УДК 582.284.3
Культивирование высшего базидиального гриба Schizophyllum commune на агаризованных питательных средах / Бухало А.С., Линовицкая В.М. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2014. – № 3. – С. 7–11.
В статье представлены исследования роста и морфологи-ческих особенностей 8 штаммов лекарственного гриба Schizophyllum commune Fr. из Коллекции шляпочных гри-бов Института ботаники им. Н.Г. Холодного НАНУ, в т.ч. 3 штаммов, выделенных авторами в разных регионах Украины. Исследования проводились на разных агаризованных средах: агаризованном пивном сусле, картофельно‑ глюкозном агаре, синтетической среде с L‑аспарагином или L‑аспарагином и тиамином, среде Норкранс, среде Чапека, среде Мурасиге–Скуга без гормонов, глюкозо‑пептон‑дрожжевой среде. Влияние ряда органических соединений, которые могут быть основным или дополнительным источником углерода, а именно казеина, карбоксиметилцеллюлозы, пектина, крахмала и желатина, определяли на пептон-дрожжевой среде. В результате проведено сравнение натуральных и синтетических сред с точки зрения их практического использования. Для большинства штаммов наиболее благоприятными для роста были сусло-агаровая, картофельно-глюкозная среды, а также синтетическая среда с аспарагином и тиамином. Для дальнейших микологических и биотехнологических исследований были отобраны перспективные штаммы 1590 и 1766 S. commune с высокой радиальной скоростью роста на разных средах.
Ключевые слова: биотехнология высших базидиальных грибов, Schizophyllum commune, агаризованные питательные среды, морфологические особенности колоний.
Ил. 3. Библиогр.: 13 назв.
УДК 571.27+577.112
Белки теплового шока: роль в формировании иммунного ответа Галкин А.Ю., Казмирчук В.Е., Метальникова Н.П. – 4 – 3 – 12–20
В работе проведены анализ результатов научных исследований биологических свойств белков теплового шока про- и эукариотов и идентификация механизмов их взаимодействия с иммунной системой человека. Белки теплового шока найдены в про- и эукариотических организмах, они являются консервативными молекулами, вырабатывающимися клеткой в ответ на стресс, а также присутствуют в клетках и внеклеточной среде и в нормальных условиях. Наиболее важной биологической функцией этих белков является шаперонная активность. Белки теплового шока способны модулировать реакции гуморального и клеточного иммунитета. Высокая консервативность строения этих белков различных организмов может обусловливать развитие аутоиммунных заболеваний у человека. При бактериальной инфекции белки теплового шока активируют антигенспецифический иммунитет и стимулируют выработку противовоспалительных цитокинов. Молекулярные комплексы этих белков и опухолевых/вирусных пептидов обеспечивают активацию специфических иммунных реакций, а также неспецифическое стимулирование иммунокомпетентных клеток. Белки теплового шока, природные аутоантитела к ним, другие эндогенные и экзогенные белки, присутствующие в организме человека, антигенпрезентирующие клетки и различные субпопуляции Т-лимфоцитов образуют иммунную саморегулирующуюся систему наподобие идиотипической иммунной сети.
Ключевые слова: белки теплового шока, биологические свойства, иммунитет, идиотипические иммунные сети.
И 2 Табл. 2. и и 44
УДК 662.659:606:628:543.2:543.5:004.942
Математическое моделирование продуцирования метана в процессе ферментации / Голуб Н.Б., Козловец А.А. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2014. – № 3. – С. 21–25.
Предложена математическая модель для исследования ферментативного процесса продуцирования метана при изменении содержания уксусной кислоты в ферментере, которая образуется в процессе метаногенеза. В основе расчета математической модели принят реактор с режимом идеального смешивания. Предложено в качестве сырья для продуцирования метана микроорганизмами использовать смесь помета домашней птицы и отходов кукурузы. Процесс ферментации проводили в анаэробных условиях при температуре 37±2 °С. Содержание метана в биогазе и концентрацию уксусной кислоты определяли методами хроматографии. Установлено, что при использовании соотношения сухой массы куриного помета и кукурузы 60:40 выход биогаза был максимальным и концентрация метана в нем достигала 56 %. Продуцирование метана микроорганизмами имеет периодическую зависимость от концентрации уксусной кислоты, которая образуется в процессе утилизации отходов. Концентрация уксусной кислоты в среде влияет на значение рН и, соответственно, на выход метана. Сравнение результатов расчета на основе математической модели показывает удовлетворительное соответствие экспериментальным данным в пределах инженерной погрешности.
