2. Gomelya N. Evaluation of cationite efficiency during extraction of heavy metal ions from diluted solutions / N. Gomelya, V. Ivanova, V. Galimova, J. Nosachova, T. Shabliy // Eastern-European Journal of enterprise technologies. - 2017, №5/6(89). - P. 4-10
Ion exchange is one of the methods that has been successfully employed in industry for extracting heavy metals from wastewater. We conducted research into ion-exchange processes of extraction of heavy metal ions on the weak- and strong-acid cationites from distilled and tap water. Heavy metal ion concentration was less than 1 mg/dm3. We established that in all cases efficiency of water treatment decreased at a decrease in the starting concentration of a metal. The process took place regardless of the degree of saturation of cationites with the ions of heavy metals or hardness ions when extracting copper from water. It is proposed to apply filters with combined action. It was established that at a concentration of copper ions of 10-2 mkg/dm3, copper did not sorb even when using filters with combined action. It is shown that effectiveness of the extraction of copper depends on the volume of filtering load. The concentration of copper ions in water was reduced to 0.053 mg/dm3. It was established that lead ions are almost completely extracted on a strong-acid cationite at concentrations less than 0.1 mkg/dm3. When removing lead ions, the degree of extraction grew while lowering the starting concentration of ions. Residual concentrations were below a sensitivity limit of the method − 10-3 mkg/dm3 (10-9 g/dm3). The processes of regeneration of strong- and weak-acid cationite were explored. Regeneration should be conducted applying the 2M solution of hydrochloric acid. Lead ion desorption efficiency reaches 100 %. It was found that the desorption efficiency increases with a decrease in the mass of sorbed lead. The degree of copper ion desorption in some cases reaches about 90 %.
3. Vogler О., Ovsyankina V. Materials for rechargeable lithium-ion batteries / American Scientific Journal. - № 12 - 2017. - p. 25.
В огляді представлений аналіз основних переваг та недоліків найбільш широко використовуваного типу батареї - Li-іонної. Розглянуто основні перспективні напрями вдосконалення такого типу акумуляторних батарей з урахуванням сучасних вимог до створення батарей нового покоління з більш високою пропускною здатністю, великою ємністю, великою швидкістю зарядки, з поліпшеними характеристиками безпеки і низькою вартістю.
The review presents an analysis of the main advantages and disadvantages of the most widely used type of battery - Li - ion. Considered the main promising directions of improvement of this type of battery taking into account modern requirements to create a new generation of batteries with higher capacity, large capacity, fast charging speeds, with improved safety characteristics and low cost.
4. Плосконос В.Г. Структурні аспекти взаємодії та математичні моделі елементів складних систем виробництва паперу та картону // Вісник НТУУ "КПІ". Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження, 2017. - № 1 (16 ). - С. 35-38.
Розроблено структурні аспекти взаємодії елементів складних систем з використанням основних положень теорії графів та топологічного методу аналізу з метою моделювання проблем, що виникають у водопотоках виробництва паперу та картону. Використання імітаційного моделювання – це шлях до відтворення динаміки процесів, які відбуваються у досліджуваній технологічній системі.
Разработаны структурные аспекты взаимодействия элементов сложных систем с использованием основных положений теории графов и топологического метода анализа с целью моделирования проблем, возникающих в водопотоках производства бумаги и картона. Использование имитационного моделирования – это путь к воспроизведения динамики процессов, происходящих в исследуемой технологической системе.
The structural aspects of complex systems elements interaction with using the base theses of graph theory and topological analysis method with the aim of problems modelling which are appearing in the water streams of paper and paperboard production. The use of imitational modelling is the way of processes dynamic reproduction appearing in the technological system being researched.
5. Трубійчук Р.П., Антоненко Л.П., Галиш В.В. та ін. Композиційні фільтрувальні матеріали на основі різних волокон, що містять нанопорошок алмазу // Молодий вчений, 2016. - №8 (35) . - С. 148-152.
Досліджено сорбційні властивості нанопорошку алмазу детонаційного синтезу марки АСУД 99 щодо іонів хрому (VI). Визначено вплив композиції на показники якості фільтрувального матеріалу. Отримано композиційний фільтрувальний матеріал на основі базальтових, лавсанових та целюлозних волокон з використанням нанопорошку алмазу детонаційного синтезу марки АСУД 99 для очищення води від іонів важких металів.
Исследованы сорбционные свойства нанопорошка алмаза детонационного синтеза марки АСУД 99 по отношению в ионам хрома (VI). Определено влияние композиции на показатели качества фильтрующего материала. Получен композиционный фильтрующий материал на основе базальтовых, лавсановых и целлюлозных волокон с использованием нанопорошка алмаза детонационного синтеза марки АСУД 99 для очистки воды от ионов тяжелых металлов.
The adsorption properties of diamond nanopowder of detonation synthesis brand ASUD 99 toward chromium (VI) ions were studied. It was shown that the efficiency of heavy metal ions sorption from the model solution exceeds 70%, the kinetic parameters of the process were determined. It was found out that the nanomaterial quickly and efficiently remove chromium (VI) ions in static conditions – the concentration decreased by more than 50% during the first 5 minutes. The effect of composition on the filter material on quality parameters was determined. It was shown that increasing the content of cellulose fibers in the composition of filters regularly increases its strength properties. A composite filter material based on basalt, polyester and cellulosic fibers using a diamond nanopowder of detonation synthesis brand ASUD 99 for water purification from heavy metal ions was obtained.
6. Радовенчик Я. В., Радовенчик В. М. Особливості освітлення води матеріалами з капілярними властивостями // Вісник НТУУ "КПІ". Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження, 2017. - № 1 (16 ). - С. 78-83.
В роботі приведені результати продовження досліджень ефективності нового способу розділення фаз з використанням матеріалів з капілярними властивостями. Встановлено продуктивність капілярних фільтрів із тканин різного типу, досліджено зміну ефективності відділення твердої фази від води при регулюванні водневого показника та конструктивних особливостей фільтру. Визначено основні умови ефективного процесу розділення фаз при обробці суспензії бентоніту.
The results of researches the effectiveness of new method of different phases separation using materials with capillary properties were shown. The efficiency and the use of different types of fabrics such as cotton, linen, silk and acetate fabric in capillary filters were studied. It was found that without adjusting the pH range the best bentonite suspension filtration speed was observed for linen filter, and the lowest filtration speed - for the filter made of cotton. The most acceptable pH range (for best bentonite suspension filtration speed) for linen, cotton and acetate fiber was 5.5, and for silk this parameter was 10.Further acidity increasing for all types of fabric up to pH 4 did not show any changes of filtration speed. The significant decreasing of filtration speed was observed for linen material. The highest efficiency of bentonite slurry clarification (pH range = 8.5) was obtained for the filter made of silk material, the worst result was obtained for filter made of acetate fabric. The residual concentration of solid phase in the treated water was 0.3 and 11.2 mg/dm3 respectively. The best turbidity reducing was reached by adjusting the acidity to pH 5.5 (for all fabric types). But for linen the best result was reached at pH = 7.The increasing of suspensions alkalinity led to decreasing of filtration efficiency for cotton filter. The residual solid phase concentration were 5.0 mg/dm3 for pH = 1.6 and 10 mg/dm3 for pH = 8.5. Summing up the results of study the effect of pH on the effectiveness of bentonite suspensions clarification for different types of natural and synthetic materials, we can confidently note that the most effective is cotton, linen and silk. The efficiency of filters made of cotton appeared relatively lower.The acetate fabric can not be effectively used like a material with capillary properties, because the effectiveness of solid phase removing did not exceed 85%. The results of researches showed prospects of further research in this area.
7. Сагайдак І. С., Радовенчик В.М. Ефективність флокулянтів в процесах зниження мутності природних вод // Економіка природокористування: стан, проблеми, перспективи: Зб. наук. праць ІІІ Всеукр. наук.-практ. Інтернет-конф. (м. Ірпінь, 13-20 березня 2017 р.), УДФСУ, - С. 155 – 161.
В роботі наведені результати дослідження ефективності різних типів флокулянтів в процесах освітлення природних вод. В якості модельних розчинів використано відстояні суспензії каоліну, а в якості реагентів – різні типи традиційних та нових флокулянтів. Визначено вплив на ефективність відстоювання початкової концентрації твердої фази, дози коагулянту, водневого показника та температури. Встановлено можливість використання досліджених флокулянтів в процесах освітлення природних вод відстоюванням.
8. Радовенчик Я.В., Гончар В.В., Радовенчик В.М. Поверхова система роздільного збирання твердих побутових відходів // Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження, 2017. - №1. – С.73-78.
Розглянуто основні відмінності та переваги запропонованої поверхової системи роздільного збору твердих побутових відходів. Проаналізовано можливості її реалізації для різних серій будинків, підібрано типове обладнання для реалізації системи в сміттєвих камерах значної площі та запропоновано варіанти обладнання індивідуального виготовлення для прохідних сміттєвих камер чи камер з малою площею.
In the work cited, authors overview newly developed system of separate collection of solid household waste. The main unique feature of this system is its’ location in the refuse chute termination room of high-raise apartment house. It was proposed to use, in this case, litter bins for separate collection of small volume that are both commercially and individually manufactured.
In the article the main characteristics of the refuse chute termination rooms of different apartment blocks have been analysed, also it has been determined the possibility of using each type of accommodation in the process of separate waste collection system implementation with typical or individual equipment.
