Pub Date : 2023-10-31DOI: 10.25699/sssb.2023.51.5.009
П.А. Горбатова, Ю.А. Гисматулина, Анна Александровна Корчагина, Н.А. Шавыркина, В. В. Будаева
Бактериальная наноцеллюлоза (БНЦ) представляет собой нанополимер с уникальными физико-механическими свойствами, который имеет перспективы в производстве передовых функциональных материалов для различных применений. Функционализация БНЦ, в том числе ее нитрование, относится к фундаментальным областям исследований. В рамках данной работы исследовалась зависимость массовой доли азота в нитратах БНЦ от содержания воды в серно-азотной нитрующей смеси, при этом БНЦ получена с использованием в качестве продуцента симбиотической культуры Medusomyces gisevii Sa-12 на глюкозной среде. Образцы БНЦ были пронитрованы серно-азотной смесью с различной массовой долей воды – 8 %, 14 %, 16 % и 20 %. Получены следующие данные: массовая доля азота в диапазоне 8,68-12,50 %, растворимость в спиртоэфирном растворителе 0,5-91,0 %, вязкость – 32-785 мПа·с. Установлено, что с увеличением содержания воды в нитрующей серно-азотной смеси происходит уменьшение массовой доли азота и вязкости нитратов БНЦ. Зависимость растворимости носит сложный характер: сначала повышается до 91,0 % в диапазоне содержания воды от 8 % до 16 %, затем уменьшается до 58,3 % при содержании воды – 20 %. Повышение содержания воды в серно-азотной нитрующей смеси приводит к интенсивному протеканию побочных реакций гидролиза и окисления целлюлозы, вследствие чего снижается массовая доля азота и вязкость нитратов БНЦ. Bacterial nanocellulose (BNC) is a nanopolymer with unique physical and mechanical properties, which has prospects in the production of advanced functional materials for various applications. The functionalization of the BNC, including its nitration, belongs to the fundamental areas of research. Within the framework of this work, the dependence of the mass fraction of nitrogen in BNC nitrates on the water content in the sulfur-nitrogen nitrating mixture was studied, while BNC was obtained using a symbiotic culture of Medusomyces gisevii Sa-12 on a glucose medium as a producer. BNC samples were penetrated with a sulfur-nitrogen mixture with a different mass fraction of water – 8 %, 14 %, 16 % and 20 %. The following data were obtained: the mass fraction of nitrogen in the range of 8,68-12,50 %, solubility in an alcohol-ether solvent 0,5-91,0 %, viscosity - 32-785 mPa·s. It was found that with an increase in the water content in the nitrating sulfur-nitrogen mixture, the mass fraction of nitrogen and the viscosity of BNC nitrates decrease. The dependence of solubility is complex: first it increases to 91,0 % in the water content range from 8 % to 16 %, then it decreases to 58,3 % with a water content of 20 %. An increase in the water content in the sulfur-nitrogen nitrating mixture leads to an intensive course of side reactions of hydrolysis and oxidation of cellulose, as a result of which the mass fraction of nitrogen and the viscosity of BNC nitrate decreases.
{"title":"DEPENDENCE OF THE MASS FRACTION OF NITROGEN IN BACTERIAL NANOCELLULOSE NITRATES ON THE WATER CONTENT IN THE NITRATING MIXTURE","authors":"П.А. Горбатова, Ю.А. Гисматулина, Анна Александровна Корчагина, Н.А. Шавыркина, В. В. Будаева","doi":"10.25699/sssb.2023.51.5.009","DOIUrl":"https://doi.org/10.25699/sssb.2023.51.5.009","url":null,"abstract":"Бактериальная наноцеллюлоза (БНЦ) представляет собой нанополимер с уникальными физико-механическими свойствами, который имеет перспективы в производстве передовых функциональных материалов для различных применений. Функционализация БНЦ, в том числе ее нитрование, относится к фундаментальным областям исследований. В рамках данной работы исследовалась зависимость массовой доли азота в нитратах БНЦ от содержания воды в серно-азотной нитрующей смеси, при этом БНЦ получена с использованием в качестве продуцента симбиотической культуры Medusomyces gisevii Sa-12 на глюкозной среде. Образцы БНЦ были пронитрованы серно-азотной смесью с различной массовой долей воды – 8 %, 14 %, 16 % и 20 %. Получены следующие данные: массовая доля азота в диапазоне 8,68-12,50 %, растворимость в спиртоэфирном растворителе 0,5-91,0 %, вязкость – 32-785 мПа·с. Установлено, что с увеличением содержания воды в нитрующей серно-азотной смеси происходит уменьшение массовой доли азота и вязкости нитратов БНЦ. Зависимость растворимости носит сложный характер: сначала повышается до 91,0 % в диапазоне содержания воды от 8 % до 16 %, затем уменьшается до 58,3 % при содержании воды – 20 %. Повышение содержания воды в серно-азотной нитрующей смеси приводит к интенсивному протеканию побочных реакций гидролиза и окисления целлюлозы, вследствие чего снижается массовая доля азота и вязкость нитратов БНЦ. Bacterial nanocellulose (BNC) is a nanopolymer with unique physical and mechanical properties, which has prospects in the production of advanced functional materials for various applications. The functionalization of the BNC, including its nitration, belongs to the fundamental areas of research. Within the framework of this work, the dependence of the mass fraction of nitrogen in BNC nitrates on the water content in the sulfur-nitrogen nitrating mixture was studied, while BNC was obtained using a symbiotic culture of Medusomyces gisevii Sa-12 on a glucose medium as a producer. BNC samples were penetrated with a sulfur-nitrogen mixture with a different mass fraction of water – 8 %, 14 %, 16 % and 20 %. The following data were obtained: the mass fraction of nitrogen in the range of 8,68-12,50 %, solubility in an alcohol-ether solvent 0,5-91,0 %, viscosity - 32-785 mPa·s. It was found that with an increase in the water content in the nitrating sulfur-nitrogen mixture, the mass fraction of nitrogen and the viscosity of BNC nitrates decrease. The dependence of solubility is complex: first it increases to 91,0 % in the water content range from 8 % to 16 %, then it decreases to 58,3 % with a water content of 20 %. An increase in the water content in the sulfur-nitrogen nitrating mixture leads to an intensive course of side reactions of hydrolysis and oxidation of cellulose, as a result of which the mass fraction of nitrogen and the viscosity of BNC nitrate decreases.","PeriodicalId":133432,"journal":{"name":"Южно-Сибирский научный вестник","volume":"55 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-10-31","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"139307333","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