Ключевые слова: математическая модель, биогаз, микроорганизмы, уксусная кислота, ферментативный процесс.
Ил. 4. Библиогр.: 8 назв.
УДК 577.1/3
Агробактерии в качестве потенциальных продуцентов магниточувствительных наноструктур / Горобец С.В., Сорокина Л.В., Овсиенко Т.В. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2014. – № 3. – С. 26–32.
Выявлены гомологи белков синтеза магнетита группы Mam Magnetospirillum gryphiswaldense MSR-1 в протеоме агробактерий (АБ) и их растений-хозяев. Идентификацию белков-гомологов осуществляли путем проведения попарных выравниваний с помощью онлайн-ресурса BLAST-NCBI. Установлено, что штаммы симбиотических и патогенных АБ, способные к формированию клубеньков корней растений, и их типичные растения-хозяева содержат гомологи белков, без которых невозможна биоминерализация биогенных магнитных наночастиц у магнитотаксисных бактерий – MamВ, MamМ, MamЕ та MamО. И показано, что гомологи каждого из белков имеют подобный фолдинг, одинаковые функции с соответствующими белками магнитотаксисных бактерий. Таким образом, симбиотические и патогенные АБ, а также растения-хозяева, могут быть потенциальными продуцентами биогенных магнитных наночастичек или магниточувствительных наноструктур.
Ключовые слова: агробактерии, магнитотаксисная бактерия Magnetospirillumgryphiswaldense MSR-1, белки семейства Mam.
Табл. 1. Библиогр.: 26 назв.
УДК 615.849.19
Применение магнитотерапии для лечения заболеваний сердечно-сосудистой системы Делавар-Касмаи М., Шлыков В.В. – 4 – 3 – 33–37
Разработан метод оперативного контроля и количественной оценки процесса лечения магнитным полем в динамике. Предлагается расчет нормированного амплитудно-фазового индекса формы (НАФК) для сигналов пульсовой волны, который позволяет количественно сравнить степень различия пульсовых волн и имеет чувствительность к воздействию магнитного поля. Методология оценки эффективности применения магнитотерапии основана на регистрации и обработке сигналов пульсовых волн с помощью технологии нейронных сетей и вычислении индекса формы для каждого пациента. В результате исследований определена динамика изменения значений НАФК в процессе комплексного лечения, которая позволяет контролировать функциональное восстановление организма. Предложен алгоритм расчета НАФК на основе разложения сигнала пульсовой волны в ряд Фурье. Проведенные исследования при лечении больных с заболеваниями сердечно-сосудистой системы позволяют сделать выводы относительно применения индекса НАФК для оценки эффективности комплексного лечения. Чувствительность индекса НАФК к внешнему воздействию на пациента позволяет использовать индекс для количественной оценки функционального состояния и контроля динамики комплексного лечения.
Ключевые слова: пульсовая волна, магнитное поле, терапия.
И 6 Табл. 1. и и 9
УДК 582.284
Подбор состава питательной среды на основе экстракта свекловичного жома для культивирования Laetiporus sulphureus/ Дзыгун Л.П., Палюшок О.А., Чуднивец О.М. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2014. – № 3. – С. 38–42.
Установлена возможность использования экстракта свекловичного жома в качестве основы питательной среды для культивирования базидиального гриба Laetiporus sulphureus (Bull.: Fr.) Murrill. Получены перспективные результаты оценки пригодности среды на основе данного экстракта для твердо- и жидкофазного культивирования. В ходе исследований из трех используемых штаммов был отобран штамм, который лучше всего адаптировался к новому источнику питательных веществ. Для проведения дальнейших опытов с отобранным штаммом улучшили компонентный состав питательной среды. В экстракт вносили отходы различных отраслей производства – опилки, виноградные выжимки, пшеничные отруби, вываренный жом. Наилучшие результаты были достигнуты с использованием виноградных выжимок. Удалось повысить экономический коэффициент в 1,5 раза. Перспективным является использование опилок различных пород деревьев, поскольку трутовик серно-желтый – дереворазрушающих гриб. Данный эксперимент позволит увеличить накопление биомассы гриба и удешевить процесс выращивания.
