Химическая безопасность

Закономерности формирования полимерных пленок на основе хитозана, модифицированных серебросодержащими наночастицами

В. С. Виноградов — 2026-06-17

Наука, связанная с нанотехнологиями, активно развивается, и одним из ее
перспективных направлений являются исследования по разработке антибактериальных
препаратов на базе композитов из неорганических частиц серебра и полимеров.
Представлены результаты исследования влияния концентрации растворов хитозана на
размерные характеристики серебросодержащих частиц, их распределение по поверхности
пленок хитозана и формирование структурированных пленок. Показано, что в разбавленных
растворах хитозана получаемая дисперсия частиц серебра характеризуется размером частиц
12 нм и узким распределением. Повышение концентрации хитозана до концентрации
кроссовера приводит к образованию агломератов размерами до 140 нм состоящих из малых
частиц. Наполненные частицами серебра пленки хитозана полученные из разбавленных и
концентрированных растворов хитозана характеризуются разным распределением частиц
серебра по поверхности пленки. Добавление пектина к хитозану привело к получению
структурированной пленки с равномерным распределением по поверхности частиц серебра
размером 15 нм. Структурирование поверхности пленки происходит также при получении
положительно и отрицательно заряженных наноразмерных частиц иодида серебра. При этом
соотношение Ag/I в составе частиц, полученных в растворе хитозана, сохраняется и в
процессе формирования пленки.

Термоанализ радиационно-облученных композитов СВМПЭ/аморфный бор: деструкция, окисление и динамические механические свойства

И. А. Маклакова — 2026-06-17

Методами дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК), термогравиметрического анализа (ТГА) и динамического механического анализа (ДМА) исследованы термические и термомеханические свойства композитов на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ) и бора (до 59% мас.) до и после воздействия ионизирующего излучения. Введение бора в матрицу СВМПЭ повышает термическую стойкость композита: температура начала разложения увеличивается на 15–25°C, а степень кристалличности изменяется в пределах 5–12%. Стойкость композита к термоокислению возрастает при содержании бора примерно до 50% мас., после чего снижается. После облучения зафиксированы изменения в характере температурных переходов и кинетике термоокислительной деструкции, свидетельствующие о структурных модификациях в полимерной матрице.

Биоцидные комплексы хлорофилла с полисахаридами

А. В. Лобанов — 2026-06-17

В настоящей статье показана возможность образования комплексов хлорофилла с карбоксиметилцеллюлозой, хитозаном, альгинатом натрия, пектином, декстраном и инулином. Получены данные о составе и устойчивости полимерных комплексов. Комплексы хлорофилла с полисахаридами проявляют биоцидные свойства в отношении клеток золотистого стафилококка.

Солюбилизация гемина в воде с помощью водорастворимых полимеров

А. В. Лобанов — 2026-06-17

В настоящей статье исследована солюбилизация гемина в воде полимерами полиэтиленимином, полиаллиламином, поливинилпирролидоном, хлоридом полидиметилдиаллиламмония, полиэтиленгликолем, поливиниловым спиртом с образованием устойчивых комплексов. Гемин-полимерные пленки обладают антибактериальной активностью в отношении кишечной палочки.

Исследование зависимости интенсивности испарения углеводородов от давления насыщенного пара и скорости движения воздуха

А. А. Идрисова — 2026-06-17

В статье исследована интенсивность испарения углеводородов (пентан, гексан, гептан, октан) при различных скоростях воздушного потока. Проведено сравнение экспериментальных и теоретических данных, выявившее их существенные расхождения. Установлено, что при отсутствии движения воздуха интенсивность испарения линейно зависит от давления насыщенного пара, а при его наличии возрастает влияние аэродинамического фактора. Результаты могут быть использованы для уточнения методик расчёта испарения ЛВЖ. Были выведены формулы для расчета интенсивности испарения при 0 м/с и для расчета поправочного коэффициента при скорости движения воздуха до 1 м/с.

Исследование адсорбции анилина и нитробензола из водных растворов активированными углями, полученными из косточек фруктов