In the apartment blocks that have spacious termination rooms, a new system of separate waste collection can be easily installed with the help of typical waste containers of 70 – 240 dm3 volume. In some cases, where termination room has small area, litter bins of 50 dm3 volume may be used to fix them on the walls of the room. More feasible for such rooms can be equipment of individual production, developed by the authors. It takes into account features of each type of the termination room and may be produced from different modules and even adopted to walk-through type of the room.
It has been noted that the pay-off period for the proposed systems of separate waste collection is range from 2 to 24 months.
Suggested systems
- guarantee receiving of recyclable materials of high quality as waste types are not being mixed with each other
- they are more secured from involvement of third parties
- do not require additional sorting of the materials as this process is being done by the residents themselves
- allow better coordination of the work of the system as in the small group (4 – 8 flats) it’s easier and more efficient to control the obedience of the rules of separate waste collection
- improve living conditions of the residents as there’s no need to move all the collected waste down to the collection site outside, where usually containers for separate waste collection are being installed
- the volume of the solid household waste that is being thrown into trash duct and then burnt or dumped dramatically decreases (on more than 50 %)
Developed systems of separate waste collection do not violate neither sanitary and hygiene, nor fire safety, nor operating requirements for the corresponding accommodation. Features and principles of the maintenance of the proposed systems should be determined individually for each case. This depends on the owners of the apartments, morphological and fractional content of the waste, quality of the conducted information campaign etc.
9. Радовенчик Я.В., Романенко М.І., Радовенчик В.М. Залізомісткі сорбенти для очищення води від нафтопродуктів // Экология и промышленность, 2017. - №1. – С. 74 – 80.
Проаналізовано основні аспекти очищення води від нафтопродуктів за допомогою сорбентів із магнітними властивостями. Досліджено особливості отримання та властивості часток магнетиту з використанням нарощування, заморожування-розморожування та термічної обробки. Встановлено, що серед розглянутих засобів більш придатним для застосування в промислових масштабах є термічний метод. Визначено головні фактори, що впливають на гранулометричний склад суміші часток магнетиту під час їх термічної обробки. Відмічено простоту та ефективність регенерації часток магнетиту і стабільність сорбційних та фільтраційних властивостей солей заліза (ІІ, ІІІ), синтезованих із суміші за різних умов.
10. Трембус І.В., Савченко С.С., Сиротюк С.В. Одержання соломяної целюлози для хімічної переробки / Молодий вчений, 2017. - №3 (43). - С. 753-756.
Досліджено вплив попередньої екстракції лугом стебел пшеничної соломи на показники якості пероцтової солом’яної целюлози. Визначено оптимальні умови проведення лужної екстракції стебел соломи. Встановлено, що проведення лужної обробки і пероцтового варіння призводить до отримання целюлози, яка за своїми показниками якості може бути використання для хімічного перероблення.
The effect of pre-treatment alkaline broken rice straw quality perotstovoyi straw pulp. The optimum conditions of alkaline extraction of broken rice straw. Found that of alkaline treatment and perotstovoho cooking results in cellulose, which by its quality indicators can be used for chemical processing.
11. Трембус І.В., Соколовська Н.В. Соломяна целюлоза в композиції пакувального паперу / Вісник Національного технічного університету України "Київський політехнічний інститут", Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження, 2017. - № 1 (16). - С. 96-101.
В ході виконання роботи було досліджено хімічний склад стебел пшеничної соломи. Встановлено, що за хімічним складом стебела пшеничної соломи наближаються до листяних порід деревини, за виключенням вмісту золи, смол, жирів та восків, для якої вони є вищими у декілька разів у порівняні з деревиною. Вміст лігніну у пшеничній соломі менший і більший, ніж у деревині, вміст низькомолекулярних фракцій – геміцелюлоз (пентозанів і гексозанів).
Вивчено вплив тривалості пероксомурашиного варіння на показники якості целюлози, одержаної із стебел пшеничної соломи. Показано, що зі збільшенням тривалості пероксомурашиної делігніфікацій стебел недеревної рослинної сировини вихід і вміст залишкового лігніну в солом´яній целюлозі зменшується, що пов΄язано з інтенсифікацією процесів розщеплення α- і β- етерних алкиларильних зв΄язків макромолекул лігніну і переведенням продуктів деструкції лігніну, а також екстрактивних і мінеральних речовин рослинної сировини у варильний розчин.
Показано, що фізико-механічні характеристики одержаної пероксомурашиної солом´яної целюлози із зростанням тривалості варіння, збільшуються, що пояснюється кращими паперотворними властивостями одержаної целюлози за рахунок проходження більш інтенсивної делігніфікації та утворення додаткових водневих зв΄язків між макромолекулами целюлози та геміцелюлоз. Показники механічної міцності одержаної пермурашиної солом´яної целюлози не поступаються за показниками якості сульфітній целюлозі із деревини.
Експериментально підтверджено позитивну каталітичну дію на процес пероксомурашиної делігніфікації пшеничної соломи оксиду титану. Проведення даного варіння пшеничної соломи з TiO2 в кількості 2 % від маси абс. сух. сировини сприяє зменшенню вмісту залишкового лігніну в 3 рази, а фізико-механічні показники одержаної целюлози зростають в середньому на 14 % у порівняні з аналогічними показниками для целюлози, одержаної за пероксомурашиного варіння без використання каталізатору.
Використання 100 % пероксомурашиної солом´яної целюлози в композиції обгорткового паперу дозволяє одержати папір марки В, який відповідає усім вимогам стандарту ГОСТ 8273-75 .
Встановлено, що папір для пакування харчових продуктів на автоматах, в композиції якого використовується до 25 % пероксомурашиної солом´яної целюлози і 75 % вибіленої сульфатної хвойної целюлози, відповідає вимогам стандарту ГОСТ 7247-90 для паперу для пакування харчових продуктів на автоматах марки Е-1.
In the course of work was investigated the chemical composition of the stalks of wheat straw. It is established that the chemical composition of wheat straw Stebel closer to hardwood timber with the exception of ash content, resins, fats and waxes, for which they are several times higher compared to wood. The lignin content in wheat straw smaller and greater than in wood, the content of low molecular weight fractions of hemicellulose (pentosans and hexosans).
The influence of the length of peroxoborates of boiling on quality parameters of pulp obtained from stems of wheat straw. It is shown that with increasing duration of peroxoborate delgroaty stems of non-wood plant raw material yield and content of residual lignin in pulp decreases solomani that is associated with the intensification of splitting processes of α - and β - ETERNA alkylarsenic linkages of lignin macromolecules and transfer of degradation products of lignin, and extractive and mineral substances of vegetable raw materials in the cooking solution.
It is shown that the physico-mechanical characteristics of the obtained peroxoborate Soloman cellulose with the increasing duration of boiling increases, which is explained best aparatorii properties of the pulp obtained by passing a more intensive delignification and formation of additional hydrogen bonds between the macromolecules of cellulose and hemicellulose. The mechanical strength of the obtained cellulose permashine solomana not inferior in terms of quality sulfina the cellulose from wood.
Experimentally confirmed positive catalytic effect on the process peroxoborate of delignification of wheat straw of titanium oxide. The holding of this pulping of wheat straw with TiO2 in an amount of 2 % by weight of the abs. dry. raw materials contributes to the reduction of residual lignin in 3 times, and physico-mechanical characteristics of the resulting pulp increase by 14% in comparison with similar indicators for the pulp obtained by cooking peroxoborates without the use of a catalyst.
The use of 100 % peroxoborate Soloman cellulose in the composition of wrapping paper allows to obtain paper stamps, which meets all the requirements of the standard GOST 8273-75 .
It is established that the paper for the packaging of food products in vending machines, in the composition which is used to 25 % peroxoborate Soloman pulp and 75 % bleached sulphate softwood pulp, meets the requirements of standard GOST 7247-90 for paper for the packaging of food products on machines brand of E-1.
12. Гомеля М.Д. Оцінка ефективності катіонітів при вилученні іонів важких металів з розведених розчинів / М.Д. Гомеля, В. П. Іванова, В. М. Галімова, Ю. В. Носачова, Т. О. Шаблій // Східно-Європейський журнал передових технологій. – 2017. - № 5/6 (89). – С. 4 – 10.
Досліджено процеси іонообмінного вилучення іонів важких металів на слабо- та сильнокислотних катіонітах. При концентрації міді 10-2 мкг/дм3 мідь не сорбується при використанні фільтрів змішаної дії. При видаленні іонів свинцю ступінь вилучення зростає. При використанні 2М розчину соляної кислоти ефективність десорбції іонів свинцю сягає 100 %. Ступінь десорбції іонів міді сягає приблизно 90 %
Исследованы процессы ионообменного извлечения ионов тяжелых металлов на слабо- и сильнокислотных катионитах. При концентрации меди 10-2 мкг/дм3 медь не сорбируется при использовании фильтров смешанного действия. При удалении ионов свинца степень извлечения увеличивается. При использовании 2М раствора соляной кислоты эффективность десорбции ионов свинца достигает 100 %. Степень десорбции ионов меди достигает примерно 90 %.
