close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

299.Инновации и перспективы сервиса. Ч. III

код для вставкиСкачать
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОУ ВПО
УФИМСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ
ЭКОНОМИКИ И СЕРВИСА
ИННОВАЦИИ И ПЕРСПЕКТИВЫ СЕРВИСА
Сборник научных статей
VII Международной научно-технической конференции
8 декабря 2010 г.
Часть III
Уфа – 2010
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
УДК 338.46.001.7
ББК 65.442
И 66
Редакционная коллегия:
Солодилова Н.З. – первый проректор по науке и инновационному развитию,
заведующий кафедрой «Экономика», д-р экон. наук, профессор;
Николаева С.В. – проректор по общим вопросам, управлению и безопасности,
заведующий кафедрой «Охрана окружающей среды и рациональное
природопользование», канд. хим. наук, доцент;
Бикмухаметов И.Х. – проректор по информационным и новым
образовательным технологиям, заведующий кафедрой «Информатика и
информационно-коммуникационные технологии», канд. физ.-мат. наук,
доцент;
Бикбулатова А.А. – директор Института дизайна и национальных культур,
заведующий кафедрой «Технология и конструирование одежды», канд. техн.
наук, доцент;
Ураксеев М.А. – заведующий кафедрой «Машины, аппараты, приборы и
технологии сервиса», д-р техн. наук, профессор;
Файрузова Р.Г. – начальник службы связей с общественностью и
издательства;
Осипова Г.М. – заведующая редакционным отделом;
Габдинова Е.В. – инженер научно-исследовательского сектора –
ответственный секретарь.
И 66 Инновации и перспективы сервиса: Сборник научных статей VII
Международной научно-технической конференции, 8 декабря 2010 г. Ч. III. –
Уфа: Уфимская государственная академия экономики и сервиса, 2010. – 370 с.
ISBN 978-5-88469-454-5
Сборник научных статей предназначен для ученых, специалистов
промышленных предприятий, аспирантов и студентов.
ISBN 978-5-88469-466-8
© Уфимская государственная академия
экономики и сервиса, 2010
2
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Организационный комитет:
Председатель оргкомитета: д-р экон. наук, профессор Дегтярев А.Н.
Заместитель председателя: д-р экон. наук, профессор Солодилова Н.З.
Члены оргкомитета:
канд. хим. наук, доцент Николаева С.В.
д-р экон. наук, профессор Валиев Ш.З.
канд. физ.-мат. наук, доцент Бикмухаметов И.Х.
канд. техн. наук, доцент Бикбулатова А.А.
д-р биол. наук, профессор Усманов И. Ю.
д-р хим. наук, профессор Янборисов В.М.
д-р техн. наук, профессор Ураксеев М.А.
канд. экон. наук, профессор Хафизова Г.Б.
д-р хим. наук, профессор Зайнуллин Р.А.
канд. экон. наук, с.н.с. Хисаева А.И.
начальник НИС Шайхутдинова Г.Ф.
Секретарь:
Габдинова Е.В.
3
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
СЕКЦИЯ V
ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ,
ЭКОЛОГИЯ СЕРВИСА
УДК 547.233 + 547.269.1 + 547.436
АКМАНОВ Б.Ф., ХАЙРУЛЛИНА Р.Р., КУНАКОВА Р.В.
Уфимская государственная академия экономики и сервиса (г. Уфа)
АМИНОМЕТИЛИРОВАНИЕ МЕРКАПТАНОВ С ПОМОЩЬЮ
N,N,N,N-ТЕТРАМЕТИЛМЕТАНДИАМИНА
Циклические и ациклические соединения, молекулы которых содержат
гетероатомы S, O, N, находят применение для получения высокоэффективных
сорбентов и экстрагентов редких и благородных металлов, новых
модифицированных средств защиты растений, современных присадок к
маслам и смазкам.
Препаративным методом синтеза ациклических N-метилированных
аминов является классическая реакция аминометилирования меркаптанов по
Манниху с помощью меркаптанов и альдегидов.
В настоящей работе обсуждается эффективный способ синтеза
ациклических S,N-содержащих соединений на основе широкого ряда
меркаптанов с N,N,N,N-тетраметилметандиамином. В качестве объектов
исследования были выбраны меркаптаны: бутил-(Iа), пентил-(Iб), гептил-(Iв),
циклогексил-(Iг), 1,3-бензотиазолил-Iд) и 1,3-бензооказолилмеркаптан-(Iе).
Так, при аминометилировании N,N,N,N-тетраметилметандиамином
алифатических и ароматических меркаптанов при мольном соотношении
меркаптан: N,N,N,N-тетраметилметандиамин, равном 10:12, реакция приводит
к
селективному
образованию
ациклических
N,N-диметил-N[(алкилсульфонил)метил]аминов с выходами до 70 %.
R SH
Iа-е
+
N
N
[Sm]
-(CH3)2NH
R
N
S
IIа-е
N
R = C4H9- (а), C5H11- (б), C7H15- (в),
(г),
S
N
(д),
O
(е)
Строение синтезированных соединений II а-е доказано с помощью ЯМР
Н и С, 2D, ИК спектроскопии и данных элементного анализа.
Нами установлено, что реакция аминометилирования меркаптанов более
эффективно проходит при использовании растворителей CHCl3 и
CH3COOC2H5 под действием катализаторов на основе солей переходных и
1
13
4
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
лантанидных металлов (CuCl, CuF, SmCl3•6H2O) или с повышением
температуры до 60 ºС.
Изменение соотношения исходных реагентов в сторону увеличения
содержания N,N,N,N-тетраметилметандиамина по отношению к исходному
тиолу не привело к существенному повышению выхода целевых продуктов
(II).
Таким
образом,
аминометилирование
N,N,N,Nтетраметилметандиамином меркаптанов и дитиолов селективно приводит к
ациклическим продуктам с высокими выходами в присутствии катализаторов
CuCl, CuF, SmCl3•6H2O.
УДК 66.081.3:061.5:622(470.57-21)
АСКАРОВ Р.Т.