Н. С. Торосян — 2026-06-17

Анилин и нитробензол – опасные органические загрязнители, которые часто встречаются в сточных водах химической, фармацевтической и текстильной промышленности. Нитробензол служит основой для синтеза анилина, ключевого химического вещества, которое применяется в производстве множества синтетических материалов. На всех этапах синтеза, транспортировки и переработки этих веществ образуются сточные воды, в которых присутствуют как сами соединения, так и их смеси. В данной статье изучена адсорбционная очистка водных растворов, содержащих анилин и нитробензол, с применением измельченных косточек фруктов (абрикоса, персика и сливы), которые широко доступны в Армении, а также активированных углей, изготовленных на их основе. Полученные в работе результаты подтверждают эффективность и перспективность использования изученных растительных углеродных адсорбентов для очистки сточных вод, содержащих смеси ароматических аминов и нитросоединений. Показано, что углеродные адсорбенты, полученные из отходов сельскохозяйственного производства, обладают развитой пористой структурой и высокой адсорбционной способностью к органическим загрязнителям. Такие сорбенты экологичны и являются экономически выгодной альтернативой коммерческим активированным углям. Установлено, что активированный уголь демонстрирует значительно более высокую адсорбционную способность по сравнению с измельченными косточками. Показано, что при изучении очистки бинарной смеси анилин–нитробензол из водного раствора за процессом эффективнее следить по ВЭЖХ. Это позволит лучше и эффективнее осуществить мониторинг при аварийных ситуациях на производствах с анилин–нитробензоловой смесью. Также четко установлено, что процесс адсорбции на активированном угле и измельченных косточек сливы анилина и нитробензола из водной смеси при малых концентрациях лучше описывается моделью мономолекулярной сорбции Ленгмюра.

Равновесные и термодинамические характеристики адсорбции катионов марганца, кобальта, никеля и цинка на природном сорбенте

Л. A. Пимнева — 2026-06-17

Сорбционной способностью обладают не только синтетические ионообменники, но и природные сорбенты. Методом статической сорбции изучен механизм сорбционной активности природного сорбента (каолинита), месторождением которого является г. Кыштым Челябинской области. Для определения химического состава исследуемого сорбента применяли рентгеноструктурный анализ (РСА). Сорбционные процессы проводили при температурах 298К, 318К, 333К. Полученные изотермы сорбции были обработаны на основе моделей Ленгмюра, Фрейндлиха, Темкина и Дубинина-Радушкевича. Показано, что модель Ленгмюра хорошо описывает сорбцию исследованных ионов на основе высоких коэффициентов детерминации (0,999). С использованием констант Фрейндлиха проведено сравнение активности сорбированных ионов. По модели Темкина показано снижение теплоты сорбции частиц по мере заполнения слоя. По модели Дубинина-Радушкевича рассчитана свободная энергия адсорбции. Для объяснения механизма сорбционного процесса приведен расчет термодинамических функций ΔG⁰, ΔH⁰, ΔS⁰. Дана оценка сорбционных свойств каолинита в статических условиях по отношению к ионам тяжелых металлов: Mn²⁺, Co²⁺, Ni²⁺, Zn²⁺.

Инновационные подходы к минимизации рисков, связанных с накоплением бурового шлама. Обзор

Р. А. Исмайлова — 2026-06-17

На всех этапах жизненного цикла бурового шлама, начиная с добычи нефти и заканчивая его транспортировкой и утилизацией, происходит воздействие на окружающую среду, которое имеет значительные экологические последствия. Это воздействие включает в себя влияние на климатическую систему через выбросы, связанные с разложением бурового шлама, а также недостатки в технологиях его обработки и утилизации. Вопросы минимизации воздействия на окружающую среду требуют создания эффективного управления для снижения рисков, связанных с катастрофическим накоплением бурового шлама. В статье представлены инновационные системы, демонстрирующие возможность управления процессом бурения нефтяных скважин, и как это ни парадоксально, с привлечением бурового шлама. Рассмотрены примеры новых технологий, альтернативных традиционным способам обработки бурового шлама, позволяющих осуществить выбор эффективных направлений его утилизации: флюидной экстракции в сверхкритических и критических состояниях экстрагента, плазменной обработки, фильтрации бурового раствора.

Оценка остаточного альгицидного эффекта после соноплазменной обработки водных сред

К. П. Хазанова — 2026-06-17

В работе проведена оценка остаточной токсичности водных сред, обработанных соноплазменным разрядом, в отношении зеленых микроводорослей Scenedesmus quadricauda и Ankistrodesmus arcuatus при отсроченной инокуляции через 0,24, 48 и 168 ч после обработки. Исследование направлено на оценку длительности сохранения альгицидного эффекта в обработанной среде, а также на определение ее потенциальной экологической безопасности после соноплазменной обработки (СПО) для обоснования возможности последующего сброса обработанной воды в природные водные объекты. Острую токсичность оценивали через 72 ч после инокуляции в соответствии с методикой OECD 201, дополнительно регистрировали динамику роста культур в течение 3–7 суток. Установлено, что остаточные альгицидные свойства обработанной среды определяются режимом и кратностью СПО, а также временем, прошедшим между обработкой среды и инокуляцией тест-культур. Показано, что альгицидный эффект обработанной среды не имеет прямой зависимости от концентрации H₂O₂ и определяется не только его содержанием. Увеличение кратности обработки усиливало выраженность и продолжительность ингибирующего воздействия. Для обеспечения более длительного альгицидного эффекта необходима либо двукратная обработка на минимальном режиме, продлевающая альгицидное воздействие не менее чем до 48 ч, либо обработка на максимальном режиме, требующем больших затрат энергии, но обеспечивающем выраженный альгицидный эффект не менее чем на 48 ч при однократной обработке, и не менее чем на 168 ч при двукратной. Анализ динамики роста микроводорослей позволил выявить как устойчивое ингибирование, так и восстановление культур после первоначального подавления, что указывает на необходимость учета не только стандартной 72-часовой точки, но и динамики развития тест-культур.