Ключевые слова: базидиальный гриб, Laetiporus sulphureus, твердофазное культивирование, жидкофазне культивирование, свекловичный жом, экономический коэффициент.
Ил. 1. Табл. 3. Библиогр.: 17 назв.
УДК 519.21
Исследование электрической активности нейронов культуры гиппокампа Казмирчук Е.А., Москалюк А.А., Кузьминский Е.В. – 4 – 3 – 43–51
Показано, что пресинаптическая клетка непосредственно вызывает постсинаптический ток в постсинаптическом нейроне и определяет его амплитуду. Совместное использование электрофизиологических методов, соответствующего математического аппарата и иммуноцитохимических исследований позволило глубже проанализировать и понять различия механизмов генерации серий потенциалов действия тормозными и возбуждающими нейронами в гиппокампе. Для исследования электрофизиологических взаимодействий в синаптически связанных парах культивированных нейронов гиппокампа при различных типах импульсной электрической активности пресинапческих клеток применялись следующие методические подходы: приготовление культуры диссоциированых нейронов гиппокампа низкой плотности; метод внутриклеточной фиксации потенциала на постсинаптическом нейроне в конфигурации “целая клетка”; методика парной регистрации; метод локальной внеклеточной перфузии для приложения блокаторов тормозной и возбуждающей синаптической передачи и селективных блокаторов калиевых каналов; иммуноцитохимический анализ; математические методы обработки данных и результатов. Также было показано наличие двух групп ГАМК-эргических интернейронов в культуре гиппокампа, различающихся по типу электрической активности: способных генерировать потенциал действия с высокой частотой и не способных к высокочастотной генерации потенциала действия в ответ на длительную стимуляцию деполяризующими импульсами тока. Эти группы достоверно различаются между собой также по кинетическим характеристикам потенциала действия.
Ключевые слова: гиппокамп, электрическая активность, потенциал действия, синаптическая передача, ГАМК-эргический интернейрон, культивирование, парвальбумин, иммуноцитохимическая окраска.
И 5 Табл. 3. и и 11
УДК 582.284.3+681.3
Влияние источников углерода и азота в питательных средах на накопление биомассы базидиальными лекарственными грибами рода Trametes (Fr.) / Клечак И.Р., Бисько Н.А., Митропольская Н.Ю., Антоненко Л.А. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2014. – № 3. – С. 52–57.
Статья посвящена исследованию влияния природы источников углерода и азота и количественного соотношения этих элементов на накопление биомассы лекарственных базидиальних грибов рода Trametes. Объектами исследования были 18 штаммов базидиальних грибов видов T. versicolor, T. suaveolens, T. gibbosa, T. hirsuta, T. zonatus, T. pubescens, T. serialis, T. trogii из Коллекции шляпочных грибов Института ботаники им. Н.Г. Холодного НАН Украины. Показано, что правильно подобранные источники углеродного и азотного питания повышают выход биомассы исследованных штаммов. Установлено, что наибольший процент штаммов, для которых отмечены высокие показатели роста, наблюдался при культивировании на среде с сахарозой (33,3 % штаммов) или глюкозой (27,2 % штаммов). Лучшим источником азота для роста исследованных штаммов был пептон. По результатам исследования был выбран штамм T. serialis 1698 как перспективный для накопления биомассы (9,5 г/дм3 биомассы на среде с сахарозой). Подобраны соотношения содержания углерода к азоту для роста 18 штаммов базидиальных грибов рода Trametes. Для штаммов видов T.hirsuta, T. zonatus и T. pubescens при соотношении содержания углерода к азоту 22,2 количество синтезированной биомассы увеличивалось на 22–36 % по сравнению с показателями на базовой среде, в которой соотношение содержания углерода к азоту составляло 17,7. Для штаммов видов T. versicolor, T. suaveolens и T. gibbosa при соотношении углерода к азоту 26,6 количество синтезированной биомассы увеличивалось на 14–85 % по сравнению с базовой средой.
Ключевые слова: углеродное питание, азотное питание, базидиальные грибы, Trametes, соотношение углерода к азоту, биомасса.
Ил. 2. Табл. 4. Библиогр.: 13 назв.