Башкирский государственный университет (г. Уфа)
ПОВЕДЕНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ (ТМ) В ВОДНЫХ ОБЪЕКТАХ
РАСПОЛОЖЕННЫХ В ЗОНЕ ВЛИЯНИЯ КРУПНОГО
ГОРНО-ОБОГАТИТЕЛЬНОГО КОМБИНАТА г. УЧАЛЫ
Целью работы является определение сорбционных свойств и
самоочищающей способности почвы Нияльского болота, находящейся в зоне
влияния горно-обогатительного комбината. Сформулированы следующие
задачи исследования:
 исследование
поглотительной
способности
образца
при
индивидуальном и совместном присутствии ТМ;
 исследование и оценка кинетических характеристик процесса сорбции
этого природного сорбента, свободного от загрязнения тяжелыми металлами.
Изотермы адсорбции тяжелых металлов на болотной почве из
водных растворов.
На рис. 1 приведены кинетические кривые сорбции ТМ болотной почвой
из водных растворов, из которых видно, что ТМ сорбируются в течение
первых 2 часов интенсивно, затем со временем скорость сорбции уменьшается
и через 24 часа устанавливается термодинамическое равновесие.
При проведении дальнейших экспериментов для соблюдения
одинаковых условий эксперимента было принято решение выдерживать
раствор с сорбентом 24 часа.
5
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
а, ммоль/л
0,1
0,095
0,09
0,085
0,08
0,075
0,07
0,065
0,06
0,055
0,05
0,045
0,04
0,035
0,03
0,025
0,02
0,015
0,01
0,005
0
0
10
20
30
железо
40
50
время, ч
цинк
Рис. 1. Кинетические кривые адсорбции ТМ на болотной почве
из водного раствора
Изотермы адсорбции ТМ на болотной почве из водного раствора при 24
ºC представлены на рис. 2.
Начальный участок изотерм адсорбции меди и железа из водного
раствора характеризуется резким подъемом и более плавным повышением
адсорбции при увеличении концентрации адсорбата в растворе. Выпуклые к
оси адсорбции изотермы адсорбции меди и железа свидетельствуют о более
выраженном взаимодействии этих элементов с болотной почвой.
Изотерма адсорбции цинка, в отличие от изотерм адсорбции меди
железа, имеет S-образный вид.
а, ммоль/л
3
2,5
2
1,5
1
0,5
0
0
0,05
0,1
0,15
изотерма адсорбции меди
0,2
Сравн, ммоль /л
0,25
изотерма адсорбции железа
изотерма адсорбции цинка
Рис. 2. Изотермы адсорбции ТМ на болотной почве из водной с реды
Совместная адсорбция тяжелых металлов на болотной почве из водных
растворов.
Кинетические кривые адсорбции и изотермы адсорбции меди, железа и
цинка на болотной почве из водного раствора при их совместном присутствии
(24 ºC) представлены на рис. 3 и 4 соответственно.
6
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
а, ммоль/л
0,1
0,095
0,09
0,085
0,08
0,075
0,07
0,065
0,06
0,055
0,05
0,045
0,04
0,035
0,03
0,025
0,02
0,015
0,01
0,005
0
0
10
20
30
40
50
время, ч
железо
цинк
медь
Рис. 3. Кинетические кривые адсорбции ТМ на болотной почве
из водной среды при их совместном присутствии
а, ммоль/л
3
2,5
2
1,5
1
0,5
0
-0,5
-1
-1,5
-2
-2,5
-3
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
изотерма адсорбции меди
изотерма адсорбции железа
изотерма адсорбции цинка
4
4,5
5
5,5
Сравн, ммоль/л
Рис. 4. Изотермы адсорбции ТМ на болотной почве из воды при
их совместном присутствии
Из рассмотрения изотерм видно, что адсорбция всех трех ТМ при
совместном присутствии в водном растворе заметно меньше (почти в 2 раза),
чем каждый элемент в отдельности (рис. 2). Данная закономерность
подтверждает правило вытеснения, сформулированное Фрейндлихом и
Мазиусом: компоненты в смеси адсорбируются меньше, чем каждый в
отдельности [5].
Также при Сравн=(1,5-5,5) ммоль/л адсорбция цинка плавно уменьшается,
то есть происходит обратный процесс – десорбция, цинк из болотной почвы
переходит в водный раствор.
7
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Список литературы
1. Степанова Н.Ю., Петров А.М., Латыпова В.З. // Экологическая химия.
– 2000. – № 9. – С. 38-48.
2. Зигель Х. Некоторые вопросы токсичности ионов металлов / Х Зигель,
А. Зигель. – М.: Мир, 1993.
3. Роева Н.Н., Ровинский Ф.Я. // Журнал аналитической химии. – 1996. –
Т. 51. – № 4.
4. Добровольский В.В. Глобальные циклы миграции тяжелых металлов в
биосфере. Тяжелые металлы в окружающей среде и охрана природы. Ч.1. /
В.В. Добровольский. – М.: МГУ, 1988.
5. Орлов Д.С. Химия почв: Учебник. / Д.С. Орлов. – М.: Изд-во МГУ,
1992. – 400 с.
УДК 543. 42: 504
АХМАДИЕВ Н.С., КУНАКОВА Р.В., АХМЕТОВА В.Р. *
Уфимская государственная академия экономики и сервиса (г. Уфа)
*
Институт нефтехимии и катализа РАН (г. Уфа)
ИЗВЛЕЧЕНИЕ ИОНОВ СЕРЕБРА(I) И РТУТИ(II) ИЗ АЗОТНОКИСЛЫХ
РАСТВОРОВ НОВЫМ СЕРОАЗОТСОДЕРЖАЩИМ СОРБЕНТОМ
БИС-ДИГИДРО-2Н-1,4,6-ДИТИАЗЕПИН-3-ИЛ
Комплексообразующий реагент бис-дигидро-2Н-1,4,6-дитиазепин-3-ил
со структурной формулой
синтезирован в Учреждении Российской академии наук Институте
нефтехимии и катализа РАН методом трехкомпонентной конденсации
гидразина и 1,2-этандитиола с формальдегидом при t=25 ºC в соответствии с
реакцией, представленной на схеме:
H2N-NH2
4 CH2O + 2 (CH2SH)2
S
t = 25 C
S
N
1
N
S
S
Выход реагента составил 95 %, содержание основного вещества не менее
98 %, tпл.=123-125 ºС. Структура соединения 1 идентифицирована методами
элементного анализа, ИК, ЯМР 1Н и ЯМР 13С, РСА. Его сорбционные свойства
по отношению к ионам Ag(I) и Hg(II) изучены статическим методом при
комнатной температуре.