В данной работе исследуется возможность получения водорода для топливных элементов посредством термического разложения гидрида алюминия (далее - ГА) в составе водород-генерирующей системы (далее - ВГС). Целью данной работы является достижение максимальной величины объема водорода, выделяющегося при термолизе ГА, по отношению к общей массе ВГС, при чистоте получаемого водорода не менее 99,995 % (в соответствии с требованиями ISO-14687-1). Исследованы три типа ВГС на основе ГА, из которых выбрано наиболее эффективное техническое решение. Исследовано влияние качественного и количественного содержания компонентов в предложенных типах ВГС на их газогененрирующую способность. Методы исследования включают в себя: термодинамические расчёты, калориметрию, совмещенный термический анализ, рентгеновскую порошковую дифрактометрию, газовую хроматографию. In this work, we study the possibility of obtaining hydrogen for fuel cells by thermal decomposition of aluminum hydride (hereinafter - АН) as part of a hydrogen-generating system (hereinafter - HGS). The purpose of this work is to achieve the maximum value of the volume of hydrogen released during AH thermolysis, in relation to the total mass of HGS, with a purity of the resulting hydrogen of at least 99.995% (in accordance with the requirements of ISO-14687-1). Three types of HGS based on AH were studied, from which the most effective technical solution was chosen. The influence of the qualitative and quantitative content of the components in the proposed types of HGS on their gas-generating ability has been studied. Research methods include: thermodynamic calculations, calorimetry, combined thermal analysis, X-ray powder diffractometry, gas chromatography.
{"title":"INVESTIGATION OF THE HYDROGEN GENERATION PROCESS BY THERMAL DECOMPOSITION OF ALUMINIUM HYDRIDE","authors":"М.М. Жукова, А.В. Раков, И.А. Базуров, А.М. Шанурин, Д.А. Струмицкая","doi":"10.25699/sssb.2023.51.5.013","DOIUrl":"https://doi.org/10.25699/sssb.2023.51.5.013","url":null,"abstract":"В данной работе исследуется возможность получения водорода для топливных элементов посредством термического разложения гидрида алюминия (далее - ГА) в составе водород-генерирующей системы (далее - ВГС). Целью данной работы является достижение максимальной величины объема водорода, выделяющегося при термолизе ГА, по отношению к общей массе ВГС, при чистоте получаемого водорода не менее 99,995 % (в соответствии с требованиями ISO-14687-1). Исследованы три типа ВГС на основе ГА, из которых выбрано наиболее эффективное техническое решение. Исследовано влияние качественного и количественного содержания компонентов в предложенных типах ВГС на их газогененрирующую способность. Методы исследования включают в себя: термодинамические расчёты, калориметрию, совмещенный термический анализ, рентгеновскую порошковую дифрактометрию, газовую хроматографию. In this work, we study the possibility of obtaining hydrogen for fuel cells by thermal decomposition of aluminum hydride (hereinafter - АН) as part of a hydrogen-generating system (hereinafter - HGS). The purpose of this work is to achieve the maximum value of the volume of hydrogen released during AH thermolysis, in relation to the total mass of HGS, with a purity of the resulting hydrogen of at least 99.995% (in accordance with the requirements of ISO-14687-1). Three types of HGS based on AH were studied, from which the most effective technical solution was chosen. The influence of the qualitative and quantitative content of the components in the proposed types of HGS on their gas-generating ability has been studied. Research methods include: thermodynamic calculations, calorimetry, combined thermal analysis, X-ray powder diffractometry, gas chromatography.","PeriodicalId":133432,"journal":{"name":"Южно-Сибирский научный вестник","volume":"17 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-10-31","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"139308797","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-10-31DOI: 10.25699/sssb.2023.51.5.028
Валерий Константинович Леонтьев
Распыливание жидкостей применяются во многих отраслях промышленности. Реализуемые на практике в настоящее время способы распыливания жидкостей основаны на использовании различных способов подвода энергии. Выбор способа распыливания определяется назначением процесса, конструкцией аппарата и взаимодействием образующихся капель с другими средами в аппарате, а также затратам энергии на проведение процесса. Основными способами распыливания являются гидравлический и механический. При гидравлическом распыливании основным фактором энергетического воздействия, приводящим к распаду жидкости на капли, является давление нагнетания. При механическом - жидкость получает энергию от быстровращающегося диска. Особое место занимает процесс распыливания для получения крупных капель. Такой процесс проводят в пищевой промышленности при гранулировании продуктов, в химической промышленности при производстве минеральных удобрений, в распылительных сушилках, при искусственном дождевании воды в градирнях. Для сравнения эффективности процесса распыливания жидкости механическим и гидравлическим способами выбрана величина удельной мощности, т.е. затраченной мощности отнесенной к массовому расходу жидкости. Величина удельной мощности для процессов распыливания гидравлическим и механическим способами определена на основе теоретических и экспериментальных исследований, взятых из литературных источников. Проведено сравнение эффективности распыливания для получения крупных капель жидкости механическим и гидравлическим способами. Показано, что по предложенному показателю гидравлическое распыливание значительно эффективнее, т.