УДК 576.8.52 579.083.13
Иммуномодулирующие свойства пробиотика на основе молочнокислых бактерий и растительного компонента / Орябинская Л.Б., Прасанна Б.Д., Лазаренко Л.Н., Дуган А.М. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2014. – № 3. – С. 58–62.
Определено иммуномодулирующее действие препаратов: базовой пробиотической композиции молочнокислых бактерий на основе рода Lactobacillus, растительного компонента карбюлозы и комплексного пробиотика с карбюлозой на экспериментальной модели интактных мышей. Установлено, что введение в состав пробиотика карбюлозы повышало функциональную активность клеток фагоцитарной системы, а именно поглощающую активность макрофагов (по показателю фагоцитоза). После введения интактным мышам комплексного препарата на основе композиции молочнокислых бактерий з карбюлозой выявлена тенденция к увеличению количества CD19+ В-лимфоцитов, количества CD25+-клеток в селезенке, к которым относятся активированные Т- и В-лимфоциты, а также активированные макрофаги. Под влиянием чистой карбюлозы в селезенке мышей также повышалось количество CD4+-клеток (на девятые сутки) и CD25+-клеток (на третьи и шестые сутки). Полученные данные свидетельствуют о потенциальной способности как базовой композиции пробиотика, так и комплексного препарата с карбюлозой, направлять развитие иммунного ответа по клеточному типу, важном при защите как от бактериальных, так и вирусных патогенов.
Ключевые слова: пробиотик, молочнокислые бактерии, иммунный ответ.
Табл. 2. Библиогр.: 7 назв.
УДК 663.15
Фермент липаза: анализ отраслей использования, продуцентов, способов получения / Пескова Л.А., Дехтяренко Н.В. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2014. – № 3. – С. 63–72.
В обзоре проведены анализ и обобщение информации относительно отраслей использования, источников получения, механизма действия и свойств фермента липазы. Установлено, что перечень отраслей народного хозяйства, в которых липазы успешно используются или планируются к использованию, постоянно расширяется. Проведенный патентный поиск современных продуцентов липаз обнаружил среди них бактерии, актиномицеты, дрожжи и микроскопические грибы. Раскрыты особенности формирования питательных сред и процесса культивирования продуцентов липаз глубинным способом. Приведено подробное описание современных технологий получения липаз разной степени очистки – Г2х, Г3х, Г10х. Установлено, что для получения высокоочищенных ферментных препаратов липаз чаще используют фракционирование с помощью ионного обмена и гель-фильтрацию. Описаны альтернативные новейшие методики очищения. Представлены современные методы иммобилизации липаз. Показано, что среди физических методов используют адсорбционную иммобилизацию, а среди химических – способ ковалентного связывания фермента с носителем. Определена возможность иммобилизации ферментов на поверхности клеток дрожжей. Установлены способы определения целевой активности липаз, к которым относятся метод алкалиметрического титрования и колориметрический метод. Очерчен круг производителей липолитических ферментных препаратов, которые сосредоточены на сегодня за пределами содружества независимых государств.
Ключевые слова: липаза, фермент, гидролиз, субстрат, жиры, отрасль народного хозяйства, продуцент, активность, источники азота, индукторы биосинтеза, соевая мука, степень очистки, фракционирование, хроматография, адсорбция, иммобилизация.
Библиогр.: 29 назв.
УДК 579.222.3+663.16
Динамика роста и накопления рибофлавина аскомицетом Eremotheciumashbyi Guillier. Полищук В.Ю., Маланюк М.И., Дуган А.М. – 4 – 3 – 73–77
Целью научных исследований было изучение культуральных и биохимических особенностей Eremothecium ashbyi, прежде всего в связи с динамикой накопления рибофлавина. Исследована динамика роста и накопления рибофлавина в культуральной жидкости и в мицелии аскомицета Eremothecium ashbyi F340, который является перспективным объектом для получения рибофлавина биотехнологическим путем. При исследовании культуры E. ashbyi F340 на глюкозо-пептонной среде было обнаружено существенное различие по уровню накопления рибофлавина в культуральной жидкости (содержание рибофлавина определяли спектрофотометрически при 450 нм) и в биомассе гриба (предварительно проводили высвобождение рибофлавина). Установлены закономерности роста продуцента, которые подчиняются известным закономерностям для периодических культур: культура проходит через логарифмическую фазу роста, фазу стационарного роста и фазу отмирания. Установлено, что интенсивный рост культуры связан со снижением рН культуральной жидкости, а вот интенсивное накопление рибофлавина связано с увеличением значения рН. Рибофлавин сначала накапливается в клетках мицелия и только после достижения постоянного уровня начинает выделяться в культуральную жидкость.