Ранее [1] нами было установлено, что реагент полностью извлекает Ag(I)
из 0,1 М азотнокислого раствора с высокой величиной предельной
сорбционной емкости (ПССЕAg = 34,8 ммоль/г). Данная емкость превышает
8
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
предельную
сорбционную
емкость
по
Ag(I)
эффективного
комплексообразующего гетероцепного сорбента, содержащего тиоэфирные и
вторичные аминогруппы (29-30 ммоль/г) [2].
Изучение статической сорбционной емкости сорбента по отношению к
ионам серебра(I) из азотнокислых растворов проводили в темноте. Для
определения оптимальных условий сорбции Ag(I) исследована зависимость
сорбционной емкости сорбента от исходной концентрации азотной кислоты в
растворе (рис. 1). Установлено, что извлечение серебра(I) остается постоянной
(ЕAg = 4,2 ммоль/г) с увеличением кислотности водной фазы от 0 до 3 моль/л
НNO3. При этом последующие увеличение концентрации азотной кислоты
ведет к снижению сорбционной емкости, что, вероятно, связано с частичной
деструкцией сорбента.
4,5
Е,
4
ммоль/г
3,5
3
2,5
2
1,5
1
0,5
0
0
1
2
3
4
5
6
СHNO3, моль/л
Рис. 1. Зависимость сорбционной емкости сорбента по серебру от концентрации
НNO3 при исходной концентрации АgNO3 0,025 моль/л и т:ж = 1:200
Изотерма сорбции Ag(I) из раствора 3 моль/л НNO3 характеризуется
выпуклой формой (рис. 2), что свидетельствует о высоком сорбционном
сродстве реагента к Ag(I), а высокое значение предельной сорбционной
емкости ПЕAg = 12,05 ммоль/г – о высокой эффективности реагента к Ag(I).
9
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
14
ЕAg,
ммоль/г12
10
8
6
4
2
0
0
0,005
0,01
0,015
0,02 0,025
CAg, моль/л
Рис. 2. Изотерма сорбции серебра(I) из растворов 3 моль/л НNO3
В таблице представлены результаты полученные
насыщения сорбента из раствора 0,1 моль/л НNO3.
при
условие
Таблица
Сорбция серебра(I) из растворов 0,1 моль/л НNO3
№
1
2
С0Ag,
M
т:ж
0,0050 1:200
0,5
1:100
τ, ч
Цвет сорбата
R, %
К d,
см3/г
ЕAg,
ммоль/г
24
72
желтый
черный
100,0
69,72
∞
28,9
1,00
34,8
Цвет сорбата в процессе сорбции из концентрированного раствора Ag(I)
изменяется от ярко-желтого до коричневого и затем черного, это
свидетельствует о сложном многостадийном взаимодействии реагента с Ag(I).
Очистка промышленных сточных вод от токсичных органических и
неорганических соединений ртути является актуальной задачей. В связи с этим
исследованы некоторые закономерности сорбции ртути (II) из азотнокислых
растворов (0,01 и 0,1 моль/л НNO3), в которых ртуть находится в форме
катионов Hg2+ и Hg(OH)+, а также из ацетатных растворов с постоянной
ионной силой 0,1 моль/л (СН3СООН и СН3СООNa).
Представленная на рис. 3 изотерма сорбции Hg(II) при исходной
кислотности водной фазы 0,1 моль/л НNO3 имеет выпуклую форму, что
свидетельствует об очень высоком сорбционном сродстве и эффективности
реагента по отношению к ионам Hg(II).
10
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
20
Еравн. 18
(Нg), 16
ммоль/г
14
12
10
8
6
4
2
0
0 0,0020,0040,0060,008 0,01 0,0120,014
Сравн. (Нg), моль/л
Рис. 3. Изотерма сорбции ртути (II) из растворов 0,1 моль/л НNO3
Величина предельной сорбционной емкости реагента по Hg(II)
составляет 18 ммоль/г, что соответствует отношению ПЕHg: ЭS = 1:3 и
позволяет предположить, что конечным продуктом сорбции является сульфид
ртути (II) HgS.
Известно, что в промышленных сточных водах присутствуют ионы,
образующие устойчивые комплексные соединения со ртутью(II), например,
хлорид-ионы.
5
Е, ммоль/г
4
3
2
1
0
1
2
3
4
5
рН6
Рис. 4. Зависимость сорбционной емкости реагента по ртути (II) от рН
исходного ацетатного буферного раствора при ионной силе 0 ,1 моль/л,
концентрации ртути (II) 0,0051 моль/л, т : ж = 1: 800
Поэтому исследована зависимость сорбции Hg(II) от рН исходного
раствора при постоянной ионной силе в присутствии ацетат-ионов (0.1 моль/л
ацетатные буферные растворы) (рис. 4). В данных растворах основными
формами ртути являются устойчивые комплексы HgCH3COO+ и Hg(CH3COO)2.
Установлено, что из ацетатных растворов с низкой концентрацией Hg(II) в
11
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
исследованном интервале рН 2-4 реагент эффективно сорбирует Hg(II). При
этом эффективность извлечения Hg(II) уменьшается с увеличением значений
рН раствора, вследствие значительного возрастания концентрации ацетатионов, образующих достаточно прочные анионные комплексы с ртутью(II)
(Hg(CH3COO)3- и Hg(CH3COO)42-) [3].
Список литературы
1. Ахмадиев Н.С. Научное и экологическое обеспечение современных
технологий: Материалы VII Республиканской конференции молодых ученых /
Н.С. Ахмадиев, Н.Н. Мурзакова. – Уфа: УГАЭС, 2010. – С. 153.
2. Муринов Ю.И. Экстракция металлов S,N-органическими
соединениями / Ю.И. Муринов, В.Н. Майстренко, Н.Г. Афзалетдинова. – М.:
Наука, 1993. – 192 с.
3. Анпилогова Г.Р. Техническая химия. От теории к практике,
посвященной 25-летию со дня основания Института технической химии УрО
РАН: Сборник статей II международной конференции / Г.Р. Анпилогова,
Н.С. Ахмадиев, Г.Р. Надыргулова. – Пермь, 2010. – С. 34-37.
