Статьи журнала - Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Химия
Все статьи: 514
Анализ химического состава залежных земель западного берега Шершневского водохранилища
Краткое сообщение
Представлены результаты исследования плодородия и степени антропогенной загрязненности залежных земель западного берега Шершневского водохра нилища. Исследованные почвы характеризуются низкими показателями плодородия и повышенной кислотностью. Содержание тяжелых металлов в некоторых пробах превышает предельно допустимые значения.
Бесплатно
Атомная дипольная поляризация в прогнозах химических сдвигов амидных и пирролидиновых протонов
Статья научная
Установлена количественная взаимосвязь между индексами локализации электронов в атомных бассейнах и химическими сдвигами протонов в амидных и пирролидиновых фрагментах при их совместном присутствии в органических молекулах. Рассматриваемые фрагменты важны как ключевые функциональные группы в молекулах хиральных индукторов, участвующих в стереоселективных синтезах, проводимых с целью получения лекарственных средств на основе пиримидиноновых гетероциклических систем. Интегральные характеристики электронной плотности, такие как магнитуда внутриатомной дипольной поляризации и заряды атомов водорода, вычисляемые на основе интегрирования электронной плотности по объемам атомных бассейнов, значимо лучше коррелируют с химическими сдвигами, чем точечные атомные заряды. Предлагаемая нами параметрическая модель для быстрого прогноза химических сдвигов основана на уравнении, в которое в качестве фактора вошел индекс локализации электронов в бассейне атома водорода. Разработанный подход предлагает теоретическую модель для быстрой количественной оценки химических сдвигов и позволяет сформулировать основные структурные факторы, обеспечивающие корреляцию между расчетными и экспериментальными химическими сдвигами атомов водорода, вовлеченных во внутримолекулярные водородные связи. Выявлено, что внутримолекулярные водородные связи являются основными структурными особенностями, обеспечивающими корреляцию атомных интегральных характеристик с химическими сдвигами в рассмотренных молекулах. Полученные в ходе теоретического моделирования результаты были проверены путем сравнения с экспериментальными данными 1Н ЯМР для 4-гидроксипролин-2-карбоксанилидных подандов с разной длиной оксиэтиленовой цепи, которые являются хиральными индукторами в стереоселективных синтезах лекарственных средств на основе пиримидиноновых гетероциклических систем
Бесплатно
Бенз(а)пирен в озерах Южного Урала
Статья научная
В работе исследуется загрязнение бенз(а)пиреном озер Южного Урала. Отбор проб проводился из семнадцати различных по морфометрии озер Челябинской области и двух водохранилищ. Для контроля содержания бенз(а)пирена в озерах предложена методика определения массовой концентрации этого высокотоксичного канцерогена в пробах вод методом высокоэффективной жидкостной хроматографии, которую проводили с использованием анализатора жидкости в качестве детектора «Флюорат-02» с хроматографической приставкой ВЭЖХ-3. Исследование проводилось по методике БП М 01-21-2001, которая включает пробоподготовку, градуировку жидкостного хроматографа и определение бенз(а)пирена на основе его экстракции из проб воды н-гексаном (хлористым метиленом). Идентификация пика БП на хроматограмме была определена с помощью программного обеспечения «МультиХром». Для определения количественного содержания бенз(а)пирена в пробе воды проводят хроматографический анализ градуировочного раствора и подготовленной пробы. По результатам исследования получена сводная таблица содержания БП в водах озер Южного Урала, из которой выявлено, что бенз(а)пирен обнаруживается во всех исследованных южноуральских озерах и водохранилищах в различных концентрациях от минимальных - 0,2 ПДКСанПин до 1-4 ПДКСанПин. С помощью диаграммы рассеяния с доверительным интервалом показано, что максимальные концентрации углеводородов находятся в 20-25-километровой зоне техногенного воздействия.