е. величина затрачиваемой мощности, отнесенная к массовому расходу жидкости, более чем на три порядка меньше, чем при механическом распыливании. Spraying of liquids is used in many industries. Currently implemented in practice methods of spraying liquids are based on the use of various methods of energy supply. The choice of the spraying method is determined by the purpose of the process, the design of the apparatus and the interaction of the formed droplets with other media in the apparatus, as well as the energy costs of the process. The main spraying methods are hydraulic and mechanical. In hydraulic spraying, the main factor of the energy effect leading to the decomposition of the liquid into droplets is the discharge pressure. With mechanical - the fluid receives energy from a rapidly rotating disk. A special place is occupied by the spraying process to obtain large droplets. Such a process is carried out in the food industry during granulation of products, in the chemical industry during the production of mineral fertilizers, in spray dryers, with artificial sprinkling of water in cooling towers. To compare the efficiency of the liquid spraying process by mechanical and hydraulic methods, the value of the specific power, i.e. the spent power attributed to the mass flow rate of the liquid, was selected. The value of specific power for spraying processes
{"title":"ON THE EFFECTIVENESS OF THE PROCESS OF SPRAYING LIQUID TO PRODUCE LARGE DROPLETS","authors":"Валерий Константинович Леонтьев","doi":"10.25699/sssb.2023.51.5.028","DOIUrl":"https://doi.org/10.25699/sssb.2023.51.5.028","url":null,"abstract":"Распыливание жидкостей применяются во многих отраслях промышленности. Реализуемые на практике в настоящее время способы распыливания жидкостей основаны на использовании различных способов подвода энергии. Выбор способа распыливания определяется назначением процесса, конструкцией аппарата и взаимодействием образующихся капель с другими средами в аппарате, а также затратам энергии на проведение процесса. Основными способами распыливания являются гидравлический и механический. При гидравлическом распыливании основным фактором энергетического воздействия, приводящим к распаду жидкости на капли, является давление нагнетания. При механическом - жидкость получает энергию от быстровращающегося диска. Особое место занимает процесс распыливания для получения крупных капель. Такой процесс проводят в пищевой промышленности при гранулировании продуктов, в химической промышленности при производстве минеральных удобрений, в распылительных сушилках, при искусственном дождевании воды в градирнях. Для сравнения эффективности процесса распыливания жидкости механическим и гидравлическим способами выбрана величина удельной мощности, т.е. затраченной мощности отнесенной к массовому расходу жидкости. Величина удельной мощности для процессов распыливания гидравлическим и механическим способами определена на основе теоретических и экспериментальных исследований, взятых из литературных источников. Проведено сравнение эффективности распыливания для получения крупных капель жидкости механическим и гидравлическим способами. Показано, что по предложенному показателю гидравлическое распыливание значительно эффективнее, т.е. величина затрачиваемой мощности, отнесенная к массовому расходу жидкости, более чем на три порядка меньше, чем при механическом распыливании. Spraying of liquids is used in many industries. Currently implemented in practice methods of spraying liquids are based on the use of various methods of energy supply. The choice of the spraying method is determined by the purpose of the process, the design of the apparatus and the interaction of the formed droplets with other media in the apparatus, as well as the energy costs of the process. The main spraying methods are hydraulic and mechanical. In hydraulic spraying, the main factor of the energy effect leading to the decomposition of the liquid into droplets is the discharge pressure. With mechanical - the fluid receives energy from a rapidly rotating disk. A special place is occupied by the spraying process to obtain large droplets. Such a process is carried out in the food industry during granulation of products, in the chemical industry during the production of mineral fertilizers, in spray dryers, with artificial sprinkling of water in cooling towers. To compare the efficiency of the liquid spraying process by mechanical and hydraulic methods, the value of the specific power, i.e. the spent power attributed to the mass flow rate of the liquid, was selected. The value of specific power for spraying processes ","PeriodicalId":133432,"journal":{"name":"Южно-Сибирский научный вестник","volume":"2 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-10-31","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"139308880","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-10-31DOI: 10.25699/sssb.2023.51.5.019
Ф.Х. Кудаева
Современный уровень развития прикладной математики определяется исследованиями нелинейных задач для многомерных дифференциальных и интегральных уравнений. Одним из таких нелинейных задач в математической физике являются задачи со свободными границами. Цель предлагаемой работы: приведение к каноническому виду исследуемой задачи со свободными границами. В работе, преобразовав зависимые и независимые переменные, исследуемая задача приведена к более простому каноническому виду. Полученные в настоящей работе результаты могут быть использованы для расчета режимов низкотемпературного воздействия на биологическую ткань, а также могут быть полезны специалистам, которые занимаются задачами со свободными границами. The current level of development of applied mathematics is determined by the research of nonlinear problems for multidimensional differential and integral equations. One of such nonlinear problems in mathematical physics are problems with free boundaries. The purpose of the proposed work is to bring the problem under study with free boundaries to a canonical form. In this paper, by converting dependent and independent variables, the problem under study is reduced to a simpler canonical form. The results obtained in this work can be used to calculate the modes of low-temperature exposure to biological tissue, and can also be useful to specialists who are engaged in tasks with free boundaries.