УДК 541 (183.14+64+49)
БАБАЕВ М.С., КОЛЕСОВ С.В., МУДАРИСОВА Р.Х.
Институт органической химии РАН (г. Уфа)
ФИЗИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ НАНОЧАСТИЦЫ НА ОСНОВЕ
СИСТЕМЫ СОПОЛИМЕР N,N-ДИАЛЛИЛ-N,N-ДИМЕТИЛАММОНИЙ
ХЛОРИДА С ДИОКСИДОМ СЕРЫ – ЦЕФАЗОЛИН – ДОДЕЦИЛСУЛЬФАТ
НАТРИЯ
Введение. Особый интерес в химии полиэлектролитных комплексов
представляет получение самоорганизующихся макромолекулярных систем
мицеллярного типа, которые обладают рядом ценных свойств и значительным
потенциалом практического использования [1]. Роль таких комплексов в
прикладном плане определяется их способностью: а) служить «резервуаром»
для различных веществ, в том числе и лекарственных препаратов; б)
солюбилизировать различные органические соединения и влиять на их
физические и химические свойства; в) быть биологически-активными
модельными системами в исследовании процессов фагоцитоза и эндоцитоза.
Комплексы
полиэлектролитов
с
противоположно
заряженными
мицеллообразующими
поверхностно-ативными
веществами
(ПАВ)
самопроизвольно образуются при смещении водных растворов компонентов.
Цель работы. Получение наноразмерных мицеллярных систем на основе
комплекса сополимер N,N-диаллил-N,N-диметиламмоний хлорида с
диоксидом серы – цефазолин и додецилсульфата натрия, а также изучение их
характеристик и некоторых физико-химических свойств.
12
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Объекты и методы исследования. В качестве объектов исследования
были использованы полиэлектролитные комплексы (ПЭК), образованные
катионным полиэлектролитом N,N-диаллил-N,N-диметиламмонийхлоридом
(ДМДААХ) и анионным мицеллобразователем ДСNa, и ПЭК, синтезированные
на основе сополимера ДМДААХ с диоксидом серы (ПДМДААХ-SO2) с
антибиотиком цефазолином (ЦФЗ) и ДСNa.
Водорастворимый сополимер ПДМДААХ-SO2 представляет большой
интерес как функциональный материал, обладающий высоким потенциалом
использования в различных областях, в том числе и в медицине, как основы
для создания наночастиц и наносистем для доставки лекарственных средств и
пролонгации их действия [2]. Наиболее распространенный способ получения
фармаконсодержащих микрочастиц – это постадийная адсорбция ими
лекарственных соединений. Однако наиболее удобным и надежным способом
включения лекарственного вещества в наночастицы представляется их
предварительное комплексообразование с полимерной матрицей. Цефазолин
является цефалоспориновым антибиотиком I поколения, его включение в
сферическую везикулу представляет интерес как способ создания нового
класса лекарственных препаратов.
Растворы комплексов ДМДААХ − ДСNa получали, добавляя по каплям
раствор ДСNa с различными концентрациями к растворам ДМДААХ. Реакция
между ПДМДААХ и ДCNa заключается в образовании солевых связей между
четвертичным атомом азота, содержащимся в каждом звене поликатиона, и
сульфогруппой ДCNa по следующей схеме [3]:
x NaCl
x NaOSO3C12H25 +
H3C
CH3
H3C
Cl
N
N
N
CH3
x
OSO3C12H25
n
CH3
H3C
n-x
Cl
Комплексы ПДМДААХ-SO2− ДСNa – ЦФЗ получали из предварительно
приготовленного водного раствора комплекса ПДМДААХ-SO2 – ЦФЗ с
последующим добавлением по каплям раствора ДСNa с известной
концентрацией.
Методом анализа спектра мутности определяли средневесовые радиусы
и размеры частиц дисперсной фазы полиэлектролитных систем. Для оценки
размеров частиц комплекса ДМДААХ – ДСNa использовали 4 метода:
фотоэлектрокалориметр (ФЭК), УФ-спектрометр, метод динамического
рассеяния лазерного света и метод атомно-силовой микроскопии. Комплекс
ПДМДААХ – ЦФЗ исследовали методами ИК- и УФ-спектроскопии.
Результаты и обсуждения. В работе были получены полимерколлоидные частицы на основе ДМДААХ и ДСNa. Размеры и количество
частиц, определенные методом анализа спектра мутности, указаны в табл. 1.
13
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Как видно из представленных данных для исследуемых концентраций
ДМДААХ и ДСNa имеет место образование наноразмерных коллоидных
частиц.
Таблица 1
Размеры и число полимер-коллоидных частиц ДМДААХ – ДСNa
Z=0,2
Z=0,4
VДДС
СДДNa/СДМ ДААХ/CЦФЗ VДДС
r (нм) N·102
r(нм)
N·102
(мл)
(мл)
1,1·10-2/0,03
2,93
385
1,39
5,88
409
1,61
1,1·10-2/8,11·10-3
10,85
409
0,775
21,74
397
1,48
0,045/0,03
12
292
4,24
24
456
2,22
0,045/8,11·10-3
44,38
455
3,47
88,8
397
1,25
где  
С ДCNa

VДCNa
− исходное соотношение компонентов.
С ДМДААХ VДМДААХ
Способность полиэлектролитов связывать различные органические
вещества лежит в основе использования комплексов как наноразмерных
контейнеров для целенаправленной доставки лекарственного вещества к
клеткам органов-мишеней. Поликатион ПДМДААХ-SO2 – подобный носитель
для закрепления лекарственных препаратов, в том числе цефазолина. В работе
получены комплексы ПДМДААХ – ЦФЗ, о формировании которых
свидетельствует рост интенсивности сигнала и сдвиг максимума поглощения
ЦФЗ. Состав комплекса по методу мольных отношений (ММО) 1:1, т.е. при
образовании комплекса на одно элементарное звено ПДМДААХ-SO2
приходится одна молекула антибиотика. Значения величин констант
устойчивости комплексов ПДМДААХ-SO2 – ЦФЗ и ПДМДААХ – ДСNa,
определённых данным методом, равны 4,4*103 и 1,8*102 л/моль,
соответственно. Большее значение константы устойчивости системы
сополимера с антибиотиком обеспечивают необходимой прочностью связи для
сохранения целостности комплекса после добавления в раствор ПАВ.
