авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ  БИБЛИОТЕКА

АВТОРЕФЕРАТЫ КАНДИДАТСКИХ, ДОКТОРСКИХ ДИССЕРТАЦИЙ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 ||

«Российское химическое общество им. Д.И. Менделеева Российский союз химиков Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева VII ...»

-- [ Страница 2 ] --

УДК 543. КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ КУЛЬТУРАЛЬНОЙ ЖИДКОСТИ НА СОДЕРЖАНИЕ НЕСТОЙКИХ КОМПОНЕНТОВ С ПОМОЩЬЮ ТОНКОСЛОЙНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ Н.М. Солтанлы Университет машиностроения, г. Москва e-mail: nauka@msuie.ru Для текущего контроля биотехнологического производства необходимо помимо контроля технологических параметров (температура, давление, концентрация растворённого кислорода, величина показателя pH) анализировать содержание в культуральной среде собственно продуктов биосинтеза (например антибиотиков или аминокислот). Ввиду широкой номенклатуры получаемых методом биосинтеза продуктов в настоящее время представляется нереальным изготовление специализированных датчиков на каждый из продуктов. Сложный состав среды, повышенное давление, требования к стерилизуемости датчиков вынуждают использовать отборы среды с её последующим химическим анализом.

В качестве быстрого метода качественного анализа часто применяется метод тонкослойной хроматографии (ТСХ), который позволяет быстро обнаруживать малые количества веществ (0,1 - 0,005 мкг). Суть метода состоит в том, что на хроматографическую пластинку наносят пробы разбавленной культуральной жидкости и индивидуальных веществ, край пластинки погружают в растворитель, который под действием капиллярных сил движется вдоль слоя сорбента и с разной скоростью переносит компоненты проб, что приводит к их пространственному разделению.

После хроматографирования пластинку сушат и (при необходимости) опрыскивают соответствующим проявителем, в результате чего компоненты смеси проявляются в виде окрашенных пятен, по положению, окраске и размеру которых можно судить о качественном и количественном составе пробы. Помимо проб с неизвестным составом на пластинку наносят пробы с известной концентрацией анализируемого вещества – так называемые свидетели.

Для количественного анализа пробы нами была разработана программа, позволяющая анализировать отсканированные изображения проявленных пластин. Анализ ведётся в предположении, что окраска пикселов пятна монотонно зависит количества содержащегося в соответствующей области поверхности пластины окрашивающего компонента и эта зависимость в координатах “количество вещества – интенсивность окраски” выпукла вверх.

Были сформулированы условия физической реализуемости, подобраны удовлетворяющие им функции и разработаны методы их параметрической идентификации по результатам обработки фрагментов изображения пятен свидетелей.

Нами была предпринята попытка применить эту методику для анализа культуральной среды на содержание астаксантина (каротиноид). Поскольку астаксантин в ходе биосинтеза накапливается внутри клеток продуцента (дрожжей клетки предварительно разрушали Phaffia rhodozyma) баллистическим способом с использованием стеклянных шариков диаметром 0,2-0,5 мм и осуществляли экстракцию с помощью этилового спирта.

В качестве сорбента использовался силикагель, нанесенный на стеклянные пластинки тонким слоем. Детектирование пятен при этом проводилось без использования реагентов по естественной окраске самого астаксантина (ярко оранжево-красный). Для приготовления стандартных растворов используется образец – спиртовой раствор астаксантина с заведомо известной концентрацией (определенной методом ВЭЖХ).

Однако, оказалось что астаксантин имеет ряд существенный особенностей, препятствующих его анализу:

1. Концентрация в экстракте мала и соответственно пятно на хроматограмме имеет бледную окраску.

2. При контакте с кислородом воздуха астаксантин быстро окисляется, при этом обесцвечиваясь.

Проведённая серия экспериментов показала, что даже яркое пятно (полученное с помощью спиртового раствора большей концентрации астаксантина чем ожидается в реальном процессе) за 10 минут обесцвечивается настолько, что при сканировании с глубиной цвета 24 бит/пиксел практически не обнаруживается. Возникает проблема связанная с неодновременным нанесением проб на пластинку и, соответственно, разным временем контакта с воздухом.

Для решения этих проблем предложено наносить на одно и тоже место на пластинке не по одной, а по несколько капель последовательном в порядке прямо и обратно, т.е. некоторое конкретное пятно будет сформировано из капли нанесённой на него при “прямом” и капли при “обратном” ходе.

Например, самое левое пятно будет состоять из самой “старой” и самой “свежей” капли.

Были экспериментально получены зависимости интенсивности окраски пятен от времени и введены дополнительные уточняющие параметры для модели окрашивания. Проведённые опыты показали снижение погрешности анализа.

Таким образом, за счет применения математической обработки можно существенно повысить точность анализа с помощью метода тонкослойной хроматографии, снизить влияние человеческого фактора, упростить сравнение результатов экспериментов.