Ключевые слова: аскомицет, Eremothecium ashbyi, рибофлавин, культивирование, динамика роста.
И 2 и и 23
УДК 577.21:633.16:575.113.2
Выявление аллельных вариантов гена WАX среди отечественных и зарубежных сортов ячменя / Степаненко Е.В., Моргун Б.В., Рыбалка А.И., Степаненко А.И., Кузьминский Е.В.// Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2014. – № 3. – С. 78–83.
Внедрена система молекулярных маркеров для определения алельных вариантов гена Wаx. Состав крахмала является одним из важных факторов пивоваренного, пищевого и кормового качества ячменя, поэтому важным является осуществление контроля содержания амилозы в крахмале. Wаx-локус ячменя (Hordeum vulgare L.) отвечает за содержание амилозы в эндосперме. Ген Wаx может быть представлен несколькими аллельными вариантами: две функциональные аллели, кодирующие GBSS I, и нуль-аллель с неактивным ферментом. Самым надежным способом оценить аллельное состояние гена Wаx является молекулярное маркирование с помощью полимеразной цепной реакции. Среди исследуемых 126 образцов ячменя (сорта и селекционные линии), с помощью кодоминантных молекулярных маркеров, были обнаружены все три аллельные варианты гена Wаx. Два образца из исследуемой выборки (сорта Candle и Alamo) несли нуль-аллель по гену Wаx. Результаты исследования могут эффективно использоваться для идентификации генотипов, несущих нуль-аллель гена Wаx, при получении новых сортов или их описании.
Ключевые слова: ячмень (Hordeumvulgare L.), гены вакси (Wаx), ПЦР, молекулярные маркеры, крахмал.
Ил. 3. Табл. 1. Библиогр.: 10 назв.
УДК 57.083.12
Разработка синтетических моющих средств с антисептическим эффектом / Тодосийчук Т.С. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2014. – № 3. – С. 84–87.
Исследовано влияние основных компонентов синтетических моющих средств на литическую активность ферментных препаратов Циторецифен и Циторецифен-М. На основе предварительно полученных результатов и анализа составов моющих средств были использованы поверхностно активные вещества синтанол и сульфанол, а также карбонат натрия, цеолит 4А, карбоксиметилцеллюлоза. Литическую активность ферментов и порошкоподобного синтетического моющего средства определяли турбидиметрическим методом по способности лизировать суспензию тест-культуры Staphyloccus aureus 209. В результате проведенного исследования установлено отсутствие существенного негативного влияния выбранных компонентов моющих средств на литическую активность исследуемых ферментных препаратов. Разработаны две композиции синтетических моющих средств с содержанием Циторецифена и Циторецифена-М с повышенными в 2–2,5 раза антисептическим эффектом и на 8–10 % моющей способностью по отношению к известному средству-аналогу. Синтетические моющие средства предлагаются для стирки текстильных изделий в быту и для промышленного использования (стирки больничного белья и т.д.).
Ключевые слова: синтетические моющие средства, ферментные препараты, литическая активность, антисептический эффект, композиция.
Ил. 2. Табл. 1. Библиогр.: 11 назв.
УДК 575.113.2:633.16:663.421
Исследование аллельного полиморфизма генов Bmy1 и LOX-1 ячменя, связанных с пивоваренными характеристиками зерна / Шаверский А.А., Степаненко А.И., Жолнер Л.Г., Полищук С.С., Моргун Б.В. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2014. – № 3. – С. 88–94.
В работе определялось аллельное состояние генов ячменя Bmy1 и LOX-1 из коллекции, которая представлена 103 сортами отечественной и зарубежной селекции, а также селекционными линями. Исследования коллекции проводилось с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР) с последующим анализом аллельного полиморфизма гена LOX-1 рестрикцией продуктов амплификации. Результаты ПЦР и рестрикции визуализировали с помощью метода гель-электрофореза. Установлено, что 63 сорта ячменя будут перспективными для использования в пивоварении, поскольку будут иметь среднюю активность и термостабильность фермента b-амилазы в солоде. Определено, что в коллекции ячменя нет сортов и селекционных линий с аллелью loxA, которая отвечает за неактивный тип энзима липоксигеназы-1 в пиве. Полученные результаты свидетельствуют о невысокой частоте встречаемости аллелей, выгодных для пивоварения. Последующие поиски с привлечением новейших молекулярных маркеров для определения аллельного разнообразия генов Bmy1 и LOX-1, а также расширение общей коллекции сортов и селекционных линий ячменя позволят лучше дифференцировать сорта и выбрать из них перспективные, которые станут сырьем для качественного пива.