{"title":"CANONICAL TYPE OF PROBLEMS WITH FREE BOUNDARIES IN THE PROBLEMS OF MEDICINE","authors":"Ф.Х. Кудаева","doi":"10.25699/sssb.2023.51.5.019","DOIUrl":"https://doi.org/10.25699/sssb.2023.51.5.019","url":null,"abstract":"Современный уровень развития прикладной математики определяется исследованиями нелинейных задач для многомерных дифференциальных и интегральных уравнений. Одним из таких нелинейных задач в математической физике являются задачи со свободными границами. Цель предлагаемой работы: приведение к каноническому виду исследуемой задачи со свободными границами. В работе, преобразовав зависимые и независимые переменные, исследуемая задача приведена к более простому каноническому виду. Полученные в настоящей работе результаты могут быть использованы для расчета режимов низкотемпературного воздействия на биологическую ткань, а также могут быть полезны специалистам, которые занимаются задачами со свободными границами. The current level of development of applied mathematics is determined by the research of nonlinear problems for multidimensional differential and integral equations. One of such nonlinear problems in mathematical physics are problems with free boundaries. The purpose of the proposed work is to bring the problem under study with free boundaries to a canonical form. In this paper, by converting dependent and independent variables, the problem under study is reduced to a simpler canonical form. The results obtained in this work can be used to calculate the modes of low-temperature exposure to biological tissue, and can also be useful to specialists who are engaged in tasks with free boundaries.","PeriodicalId":133432,"journal":{"name":"Южно-Сибирский научный вестник","volume":"16 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-10-31","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"139309475","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-10-31DOI: 10.25699/sssb.2023.51.5.030
Д.Г. Абрамов, А.В. Кодолов, Ф.А. Попов, Г.Г. Абрамов
Проблема оценки надежности систем автоматизированного управления потенциально опасными технологическими процессами всегда является актуальной. В статье приведен пример описания процесса моделирования и расчета основных показателей функциональной надежности одной из функций АСУТП операции поддавливания в технологическом процессе формования крупногабаритных изделий из смесевого композиционного материала, проведенный по технологии автоматизированного структурно-логического моделирования с использованием программного комплекса «АРБИТР». Кратко описаны основные этапы практической реализации данного метода, такие как: декомпозиция и выделение из общей структуры АСУ функциональных подсистем; формирование на их основе схем функциональной целостности; расчет системных показателей надежности. Отмечено, что описанные в статье методы проектной оценки надежности и полученные на их основе результаты, позволяют сделать вывод о высокой эффективности применения программного комплекса «АРБИТР» при решении широкого круга задач по определению фактических значений показателей надежности и комплексной оценки безопасности автоматизированных систем управления специальными химическими производствами. The problem of assessing the reliability of automated control systems for potentially hazardous technological processes is always relevant. The article gives an example of a modeling process description and calculation of the main indicators of the functional reliability of one of the APCS functions that is pressurization in the technological process of molding large-sized products from MCM (mixed composite materials) that was carried out using the automated structural-logical modeling technology with the use of the ARBITR software package. The main stages of the practical method implementation are described briefly. They are decomposition and separation of functional subsystems from the general ACS structure; formation of functional integrity schemes on their basis; calculation of system reliability indicators. The methods of design reliability assessment that are described in the article and the results obtained on their basis are obvious to conclude about high efficiency of ARBITR software package use in solving a wide range of tasks in order to determine the actual reliability indicators and get a comprehensive safety assessment of automated control systems for special chemical industries.