В таблице 2 представлены результаты определения средневесовых
радиусов частиц дисперсной фазы ПДМДААХ-SO2 − ДСNa – ЦФЗ. Как видно
из данных таблицы, в выбранном интервале z ПЭК представляют собой
частицы с размерами одного порядка независимо от соотношения
компонентов системы. Причем размер полученных частиц значительно
больше, чем размер частиц ДМДААХ – ДСNa (см. табл. 1).
14
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 2
Средневесовые радиусы частиц дисперсной фазы в системе
ЦФЗ-ПДМДААХ-SO2 − ДДNa
Z=[ПАВ]:[ПЭ]
0,2
0,4
0,6
0,8
R, нм *
551
549
612
697
R, нм **
696
763
895
905
*,** [ДДNa] =3·10 -2моль/л;
[ДМДААХ-SO2] − ЦФЗ: * 1,1·10-2моль/л; ** 2,25·10-2моль/л
Одним из важнейших требований, предъявляемых к наноразмерным
частицам, является их агрегативная устойчивость в течение длительного
времени. Агрегативная устойчивость оценена по изменению размеров частиц
при выдержке ПЭК в течение 280 часов. Из полученных данных следует, что в
изучаемых системах агрегация в указанном диапазоне времени отсутствует.
Размер образующихся везикул практически не зависит от z, присутствия
электролита и концентрации комплекса ДМДААХ-SO2 – ЦФЗ. Агрегативная
устойчивость сохраняется также при разбавлении исходных растворов,
варьировании температуры и изменению pH-среды.
Таким образом, получение физиологически активных наночастиц
возможно предварительным модифицированием лекарственными веществами
полимеров.
Список литературы
1. Литманович Е.А. Создание и изучение макромолекул и
макромолекулярных структур новых поколений: Тез. докл. Малый
полимерный конгресс / Е.А. Литманович. – М., 2005. – С. 20.
2. Хохлов А.Р. Успехи физических наук / А.Р. Хохлов,
Е.Е. Дормидонтова. – 1997. – Т. 167. – № 2. – С. 113.
3. Касаикин В.А., Литманович Е.А., Зезин А.Б., Кабанов В.А. Доклады
Академии Наук. – 1999. – Т. 367. – № 3. – С. 359-362.
УДК 665.753.2
БЕЛЯКОВ В.М.
Уфимский государственный нефтяной технический университет (г. Уфа)
СНИЖЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ В
РЕАКТИВНЫХ ТОПЛИВАХ С ПОСЛЕДУЮЩИМ ДЕАЛКИЛИРОВАНИЕМ
Современная авиация в основном оснащена воздушно-реактивными
двигателями (ВРД). В этих двигателях топливо в камеру сгорания подается
непрерывно, и вследствие этого процесс горения протекает постоянно. Лишь
15
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
для запуска двигателя используют постороннее зажигание. Также непрерывно
поступает в камеру сгорания ВРД и воздух (требуемый для сжигания топлива),
предварительно сжатый и нагретый в компрессоре. Газообразные продукты
сгорания из камеры сгорания поступают в турбину, где часть тепловой
энергии превращается в механическую работу вращения колеса турбины, от
вала которого приводится в движение ротор компрессора, а также топливный
и масляный насосы. После турбины продукты сгорания топлива в виде
газового потока проходят реактивное сопло и, расширяясь в нем, создают
реактивную силу тяги, с помощью которой и осуществляется полет самолета.
Основные свойства реактивных топлив:
- хорошая испаряемость для обеспечения полноты сгорания;
- высокие полнота и теплота сгорания, предопределяющие дальность
полета самолета;
- хорошие прокачиваемость и низкотемпературные свойства для
обеспечения подачи топлива в камеру сгорания;
- низкая склонность к образованию отложений, характеризуемая
высокой химической и термоокислительной стабильностью;
- хорошая совместимость с материалами: низкие противокоррозионные
свойства по отношению к металлам и отсутствие воздействия на резиновые
технические изделия;
- хорошие противоизносные свойства, обуславливающие небольшое
изнашивание деталей топливной аппаратуры;
- антистатические свойства, препятствующие накоплению зарядов
статического электричества, что обеспечивает пожаробезопасность при
заправке летательных аппаратов.
С понижением полноты сгорания топлива склонность его к
нагарообразованию в двигателе возрастает. Нагар отлагается на сопле
форсунки, на стенках камеры сгорания, на лопатках турбины.
Нагарообразование в двигателе крайне нежелательно. Отложения нагара на
форсунках изменяют форму струи распыливаемого топлива, вследствие чего
ухудшаются условия его распыливания и испарения, а также нарушается
распределение температур вдоль пространства сгорания. Нагарообразование
на лопатках турбины вызывает их децентрирование и выход из строя. Частицы
нагара, отделяясь от стенок камеры сгорания и, попадая вместе с газами на
лопатки турбины, вызывают их эрозию.
Наличие в пламени сажистых частиц (продуктов неполного сгорания
топлива) вызывает его свечение, что связанно с излучением тепла пламенем,
приводящим к повышению температуры стенок камеры сгорания, их местному
короблению и прогару.
Показателями, характеризующими горение реактивных топлив,
являются высота некоптящего пламени и люминометрическое число. Кроме
того, склонность реактивных топлив к нагарообразованию в двигателе и
свечению пламени оценивают по содержанию в них ароматических
углеводородов [1].
16
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Основным сырьем для производства массовых реактивных топлив
является среднедистиллятная фракция нефти, выкипающая в пределах
температур 140-280 °С. Отечественными стандартами предусматривается
возможность производства реактивных топлив четырех марок для дозвуковой
авиации (Т-1, ТС-1, Т-2 и РТ) и двух  для сверхзвуковых самолетов: Т-6, Т8В (таблица).