13. Носачова Ю.В. Сповільнення корозії елементів обладнання йонами важких металів за підвищених температур/ Ю.В. Носачова, М.М. Ярошенко, Г.О. Корзун, К.С. Коровченко // Вісник НТУУ «КПІ» Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження. – 2017, №1(16). – С.101-107
Розглянуто здатність йонів важких металів сповільнювати процес корозії та вплив на їх ефективність температури середовища. Визначено ряд металів що показали найкращі результати та експерементально досліджено їх ефективність при 30°С та 50°С
The ability of heavy metal ions to slow down the corrosion process and influence on their environmental temperature efficiency is considered. A number of metals have been identified that have shown the best results and have been investigated experimentally at 30 °C and 50 °C
14. Вембер В.В., Гомеля М.Д., Петриченко О.І. Інтенсифікація біологічних процесів при вилученні з води іонів амонію / Вісник національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут», Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження, 2017. – № 1 (16). – С. 53–58.
В роботі досліджена можливість інтенсифікації процесів вилучення сполук амонію з води за умови проведення процесів нітрифікації та денітрифікації в межах одного реактору. Вивчено доцільність вилучення окремих фізіологічних груп мікроорганізмів та їхніх асоціацій з різних середовищ та екологічних зон та проведено порівняння різних матеріалів завантаження щодо їхнього впливу на ефективність вилучення мікроценозом біореактора іонів амонію з води; досліджено також зміни в динаміці мікробних популяцій, що супроводжували процеси підвищення ефективності вилучення амонію з води.
Встановлено, що найвища ефективність щодо вилучення іонів амонію з води характерна для мікроорганізмів, виділених з глибинних шарів озера (гіполімніону), а найкращим завантаженням для аеробно-анаеробного біореактору є полістирольні блоки з додаванням глинистих мінералів. В результаті 3-місячної адаптації мікроценозу до підвищеного рівня іонів амонію зафіксовано зниження кількості видів мікроорганізмів у біореаторі вдвічі при збереженні відсотку анаеробної мікрофлори та збільшенні загального мікробного числа.
In this paper, the possibility of intensifying the processes of extracting ammonium compounds from water is investigated, provided that the processes of nitrification and denitrification within the same reactor are carried out. The expediency of removing certain physiological groups of microorganisms and their associations from different environments and ecological zones has been studied, and a comparison of different loading materials has been carried out on their effect on the efficiency of micro-cognosion removal of ammonium-ion bioreactor from water. Also, changes in the dynamics of microbial populations that accompanied the processes of increasing the efficiency of ammonium extraction from water were also researched.
It has been established that the highest efficiency in extracting ammonium ions from water is characteristic for microorganisms isolated from the deep layers of the lake (hypolymnion), and the best loading for an aerobic-anaerobic bioreactor are polystyrene blocks with the addition of clay minerals. As a result of a 3-month adaptation of microcenosis to an elevated level of ammonium ions, a decrease in the number of microorganisms in the bioreactor was halved, with the conservation of the percentage of anaerobic microflora and an increase in the total microbial number.
15. Gomelya N., Petrychenko А., Trokhimenko А., Martyniuk Y. Study of using the anionites in low-waste processes of water purification from phosphates / Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2017. – № 3/10 (87). – Р. 36-41.
Досліджено процеси сорбції фосфатів на слабкоосновному та сильно- основному аніонітах. Встановлено вплив форми аніоніту АВ-17-8 на його ємність по фосфатах у модельних розчинах та у водопровідній воді. Вивчено вплив сульфатів на селективність іоніту по фосфатах. Досліджено процеси регенерації високоосновного аніоніту в фосфаті та фосфатно-сульфатній формі. Ми встановили, що ефективне осадження фосфатів відбувається при молярному співвідношенні (NH4)3PO4 і MgCl2 1:1 при оптимальному значенні рН=9. Визначено оптимальну дозу хлориду магнію та значення рН. Це забезпечить 99,99% осадження фосфатів з регенераційних розчинів у вигляді нерозчинних осадів.
The processes of sorption of phosphates on the weak-base and strong-base anionites are investigated. We examined the dynamics of sorption of phosphates from the model solutions in the distilled and tap water depending on the form of ionite. The influence is established of the competing compounds of sulphates and chlorides in tap water on the effectiveness of removal of phosphate-anions. We explored the processes of regeneration of strong-base anionite in the phosphate and phosphate-sulfate form.
We established that the effective sedimentation of phosphates occurs at molar ratio (NH4)3PO4 and MgCl2 1:1, at optimum value pH=9. The optimal dosage of magnesium chloride and the value of pH are determined. This will provide 99.99 % sedimentation of phosphates from the regeneration solutions in the form of insoluble sediment.
16. Макаренко И.Н., Трус И.Н., Петриченко А.И., Кийченко А.Ю. Исследование эффективности сорбционной очистки воды от ионов аммония на природных и искусственных сорбентах / Энерготехнологии и ресурсосбережение, 2017. – № 3. – С. 35-48.
Изучены процессы ионообменной очистки воды от ионов аммония из модельных растворов на катионитах и на цеолите. Установлены зависимости по сорбции аммония от формы ионита, соотношения аммония и кальция в воде и уровня концентраций ионов в растворе. Показано, что сильнокислотный катионит КУ-2-8 в Na+-форме имеет низкую селективность по ионам аммония, по сравнению с Н+-формой. Установлено, что в присутствии ионов кальция эффективность сорбции ионов аммония на катионитах КУ-2-8 и Dowex Mac-3 снижается. Было определено, что регенерация катионита КУ-2-8 была более эффективной при использовании растворов соляной кислоты.
Показано, что сорбция аммония на цеолите из водопроводной воды проходит так же, как и из модельных растворов. Определена граничная емкость цеолита по ионам аммония – 40 мг/г. Исследована регенерация цеолита раствором хлорида натрия и было установлено, что степень регенерации достигает 100%.
It was studied processes of ion-exchange water purification from ammonium ions from model solutions on cation exchangers and on zeolite. It was established dependencies ammonium sorption on the form of ion exchanger, the ratio of ammonium and calcium in water and the level of ion concentrations in solution. It was shown that the strongly acid cation exchanger KU-2-8 in Na+-form has a low selectivity for ammonium ions, in comparison with the H+-form. It was established that the sorption efficiency of ammonium ions on cation exchangers KU-2-8 and Dowex Mac-3 decreases in the presence of calcium ions. It was determined that regeneration of cation exchanger KU-2-8 was more effective when hydrochloric acid solutions were used.
It was shown that ammonium sorption on zeolite from tap water goes in the same way as from model solutions. It was determined the boundary capacity of the zeolite for ammonium ions and it was amounted 40 mg/g. The regeneration of zeolite with a sodium chloride solution was investigated and it was established that the degree of regeneration reached 100%.
17. Гомеля М.Д., Петриченко А.І., Трохименко Г. Г., Мартинюк Я. П. Дослідження вилучення фосфатів на аніонітах та створення безвідходної переробки регенераційних розчинів / Вода и водоочистные технологии, 2017. – № 1 (21). – С. 12-23.
Фосфор є одним з продуктів метаболізму або деградації мікроорганізмів, але його надлишок призводить до прискореної евтрофікації. Основна причина евтрофікації - надмірна концентрація поживних речовин у воді, в тому числі фосфатів. Серед існуючих методів очищення води від фосфатів найбільш ефективним і дешевим методом є іонний обмін. Цей метод є переважаючим через можливість переробки регенераційних розчинів для отримання рідких добрив або інших корисних продуктів. В якості іонообмінних матеріалів використовувалися високоосновний аніоніт AB-17-8 і низькоосновний аніоніт Dowex Marathon WBA. Як середовище використовували дистильовану і водопровідну воду, близьку за характеристиками до стічних вод Бортницької станції аерації. Було показано, що обмінна ємність аніоніту Dowex Marathon WBA є низькою для фосфатів і його використання для видалення фосфатів недоцільне. Високоосновний аніоніт AB-17-8 в хлоридній та в лужній формі забезпечує ефективне видалення фосфатів з модельних розчинів. Вивчено вплив конкуруючих сполук сульфатів і хлоридів у водопровідній воді на ефективність сорбції фосфат-аніонів. Досліджено процеси регенерації з використанням розчинів хлориду натрію або амонію в концентрації 10-15%. Запропоновано спосіб видалення заважаючих сполук сульфатів з регенераційних розчинів у вигляді гіпсу, що дозволить повторно використовувати ці розчини для регенерації аніоніту.
Phosphorus is one of the products of metabolism or degradation of microbial organisms, but its excess leads to accelerated eutrophication. The main reason for eutrophication is the excessive concentration of nutrients in the water, including phosphates. Among the existing methods for removing the phosphates from water, the most effective and cheap is the method of ion exchange. The advantage of this method is the possibility to process regeneration solutions with obtaining the liquid fertilizers or other useful products. As the ion exchange materials used in the highly basic anionite AB-17-8 and low basic anionite Dowex Marathon WBA. As the medium used a distilled and tap water close to the characteristics of wastewater Bortnicheskoy aeration station. It was shown that the exchange capacity anionite Dowex Marathon WBA is low for phosphates and its use for the removal of phosphates inappropriate. The highly basic anionite AB-17-8 in chloride and in alkaline form provide effective removal of phosphates from model solutions. We explored the processes of regeneration of strong-base anionite in the phosphate and phosphate-sulfate form. The regeneration of anionite as carried out with the 10 and 15 % solutions of sodium chloride or solution of ammonium chloride. We proposed a method for removal from the regeneration solutions of the interfering compounds of sulphates in the form of gypsum, which will make it possible to repeatedly use these solutions for the regeneration of anionite.