{"title":"MODERN APPROACHES TO THE ASSESSMENT OF THE FUNCTIONAL APCS RELIABILITY OF SPECIAL CHEMISTRY PRODUCTION","authors":"Д.Г. Абрамов, А.В. Кодолов, Ф.А. Попов, Г.Г. Абрамов","doi":"10.25699/sssb.2023.51.5.030","DOIUrl":"https://doi.org/10.25699/sssb.2023.51.5.030","url":null,"abstract":"Проблема оценки надежности систем автоматизированного управления потенциально опасными технологическими процессами всегда является актуальной. В статье приведен пример описания процесса моделирования и расчета основных показателей функциональной надежности одной из функций АСУТП операции поддавливания в технологическом процессе формования крупногабаритных изделий из смесевого композиционного материала, проведенный по технологии автоматизированного структурно-логического моделирования с использованием программного комплекса «АРБИТР». Кратко описаны основные этапы практической реализации данного метода, такие как: декомпозиция и выделение из общей структуры АСУ функциональных подсистем; формирование на их основе схем функциональной целостности; расчет системных показателей надежности. Отмечено, что описанные в статье методы проектной оценки надежности и полученные на их основе результаты, позволяют сделать вывод о высокой эффективности применения программного комплекса «АРБИТР» при решении широкого круга задач по определению фактических значений показателей надежности и комплексной оценки безопасности автоматизированных систем управления специальными химическими производствами. The problem of assessing the reliability of automated control systems for potentially hazardous technological processes is always relevant. The article gives an example of a modeling process description and calculation of the main indicators of the functional reliability of one of the APCS functions that is pressurization in the technological process of molding large-sized products from MCM (mixed composite materials) that was carried out using the automated structural-logical modeling technology with the use of the ARBITR software package. The main stages of the practical method implementation are described briefly. They are decomposition and separation of functional subsystems from the general ACS structure; formation of functional integrity schemes on their basis; calculation of system reliability indicators. The methods of design reliability assessment that are described in the article and the results obtained on their basis are obvious to conclude about high efficiency of ARBITR software package use in solving a wide range of tasks in order to determine the actual reliability indicators and get a comprehensive safety assessment of automated control systems for special chemical industries.","PeriodicalId":133432,"journal":{"name":"Южно-Сибирский научный вестник","volume":"130 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-10-31","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"139306291","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-10-31DOI: 10.25699/sssb.2023.51.5.032
О.С. Неустроева, Д.Н. Сидорова
Актуальной задачей является возможность расширения области применения полимерных материалов и композитов на их основе. Известно, что полиэтилен является инертным материалом за счет предельности углеводородных соединений. В работе представлены результаты исследования физико-механических и структурных свойств полимерных композиционных материалов на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ), наполненных дикумилпероксидом (ДКП), гидроксидом калия (ГК) и их совместной комбинацией. Структурные исследования представляют собой получение ИК-спектров и снимков поверхности композитов, физико-механические — проведение испытаний на разрыв и сжатие. В ходе исследования физико-механических свойств СВМПЭ и его композитов было выявлено, что относительное удлинение при разрыве уменьшается в 16 раз при добавлении ДКП в СВМПЭ, прочность при растяжении уменьшается в два раза. Прочность при сжатии композита на основе СВМПЭ и ДКП аналогично характеризуется низкими показателями, а с добавлением щелочи прочность не существенно разнится от исходного СВМПЭ. Методом электронной микроскопии установлено, что с добавлением ДКП в СВМПЭ наблюдается разрыхление морфологии композита, а с добавлением ГК отмечается появление сферических частиц щелочи. Методом ИК-спектроскопии выявлено, что при добавлении ДКП и ГК в СВМПЭ появляются интенсивные полосы поглощения, которые указывают на наличие связи -О-О-, а также наличием свободных -ОН групп. Помимо этого не исключено наличие R-ОН групп, обусловленное возможным появлением спирта в ходе реакции дикумилпероксида с гидроксидом калия. The expanding the capabilities of polymer materials and composites based on them is a relevant task. It is known that polyethylene is an inert material due to its saturation. The paper presents the results of a study of the physical and mechanical and structural properties of polymer composite materials based on ultrahigh molecular weight polyethylene (UHMWPE) filled with dicumyl peroxide (DCP), potassium hydroxide (PH) and their combination. Structural studies were also conducted with IR spectroscopy and images of the surface of composites were obtained combined with physical and mechanical tests for rupture and compression. During the study of the physical and mechanical and structural properties of UHMWPE and its composites, it was revealed that the elongation at break decreases by 16 times when DCP is added. The tensile strength of composites containing DCP is two times less than the strength values of the initial unfilled polymer. The compressive strength of a composite based on UHMWPE and DCP is similarly characterized by low indicators, and with the addition of PH the values do not differ significantly from the initial UHMWPE. By using electron microscopy it was found that with the addition of DCP to UHMWPE the morphology loosening of the composite is observed. With the addition of PH the spherical alkali particles were noted. IR spectroscopy revealed that with DCP and PH addition to UHMWPE