Таблица
Требования к качеству реактивных топлив
(ГОСТ 10227 и ГОСТ 12308) [2]
Показатель
Плотность при 20 °С, кг/м 3 , не менее
Фракционный состав, температура, °С:
Начало кипения, не выше
Начало кипения, не ниже
10 %, не выше
50 %, не выше
90 %, не выше
98 %, не выше
Вязкость кинематическая, мм 2 /с:
при 20 °С, не менее
при -40 °С, не более
Теплота сгорания низшая, кДж/кг, не
менее
Высота некоптящего пламени, мм, не
менее
Кислотность, мг КОН/100 мл, не более
Температура начала кристаллизации,
°С, не выше
Йодное число, г I 2 /100 мл, не более
Содержание:
аренов, %, не более
фактических смол, мг/100 мл, не более
общей серы, %, не более
Люминометрическое число, не менее
Температура вспышки в закрытом
тигле, °С, не менее
ТС – 1
780
РТ
775
Т–6
840
Т – 8В
800
150
165
195
230
250
155
135
175
225
270
280
195
220
255
290
315
165
185
280
1,25
8
43 100
1,25
16
43 100
4,5
60
42 900
>1,5
16
42 900
25
25
20
20
0,7
-60
0,7
-55
0,1
-60
-50
3,5
0,5
0,8
0,9
22
3
0,2
55
28
22
4
0,1
55
28
10
4
0,05
45
62
22
4
0,1
45
45
Содержание ароматических углеводородов в реактивных топливах для
обеспечения их высокой термической стабильности и минимизации
нагарообразования, как видно из таблицы, должно быть снижено с 22 до 10 %
(масс.). Отмеченные высокие требования к качеству реактивных топлив могут
быть обеспечены при использовании гидрогенизационных методов, однако
17
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
гидрирование аренов, гидроочистка от гомологов тиофена проводится с
использованием дорогостоящих катализаторов на основе благородных
металлов, под высоким давлением, при большом расходе водорода.
В качестве альтернативы гидрогенизационным методам могут быть
успешно использованы экстракционные процессы снижения содержания
аренов и гетероатомных соединений в реактивных топливах. Растворителями
для экстракционной очистки могут служить ацетон и ацетонитрил. Эти
растворители менее селективны, чем сульфолан, N-формилморфолин и другие
сравнительно высококипящие экстрагенты аренов С 6 -С 8 . Однако важное
преимущество ацетона – отсутствие азеотропов с компонентами сырья, что
позволяет легко регенерировать его ректификацией. Ацетонитрил также не
дает азеотропных смесей с аренами керосиновой фракции, но образует
гетероазеотропы с насыщенными углеводородами С 9 -С 10 , вследствие чего
также возможна регенерация ректификацией с последующей сепарацией
гетероазеотропных смесей при охлаждении. Для повышения селективности
растворителей к ним необходимо добавлять воду и проводить экстракцию в
присутствии неполярного растворителя – пентана. Пентан ограниченно
растворим в водном ацетоне и ацетонитриле, концентрируется в рафинатной
фазе и способствует переходу в нее насыщенных углеводородов сырья, в то
время как полярный растворитель образует π-комплексы с аренами,
переходящими в экстрактную фазу. В результате при экстракции в
присутствии пентана коэффициенты разделения углеводородов увеличиваются
в 1,5-2 раза [3].
Таким образом, экстракция ароматических углеводородов из средних
дистиллятов низкокипящими селективными растворителями и пентаном
позволяет получать экологически чистые реактивные топлива, а также
высококонцентрированные ароматические экстракты при сравнительно
невысоких соотношениях растворителей и сырья (ацетон с 20 % масс. воды и
пентан при массовых соотношениях к сырью 3:1 и 0,5:1 соответственно, при
температуре 25 °С). Причем при экстракции ароматических углеводородов из
фракции реактивного топлива еще более эффективно удаляются
сераорганические соединения: степень их извлечения – 88,3 % (масс.). По
содержанию серы полученный рафинат соответствует реактивному топливу
ТС-1 без гидроочистки, по высоте некоптящего пламени (30 мм) – как ТС-1,
так и Jet А-1. Удовлетворяет он и остальным требованиям к реактивному
топливу ТС-1 – по кинематической вязкости, плотности, фракционному
составу, температуре вспышке в закрытом тигле (34 °С), температуре начала
кристаллизации (ниже – 67 °С) [4].
Выделенный ароматический экстракт целесообразно подвергнуть
процессу деалкилирования. Реакция деалкилирования метилнафталинов в
присутствии тетралина протекает по радикально-цепному механизму, в
котором главную роль играет атом водорода, непосредственно участвующий в
отщеплении метильной группы.
Тетралин преимущественно дегидрируется с сохранением углеродного
18
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
скелета. Такое направление превращений тетралина объясняется
возможностью образования резонансно-стабилизированного радикала типа
бензильного, что делает энергетически более выгодным разрыв С-Н связи. На
основании этого можно сделать вывод о мономолекулярном механизме
дегидрирования тетралина. Существуют сведения о подобном поведении
этилбензола при дегидрировании [5], что также не противоречит
вышеизложенному. Таким образом, реакция дегидрирования тетралина по
мономолекулярному механизму является источником атомарного водорода.
При деалкилировании в присутствии тетралина образование нафталина,
все более широко использующегося, происходит как в результате отщепления
метильной группы метилнафталина, так и за счет дегидрирования тетралина.
Если эти две реакции протекают независимо, то содержание нафталина в
продуктах реакции будет равно сумме долей нафталина, образовавшегося по
каждой из реакций. Однако экспериментальные данные показали [6], что с
увеличением содержания тетралина в сырье выход нафталина увеличивается
по сравнению с ожидаемым аддитивным значением. Максимальный выход
нафталина наблюдается при содержании тетралина в сырье – 50 % масс.
Экспериментальные результаты деалкилирования в присутствии
метилпроизводных тетралина показали, что метилтетралины оказывают
аналогичное влияние на реакции деалкилирования метилнафталинов.
Метилтетралины, замещенные в ароматическое кольцо, также легко
отщепляют водород, превращаясь при этом в соответствующие
метилнафталины, что способствует протеканию реакции деалкилирования.
Отметим, что прирост выхода нафталина в случае добавки метилтетралинов
более высокий, чем в случае чистого тетралина. Это позволит повысить
селективность процесса донорного деалкилирования в целом в случае
использования метилтетралиновых добавок.
Список литературы
1. Топлива, смазочные материалы, технические жидкости. Ассортимент
и применение: Справочник / Под ред. В.М. Школьникова. – М.: Техинформ,
1999. – 596 с.
2. Ахметов С.А. Экологическая химмотология топлив и масел /
С.А. Ахметов. – Уфа: УГНТУ, 2008. – 150 с.