УДК 628. НАНОКОМПОЗИТЫ НА ОСНОВЕ ЦИРКОНИЯ (IV) ОКСИДА И АКТИВИРОВАННОГО УГЛЯ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ ДЛЯ СОРБЦИОННОЙ ОЧИСТКИ ВОДЫ Ю.Н. Феденко, Т.А. Донцова, И.М. Астрелин Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт», г. Киев e-mail: fedenkoyura@ukr.net, dontsova@ua.fm Известно, что гидратированный циркония (IV) оксид (ZrO2) является одним из материалов, который способен к сорбции многих ионов. При этом, он эффективен при очистке сточных вод как от анионов (хлоридов, фосфатов, сульфатов, арсенатов), так и катионов (ионов тяжелых металлов, радионуклидов). В то же время, существенным препятствием для широкого использования циркония (IV) оксида в сорбционной водоочистке является его высокая стоимость. С целью удешевления названного сорбента предлагается применять ZrO2 в сочетании с дешевыми носителями (в виде композитов), имеющими высокую удельную поверхность, например, с активированным углем. К тому же, активированный уголь также обладает сорбционными свойствами, что может обеспечить некий синергизм при использовании таких композитов в качестве сорбентов.

Таким образом, целью настоящей работы является исследование сорбционных характеристик и свойств композитов на основе ZrO2 и активированного угля для удаления анионов (PO43-, Cr2O72-) и катионов (Fe3+, Cu2+, Ni2+, Zn2+) из сточных вод.

Для проведения исследования был синтезирован ряд образцов ZrO2 и композитов «цирконий (IV) оксид – активированный уголь» по методике, представленной в [1]. Полученные композиты, в которых ZrO2 находится в виде аморфной фазы (согласно рентгенофазовому анализу) и в нанодисперсном состоянии (согласно электронной микроскопии), имели следующий химический состав (мас.% ZrO2): 28,6;

15,7;

7,5;

3,5. СЭМ-изображения нанокомпозита с массовой долей ZrO 28,6% представлены на рисунке 1.

А) Б) Рисунок 1 – СЭМ-изображения нанокомпозита (массовая доля ZrO2 28,6 %), выполненные при различном увеличении: А) 250х;

Б) 36100х.

Как видно из рисунка 1, агрегаты ZrO2 равномерно распределены на поверхности активированного угля.

Исследование удельной поверхности и пористой структуры образцов показало, что наибольшим суммарным объемом пор (0,329 см3/г) обладает нанокомпозит с массовой долей ZrO2 28,6%. Для этого же образца характерна и высокая удельная площадь поверхности (419,6 м2/г). Поэтому именно этот образец был выбран для дальнейших сорбционных исследований.

Сорбционные свойства нанокомпозита изучены построением изотерм адсорбции различных ионов из водных растворов (рисунки 2 и 3).

Рисунок 2 – Изотермы 3 – Рисунок Изотермы адсорбции катионов адсорбции анионов нанокомпозитом нанокомпозитом «циркония (IV) «циркония (IV) – оксид оксид – активированный уголь». активированный уголь».

Как видно из представленных изотерм адсорбции, самая высокая эффективность удаления наблюдается: для катионов Fe3+ – 88,6 мг/г;

для анионов Cr2O72- – 3,3 мг/г.

В результате проведенных исследований было выявлено, что полученный нанокомпозит проявляет высокую способность к многоциклической регенерации.

Согласно проведенному ТЭО, себестоимость нанокомпозита – 0,76 у.е./кг, а себестоимость очищенной воды от ионов Fe3+ – 1,04 у.е./м3.

Литература 1. Феденко Ю.М., Донцова Т.А., Астрелін І.М. Структура і морфологія порошків оксиду цирконій (IV), одержаних термічним методом із різних прекурсорів// Наукові вісті НТУУ «КПІ». – 2012. – № 3 – С. 133-137.

2. Феденко Ю.М., Донцова Т.А., Астрелін І.М. Синтез композитів «цирконію(IV) оксид – активоване вугілля» та дослідження їх властивостей// Хімічна промисловість України. – 2013. – № 1 – С. 6-10.

Научное издание VII КОНКУРС ПРОЕКТОВ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ Тезисы докладов Текст репродуцирован с оригиналов авторов Обложка Васильева М.А.

Подписано в печать 21.10.2013 г. Формат 60х84 1/ Усл. печ. л.2,8. Уч.-изд.л.3,6. Тираж 80 экз.

Заказ Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева.

Рекламно-выставочный центр Издательский центр Адрес университета и издательского центра;

125047 Москва, Миусская пл.

Pages:     | 1 ||
 

Похожие работы:


 
2013 www.netess.ru - «Бесплатная библиотека авторефератов кандидатских и докторских диссертаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.