Бесплатно
Бис(бромдифторацетат) три-пара-толилвисмута. Синтез и особенности строения
Статья научная
Взаимодействием три( пара -толил)висмута с бромдифторуксусной кислотой в присутствии трет -бутилгидропероксида в эфире получен бис (бромдифторацетат) три( пара -толил)висмута. По данным рентгеноструктурного анализа, проведенном при 293 К на автоматическом четырехкружном дифрактометре D8 Quest Bruker (двухкоординатный CCD - детектор, Мо К α-излучение, λ = 0,71073 Å, графитовый монохроматор) кристалла [C25H21O4F4Br2Bi, M 830,22; сингония триклинная, группа симметрии P -1; параметры ячейки: a = 10,292(8), b = 11,752(9), c = 12,693(9) Å; α = 89,42(2) град., β = 78,04(3) град., γ = 78,04(3) град.; V = 1424,8(18) Å3; размер кристалла 0,73×0,57×0,41 мм; интервалы индексов отражений -13 ≤ h ≤ 13, -15 ≤ k ≤ 15, -16 ≤ l ≤ 16; всего отражений 45443; независимых отражений 7096; Rint 0,1030; GOOF 1,049; R 1 = 0,0739, wR 2 = 0,1834; остаточная электронная плотность 2,11/-2,78 e/Å3] атом висмута имеет искаженную тригонально-бипирамидальную координацию. Аксиальный угол OBiO равен 172,2(3)°, сумма углов CBiC в экваториальной плоскости составляет 360,6°. Длины аксиальных связей Bi-O равны 2,275(8) Å и 2,295(8) Å; интервал изменения длин экваториальных связей Bi-C составляет 2,187(10)-2,212(13) Å. В структуре бис (бромдифторацетата) три( пара -толил)висмута присутствуют внутримолекулярные контакты между атомами висмута и кислорода карбоксилатных лигандов. Расстояния Bi···O=С составляют 3,127(10) и 3,159(10) Å, что меньше суммы ван-дер-ваальсовых радиусов висмута и кислорода (3,59 Å). В кристалле отсутствуют межмолекулярные контакты H∙∙∙Hal. Полные таблицы координат атомов, длин связей и валентных углов для структуры депонированы в Кембриджском банке структурных данных (№ 1923097; deposit@ccdc.cam.ac.uk; http://www.ccdc. cam.ac.uk).
Бесплатно
Взаимодействие 2,2’-бипиридина с аллилгалогенидами
Статья научная
При взаимодействии 2,2’-бипиридина с бромистым аллилом и хлористым металлилом в ацетонитриле образуются бис-четвертичные соли: дибромид 1,1’-диаллил-2,2’-бипиридиния и дихлорид 1,1’-бис(2-металлил)-2,2‘-бипиридиния. Дигалогениды при термическом разложении распадаются на 5-(пиридин-2-ил)-1,8а-дигидроиндолизин и 1,1’,8а,8’а-тетрагидро-5,5’-бииндолизин. При действии на дибромид 1,1’-диаллил-2,2’-бипиридиния водным раствором щелочи образуется 1,1’-диаллил-6’-гидрокси-1’,6’-дигидро-[2,2’-бипиридин]-6(1Н)-он.
Бесплатно
Взаимодействие 5-замещенных 2-(аллилсульфанил)-1,3,4-тиадиазолов с галогенами
Статья научная
Изучено взаимодействие 2-(аллилсульфанил)-5-амино(бензоиламино)-1,3,4-тиадиазолов с иодом и бромом. Состав и строение, полученных в результате соединений, изучены методами ЯМР 1Н, хромато-масс-спектрометрии и РСА.
Бесплатно
Статья научная
С использованием модели эффективных ионных радиусов, принципа метаморфозы кристаллических структур в квазикубические и авторской методики расчета энтальпии кристаллической решетки впервые рассчитана стандартная энтальпия образования газообразного аниона SiO 2- 3, составившая 715,648 ± 0,067 кДж-моль -1. В качестве исходных данных для расчетов использованы справочные сведения о рентгеновских и термодинамических (стандартные энтальпии образования) характеристиках метасиликатов щелочных Na, K и щелочноземельных Ca, Sr, Ba металлов, а также ортосиликатов Ca, Sr, Ba. Для метасиликатов Rb, Cs, Fr, Ra и ортосилика тов Ra сделаны предсказательные вычисления энтальпий межструктурных взаимодействий, энтальпий кристаллических решеток и стандартных энтальпий образования кристаллических соединений.