Ключевые слова: полимеразная цепная реакция, аллельный полиморфизм, b-амилаза, липоксигеназа-1, пивоварение, ячмень.
Ил. 2. Табл. 2. Библиогр.: 10 назв.
УДК 66.047:932.2
Обоснование методики определения энергоэффективности гравитационной полочной сушилки для зернистых материалов / Артюхова Н.А., Юхименко Н.П. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2014. – № 3. – С. 95–99.
Статья посвящена разработке методики определения технологических режимов проведения процесса обезвоживания в гравитационных полочных сушилках на основании совместного анализа условий образования взвешенного слоя зернистого материала и оптимальных энергетических затрат на проведение процесса. Аналитически определен расход сушильного агента, который обеспечивает начало псевдоожижения зернистого материала в аппарате. Показано, что при значении порозности взвешенного слоя, выходящего за пределы рабочего диапазона, наблюдается снижение производительности сушилки. Получена зависимость для определения значения оптимального расхода сушильного агента при фиксированных экономических параметрах (цена теплоносителя, цена аппарата). Приведена методика оценки энергетических затрат на проведение процесса сушки с обоснованием выбора оптимального соотношения расходов сушильного агента и зернистого материала. Сопоставление данных аэродинамического и экономического расчета сушилки позволяет подобрать энергоэффективный режим ее работы.
Ключевые слова: гравитационная полочная сушилка, аэродинамика, оптимальный, исследование, сушильный агент.
Ил. 6. Библиогр.: 11 назв.
УДК 541.18:542.8
Регулирование свойств дисперсий для их электрокинетической обработки Н.Ю. Боровицкий, Л.Л. Лысенко, Е.Ф. Рында, Н.А. Мищук – 4 – 3 – 100–106
Для эффективной обработки дисперсных систем, базирующейся на использовании внешних электрических полей, необходимо обеспечить максимально возможные для конкретной системы скорости электрофореза и электроосмоса. В случае, когда дисперсия включает в себя глинистую составляющую, основным фактором, который позволяет регулировать ее электрокинетические характеристики, является рН равновесного раствора. В связи с этим в работе исследована кинетика изменения рН порового раствора при введении кислых и щелочных растворов (NaOH и HСl). Установлено, что при заданной влажности дисперсии в широком интервале концентраций использованных электролитов равновесные значения рН порового раствора достигаются через 24 ч. Проведенные исследования скорости электрофореза и рассчитанные на его основе значения электрокинетического потенциала показали, что максимальные величины потенциала достигаются при 8 < рН < 12. Этому же интервалу рН отвечают и максимальные стационарные скорости электроосмоса, хотя из-за формы пор дисперсии и внешнего гидродинамического сопротивления экспериментальной ячейки их значения на 20–30 % ниже рассчитанных.
Ключевые слова: дисперсная система, регулирование рН, электрокинетический потенциал, электроосмос, электрофорез.
И 6 и и 19
УДК 628.1.033+66.067.124
Снижение концентрации ионов Са2+ в воде ультра- и нанофильтрационными керамическими мембранами / Дульнева Т.Ю. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2014. – № 3. – С. 107–110.