18. Хохотва А.П., Малыхина К.А., Лиштва П.В., Федорок Я.А. Фосфорилированный углеродный сорбент для очистки воды от тяжелых металлов / Вестник НТУ «ХПИ», Серия: Новые решения в современных технологиях. – Харьков: НТУ «ХПИ». – 2017. – № 7 (1229). – С. 205-210.
Синтезовано фосфорсодержащий вуглецевий сорбент шляхом термічної обробки (при 170 °С) соснової тирси, попередньо просоченої розчинами (NH4)3PO4 різної концентрації. Досліджено вплив коефіцієнта просочення і тривалості карбонізації на ефективність вилучення Cu(II) з модельних розчинів. За сорбцією метиленового синього встановлено, що відмивання сорбенту після карбонізації кип'ятінням помітно збільшує
питому сорбційну поверхню і сприяє зростанню питомої ємності сорбенту по міді. Процес сорбції Cu (II) лімітується дифузією металу в мікропорах.
Phosphorus-containing carbon sorbent was synthesized by heat treatment at 170 °C of pine sawdust, pre-impregnated with (NH4)3PO4 solutions of various concentrations. The ammonium salt decomposed, releasing phosphoric acid, having dehydrating properties and capable of forming of acidic ethers of lignin and cellulose. This lead to introduction of P-atom into functional groups of the carbon sorbent, that in turn had positive impact on sorption properties of the material to heavy metals. The effect of the impregnation rate and duration of carbonization on the efficiency of Cu(II) extraction from model solutions was studied. The best results were obtained at impregnation rate 0,7-1,0 and carbonization time 1-2 hours. The extension of carbonization time to 5 hours significantly – at more than 3 times – worsened the sorption properties of obtained materials. As found by sorption of methylene blue, boiling of the sorbent after carbonization considerably increased the specific sorption area and contributed to the growth of specific sorbent capacity on copper due to better dissolving and washing out of tar and other products of carbonization of lignocellulosic material from pore volume. Predominant mechanism of copper sorption is chelation and only 8-11% of the metal was removed due to cation exchange. Kinetic studies revealed that concentration of Cu(II) dropped at two times during 30 min of sorption process. The most rapid decrease was observed during first 10 min that corresponded to the metal sorption in meso- and macropores. The process of Cu(II) sorption was limited by diffusion of metal in the micropores. Thus, phosphorus-containing carbon sorbent obtained by heat treatment of pine sawdust, soaked with (NH4)3PO4, is a new material with largely improved sorption properties to heavy metals, compared to traditional carbon sorbents.
19. Гомеля М. Д., Хохотва О. П., Малихіна К. А. Фосфоровмісний сорбент на основі целюлозовмісного матеріалу / Вісник Національного технічного університету України "Київський політехнічний інститут", Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження, 2017. – № 1. – С. 84-90.
Отримано фосфоровмісний вуглецевий сорбент шляхом карбонізації соснової тирси, просякнутої 10%-м розчином фосфату амонію. Вивчено залежність ефективності сорбції Cu(II) отриманим матеріалом від часу контакту при сорбції з модельних водних розчинів. Експериментальні дані були оброблені згідно кінетичних моделей псевдо-першого, псевдо-другого порядків та дифузійної моделі Вебера-Морріса. Ізотерми сорбції, отримані для фосфоровмісного сорбенту в Н- і Na-формах, а також необробленої вихідної соснової тирси, добре описуються рівнянням Ленгмюра. У процесі сорбції рН розчинів падало до 3,2-3,5 і мало залежало від вихідної концентрації міді. Сорбент у Na-формі мав значення сорбційної ємності 20,6 мг/г – найвище серед досліджених сорбентів, найнижче – у необробленої тирси – 7,7мг/г. Досліджена сорбція міді в присутності йонів Са2+.
Heavy metals, due to their high toxicity, pose a serious threat to biota and the environment. Therefore, it is necessary to alleviate these metals from industrial effluents, before their discharge into water bodies. Activated carbon has been used in water purification for many decades on a final stage of treatment process. It is well-known, however that activated carbon is an expensive material. Although any carbonaceous material with high carbon content and low ash is feasible for the production of activated carbon, in practice a limited number of carbon precursors exist as the principal sources, i.e. wood, coal and coconut shells. Agricultural by-products are potentially attractive feedstocks because they are highly available and renewable raw materials and copiously generated as low-cost byproducts. Accordingly, research has been focused on the utilization of locally available biomass materials for the production of carbons
with good adsorbing properties. Chemical activation with H3PO4 or phosphate salts has emerged as a competing technology.
Phosphorus-containing carbon sorbent was synthesized by carbonization of pine sawdust, soaked in 10% solution of ammonium phosphate. The effect of contact time on the efficiency of Cu(II) sorption by the obtained material from the model aqueous solutions was investigated. The equilibrium in the system sorbent-sorbate was reached in 1.5 hours from the start of mixing, and half the copper content was absorbed during the first 30 minutes. Ion exchange came as the first stage, in which the low-acidic phosphate groups performed cation-exchange function. Dissociation of these groups run effectively up to pH 3,5-4,2 and was accompanied by rapid ion exchange. Sorption curves reflected it in a form of significant decrease in pH of the solution in the first minutes of sorption. However, due to gradual acidification of the solution, dissociation of phosphate functional groups was hampered and the exchange of ions was approaching to equilibrium.
Experimental data were processed according to of the pseudo-first pseudo-second-order kinetic models and Weber-Morris intraparticle diffusion model. Sorption of copper by phosphorylated carbon sorbent derived from pine sawdust from aqueous solutions was quite fast and took place mainly in meso- and macropores. Limiting stage of the adsorption process was ion diffusion inside microporous space of sorbent.
Kinetics of the extraction of copper ions was best described by pseudo-second order.
Sorption isotherms obtained for phosphorus-containing sorbent in H- and Na-forms, as well as the original untreated pine sawdust, had a clear maximum of sorption and can be well described by Langmuir equation. During the sorption process pH of solutions fell to 3.2-3.5 and had low dependence on the initial copper concentration. Sorbent in Na-form had sorption capacity 20.6 mg/g – the highest value among the studied sorbents, the lowest one was in case of untreated sawdust – 7.7 mg/g. Efficiency of copper ions removal was investigated in the presence of Са2+ in the range of 50 – 970 mg/dm3. In the presence of calcium, adsorption capacity of phosphorus-containing carbon sorbent decreased by one third - from 8.8 to 5.5 mg/g. This residual calcium concentration decreases to a relatively constant values 50-75 mg/dm3, which had low dependency on its initial content. Thus, Ca2+ with increasing its concentration gradually occupied all available ion-exchange capacity, which was relatively small, and Cu(II) was displaced from the cation-exchange centers and fixed on the sorbent surface by complexation and donor-acceptor interaction.
20. Хохотва А.П., Йохансон-Вестхольм Л. Влияние поверхностных свойств модифицированной сосновой коры на механизм сорбции тяжелых металлов из водных сред / Химия и технология воды, 2017, т. 39, № 3, С. 270–282.
Досліджено властивості поверхні соснової кори до і після обробки розчином карбаміду, і адсорбція Cu(II), Ni(II) і Zn(II) з водних розчинів при різних значеннях рН. Визначено типи активних сорбційних центрів, їх поверхневу концентрацію та їх зміну після обробки кори розчином карбаміду. Результати потенціометричного титрування оброблені за допомогою програм ProtoFit і FITEQL. Отримані дані дозволяють зробити висновок про зменшення частки іонного обміну і збільшення частки комплексоутворення в механізмі вилучення важких металів з води. Досліджено вплив лужних і лужноземельних металів в діапазоні їх концентрацій до 3000 мг/л на вилучення Cu(II) з модельних водних розчинів.
The paper studies the surface properties and adsorption of Cu(II), Ni(II) and Zn(II) from water media at different pH onto non-treated and urea-treated pine bark. Types of active sorption sites, their surface concentration and their change after bark treatment with urea solution are determined. Titration data are analysed using ProtoFit and FITEQL software. The obtained data suggest a decrease share of ion exchange and increased share of complexation in the mechanism
of heavy metals removal from water. The effect of alkali and alkaline earth metals in the range of concentrations up to 3000 mg/l on Cu(II) adsorption from model aqueous solutions studied.
21. Воробьева В.И. Противокоррозионная эффективность терпеновых соединений / В.И. Воробьева, Е.Э. Чигиринец, М.И. Скиба, Т.Н. Пилипенко, И.Н. Трус // Металлургическая и горнорудная промышленность. – 2016. – №5. – С.75–80.
Электрохимическим методами исследовано влияние сформированной плен-ки на поверхности стали на кинетику протекания катодных и анодных процессов. Морфологию поверхно-сти стали после нанесения ингибитора, изучено с помощью сканирующего микроскопа (SEM). Спектро-фотометрическими методами подтвержден механизм защитного действия ингибитора.