Бесплатно
Влияние ОП-7 и ОП-10 на образование салицилфлуороната молибдена (VI)
Статья научная
Спектрофотометрическими методами изучено влияние неионных ПАВ на образование салицилфлуороната молибдена (VI). Показано, что интервалы оптимальной кислотности по соляной кислоте составляют 0,075...0,35 М при использовании ОП-7 и 0,05.0,30 М при использовании ОП-10. Аналитической формой для спектрофотометрического определения молибдена является нейтральный хелат-аддукт с соотношением металл : реагент : ОП-7, равным 1: 3,5 : 2, который характеризуется хорошо разрешенной полосой поглощения с максимумом при 520 нм и молярным коэффициентом погашения, равным 1,14-10 5. Градуировочные графики линейны в широком интервале концентраций молибдена для нескольких вариантов определения с использованием ОП-7 и ОП-10, соляной и серной кислот, относительное стандартное отклонение не превышает 0,014. Проведено сравнение полученных вариантов с вариантом спектрофотометрического определения молибдена с использованием катионных ПАВ и желатины.
Бесплатно
Статья научная
Построены сечения диаграммы потенциал pH системы «сталь Ст3 -H 2SO 4 Н 2О». Анализируются термодинамические особенности влияния сульфат-ионов на коррозионно-электрохимическое поведение стали.
Бесплатно
Статья научная
Потенциодинамическим методом исследовано коррозионноэлектрохимическое поведение стали Ст3 в сульфатсодержащих растворах при 25 °С, C(SO 42-) = 0,1 моль/л и pH 0,08; 0,66; 1,66; 4; 6,6; 8,5 и 11,5. Сопоставление поляризационных кривых с диаграммой электрохимического равновесия стали позволило разобраться в особенностях коррозионного состояния стали в исследуемом диапазоне pH и потенциалов поляризации.
Бесплатно
Влияние антропогенной нагрузки прибрежной зоны озер Тургояк и Увильды на зоопланктонное сообщество
Статья научная
Техногенное воздействие на гидроэкологическое состояние водоемов сказывается на всех этапах формирования водных экосистем. Особенно чувствительны к воздействию такие организмы, как планктон, составляющие основу трофических цепей. При комплексной нагрузке создаются условия, неблагоприятно меняющие видовой состав, разнообразие, размер, массу и доминирование в планктонных сообществах. Для озер Южного Урала, относящихся к памятникам природы, изучение основных закономерностей антропогенной сукцессии, фито- и зоопланктонных сообществ, выявление природных и антропогенных факторов, определяющих их жизненные циклы, и установление связи между отдельными показателями гидроэкологического состояния озер и антропогенной нагрузкой имеют первостепенное значение. В данной статье исследуется степень деградации прибрежных зон двух водоемов Челябинской области (озер Тургояк и Увильды). Степень деградации прибрежных зон оценивалась по травянистой растительности, биоразнообразию, плотности покрытия и антропогенной нагрузке данных территорий. Вокруг озер под воздействием дисперсной рекреационной нагрузки сформировались ландшафтно-рекреационные зоны с различной степенью дигрессии. Оценка антропогенной трансформации в трехсотметровой прибрежной зоне озера Увильды показала, что доля территорий, характеризующихся 4-5 стадиями дигрессии возросла до 40-45 %, а для озера Тургояк - до 50-55 %. Результаты исследования видового состава зоопланктонных сообществ на участках с разными степенями дигрессии выявили, что литоральный зоопланктон обильнее в тех частях акватории озер, где имеются оптимальные условия для его развития, наименьшая рекреационная нагрузка и наименьшая степень дигрессии. Коловратки, как наиболее устойчивые к ухудшению качества окружающей среды, увеличивают свой вклад в состав биоценоза на участках с более высокой стадией дигрессии.
Бесплатно
Влияние воды на структуру щелочных боросиликатных стекол
Статья научная
Методами колебательной спектроскопии изучено влияние воды на структуру натриевых и калиевых боросиликатных стекол. Показано значительное влияние процесса образования гидроксильных групп на структурное положение катионов щелочных металлов в силикатной и боратной части структуры этих стекол. Сделан вывод об участии протонно-катионного обмена в образовании гидроксильных групп в структуре натриевых и калиевых боросиликатных стекол изученных составов.