Определены основные закономерности процессов очистки воды от ионов Са2+ ультра- и нанофильтрационными керамическими мембранами, в частности влияния рабочего давления, продолжительности экспериментов, концентрации ионов Са2+ в исходном растворе и его температуры на снижение содержания этих ионов в фильтрате. Процесс очистки модельного раствора СаСl2 осуществляли на опытной баромембранной установке с применением ультра- и нанофильтрационных трубчатых мембран из оксидной керамики (производство Германии). По результатам экспериментов были рассчитаны разделительные характеристики керамических мембран: коэффициент задержки R (%) ионов Са2+ и удельная производительность Jv (м3/(м2×ч) мембраны. Установлено, что процессы очистки воды от ионов Са2+ ультра- и нанофильтрационной керамическими мембранами целесообразно осуществлять при давлении соответственно 0,6 и 1,0 МПа. Исследовано, что для таких мембран с увеличением концентрации ионов Са2+ соответственно до 90,0 и 120,0 мг/дм3 значение коэффициента задержки этих ионов уменьшалось до 22,2 и 83,33 %. При этом удельная производительность мембран почти не изменялась. Снижение температуры исходного раствора СаСl2 привело к уменьшению удельной производительности мембраны, что связано с уменьшением вязкости раствора, практически не влияя на степень его очистки от ионов Са2+. Сделан вывод, что проведенные исследования свидетельствуют о высокой эффективности очистки воды от ионов Са2+ керамическими нанофильтрационными мембранами по сравнению с ультрафильтрационными. На основе полученных результатов предложено использовать керамические нанофильтрационные мембраны на первой стадии снижения жесткости воды, например перед ионным обменом для обеспечения паровых котлов ТЭЦ, подпитки теплосетей и бойлеров.
Ключевые слова: керамические мембраны, кальций, ультрафильтрация, нанофильтрация, степень очистки, удельная производительность.
Ил. 3. Табл. 1. Библиогр.: 12 назв.
УДК 539.266+536.63
Влияние слоистых нанонаполнителей на перколяционные свойства систем на основе полипропиленгликоля и карбонанотрубок / Лысенков Э.А., Гомза Ю.П., Яковлев Ю.В., Клепко В.В. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2014. – № 3. – С. 111–117.
Используя метод импедансной спектроскопии и оптической микроскопии, были проведены исследования электрических свойств систем на основе полипропиленгликоля и карбонанотрубок (КНТ). Показано, что при введении в систему слоистого наполнителя, который эксфолиирует, происходит смещение порога перколяции в область более низких концентраций КНТ. Анализ критических индексов проводимости для исследуемых систем показал, что такие низкие значения t (1,19–1,43) свидетельствуют о том, что формирование электропроводной сетки, вследствие сильного притягивания между индивидуальными КНТ и лапонитом, не является статистическим перколяционным процессом, который предусматривает равномерное распределение наполнителя. Таким образом, введение третьего компонента за счет его взаимодействия с наноразмерными электропроводящими частичками приводит к существенному изменению перколяционных свойств наполненной системы, что в значительной степени отображается на электрической проводимости композитов.
Ключевые слова: полипропиленгликоль, карбонанотрубки, лапонит, перколяция, скейлинг.
Ил. 5. Библиогр.: 30 назв.
УДК 544.723.213:544.726
Очистка загрязненных вод от соединений Cr И U с использованием столбчатых Al- и Al/Fе-глин / Пилипенко И.В., Ковальчук И.А., Корнилович Б.Ю. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2014. – № 3. – С. 118–123.
Проведено комплексное исследование адсорбционных свойств глинистых минералов, модифицированных полигидроксокомплексами (ПГК) железа и алюминия относительно удаления ионов тяжелых металлов из водной среды. Для установления особенностей изменения структуры интеркалированных минералов были использованы методы рентгеновской дифракции, адсорбции азота с расчетами удельной поверхности и распределения пор по размерам, а также адсорбции ионов хрома (VI) и урана (VI) из водных растворов при различных значениях рН. Введение ПГК алюминия и железа в структуру минерала увеличивает межслоевое пространство и удельную поверхность материала. Показано, что интеркалированный монтмориллонит ПГК алюминия и железа имеет значительно выше адсорбционные свойства, чем исходный минерал, и адсорбция хрома (VI) и урана (VI) происходит за счет механизма комплексообразования с гидроксильными группами, которая существенно зависит от рН раствора. Для изотерм адсорбции рассчитаны коэффициенты эмпирических уравнений Ленгмюра и Фрейндлиха. На основе исследования установлена высокая эффективность столбчатых глинистых минералов относительно удаления из загрязненных вод таких опасных токсикантов, как уран и хром в катионной и анионной формах.
Ключевые слова: адсорбция, столбчатый монтмориллонит, интеркаляция, ПГК, гидролиз, уран, хром, катализатор.
Ил. 4. Табл. 2. Библиогр.: 20 назв.