3. Нефтепереработка и нефтехимия: Науч.-инф. сб., 2003. – № 11. –
С. 26-29.
4. Химия и технология топлив и масел: Науч.-инф. сб. – 1999. – № 5. –
С. 3-7.
5. Brouwer L., Muller-Markgraf W., Troe J. Ber. Bunsenges. Phys. Chem,
1983, b. 87, № 11, s. 1031-1036.
19
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
УДК 543.552.054.1
БИКМЕЕВ Д. М., СИДЕЛЬНИКОВ А.В., КУДАШЕВА Ф.Х.,
МАЙСТРЕНКО В.Н.
Башкирский государственный университет (г. Уфа)
УГОЛЬНО-ПАСТОВЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ В ЗАДАЧАХ
ИДЕНТИФИКАЦИИ МОТОРНЫХ МАСЕЛ
Моторное масло при использовании по назначению в технически
исправном двигателе внутреннего сгорания постепенно «стареет». В
результате масло утрачивает свою работоспособность и обуславливает
повышение интенсивности изнашивания рабочих поверхностей деталей. В
связи с этим одной из актуальных проблем при эксплуатации моторных масел
является своевременный контроль качества моторных масел, а также
установление фальсификатов.
Особый интерес представляют вольтамперометрические системы типа
«электронный язык», в которых, как правило, применяется меньшее
количество сенсоров, либо в качестве информационного параметра
используется вся вольтамперограмма, а не только максимальное значение
тока.
Исследованы угольно-пастовые электроды (УПЭ), в которых в качестве
связующего используется сам аналит – моторное масло, природа которого
влияет на накопление, концентрирование и восстановление электрохимически
активных маркеров на поверхности УПЭ (рис. 1).
Ионы тяжелых металлов могут представлять интерес как маркеры,
способные специфически взаимодействовать со сложными смесями на
органической основе, с целью идентификации последних с применением
вольтамперометрии и хемометрических методов обработки многомерных
данных.
Определены рабочие условия снятия вольтамперограмм восстановления
маркеров, и проведено МГК-моделирование данных, полученных в течение
трех экспериментальных дней, с целью определения сходимости и
воспроизводимости получаемых аналитических сигналов. Установлена
стабильность получаемых сигналов во времени, откуда следует, что
исследуемые угольно-пастовые электроды можно использовать в качестве
чувствительных единиц в мультисенсорных системах для идентификации
растворов сложной природы.
Составлены трехэлектродные образы (рис. 2), содержащие отклики трех
маркеров одновременно, которые можно использовать как основу для
установления схожести и отличия между исследуемыми сложными
многокомпонентными смесями.
Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РФФИ-Поволжье
«09-03-00810-а».
20
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 1. Конструкция угольно-пастового электрода и трехэлектродная схема:
1 – токосъемник; 2 – угольная паста; 3 – изолирующая оболочка;
I – вспомогательный электрод (платиновая пластинка); II – рабочий электрод
(УПЭ); III – электрод сравнения (хлоридсеребряный)
15
CuSO4
ГК2 (12%)
Cd(NO3)2
10
5
ГК1 (77%)
0
-40
-30
-20
-10
0
10
20
30
-5
-10
Pb(NO3)2
-15
Рис. 2. График счетов МГК-моделирования всего массива вольтамперограмм
восстановления маркеров на УПЭ в течение трех дней –
трехэлектродный образ моторного масла
Список литратуры
1. Сидельников А.В., Зильберг Р.А., Кудашева Ф.Х., Майстренко В.Н.,
Юнусова Г.Ф., Сапельникова С.В. // Журн. аналит. химии. – 2008. – Т. 63. –
№ 10. – С. 1072-1078.
2. Сидельников А.В., Зильберг Р.А., Юнусова Г.Ф., Кудашева Ф.Х.,
21
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Майстренко В.Н. // Вестник Башкирск. ун-та. – 2008. – Т. 13. – № 3. – С. 487491.
3. Сидельников А.В., Зильберг Р.А., Бикмеев Д.М., Майстренко В.Н.,
Кудашева Ф. Х. // Баш. хим. ж. – 2009. – Т. 16. – № 1. – С. 109-111.
4. Сидельников А.В., Майстренко В.Н., Кудашева Ф.Х., Бикмеев Д.М. //
Вестник Башкирск. ун-та. – 2009. – Т. 14. – № 4. – C. 1343-1347.
5. Будников Г.К. Модифицированные электроды для вольтамперометрии
в химии, биологии и медицине / Г.К. Будников, Г.А. Евтюгин,
В.Н. Майстренко. – М.: БИНОМ. Лаборатория зна
– 425 с.
6. Власов Ю.Г., Легин А.В., Рудницкая А.М. // Усп. хим. – 2006. – Т. 75.
– № 2. С. – 141-150.
7. Родионова О.Е., Померанцев А.Л. // Усп. хим. – 2006. – Т. 75. – № 4. –
302-317.
УДК 547.87 + 547.551 + 542.97
ВАСИЛЬЕВА И.В., РАХИМОВА Е.Б., АХМЕТОВА В.Р., ИБРАГИМОВ А.Г.,
ДЖЕМИЛЕВ У.М.
Институт нефтехимии и катализа РАН (г. Уфа)
ЦИКЛОТИОМЕТИЛИРОВАНИЕ ФЕНИЛЕНДИАМИНОВ И
АМИНОФЕНОЛОВ С ПОМОЩЬЮ N-МЕТИЛ-1,3,5-ДИТИАЗИНАНА
N,-S-содержащие
гетероциклы,
включая
1,3,5-дитиазинаны,
представляют интерес в качестве антибактериальных и противовирусных
препаратов, а также высокоэффективных сорбентов и селективных
комплексообразователей благородных и драгоценных металлов.
Традиционным методом синтеза N-замещенных 1,3,5-дитиазинанов
является циклотиометилирование первичных аминов с помощью СН2О и Н2S.
В последние годы указанная реакция широко изучена на примере
алифатических [1] и ароматических [2] аминов различной структуры. Однако,
недостаток приведенного выше метода связан с необходимостью применения
газообразного Н2S и водного раствора СН2О.