Бесплатно
Статья научная
Изучение ферритов на сегодняшний день является одним из актуальных научных направлений, что подтверждается большим количеством публикаций по данной теме. Ферриты являются востребованным материалом для применения в высокочастотной электронике. Для СВЧ электроники наиболее перспективными являются ферриты, имеющие структуру магнетоплюмбита, такие как гексаферрит бария BaFe12O19 и твердые растворы на его основе. Замещение атомов железа в структуре гексаферрита бария другими элементами, такими как алюминий или титан, приводит к значительному изменению физических свойств, таких как магнитная проницаемость, намагниченность насыщения, коэрцитивная сила, температура Кюри, частота ферромагнитного резонанса, электрическая проводимость. Таким образом, понимание того, как каждый из замещающих железо элементов влияет на физические свойства твердого раствора на основе гексаферрита бария, дает нам возможность плавно настраивать характеристики феррита под конкретную инженерную задачу. Данная работа посвящена изучению влияния замещения атомов железа в структуре гексаферрита бария атомами алюминия и титана на изменение параметров кристаллической решетки и физических свойств. Методом твердофазного синтеза были получены монофазные образцы на основе гексаферрита бария составов BaFe12O19, BaFe11AlO19, BaFe11TiO19 и BaFe11Al0,5Ti0,5O19. Степень замещения железа алюминием, титаном и совместным замещением алюминием и титаном была одинакова для всех образцов. Полученные в результате спекания образцы изучали методами рентгенофазового анализа, энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии, и дифференциальной сканирующей калориметрии. По данным рентгеноструктурного анализа были выявлены закономерности изменения параметров кристаллической решетки от замещающего атома. Методом дифференциальной сканирующей калориметрии измерена температура Кюри для всех исследуемых образцов. Сделаны выводы о влиянии замещающего элемента на значение температуры Кюри.
Бесплатно
Влияние кальция и бария на поведение воды в натриевом боросиликатном стекле
Статья научная
Методами колебательной спектроскопии изучено влияние катионов кальция и бария на растворимость воды в натриевом боросиликатном стекле. Установлены водные формы, образующиеся в стеклах при их взаимодействии с водой, и показано влияние структурных факторов на поведение воды в стеклах изученных составов.
Бесплатно
Влияние концентрации допанта (Eu/Nd) на физико-химические свойства оксигидроксида иттрия
Статья научная
В работе изучено влияние концентрации европия и неодима, добавленных в виде соли, при синтезе оксигидроксида иттрия из нитрата иттрия по золь-гель технологии, на его физико-химические свойства. Методом синхронного термического анализа установлено, что ионы европия и неодима по-разному взаимодействуют с оксигидроксидом иттрия, но в обоих случаях происходит усложнение кривых термического анализа и масс-спектрометрии газообразных продуктов термолиза (записанных в режиме мониторинга 18, 30 и 44 м. ч.). Определено, что европий и неодим влияют не только на фазовый состав и люминесцентные свойства, но и на осаждение оксигидроксида иттрия. Для неодима наблюдается меньшее его содержание в осадке, чем было в исходном растворе, для европия характерна другая тенденция и его количество в осадке больше нежели в растворе, то есть он препятствует переходу в твёрдую фазу полимерных частиц оксигидроксида иттрия. Методом рентгено-фазового анализа выявлено смещение пиков на дифрактограммах относительно недопированного оксигидроксида иттрия на 5…7°, что свидетельствует о частичном внедрении допантов в кристаллические образования оксигидроксида иттрия. Методами энергодисперсионного анализа и сканирующей электронной микроскопии установлено, что оба допанта равномерно распределены по матрице образцов. Образцы, допированные неодимом, образуют крупные частицы, а оксигидроксиды, допированные европием, - мелкодисперсные сферические или слоистые частицы (в зависимости от количества допанта). Образцы обладают люминесценцией в ультрафиолетовом диапазоне с максимумом около 300 нм и могут быть применены в качестве люминофоров в эритемных лампах.
Бесплатно
Статья научная
Проведены исследования коррозионной стойкости хромистых сталей (26ХМФА; 15Х5М; 20Х13) в условиях движущейся среды при повышенной температуре и давлении углекислого газа. Установлено, что с увеличением температуры скорость локальной коррозии исследуемых материалов уменьшается.