Степень защиты стали, обработанной ЛИАК, после 21 суток ускоренных модельных испытаний при конденсации деминерализованной пленки влаги составляет около 96,8 %, а минерализованной пленки влаги, в зависимости от степени агрессивности, ~48-70 %. Установлено, что эффективность действия поверхностной пленки зависит от времени ее формирования в атмосфере ЛИАК. Показано, что исследуемый ЛИАК является ингибитором смешанного типа, тормозящим как анодную, так и катодную реакции коррозионного процесса. На основе комплекса исследований установлено, что механизм защитного действия блокировочный. Исследуемое соединение обладает эффектом «защитного последействия».
Впервые установлена эффективность представителя терпеновых соединений (2r)-(2-пропил)-(5s)-метил-(1r)-циклогексанола (ментола) как летучего ингибитора атмосферной коррозии для защиты стальных изделий. Доказано, что механизм защитного действия блокировочный. Установлено, что ингибитор обладает эффектом «защитного последействия». Установленная ингибирующая эффективность представителя терпе-новых соединений в качестве летучего ингибитора коррозии в совокупности с положительными экологическими показателями делает их конкурентоспособными по сравнению с существующими промышленными ингибиторами.
Electrochemical methods to study the effect of the film formed on the surface of steel on the kinetics of the cathodic and anodic processes. The morphology of the steel surface after the application of the inhibitor, was studied using a scanning microscope (SEM). Spectrophotometric method confirmed the mechanism of the protective effect of the inhibitor.
Protection to steel treated LIAK after 21 days accelerated test model by condensation with demineralised water film is about 96,8 %, and the moisture film saline, depending on the aggressiveness of ~ 48-70 %. It was found that the effectiveness of the surface of the film depends on the time of its formation in the atmosphere LIAK. It is shown that the analyzed LIAK is a mixed type inhibitor, inhibiting both anodic and cathodic corrosion reaction process. On the basis of complex research found that the mechanism of the protective effect of blocking. The test compound has an effect of «protective aftereffect».
First established efficacy representative terpene compounds (2r)-(2-propyl)-(5s)-methyl-(1r)- cyclohexanol (menthol) as a volatile corrosion inhibitor for atmospheric protection of steel products. It is proved that the mechanism of the protective effect of blocking. It is found that the inhibitor has the effect of «protective-effect». Representative inhibitory efficacy installed terpene compounds as volatile corrosion inhibitor in combination with positive environmental performance makes them competitive with existing commercial inhibitors.
22. Трус И.Н. Использование ионого метода для очистки воды от нитратов / И.Н. Трус, Н.Д.Гомеля, В.И.Воробьева, А.Ю.Флейшер // Водоочистка. Водоподготов-ка. Водоснабжение. – 2016. – №12 . – С. 28-30.
Поверхностные источники водоснабжения характеризуются значительным ухудшением их качества. Загрязнение природных вод азотсодержащими соединениями происходит вследствие как природных, так и антропогенных факторов Это приводит к эвтрофикации водоемов, накоплению нитратов в поверхностных и подземных водах. Для удаления из воды нитратов применяют биологический, адсорбционный, электрохимический, мембранные методы, наиболее распространенным является ионообменный. В работе было исследловано влияние хлоридов и сульфатов на эффективность очистки воды от нитратов при использовании ионного обмена. Для регенерации высокоосновного анионита АВ-17-8 было использовано раствор хлорида натрия.
23.Trus Inna. Ion-exchange separation of anions for the development of low-waste technologies for water demineralization / Trus Inna, Fleisher Hanna, Viktorya Vorobyova, Hlushko Olena, Mukola Gomelya // Metallurgical and Mining Industry. – 2017. – №6 . – Р. 8-13.
Discharges of a huge amount of insufficiently purified mine waters lead to a significant deterioration of the ecological situation, as a result of which, there is a quantitative and qualitative depletion of water resources. Therefore, the most rational solution to this problem is the creation of low-waste technologies for the purification of mineralized waters.This will increase the efficiency of using local water resources and also solve the problem of providing enterprises and the population with qualitative water. The objective of the work was to study the processes of ion-exchange separation of chlorides and sulfates on a highly basic anion AB-17-8 in Cl-form. The carried-out researches have shown that efficiency of separation of chlorides and sulfates increases with increase in height of an ion exchangerlayer and decrease in water salt content. The processes of regeneration of anion exchanger have been studied and a method of their recovery for reusing has been developed. A principal technological scheme for the demineralization of mine and sewage water is proposed, which allows obtaining water with mineralization< 1 g/dm3, hardness < 2.3 mg-eq/dm3for complete recycling of generated wastes.
24. Валовий В.П. Модифікація целюлози поліуретансечовиною. / В.П. Валовий, Черьопкіна Р.І., В.П. Бойко, В.К. Крищенко // Полімерний журнал.- 2016. – 38, №4. – С.326– 330.
Виконано обробку паперу поліуретансечовиною, синтезованою in situ шляхом почергового занурювання паперу в розчини макродіізоцианату на основі гідроксилвмісного олігодієну та поліамінів. Така модифікація є ефективним засобом підвищення міцнісних властивостей паперу, зокрема, збільшення опору продавлюванню, і може мати практичний інтерес. З урахуванням простоти технології запропонований засіб модифікації паперу заслуговує подальшого вивчення
The combination of cellulose and polyurethane is a very promising area of modern polymer chemistry, as it allows obtaining new materials that combine the positive qualities of both components. Due to insolubility in common solvents, Treating a cellulose surface is a convenient method of its modification. Oligodienes with terminal hydroxyl groups easily converted into macrodiisocyanates with terminal isocyanate groups (MDI) with high reactivity. They give crosslinked polyurethaneurea (PUU) at the treating with polyamines. The PUU preparation on the paper surface by alternately dipping samples into sample diluted benzene or toluene MDI and polyamine (PEPA polyethylenepolyamine and DETA diethylenetriamine) at room temperature. A fast reaction between them leads to the formation of a film on the surface of a paper sample. A significant increase in the strength properties of the certain samples was observed: tensile strength (breaking length), fracture toughness and bursting resistance. A less increase in tear resistance was expressed. The trends remain for both types of paper: an
increase in the bursting is of approximately by 2.5 times, break strength by 140-180%, increase resistance to bursting by 30-60%, and resistance to tearing by 17-41% to the value of raw paper. At treating samples with low strengths, their strength increase after treating with PUU approaches 5 times and more.
25. Гомеля Н.Д., Глушко Е.В., Трохименко А.Г., Бутченко Л.И., Электролитическое извлечение ионов тяжелых металлов из солянокислых растворов. / "Энерготехнологии и ресурсосбережение", 2017. - № 1. – С. 60-67.
В роботі приведені результати досліджень електролітичного вилучення іонів важких металів (нікелю, цинку та міді) з модельних розчинів хлоридів даних металів з одночасним концентруванням соляної кислоти в проміжній камері трьохкамерного електролізера з катіоно- та аніонообмінними мембранами. Досліджено залежність виходу за струмом важких металів від їх початкової концентрації та вмісту соляної кислоти у катодному просторі та в зоні її концентрування.
The processes of electrolytic recovery of heavy metals (cadmium, nickel, zinc and copper) from model solutions and the concentration of hydrochloric acid in the intermediate region of the cell with an invariable concentration of sulfuric acid in its anode region were studied. The dependence of the current yield of heavy metals on the concentration of hydrochloric acid in the intermediate cell of a three-chamber cell and on the initial concentration of heavy metals in the cathode region is studied.
26. Zelenchuk, І.М. Deikun, V.A. Barbash OBTAINING OF PERACETIC CELLULOSE FROM OAT STRAW FOR PAPER MANUFACTURING / Наукові вісті НТУУ «КПІ», 2017, №5.- С. 123-131.
Development of technology for obtaining peracetic pulp from oat straw and its use in the production of one of the paper mass types. Objective. Determination of peracetic cooking technological parameters’ optimal values for oat straw peracetic cellulose quality indicators. Methods. The oat straw cooking was carried out with peracetic acid at 95 ± 1 °C from 90 to 180 min for hydromodulus 8:1 and 7:1, using a sodium tungstate catalyst. To determine the oat straw peracetic cellulose mechanical indexes, laboratory samples of paper weighing 70 g/m2 were made. Results. Technological parameters’ optimum values (temperature, cooking duration, hydromodulus, hydrogen peroxide and acetic acid concentration) for the oat straw delignification process were established. It is shown that the sodium tungstate catalyst addition to the cooking solution at a rate of up to 1 % of the plant raw material weight helps to reduce the lignin content in cellulose to 15 %. A diagram of the cellulose yield dependence on its residual lignin content for various methods of non-wood plant material species delignification is constructed. The high efficiency of the peracetic method for obtaining cellulose from non-wood plant raw materials, in particular from oat straw, has been confirmed. It is determined that the obtained peracetic cellulose from oat straw has high mechanical indexes. Conclusions. Oat straw peracetic cellulose can be used for the production of paper and cardboard mass types, in particular wrapping paper. Keywords: oat straw; cellulose; delignification; catalyst; paper; mechanical indexes.