Ресурсосберегающая конверсия нефтегазохимических отходов в сырье для получения тетрацена и его гомологов

Т. В. Драбкова — 2026-06-17

В условиях растущего спроса на инновационные подходы к управлению промышленными отходами нефтегазовой отрасли предлагается стратегия преобразования смолистых продуктов пиролиза в ценные химические компоненты. Основное внимание уделено утилизации дегтеобразных материалов, образующихся на Устюртском газохимическом комплексе в Каракалпакстане (СП ООО «Uz-Kor Gas Chemical»). Разработана последовательность операций фракционированной вакуумной дистилляции для выделения тетрацена – полициклического ароматического углеводорода (ПАУ) – и его гомологов (метил- и этилтетраценов). Метод обеспечивает выход целевой фракции до 7,2% мас. от исходного сырья, минимизируя экологические риски и повышая ресурсную эффективность. Полученные результаты подтверждают перспективность использования вторичного сырья для последующего синтеза амфолитных сорбентов, применяемых в очистке водных сред, что способствует устойчивому развитию региона.

Анализ эффективности применения конденсатоотводчиков в химической промышленности: проблемы выбора, методы диагностики и перспективные решения

И. Р. Хайруллин — 2026-06-17

Конденсатоотводчики (КО) являются важными элементами пароконденсатных систем промышленных предприятий, обеспечивающими отвод конденсата из паропроводов и технологического оборудования без потерь греющего пара. От эффективности их работы зависят надежность и безопасность технологических процессов, срок службы оборудования и энергоэффективность производства в целом. В условиях современных требований к ресурсосбережению и экологической безопасности проблема корректного выбора и своевременной диагностики КО приобретает актуальность. В статье представлен анализ роли КО в различных отраслях промышленности с акцентом на специфику их применения в химическом и нефтехимическом производстве, предъявляющем повышенные требования к коррозионной стойкости материалов и надежности работы в агрессивных средах. В работе рассмотрены основные типы КО, систематизированы принципы их действия. Выполнен сопоставительный анализ преимуществ и недостатков каждого типа устройств, а также рассмотрены проблемы их эксплуатации: преждевременный выход из строя, неконтролируемые потери пара, подпор конденсата, приводящий к снижению эффективности теплообмена и риску гидроударов. Результаты проведенного анализа в совокупности с расчетом потерь пара через неисправные конденсатоотводчики свидетельствуют об объективной потребности в применении комплексного подхода к их выбору как инструмента повышения энергоэффективности предприятия.

Исследование биологического действия экзогенного глутатиона на прорастание семян пшеницы методом электронной абсорбционной спектрофотометрии

Л. А. Смурова — 2026-06-17

Изучена биологическая активность экзогенного глутатиона. Показано рост-стимулирующее действие данного препарата на начальные стадии прорастания семян пшеницы. Использовался метод электронной абсорбционной спектроскопии для мониторинга выхода продуктов жизнедеятельности семян (метаболитов) в среду культивирования (дистиллированная вода) на начальной стадии замачивания. Определены спектральные характеристики образующихся метаболитов. Фиксировалась скорость накопления метаболитов в контроле и опытах с различными концентрациями глутатиона. Показан доза-зависимый эффект рост-стимулирующего действия соединения на скорость накопления метаболитов.

Влияние накопления Cd, Zn, Cu, Pb, Fe в почве и листьях березы Betula pendula Roth на их флуктуирующую асимметрию

