Вода: химия и экология

Актуальность данного исследования заключается в минимизации антропогенного воздействия загрязненных водных сред на окружающую природную среду путем разработки и применения новых математических моделей с целью оптимизации процессов проектирования аппаратов очистки сточных вод и технологических жидкостей. Авторами получены выражения для определения эффективности сепарации эмульсий и суспензий с учетом различных механизмов осаждения, где основой информацией является гидравлическое сопротивление рабочей зоны аппарата, которые могут применяться при модернизации аппаратов. На основе анализа гидродинамических особенностей движения капель и твердых частиц в тонкослойных отстойниках и режимов их работы представлены математические модели и расчетные выражения для эффективности сепарации смесей с учетом различных механизмов переноса. Рассмотрены различные механизмы переноса дисперсной фазы в жидкостях в проточных тонкослойных отстойниках, которые применяются в водоподготовке, в очистке сточных вод и других жидкостей в химической технологии и теплоэнергетике.

Экспериментальное исследование нацелено на определение содержания экстрактивных веществ для растительного сырья Scutellaria galericulata и Scutellaria baicalensis в зависимости от морфологической части и возраста растений. Материалы и методы исследования. В качестве объекта исследования был выбран растительный материал (надземные и подземные части) представителей семейства Яснотковых (Lamiaceae), а именно Scutellaria galericulata и Scutellaria baicalensis, культивируемые на территории Астраханской области. Определение содержания экстрактивных веществ (%) было проведено методом гравиметрии согласно общей фармакопейной статье 1.5.3.0006.15. Результаты исследования. Исследования показали, что на третий и четвертый год жизни растений было отмечено максимальное содержание экстрактивных веществ. Установили, что накопление изучаемых биологически активных веществ и балластных соединений статистически значимо отличались первые три года сбора. Полученные данные позволили определить, что в период с 2021 по 2022 гг. аккумулирование экстрактивных веществ было максимальным для растительного материала Scutellaria baicalensis.

Содержание в воде органических примесей в России оценивается по показателю ООУ: вода высшей категории ООУ 5 мг/л, вода первой категории ООУ 10 мг/л. Однако органические примеси, содержащиеся в воде, разнообразны по своему строению и составу. В статье проанализированы физико–химические свойства модельных растворов различных органических соединений (аскорбиновая кислота, ацетилсалициловая кислота, глицин, лимонная кислота, цистеин) и доказано, что при одинаковой концентрации ООУ (в интервале 5 – 100 мг/л) свойства данных веществ значительно отличаются и зависят от строения (наличия определенных функциональных групп). Также в статье представлены результаты трилонометрического титрования, анализ которых показывает, что если в водном растворе присутствуют органические соединения (глутаминовая кислота, лимонная кислота, молочная кислота, салициловая кислота, сульфосалициловая кислота) с концентрацией ООУ 10 мг/л, то количество свободных несвязанных ионов меди (II), которые можно определить трилоном Б, уменьшается. Наиболее эффективно ионы меди (II) связываются с салициловой кислотой, а наименее эффективно – с молочной кислотой. Процесс комплексообразования между ионами меди (II) и различными органическими соединениями оказывает влияние и на процесс адсорбции ионов меди (II) из водных растворов различными адсорбентами. Величина адсорбции ионов меди (II) различными энтеросорбентами достигает 1,000 ммоль/г, а присутствие органических соединений в исследуемых растворах увеличивает величину адсорбции в среднем в 4,4 раза.

Постановка проблемы. В литературе отсутствуют данные по концентрационной зависимости поверхностного натяжения, адсорбции и состава поверхностного слоя исследованных растворов органических веществ.

Цель. Экспериментальные и теоретические исследования концентрационной зависимости поверхностного натяжения адсорбции и состава поверхностного слоя исследованных растворов органических веществ.

Результаты. Проведены экспериментальные исследования концентрационной зависимости поверхностного натяжения боковых двойных и трехкомпонентных растворов органических веществ. На основе полученных экспериментальных результатов исследований проведены расчеты адсорбции (N-вариант по Гугенгейму и Адаму) и содержания компонентов в поверхностном слое.

Практическая значимость. Ввиду отсутствия литературных данных по изученным системам в условиях, сравнимых с условиями исследования, представленные данные могут послужить в качестве справочной информации.