Розробка технології одержання пероцтової целюлози із соломи вівса та використання її у виробництві одного із масових видів паперу. Мета дослідження. Визначення оптимальних значень технологічних параметрів пероцтового варіння на показники якості пероцтової целюлози із соломи вівса. Методика реалізації. Варіння січки соломи вівса проводили пероцтовою кислотою за температури 95 ± 1 °С упродовж 90,
120, 150 і 180 хв за гідромодуля 8:1 і 7:1, а також із використанням каталізатора – вольфрамату натрію. Для визначення фізико- механічних показників пероцтової целюлози із соломи вівса виготовляли лабораторні зразки паперу масою 70 г/м2. Результати дослідження. Встановлено оптимальні значення технологічних параметрів (температури, тривалості, гідро- модуля, концентрації пероксиду водню і пероцтової кислоти) процесу делігніфікації соломи вівса. Показано, що додавання до варильного розчину каталізатора вольфрамату натрію з витратою до 1 % від маси рослинної сировини сприяє зменшенню вмісту лігніну в целюлозі до 15 %. Побудовано діаграму залежності виходу целюлози від вмісту в ній залишкового лігніну для різних способів делігніфікації представників недеревної рослинної сировини. Підтверджено високу ефективність пероцтового методу одержання целюлози із недеревної рослинної сировини, зокрема із соломи вівса. Визначено, що одержана пероцтова целюлоза із соломи вівса має високі значення фізико-механічних показників. Висновки. Пероцтова целюлоза із соломи вівса може використовуватися для виробництва масових видів паперу і карто-ну, зокрема обгорткового паперу марки Г. Ключові слова: солома вівса; целюлоза; делігніфікація; каталізатор; папір; фізико-механічні показники.
27. Galysh V., Sevastyanova O., Каrtel М., Lindström M., Gornikov Yu. Impact of ferrocyanide salts on the thermo-oxidative degradation of lignocellulosic sorbents / Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 2017. - Vol. 128, № 2. -P. 1019-1025.
The catalytic effect of ferrocyanide salts of d-metals on the thermo-oxidative degradation of lignocellulose-inorganic sorbents derived from apricot seed shells was investigated by differential thermal analysis. A comparative analysis of the thermal characteristics of the apricot seed shells and the lignocellulosic complex obtained from the shells by alkali-acid pretreatment was performed. It was shown that acid-alkali pretreatment of the apricot seed shells increases the thermal stability of the lignocellulosic complex, due to the removal of low molecular weight carbohydrates and other components. The thermal degradation process of the lignocellulose-inorganic samples containing different ferrocyanides occurred at lower temperatures than the lignocellulose-matrix samples, indicating the catalytic activity of modifiers. It was demonstrated that for the sorbents containing mixed salts of potassium-cobalt and potassium-nickel ferrocyanide, thermal destruction ends at temperatures that are 60 °C lower than those for the initial lignocellulose-matrix. The obtained results also show that the thermal destruction of composite lignocellulosic-inorganic sorbents can be a suitable method for their disposal.
28. Мукало Є.О., Галиш В.В. Одержання й властивості сорбентів із рослинних відходів / Вісник національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут». Серія «Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження». 2017. - №1 (16). - С. 90-95.
Досліджено процес одержання лігноцелюлозних сорбентів зі шкаралупи кісточок абрикосу методом окисно-органосольвентного модифікування. Вивчено вплив концентрації пероксиду водню та тривалості процесу на вихід та структурно-сорбційні властивості одержаних матеріалів. Встановлено, що вико-ристання пероксиду водню в процесі модифікування шкаралупи кісточок абрикосу дозволяє зменшити вміст лігніну у кінцевих лігноцелюлозних продуктах. Досліджено закономірності вилучення осно́вних і кислотних барвників з водних розчинів одержаними сорбентами.
The process of obtaining lignocellulosic sorbents from waste from the food industry (apricot seed shells) by oxidative-organosolv modification was investigated. The effect of the concentration of hydrogen peroxide and duration of the process on yield, structural and sorption properties of obtained sorption materials was studied. It was found out that increasing the
duration of oxidative-organosolv modification from 30 to 150 minutes leads to a decrease in yield of the lignocellulosic product and in the content of residual lignin, at the same time cellulose content increases. The diffusion process of minerals from the plant material to the solution is also enhanced with the increasing the duration of treatment. With decreasing the lignin content the adsorbent ability to swell increases and the removal of mineral components contributes to obtaining final products with developed porous structure. Application of hydrogen peroxide in the modifying process of apricot seed shells reduces lignin content in the lignocellulosic products.
The regularities of basic (Methylene blue and Methyl violet) and acidic (Murexide) dyes removal from aqueous solutions оn obtained modified plant materials were investigated in the static conditions. The dependence be-tween the content of the main components and the sorption properties of lignocellulosic sorbents was shown. The increasing of cellulose content enhances sorption capacity lignocellulosic materials towards organic dyes. It was found out that the maximum sorption efficiency of obtained sorbents towards dyes corresponds to the samples with the content of cellulose and lignin 58,2% and 12,1% respectively. The sorption equilibrium occurs within 120 minutes of contact but maximum absorption rate of sorption corresponds to the first 10 minutes of contact. The results also show that the effectiveness of the sorption of dyes depends on their molecular weight and spatial structure. Sorption of dyes on lignocellulosic sorbents follows Lengmur isotherm. Lengmur equation constants were estimated for every dye.
29. Kartel M., Galysh V. New composite sorbents for caesium and strontium ions sorption / Chemistry Journal of Moldova. 2017. - Vol. 12, № 1. - P. 37-44.
New composite lignocellulose-inorganic sorbents based on plant residues of agriculture and food industry and modified with ferrocyanide of different d-metals and hydrated antimony pentoxide were prepared and tested for caesium and strontium ions sorption from aqueous solutions. Physical and chemical methods were used to determine the structural properties of the obtained composite sorbents. The adsorption was determined by the radiotracer method using radioisotopes. Comparative analysis of sorption properties of the obtained materials with different types of modifiers in the bulk of lignocellulose carrier towards radionuclides was done. The maximum efficiency of caesium sorption from solution (98.0%) and the maximum distribution coefficient (2.1•104 mL/g) correspond to the composite lignocellulose-inorganic sorbent modified with potassium nickel hexacyanoferrate. The efficiency of strontium sorption from solution 97.3% and the distribution coefficient 1.2•103 mL/g corresponds to the lignocellulose-inorganic sorbent based on hydrated antimony pentoxide. The specific distribution coefficient was also calculated for all samples. The sorption properties of lignocellulose-carrier and lignocellulose-inorganic samples towards heavy metals ions, methylene blue, gelatin, vitamin B12 were also studied.
30. Галиш В., Пасальський Б., Севастьянова О. Високоефективні сорбенти з продуктів переробки сільськогосподарської сировини / Товари і ринки. 2017, №1(23), C. 80-89.
Одержано сорбенти з рослинних відходів сільського господарства, зокрема шкаралупи волоського горіху, шляхом її модифікування в середовищі етанової кислоти, а також сумішшю етанової кислоти та гідроген пероксиду. Показано, що умови модифікування в значній мірі впливають на структурно-сорбційнівластивості рослинних сорбентів. Досліджено сорбційну здатність одержаних сорбентів щодо органічних барвників (метиленовий синій, метиловий фіолетовий, мурексид) та йонів важких металів (Fe3+ та Cu2+).
Получены сорбенты из растительных отходов сельского хозяйства, в частности скорлупы грецкого ореха, путем их модификации в среде уксусной кислоты, а также смесью уксусной кислоты и пероксида водорода. Показано, что условия модифицирования в значительной степени влияют на структурно-сорбционные свойства растительных сорбентов. Исследована сорбционная способность полученных сорбентов по отношению к органическим красителям (метиленовый синий, метиловый фиолетовый, мурексид) и ионам тяжелых металлов (Fe3+ и Cu2+).
31. Гомеля М.Д., Трус І.М., Грабітченко В.М. Іонообмінне знесолення стічних вод, що містять нітрати, сульфати та хлориди // Збірник наукових статей ХІІ Всеукраїнських наукових Таліївських читань “Охорона довкілля”. – Харків. – 2016. – С. 28-30.
32. Гомеля М.Д. Вилучення розчиненого у воді кисню з використанням модифікованих іонітів / М.Д. Гомеля, Т.О. Шаблій, О.І. Іваненко, Т.В. Крисенко / Вісник Національного технічного університету України "Київський політехнічний інститут", Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження, 2017. - № 1 (16) - С. 65-73.
Вивчено та оцінено вплив способу модифікування катіонітів сполуками заліза (ІІ) на відновлювальну здатність при вилученні кисню з води. Вперше досліджено процес десорбції заліза з катіоніту, його залежність від способу модифікування іонообмінного матеріалу та складу води. Показано, що на вимивання заліза сильно впливають іони жорсткості.
This study examines properties of cationites КУ–2–8, Amberlite 252 H, Purolite C 150, DOWEX MAC – 3.
To transfer cationite into a Fe2+-from, we used a solution of ferrous sulfate (II). In the process of transferring an ionite into a Fe2+-from through a layer of ionite (volume of 20 cm3), we filtered a solution of ferrous sulfate. We used an ionite in a Na+- and Н+-form. We used a solution hydrochloric acid to transfer an ionite into a Н+-form and a solution of NaOH to transfer the ionite into a Na+-form. We used solutions of CaCl2, MgSO4, FeCl3 to transfer an ionite into Са2+-, Mg2+- or Fe3+-form
When an ionite in Fe2+-form was treated with an alkaline solution, the ionite was transferred into a Na+-form and a solution of iron hydroxide (II), which was in the ionite’s pores. When ions of iron were absorbed on a strongly acidic cationite, we also use a solution of ferrous sulfate, which contained sulfuric acid.