{"title":"INVESTIGATION OF DICUMYL PEROXIDE, POTASSIUM HYDROXIDE AND THEIR COMBINATION EFFECT ON THE PROPERTIES OF ULTRAHIGH MOLECULAR WEIGHT POLYETHYLENE","authors":"О.С. Неустроева, Д.Н. Сидорова","doi":"10.25699/sssb.2023.51.5.032","DOIUrl":"https://doi.org/10.25699/sssb.2023.51.5.032","url":null,"abstract":"Актуальной задачей является возможность расширения области применения полимерных материалов и композитов на их основе. Известно, что полиэтилен является инертным материалом за счет предельности углеводородных соединений. В работе представлены результаты исследования физико-механических и структурных свойств полимерных композиционных материалов на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ), наполненных дикумилпероксидом (ДКП), гидроксидом калия (ГК) и их совместной комбинацией. Структурные исследования представляют собой получение ИК-спектров и снимков поверхности композитов, физико-механические — проведение испытаний на разрыв и сжатие. В ходе исследования физико-механических свойств СВМПЭ и его композитов было выявлено, что относительное удлинение при разрыве уменьшается в 16 раз при добавлении ДКП в СВМПЭ, прочность при растяжении уменьшается в два раза. Прочность при сжатии композита на основе СВМПЭ и ДКП аналогично характеризуется низкими показателями, а с добавлением щелочи прочность не существенно разнится от исходного СВМПЭ. Методом электронной микроскопии установлено, что с добавлением ДКП в СВМПЭ наблюдается разрыхление морфологии композита, а с добавлением ГК отмечается появление сферических частиц щелочи. Методом ИК-спектроскопии выявлено, что при добавлении ДКП и ГК в СВМПЭ появляются интенсивные полосы поглощения, которые указывают на наличие связи -О-О-, а также наличием свободных -ОН групп. Помимо этого не исключено наличие R-ОН групп, обусловленное возможным появлением спирта в ходе реакции дикумилпероксида с гидроксидом калия. The expanding the capabilities of polymer materials and composites based on them is a relevant task. It is known that polyethylene is an inert material due to its saturation. The paper presents the results of a study of the physical and mechanical and structural properties of polymer composite materials based on ultrahigh molecular weight polyethylene (UHMWPE) filled with dicumyl peroxide (DCP), potassium hydroxide (PH) and their combination. Structural studies were also conducted with IR spectroscopy and images of the surface of composites were obtained combined with physical and mechanical tests for rupture and compression. During the study of the physical and mechanical and structural properties of UHMWPE and its composites, it was revealed that the elongation at break decreases by 16 times when DCP is added. The tensile strength of composites containing DCP is two times less than the strength values of the initial unfilled polymer. The compressive strength of a composite based on UHMWPE and DCP is similarly characterized by low indicators, and with the addition of PH the values do not differ significantly from the initial UHMWPE. By using electron microscopy it was found that with the addition of DCP to UHMWPE the morphology loosening of the composite is observed. With the addition of PH the spherical alkali particles were noted. IR spectroscopy revealed that with DCP and PH addition to UHMWPE","PeriodicalId":133432,"journal":{"name":"Южно-Сибирский научный вестник","volume":"192 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-10-31","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"139306673","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-10-31DOI: 10.25699/sssb.2023.51.5.007
Константин Константинович Босов, Г. Т. Суханов, Ирина Крупнова, Анна Г. Суханова, Юлия Вадимовна Филиппова, Екатерина В. Пивоварова
Реакцией 1,3-диполярного циклоприсоединения в условиях термоциклизации 3-азидо-1,2,4-триазола с 2-бутин-1,4-диолом синтезирована биядерная система, состоящая из симметричного 1,2,4- и вицинального 1,2,3-триазольного гетероциклов. Структура полученного соединения подтверждена комплексом спектральных методов: 1Н, 13С ЯМР- и ИК-спектроскопии. Методами ДСК и ТГА/СДТА изучены термические характеристики. Показано, что образующееся в ходе реакции биядерное производное на основе азидотриазола является высокоплавким и высокотермостабильным соединением, в структуре которого сохраняются реакционноспособные центры (NH незамещенный эндоциклический атом азота в 1,2,4-триазольном кольце и две экзоциклические OH-группы, связанные метиленовым мостиком с 1,2,3-триазольным циклом), что делает его привлекательной многоцентровой стартовой молекулой для получения новых функциональных азоловых производных. A binuclear system consisting of symmetric 1,2,4- and vicinal 1,2,3-triazole heterocycles was synthesized by the 1,3-dipolar cycloaddition reaction via thermocyclization of 3-azido-1,2,4-triazole with 2-butyne-1,4-diol. The structure of the synthesized compound was validated by a combination of 1Н, 13С NMR- and IR spectroscopic techniques. The azidotriazole-based binuclear derivative resulting from the reaction was shown to be a high-melting and highly stable compound whose stricture retains reactive sites (an NH-substituted endocyclic nitrogen atom in the 1,2,4-triazole ring and two exocyclic OH groups linked to the 1,2,4-triazole ring via a methylene bridge), making it an attractive, multisite platform molecule for the synthesis of novel functional azole derivatives.