А. С. Олькова — 2026-06-17

Вопрос выбора удобных и информативных индикаторов качества окружающей среды особенно остро стоит для городских экосистем. Цель данной работы – сравнение влияния содержания металлов в почве и их накопления в листьях на флуктуирующую асимметрию (ФА) листьев березы Betula pendula Roth. Исследование проводилось в городе Кирово-Чепецке, расположенном в средней полосе России. Город среднего масштаба и находится в подзоне южной тайги, где климат умеренно-континентальный. На разных функциональных участках отбирали пробы почвы (0–15 см) и листья березы B. pendula (n = 100). Содержание металлов Cd, Zn, Cu, Pb, Fe в почве соответствовало нормативам, кроме Zn в транспортной зоне (превышение в 2,29 раз). Накопление Cd и Pb в листьях было меньше половины условного норматива, равного для них 10 мг/кг (по А. Кабата-Пендиас). Cu и Zn аккумулировались в листьях березы выше фитотоксических уровней (2 и 33 мг/кг соответственно). Показана прямая зависимость (по Пирсону) ФА листьев B. pendula от их содержания в почве: Zn (r = 0,76) > Fe (0,66) > Cu (0,46) > Cd (0,43) > Pb (0,36). Зависимость ФА от накопления металлов в почве оказалась выше: Pb (r = 0,85) > Fe (0,80) > Cu (0,76) Zn (0,53) > Cd (0,46). Из результатов следует, что (1) накопление металлов в почве даже в пределах нормативов имеет связь с биоиндикационным показателем ФА листьев B. pendula, вероятно, за счет промывного режима; (2) влияние содержания металлов в листьях на их ФА более значительно в связи с возможностью поступления металлов как из почвы, так и из воздуха.

Программно-аппаратный комплекс для биотестирования природных водных объектов

С. О. Травин — 2026-06-17

Предложен программно-аппаратный комплекс для биотестирования с помощью подсчета числа подвижных биологических объектов (инфузорий Tetrahymena pyriformis) в поле зрения микроскопа. Видеофиксация изображения может проводиться с помощью простейших средств, в т.ч. с помощью камеры мобильного телефона. Программа для подсчета числа подвижных объектов в поле зрения микроскопа написана на языке Python и использует библиотечные функции OpenCV. Интерфейс пользователя допускает настройки по числу обрабатываемых кадров, порогу яркости и количеству пикселей размытия изображения. Программа может быть легко адаптирована к использованию совместно с самым простым оборудованием, в режиме покадровой или непрерывной съемки. Приводится сопоставление с другими известными средствами биотестирования.

Наношероховатость и микрошероховатость имплантатов: аспекты химической и биологической безопасности

Е. Л. Бурьянская — 2026-06-17

В обзоре впервые рассмотрены параметры нано- и микрошероховатости поверхности имплантируемых материалов, конструкций и устройств с точки зрения химической безопасности. Обсуждаются проблемы, возникающие при использовании материалов, химически опасных для организма (например, цитотоксичных, генотоксичных, аллергенных, тератогенных, мутагенных), и легко эродируемых текстур имплантируемых материалов с высокой шероховатостью. Указывается на риск включения элементов имплантируемых материалов в реакционно-диффузионные схемы гистогенеза / морфогенеза регенерируемой ткани или органа. Дается представление о различии цитоэлектрохимического отклика на металлические и полупроводниковые структуры имплантата. Приводятся сведения о нарушениях в процессе гистогенеза и регенерации при использовании неоптимальных технологий и протоколов обработки поверхности имплантатов, таких, в частности, как пескоструйная, абразивная обработка и некоторые типы травления (в том числе, плазменное травление). Кратко излагаются биомиметические методы повышения биосовместимости имплантатов. Особое внимание уделяется оптимизации шероховатости поверхности имплантата. Это включает как классические параметры (R_a, R_q, R_z, R_t, R_sk), так и текстурные характеристики (S_m). Также изучается влияние состава имплантата, в частности, использование биогенных и биоподобных покрытий.

Анализ перспектив синтеза и применения новых противомикробных субстанций на основе тиетанилированного урацила

А. С. Мельников — 2026-06-17

Обобщены данные синтеза новых гидразонпроизводных N¹-(2-оксопропил)-N³-(1-оксотиетанил, 1,1-диоксотиетанил)-6-метилурацила, и скрининг их противомикробной активности. Оксопропил- и гидразонпроизводные синтезировали по разработанным нами методикам, которые получены на основе реакции алкилирования исходных N³-тиетанилированных модификаций 6-метилурацила с 1,5 кратным избытком 1-хлорпропан-2-она. Реакции осуществляли в среде ацетона или ацетонитрила, в зависимости от степени окисления атома серы, в тиетановом фрагменте. Для синтезированных соединений, предварительно проводили скрининг биологической активности in silico. Кроме того, проведен анализ биологической доступности и проанализирован экономический аспект синтеза в расчёте на один грамм вещества в сравнении с запатентованным препаратом цефтриаксон. Анализ противомикробной активности in vitro, осуществляли по стандартным методикам микробиологических исследований. Выявлены новые соединения, которые проявляют противомикробную активность широкого спектра, показатели минимальной ингибирующей концентрации которой превышают значения для цефтриаксона.