To estimate regenerative capacity through a cationite modified with iron compounds, we treated tap water or a solution of sodium chlorate in distilled water.
Strongly acidic cationites absorbed ions of iron better in an acidic form. When they were used in a Na+-form, exchange capacity in terms of iron ions increased only with acidified solution by sulfuric acid. A weakly acidic cationite absorbed iron only in a Na+-form because it lost its exchange capacity in an acidic environment.
In the starting stage, an ionite in a ferrous form bound oxygen better than a cationite modified with Fe(OH)2. With its presence, oxygen was already observed in first samples. An ionite in a ferrous form provided a complete removal of oxygen. The main drawback of using a cationite in a Fe2+-form was a significant leaching of iron ions in the process of treating tap water.
A high regenerative capacity of ionite in a ferrous form can be explained by a transfer of Fe2+ ions into water and its binding with oxygen. When a cationite modified with Fe(OH)2 was used, re
When oxygen in distilled water was removed with cationite DOWEX MAC – 3 modified with Fe(OH)2, desorption of iron was not observed and regenerative capacity in terms of oxygen was 1587 mg-eqv/dm3.
Regenerative capacity of redoksyt depended on the quantity of absorbed iron, form, volume of ionite and characteristics of water. Regenerative capacity increased when cationites in a Fe2+-form were transferred into ionites modified with Fe(OH)2.
In this case, during the process of treating tap water, we observe a significant leaching of iron ions from the ionite because it was replaced with hardness ions which led to a certain decrease of ionite volume in terms of oxygen.
The leaching of iron ions was lower for iron hydroxide because of its low solubility. When Na+-cationited water were passed through the ionite modified with Fe(OH)2, iron was practically not leached because of high values of рН (рН=8,5–9,6). However, in this case, capacity in terms of oxygen was lower than in the case of treating tap water.
In this case, oxidation of 1 mg-eqv of oxygen took 3 mg-eqv of iron (ІІ). Consequently, regenerative capacity of redoksyt which contained Fe(OH)2 was higher in a neutral or weakly acidic environment than in an alkaline environment. However, solubility of iron was lower in a alkaline environment and the speed of regeneration of oxygen was higher because regenerative capacity of iron increases in pH. In addition to the mechanism of oxydizing iron and its absorption, the capacity of redoksyt with respect to oxygen was affected by its capacity in terms of iron.
When we use an ionite with hydrolyzed iron, ions of iron were not leached only in the case of treating distilled water. When softened water was treated, some samples had negligible quantities of iron. Furthermore, regenerative capacity in terms of oxygen was negligible.
In the paper, we studied the depth of iron desorption from cationite as a function of the form of modified sorbent and the composition of water.
The strongest leaching of iron happened when tap water is passed through a cationite in a ferrous form. This can be explained by the fact that hardness ions, which were present in tap water, replaced iron from the surface of a cationite. When distilled water and Na+−cationited water were passed through cationite in a ferrous form, leaching was significantly lower. When we used a cationite modified with Fe(OH)2 to treat tap and Na+−cationited water, concentration of iron was negligible in samples. As a result, it is better to use redoksyt in a hydrolyzed form to avoid secondary pollution. In this case, water does not require additional treatment because hardness ions do not affect the process of iron’s sorption from the cationite.
When we used redoksyt based on cationites modified with Fe(OH)2, the main problem is the regeneration of redoksyt. Therefore, a better solution is a secondary sorption of iron on cationite with its subsequent hydrolysis.
Cationite КУ–2–8 had a higher capacity for all filter cycles. Weakly acidic cationite DOWEX MAC–3 had the highest capacity with iron sorption on the first and second filter cycles. On the third filter cycle, its capacity declined, although with cavitational treatment on the fourth filter cycle, capacity increased by a factor of 2.5.
33. Гомеля Н.Д. Новые ингибиторы коррозии и отложения осадков для систем водоциркуляции / Н.Д. Гомеля, Т.А. Шаблий, А.Г. Трохименко, М.М. Шуриберко / Химия и технология воды, 2017. - № 2 - С. 169-177.
Разработаны новые эффективные ингибиторы коррозии стали и накипеобразования для водооборотных систем охлаждения - диметиленсульфофосфинат натрия, метилендисульфонат натрия. Изучены процессы накипеобразования и коррозии стали в воде в присутствии ингибиторов. Показано, что синтезированные ингибиторы по эффективности не уступают лучшим из известных реагентов – нитрилтриметилфосфоновой кислоте и оксиэтилендифосфоновой кислоте.
Разработаны композиции для предотвращения накипеобразования в водах с высокой жесткостью (карбонатный индекс >70 (мг-экв/дм3)2) при температуре до 100 оС.
34. Gomelya M. Research into ion exchange softening of highly mineralized water / M. Gomelya, V. Hrabitchenko, A. Trohymenko, T. Shabliy / Eastern-european Jornal of enterprise technologies. 2016. - № 4 /10(82) - P. 4-9.
Вивчено процеси натрій-катіонного пм’якшення високомінералізованих вод звикористанням сильно- та слабокислотних катіонітів для стабілізації води. Показано, що МАС-3 в натрій-формі забезпечує ефективне вилучення іонів жорсткості із води при високих концентраціях іонів натрію (≥1650 мг-екв/дм3), що дозволяє переробляти високомінералізовані води.
35. Gomelya M. Evaluation of cationite efficiency during extraction of heavy metal ions from diluted solutions / M. Gomelya, V. Ivanova, V. Galimova, J. Nosachova, T. Shabliy / Eastern-european Jornal of enterprise technologies. 2016. - № 5 /6(89) - P. 4-10.
Досліджено процеси іонообмінного вилучення іонів важких металів на слабо- та сильнокислотних катіонітах. При концентрації міді 10-2 мкг/дм3 мідь не сорбується при використанні фільтрів змішаної дії. При видаленні іонів свинцю ступінь вилучення зростає. При використанні 2М розчину соляної кислоти ефективність десорбції іонів свинцю сягає 100 %. Ступінь десорбції іонів міді сягає приблизно 90 %
36. Гомеля М.Д., Крисенко Т.В., Трохименко Г.Г. Оцінка ефективності коагулянтів, синтезованих із відходів виробництв алюмінію, при очищенні води / Интегрированные технологии и энергосбережение: Збірник наукових праць за матеріалами XVII Міжнародної наково-практичної конференції. – Харків, 11-14 грудня, 2017. С.
В роботі приведено оцінку ефективності коагулянтів, синтезованих із відходів алюмінієвих виробництв – шламів, що містять сполуки алюмінію та заліза, шляхом їх обробки розчинами соляної та сірчаної кислот. Досліджено залежність ступеню освітлення та знебарвлення водних суспензій в залежності від типу та дози коагулянту в процесах відстоювання та фільтрування.
In this work, an estimation of the efficiency of coagulants synthesized from waste aluminum production - sludges containing aluminum and iron compounds by treatment with solutions of hydrochloric and sulfuric acids is given. The dependence of the degree of treatment and discoloration of aqueous suspensions, depending on the type and dose of coagulant in the processes of settling and filtering, was investigated.
37. Шаблій Т.О. Оцінка ефективності редокситу (аніоніту АВ-17-8, модифікованого сульфітами) при знекисненні води / Шаблій Т.О., Крисенко Т.В., Сагайдак І.С., Береза А.Ю. // Збірник наукових праць ІІІ Всеукраїнської науково-практичної Інтернет-конференції «Економіка природокористування: стан, проблеми, перспективи», 13 – 20 березня 2017 р., м. Ірпінь. – С. 240 – 247.
38. Гомеля М.Д., Грабітченко В.М., Радовенчик Я.В., Макаренко І.М. Отримання активного хлору електролізом концентратів зворотньоосмотичного опріснення води / Вісник Національного технічного університету України "Київський політехнічний інститут", Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження, 2017. - № 1. - С. 58-64.
39. Останина, М.Г. Левин, Н.А. Савина, О.Н. Терещенко, Н.Л. Тарасенко. Количественное определение кислоты борной в сложной органической матрице // Научный журнал «PYXIS», Санкт-Петербург: Изд. ООО «Международный образовательный центр», 2016. № 2 (1). С.17-21.
40. Гомеля, О.М. Терещенко, Є.В. Мельниченко. Очистка стічних вод від іонів міді методом комплексоутворення та флотації // Проблеми водопостачання, водовідведення та гідравліки: Науково-технічний збірник, К.: КНУБА, 2016. Випуск 27 С. 85-89.
41. Терещенко, І.М. Макаренко, Є.В. Мельниченко. Очистка стічних вод від іонів міді методом комплексоутворення-фільтрації // Збірник наукових праць Національного університету кораблебудування, Миколаїв: НУК, 2017. № 2 (469). С.93-98.
42. Мирзоахмедов Ф., Л.В. Сиренко. Стохастическая задача управления запасами, описываемая компьютерной моделью // Вестник технологического университета . – Душанбе, 2016. №2 (27). – С. 43-52.
В статье рассматривается компьютерная модель задачи управления запасами, в которой целевая функция задается в неявном виде, а ее значение вычисляется с помощью управляемой имитационной модели.
The article deals with the computer model of inventory management problem, in which the objective function is specified in an implicit form, and its value is calculated using a controlled simulation model.