{"title":"DIPOLAR CYCLOADDITION REACTION IN THE SYNTHESIS OF A BINUCLEAR DERIVATIVE BASED ON 3-AZIDO-1,2,4-TRIAZOLE","authors":"Константин Константинович Босов, Г. Т. Суханов, Ирина Крупнова, Анна Г. Суханова, Юлия Вадимовна Филиппова, Екатерина В. Пивоварова","doi":"10.25699/sssb.2023.51.5.007","DOIUrl":"https://doi.org/10.25699/sssb.2023.51.5.007","url":null,"abstract":"Реакцией 1,3-диполярного циклоприсоединения в условиях термоциклизации 3-азидо-1,2,4-триазола с 2-бутин-1,4-диолом синтезирована биядерная система, состоящая из симметричного 1,2,4- и вицинального 1,2,3-триазольного гетероциклов. Структура полученного соединения подтверждена комплексом спектральных методов: 1Н, 13С ЯМР- и ИК-спектроскопии. Методами ДСК и ТГА/СДТА изучены термические характеристики. Показано, что образующееся в ходе реакции биядерное производное на основе азидотриазола является высокоплавким и высокотермостабильным соединением, в структуре которого сохраняются реакционноспособные центры (NH незамещенный эндоциклический атом азота в 1,2,4-триазольном кольце и две экзоциклические OH-группы, связанные метиленовым мостиком с 1,2,3-триазольным циклом), что делает его привлекательной многоцентровой стартовой молекулой для получения новых функциональных азоловых производных. A binuclear system consisting of symmetric 1,2,4- and vicinal 1,2,3-triazole heterocycles was synthesized by the 1,3-dipolar cycloaddition reaction via thermocyclization of 3-azido-1,2,4-triazole with 2-butyne-1,4-diol. The structure of the synthesized compound was validated by a combination of 1Н, 13С NMR- and IR spectroscopic techniques. The azidotriazole-based binuclear derivative resulting from the reaction was shown to be a high-melting and highly stable compound whose stricture retains reactive sites (an NH-substituted endocyclic nitrogen atom in the 1,2,4-triazole ring and two exocyclic OH groups linked to the 1,2,4-triazole ring via a methylene bridge), making it an attractive, multisite platform molecule for the synthesis of novel functional azole derivatives.","PeriodicalId":133432,"journal":{"name":"Южно-Сибирский научный вестник","volume":"7 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-10-31","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"139308023","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-10-31DOI: 10.25699/sssb.2023.51.5.034
А.Е. Пужайкина, О.А. Бубарева
Разработан метод оценки и прогнозирования в интеллектуальных системах поддержки принятия решений. Суть предлагаемого метода заключается в возможности анализа текущего состояния анализируемого объекта и возможности краткосрочного прогнозирования состояния объекта. Возможность объективного и полного анализа достигается за счет использования улучшенных нечетких временных моделей состояния объекта, улучшенной процедуры прогнозирования состояния объекта и улучшенной процедуры обучения эволюционирующих искусственных нейронных сетей. Процедура прогнозирования состояния объекта позволяет проводить многомерный анализ, учитывать и косвенно влиять на все компоненты многомерного временного ряда с различными временными сдвигами относительно друг друга в условиях неопределенности. A method of evaluation and forecasting in intelligent decision support systems has been developed. The essence of the proposed method is the possibility of analyzing the current state of the analyzed object and the possibility of short-term forecasting of the state of the object. The possibility of objective and complete analysis is achieved through the use of improved fuzzy time models of the state of the object, an improved procedure for predicting the state of the object and an improved training procedure for evolving artificial neural networks. The procedure for predicting the state of an object allows for multidimensional analysis, taking into account and indirectly influencing all components of a multidimensional time series with different time shifts relative to each other under conditions of uncertainty.
{"title":"DEVELOPMENT AND RESEARCH OF INTELLIGENT METHODS AND MODELS FOR PREDICTING PREDISPOSITION TO CARDIOVASCULAR DISEASES","authors":"А.Е. Пужайкина, О.А. Бубарева","doi":"10.25699/sssb.2023.51.5.034","DOIUrl":"https://doi.org/10.25699/sssb.2023.51.5.034","url":null,"abstract":"Разработан метод оценки и прогнозирования в интеллектуальных системах поддержки принятия решений. Суть предлагаемого метода заключается в возможности анализа текущего состояния анализируемого объекта и возможности краткосрочного прогнозирования состояния объекта. Возможность объективного и полного анализа достигается за счет использования улучшенных нечетких временных моделей состояния объекта, улучшенной процедуры прогнозирования состояния объекта и улучшенной процедуры обучения эволюционирующих искусственных нейронных сетей. Процедура прогнозирования состояния объекта позволяет проводить многомерный анализ, учитывать и косвенно влиять на все компоненты многомерного временного ряда с различными временными сдвигами относительно друг друга в условиях неопределенности. A method of evaluation and forecasting in intelligent decision support systems has been developed. The essence of the proposed method is the possibility of analyzing the current state of the analyzed object and the possibility of short-term forecasting of the state of the object. The possibility of objective and complete analysis is achieved through the use of improved fuzzy time models of the state of the object, an improved procedure for predicting the state of the object and an improved training procedure for evolving artificial neural networks. The procedure for predicting the state of an object allows for multidimensional analysis, taking into account and indirectly influencing all components of a multidimensional time series with different time shifts relative to each other under conditions of uncertainty.","PeriodicalId":133432,"journal":{"name":"Южно-Сибирский научный вестник","volume":"12 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-10-31","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"139308452","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-10-31DOI: 10.25699/sssb.2023.51.5.014
А.В. Елькин, В.В. Середа, И.И. Савин
В статье описываются метод синтеза показателей устойчивого функционирования полевых магистральных трубопроводов при поражении линейной части. Метод основан на обработке большого объема статистических данных, полученных Вооруженными силами СССР в ходе эксплуатации полевых магистральных трубопроводов в условиях боевых действий в Афганистане в 1981-1989 годах и выборе статистического распределения, наилучшим образом описывающего накопленные статистические данные. The article describes a method for synthesizing indicators of the stable functioning of field trunk pipelines in case of damage to the linear part. The method is based on the processing of a large volume of statistical data obtained by the Armed Forces of the USSR during the operation of field trunk pipelines in the conditions of hostilities in Afghanistan in 1981-1989 and the choice of a statistical distribution that best describes the accumulated statistical data.