Бесплатно
Влияние оксидов 3d-элементов на фазовое превращение анатаз - рутил
Статья научная
Изучено влияние оксидов 3d-элементов на фазовые превращения анатаза в рутил. Показано, что добавки соответствующих оксидов являются рутилирующими, независимо от способа синтеза исходного диоксида титана анатазной модификации. Оксид никеля эффективнее снижает начальную температуру фазообразования и оказывает более сильный рутилирующий эффект, чем оксид хрома. Температура полиморфного превращения зависит от предыстории как оксида никеля (II), так и оксида титана (IV).
Бесплатно
Влияние параметров R и K на особенности структуры щелочных боросиликатных стекол
Статья научная
Методами колебательной спектроскопии изучены особенности анионной структуры щелочных боросиликатных стекол со значительным отличием значений параметров R и K, определяющих соотношение оксидов-сеткообразователей и оксидов-модификаторов сетки стекла. Установлено различие в распределении катионов-модификаторов между различными видами структурных единиц в натриевых и калиевых боросиликатных стеклах.
Бесплатно
Статья научная
Методом радикальной осадительной полимеризации синтезированы слабосшитые загустители на основе акриловой кислоты. Изучено влияние добавки низкомолекулярных ПАВ разного типа на реологию растворов синтезированных полимеров в смеси пропиленгликоль-вода. Установлено, что растворы пропиленгликоль-вода с добавками гидрофобно-модифицированной полиакриловой кислоты и ПАВ неионогенного типа обладают реологическими характеристиками, позволяющими разрабатывать на их основе противообледенительные жидкости II-IV типов.
Бесплатно
Статья научная
Выполнено сравнительное изучение эффективности действия различных форм бора (водный раствор/хелатная форма) на урожайность и качественные показатели зеленой массы клевера лугового сорта «Мартум». Хелатные формы представляли собой растворы борной кислоты в органических жидкостях: моноэтаноламине, диэтаноламине, триэтаноламине, глицерине, этиленгликоле. Установлено, что растения, удобренные растворами борной кислоты в органических растворителях, были более мощными и нарастание биомассы шло более интенсивно. Использование водного раствора борной кислоты (традиционная форма борных микроудобрений) повышало рост растений лишь на 6,2% по сравнению с вариантом без внесения удобрений. Применение органических растворителей привело к более значимому увеличению высоты клевера лугового: прибавки к контролю варьировали от 5,5 до 19,6 см. Наиболее высокие растения наблюдались на варианте с применением борной кислоты, растворенной в этиленгликоле, что превысило значение контроля в 1,3 раза. Некорневая подкормка борными микроудобрениями позволила увеличить зеленую массу опытной культуры на 7,4-78,5 % относительно контроля. Использование в качестве растворителей триэтаноламина, глицерина и этиленгликоля способствовало максимальному достоверному росту вегетативной массы клевера, которая была соответственно на 8,1; 7,7 и 9,5 т/га выше, чем на неудобренном варианте. Сбор сухого вещества в опытных вариантах увеличился на 0,1-1,1 т/га. Наибольшее значение данного показателя было отмечено при некорневой обработке клевера раствором борной кислоты на основе этиленгликоля, что превысило значение контрольного варианта на 73,3 и на 62,5 % варианта с водным раствором борной кислоты. Кроме учета общего содержания органических или минеральных соединений в фитомассе клевера, было определено содержание основных элементов питания - азота, фосфора и калия. Наибольшая концентрация азота наблюдается при внесении смеси борной кислоты и глицерина, что на 24,2 % превышает значение контрольного варианта и на 33,1 % варианта с водным раствором борной кислоты. Содержание фосфора в зеленой массе клевера в варианте с использованием раствора борной кислоты в глицерине было максимальным и превысило контроль на 15,4 %. Растворение борной кислоты в воде и этиленгликоле, напротив, достоверно снизило концентрацию этого элемента на 11,5 % относительно контрольного варианта. Содержание калия в зеленной массе клевера на контрольном варианте составляло 1,95 %, в то время как использование растворов борной кислоты в органических растворителях для некорневой подкормки привело к увеличению показателя в среднем в 1,04 раза. При этом максимальная прибавка по рассматриваемому показателю в варианте, где применялся раствор на основе диэтаноламина, - 7,7 % к соответствующему значению неудобренного варианта и 8,2 % - к варианту с использованием водного раствора борной кислоты. Применение борной кислоты способствовало незначительному снижению содержания нитратов, причем наибольшим эффектом в данном случае характеризовались варианты с использованием ди- и триэтаноламина.
Бесплатно
