергоблока. Создание данных систем невозможно без построения математической модели технологического процесса. Поэтому авторами разработаны математические модели основных блоков ВХР второго контура, которые были выделены в результате системного анализа технологической схемы энергоблока. Приведены результаты моделирования схемы второго контура ВВЭР-1000 средствами среды MatLab Simulink. Доказано, что полученная математическая модель является адекватной и может быть использована при отработке стратегий управления вторым контуром АЭС с реактором ВВЭР-1000.
Ключевые слова: атомная электростанция, водно-химический режим, водно-водяной энергетичний реактор, математическое моделирование.
Ил. 2. Табл. 2. Библиогр.: 12 назв.
УДК 544.72:547-304.2
Структуроутворення в дисперсіях монтморилоніту за наявності четвертинних амонієвих солей / Пилипенко И.В., Маковецкий А.Л., Корнилович Б.Ю. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. – № 3. – С. 140–144.
Целью работы является исследование влияния катионных ПАВ – четвертичных солей аммония – на структурообразование в суспензиях монтмориллонита. Для этого изучались реологические и коллоидно-химические свойства таких систем. На основе рентгенофазового анализа установлено близкое к параллельному расположение молекул ПАВ относительно базальной поверхности минерала при значениях межслоевого пространства 1,6 нм. С помощью реометрии получены кривые течения и соответствующие значения предельных напряжений сдвига для дисперсий монтмориллонита в присутствии катионных ПАВ. Показан экстремальный характер изменения реологических характеристик дисперсий монтмориллонита в зависимости от концентрации ПАВ. Максимумы на кривых зависимости предельного напряжения сдвига от концентрации ПАВ соответствуют формированию непрерывной сетки между частицами типа “ребро–грань”. Показано, что при использовании катионных ПАВ напряжение сдвига имеет четко выраженный максимум (15 Па) в области концентрации ПАВ 1 ммоль/дм3 и постепенно уменьшается почти до нулевого значения при дальнейшем увеличении содержания ПАВ. Полученные результаты являются основой при определении оптимальных параметров синтеза пористых гетероструктур и регулирования их свойств путем изменения гидрофильно-гидрофобного баланса исходных систем.
Ил. 2. Библиогр.: 16 назв.