43. Barbash V. А., Yaschenko O. V., Shniruk O. M. Preparation and Properties of Nanocellulose from Organosolv Straw Pulp / Nanoscale Research Letters, 2017, № 12, 241, р. 1 – 8. DOI 10.1186/s11671-017-2001-4
The object of this work is to present a study of nanocellulose preparation from organosolv straw pulp (OSP) and its properties. OSP was obtained through thermal treatment in the system of isobutyl alcohol–H2O–KOH–hydrazine followed by processing in the mixture of acetic acid and hydrogen peroxide for bleaching and removal of residual non-cellulosic components. We have obtained nanocellulose from OSP through acid hydrolysis with lower consumption of sulfuric acid and followed by ultrasound treatment. The structural change and crystallinity degree of OSP and nanocellulose were studied by means of SEM and XRD techniques. It has been established that nanocellulose has a density up to 1.3 g/cm3, transparency up to 70%, crystallinity degree 72.5%. The TEM and AFM methods shown that nanocellulose have diameter of particles in the range from 10 to 40 nm. Thermogravimetric analysis confirmed that nanocellulose films have more dense structure and smaller mass loss in the temperature range 220–260°C compared with OSP. The obtained nanocellulose films had high Young’s modulus up to 11.45 GPa and tensile strength up to 42.3 MPa. The properties of obtained nanocellulose from OSP exhibit great potential in its application for the preparation of new nanocomposite materials.
44. Barbash V. А., Yaschenko O. V., Kedrovska A., Preparation and properties of nanocellulose from peracetic flax pulp / Journal of Scientific Research and Reports, 2017, 16(1), p. 1 – 10.
The aim of the study was to obtain a pulp by ecology safer method from flax fibers and nanocellulose from organosolvent flax pulp (OFP) by acid hydrolysis and to investigate of its quality indexes. The OFP has been obtained by cooking in solution of peracetic acid. For obtaining of nanocellulose the hydrolysis of OFP by sulfuric acid with concentration of 43%, 50% and 64% at temperature 30 - 60°C during 30 and 90 min was carried out. The hydrolyzed OFP was washed by many times centrifugation with distilled water until reaching neutral pH. Further ultrasonic treatment of the nanocellulose suspension from 30 to 60 minutes facilitated the formation of a nanocellulose gel, which was dried on Petri dishes to obtain transparent films. The optimal parameters of hydrolysis process are: concentration of sulfuric acid – 43%, temperature - 60°C duration 60 min. The obtained peracetic flax nanocellulose had degree of crystallinity – 62%, particles with diameter less than 60 nm, which is confirmed by AFM data; the transparency of received films was determined by electron absorption spectra and is more than 60%; the tensile strength up to 70 MPa and Young's module up to 9,0 GPa. The obtained nanocellulose had highest thermal stability compared to the OFP, which established by TGA. The method of obtaining peracetic flax nanocellulose allows obtaining a product with high quality indexes, which can be used in the production of different composite materials and optoelectronics. These predictors, however, need further work to validate reliability.
45. Лук’янова В.В., Остапенко А.А. Екологічні аспекти переробки макулатури з використанням хімічних допоміжних речовин / Екологічна безпека і природокористування, 2017. - № 1-2 (23).- С. 78-85.
В роботі проаналізовано екологічні аспекти накопичення та утилізації паперових відходів в Україні та світі. Доведено можливість використання хімічних допоміжних речовин, а саме амфотерних полімерних смол, з метою покращення фізико-хімічних характеристик паперу, виготовленого із вторинної сировини – макулатури марок МС-6Б-3 і МС-7Б-2. Встановлено, що використання амфотерних полімерних смол дозволить покращити показники міцності паперу для гофрування. У випадку використання як сировини макулатури марки МС-6Б-3 показник опору продавлюванню зростає на 9–19% в залежності від витрат і типу АПС у порівнянні із зразками паперу, виготовленими без додавання АПС.
The environmental aspects of collecting and utilization of paper waste in Ukraine and abroad are analyzed. The article proves the use of chemical additives such as amphoteric polymeric resins (APR) to improve the physical and chemical characteristics of paper made from recycled materials – waste paper MS-6B-3 and MS-7B-2. It is determined that the use of amphoteric polymeric resins will improve strength indices of corrugating paper. When using waste paper MS-6B-3 as raw material bursting strength index increases by 9–19% depending on the cost and APR type in comparison with paper samples made without APR addition.
46. Остапенко А.А., Сачок Р.В. Інтенсифікація процесів зневоднення волокнистої суспензії з макулатури з використанням амфотерних полімерних смол / ИНТЕРНАУКА, 2017.- №5 (27).- С.87-89.
Метою досліджень є визначення кількості зневоднювальних пристроїв на сітковому столі за рахунок використання амфотерних полімерних смол, а також розробленню математичної моделі процесу зневоднення волокнистої маси із макулатури з використанням амфотерної полімерної смоли Ультрарез 200
The purpose of the research is to determine the amount of dewatering devices on the forming table by using amphoteric polymer resins, as well as the development of a mathematical model
for the process of dewatering the pulp from waste paper using amphoteric polymer resin UltraRes 200
47. Остапенко А.А., Барбаш В.А., Рудзей Ф.П. Оцінка впливу амфотерних полімерних смол на ступінь утримання волокна і забруднення підсіткових вод / Наукові вісті «КПІ», 2017.- №5. – С.132-135.
Робота полягає в оцінці впливу амфотерних полімерних смол (АПС) на ефективність утримання волокна на сітці та ступінь забруднення підсіткових вод. Переробка макулатури характеризується погіршеним утриманням волокнистої маси на сітці папероробної (картоноробної) машини, що призводить до підвищення вмісту волокна у підсіткових водах і до збільшення втрат вихідної волокнистої сировини зі стічними водами.
The aim of the paper is to evaluate the influence of amphoteric polymer resins (APR) on the fiber content effectiveness on the fourdrinier wire and the pit water contamination degree. Waste paper recycling is characterized by deterioration in the content of fiber mass on the fourdrinier wire of a paper-making (cardboard-making) machine, which leads to the fiber content increase in the pit water and to an increase in losses of the source fiber raw material with waste water.
48. Barbash V. A., Yaschenko O. V., Shniruk О. M., Kovalchuk V. О. Рreparation of nanocellulose from organosolv straw pulp using acid hydrolisis and ultrasound// in Book “Nanophysics, Nanophotonics, Surface Studies, and Applications”// Springer Proceeding in Physics 195, Selected proceedings in 4th International conference Nanotechnology and Nanomaterials (NANO 2016) August 24-27, 2016, Lviv, Ukraine, Springer International Puplishing AG 2017, p.497-505.
У даному дослідженні отримано органосольвентна целюлоза та наноцелюлоза з соломи пшениці. Доведено, що делігніфікація в системі ізобутанолу ефективна при видаленні компонентів лігніну та геміцелюлози. Органосольвентне варіння дозволяє отримувати солом’яну целюлозу з низьким вмістом лігніну та мінералів. Подальші процеси гідролізу з сірчаною кислотою та ультразвуком призводять до утворення нанофібрильованої солом'яної целюлози. Структурна зміна та ступінь кристалічності органосольвентної солом'яної целюлози та нанофібрильованої целюлози вивчалися методами SEM та XRD. Встановлено, що нанофібрильована целюлоза має щільність до 1,3 г/см3, прозорість до 60% та кристалічність до 72,2%. TEM показав, що нанофібрильована целюлоза утворює сітку з діаметром волокна в діапазоні від 20 до 40 нм. Метод термогравіметричного аналізу підтвердив, що нанофібрильовані целюлозні плівки мають більш щільну структуру та меншу втрату маси при температурі від 220 до 260 ° С порівняно з органосольвентною солом'яною целюлозою.
In the present study, organosolv pulp and nanocellulose from the wheat straw were obtained. It has been proved that delignification in isobutanol system is effective in the removal of lignin and hemicelluloses components. Organosolv pulping allows obtaining straw pulp with low lignin and mineral content. Subsequent processes of hydrolysis with sulfuric acid and sonication lead to the formation of nanofibrillated straw cellulose. The structural change and crystallinity degree of organosolv straw pulp and nanofibrillated cellulose were studied by the SEM and XRD techniques. It has been established that nanofibrillated cellulose has a density up to 1.3 g/cm3, transparency up to 60%, and crystallinity up to 72.2%. The TEM showed that nanofibrillated cellulose forms the mesh with diameter of fiber in the range from 20 to 40 nm. The method of thermogravimetric analysis confirmed that nanofibrillated cellulose films have
more dense structure and smaller mass loss in temperature ranging 220–260 C compared with organosolv straw pulp.
49. Gomelya M., Trohimennko A. Development of low waste technology of water purification from copper ions // Scientific-Technical Journal “Chemistry and Chemical Technology” – Lviv Polytechnic National University, Lviv. – Vol.11 – No. 3. – 2017. p. 372-377.
50. Гомеля М.Д., Сухарева А.С., Трохименко Г.Г. Електрохімічне розділення міді та цинку в процесі іонообмінного очищення води // Збірник наукових праць НУК. – Миколаїв: НУК, 2017. - № 3(470). – с. 27-31.
51. Гомеля М.Д., Твердохліб М.М. Вплив продуктів гідролізу сполук заліза на швидкість його окислення // Збірник наукових праць НУДПСУ. – Ірпінь: 2017. – с. 219-224.