{"title":"METHOD OF SYNTHESIS OF STABILITY INDICATORS OF THE FUNCTIONING OF FIELD MAIN PIPELINES WHEN THE LINEAR PART IS DAMAGED","authors":"А.В. Елькин, В.В. Середа, И.И. Савин","doi":"10.25699/sssb.2023.51.5.014","DOIUrl":"https://doi.org/10.25699/sssb.2023.51.5.014","url":null,"abstract":"В статье описываются метод синтеза показателей устойчивого функционирования полевых магистральных трубопроводов при поражении линейной части. Метод основан на обработке большого объема статистических данных, полученных Вооруженными силами СССР в ходе эксплуатации полевых магистральных трубопроводов в условиях боевых действий в Афганистане в 1981-1989 годах и выборе статистического распределения, наилучшим образом описывающего накопленные статистические данные. The article describes a method for synthesizing indicators of the stable functioning of field trunk pipelines in case of damage to the linear part. The method is based on the processing of a large volume of statistical data obtained by the Armed Forces of the USSR during the operation of field trunk pipelines in the conditions of hostilities in Afghanistan in 1981-1989 and the choice of a statistical distribution that best describes the accumulated statistical data.","PeriodicalId":133432,"journal":{"name":"Южно-Сибирский научный вестник","volume":"22 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-10-31","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"139308538","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Интерес к алану как к источнику водорода и компоненту топлива не ослабевает в течение длительного времени. Об этом свидетельствует множество публикаций, относящихся к исследованию термического разложения алана. Алан, с позиции особенностей протекания процесса разложения, интересен тем, что его распад происходит в твердой фазе, а молекула имеет простой химический состав (Al и H). Для обработки экспериментальных данных твердофазных процессов используют модели одностадийных реакций типа Аврами-Ерофеева и ряд других моделей. При построении модели многостадийных реакций в каждой стадии используются уравнения типа Аврами-Ерофеева. Авторы данной работы строят методами формальной кинетики математические модели минимальной сложности, позволяющие удовлетворительно описать имеющиеся в литературе экспериментальные данные. Показано, что для описания процесса разложения алана необходимо использовать многостадийную модель с учетом процесса диффузии кислорода. Interest to alane as hydrogen source and propellant component is high for a long period. Many publications referring to thermal decomposition of alane and adequate kinetic model searches are witnessed. The properties of alane decomposition reaction are interesting due to alane decomposition being a solid phase reaction and the alane molecule being simple (it contains only Aluminium and Hydrogen). For processing experimental data of solid phase reactions, usually 1-stage reaction models like Avrami- Erofeev equation and others are used. For compiling a multistage model Avrami-Erofeev equation is used for every single stage. Using formal kinetics methods, mathematic models of maximum simplicity, which also agree well with data available in the literature, are created. It is shown that to describe alane decomposition process multistage model with accounting of oxygen diffusion process is the best.
{"title":"APPROACHES TO THE DESCRIPTION OF ALANE DECOMPOSITION PROCESS UNDER STATIC HEATING","authors":"М.М. Жукова, П.Н. Столяров, Ю.А. Мисюрин, В.Н. Алфимов, И.А. Базуров, А.А. Костерова","doi":"10.25699/sssb.2023.51.5.012","DOIUrl":"https://doi.org/10.25699/sssb.2023.51.5.012","url":null,"abstract":"Интерес к алану как к источнику водорода и компоненту топлива не ослабевает в течение длительного времени. Об этом свидетельствует множество публикаций, относящихся к исследованию термического разложения алана. Алан, с позиции особенностей протекания процесса разложения, интересен тем, что его распад происходит в твердой фазе, а молекула имеет простой химический состав (Al и H). Для обработки экспериментальных данных твердофазных процессов используют модели одностадийных реакций типа Аврами-Ерофеева и ряд других моделей. При построении модели многостадийных реакций в каждой стадии используются уравнения типа Аврами-Ерофеева. Авторы данной работы строят методами формальной кинетики математические модели минимальной сложности, позволяющие удовлетворительно описать имеющиеся в литературе экспериментальные данные. Показано, что для описания процесса разложения алана необходимо использовать многостадийную модель с учетом процесса диффузии кислорода. Interest to alane as hydrogen source and propellant component is high for a long period. Many publications referring to thermal decomposition of alane and adequate kinetic model searches are witnessed. The properties of alane decomposition reaction are interesting due to alane decomposition being a solid phase reaction and the alane molecule being simple (it contains only Aluminium and Hydrogen). For processing experimental data of solid phase reactions, usually 1-stage reaction models like Avrami- Erofeev equation and others are used. For compiling a multistage model Avrami-Erofeev equation is used for every single stage. Using formal kinetics methods, mathematic models of maximum simplicity, which also agree well with data available in the literature, are created. It is shown that to describe alane decomposition process multistage model with accounting of oxygen diffusion process is the best.","PeriodicalId":133432,"journal":{"name":"Южно-Сибирский научный вестник","volume":"12 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-10-31","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"139307086","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
京公网安备 11010802042870号
京ICP备2023020795号-1
扫码关注我们
求助内容：
应助结果提醒方式：