С целью разработки эффективного метода синтеза N-замещенных 1,3,5дитиазинанов нами впервые изучена каталитическая реакция изомерных
фенилендиаминов и аминофенолов с N-метил-1,3,5-дитиазинаном, выбранным
в качестве синтетического эквивалента СН2О и Н2S.
Установлено, что о-фенилендиамин взаимодействует с эквимольным
количеством N-метил-1,3,5-дитиазинана под действием 5 мол. %
Sm(NO3)3.6Н2О (20 °С, 3 ч, хлороформ) с селективным образованием 4,5,8,9тетрагидро-1,3,5,8-бензодитиадиазепинина (1) с выходом 75 %. пфенилендиамин под действием катализатора SmCl3.6Н2О (60 °С, 3 ч, ДМФА)
вступает в реакцию с N-метил-1,3,5-дитиазинаном по одной NH2-группе с
образованием 4-(1,3,5-дитиазинан-5-ил)фениламина (2) с выходом 70 %.
22
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Изомерные о- и п-аминофенолы в присутствии SmCl3.6Н2О (60 °С, 3 ч, ДМФА)
реагируют с N-метил-1,3,5-дитиазинаном с образованием 2- и 4-(1,3,5дитиазинан-5-ил)фенолов (3,4) с выходами 72 и 91 %, соответственно. В
отсутствие катализатора выходы (3,4) не превышают 10 %.
H
N
NH 2
S
S
N
H
1 (75%)
[Sm], 3h,
20oC,
H2N
S
NH 2
S
NH2
H3C N
CHCI3
H2N
S
[Sm], 3h,
60oC,
N
S
DMFA
2 (70%)
OH
HO
NH 2
OH
NH2
[Sm], 3h, 60oC, DMFA
S
S
N
HO
N
S
S
3 (72%)
4 (91%)
Авторами показано, что каталитическое трансаминирование N-метил1,3,5-дитиазинана с помощью фенилендиаминов и аминофенолов является
эффективным методом синтеза N-замещенных 1,3,5-дитиазинанов.
Список литературы
1. V.R. Akhmetova, R.A. Vagapov, G.R. Nadyrgulova, T.V. Tyumkina, Z.A.
Starikova, M.Yu. Antipin, R.V. Kunakova, U.M. Dzhemilev // Tetrahedron. – 2007.
– № 63. – P. 11702-11709.
2. V.R. Akhmetova, G.N. Nadyrgulova, Z.T. Niatschina, R.R. Khairullina,
Z.A. Starikova, A.O. Borisova, M.Y. Antipin, R.V. Kunakova, U.M. Dzhemilev //
Heterocycles. – 2009. – № 78. – P. 45-57.
УДК 547.526+591.147
ВАХИТОВА З.Р., АФОНЬКИНА С.Р., ОДИНОКОВ В.Н.
Институт нефтехимии и катализа РАН (г. Уфа)
СИНТЕЗ ТРИФТОРМЕТИЛСОДЕРЖАЩЕГО ПРОИЗВОДНОГО
7,8α-ДИГИДРОПОНАСТЕРОНА А
Нами
изучено
трифторметилирование
диацетонида
7,8αдигидропонастерона А (3), полученного в 2 стадии из диацетонида 20гидроксиэкдизона (1). Дегидратация последнего, как описано ранее [1],
привела к смеси диацетонидов 24,25- и 25,26-ангидро-20-гидроксиэкдизонов
(2). Каталитическое гидрирование в щелочных условиях по методу [2] смеси
соединений (2) привело к продукту гидрирования двойных связей как в кольце
В, так и в боковой цепи с получением требуемого для трифторметилирования
соединения (3).
23
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Взаимодействие соединения (3) даже с 3-х кратным избытком реагента
CF3SiMe3, катализированного тетрабутиламмонийфторидом, привело к
силилированию
С14-гидроксильной
группы
и
образованию
С 14триметилсилилового эфира (4). После выделения эфир (4) был вновь введен в
реакцию трифторметилирования и был получен целевой продукт
трифторметилирования 6-кетогруппы – соединение (5).
Таким образом, путем каталитического гидрирования (Pd/C) в щелочной
среде (MeONa/MeOH) смеси алкенов 2 и последующего двухстадийного
взаимодействия с реагентом трифторметилирования (CF3SiMe3 /Bu4 N+F-)
синтезирован трифторметилсодержащий аналог 7,8α-дигидропонастерона А.
O
O
O
O
O
[5]
H
O
H
1
O
H
OH
H
O
H
OH
O
H
O
OSiMe3
H
H2 / Pd-C
H
O
H
MeONa / MeOH
O
H
O
2
O
3
O
O
H
H
O
H
O
H
O
CF3SiMe3 / Bu4N+FOH
O
O
H
CF3SiMe3 / Bu4N+F-
H
O
H
OSiMe3
O
H
O
4
OSiMe3
F3C OSiMe3
5
Список литературы
1. Одиноков В.Н., Савченко Р.Г., Афонькина С.Р., Халилов Л.М. //
Журнал органической химии. – 2005. – 41. – № 3. – С. 387-395.
2. Савченко Р.Г., Уразаева Я.Р., Шафиков Р.В., Одиноков В.Н. // Журнал
органической химии. – 2010. – 45. – № 1. – С. 147-149.
УДК 547.597.598.2
ВЫДРИНА В.А., ЯКОВЛЕВА М.П., ГАЛКИНА Ю.А., ИШМУРАТОВ Г.Ю.
Институт органической химии РАН (г. Уфа)
СЕМИЧЛЕННЫЕ ЛАКТОНЫ ИЗ S-(+)-КАМФОРЫ:
СИНТЕЗ И ГИДРИДНОЕ ВОССТАНОВЛЕНИЕ
Известно [1], что окисление камфоры (1) кислотой Каро при комнатной
температуре в течение 24 ч проходит с образованием смеси лактонов – αкамфолида (2) и пентанолида (3) (выход 22 и 15 % соответственно). Было
установлено [2], что пентанолид (3) является продуктом последовательно
протекающих реакций перегруппировки в кислых условиях и окисления βкамфолида (4).
24
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
HO
H2SO5
O
O
O
O
O
2, 22%
1
O
HO
4
3, 15%
O
1. H2SO4
2. H2SO5
Низкий выход целевых лактонов (2, 3), по нашему мнению, объясняется
малой конверсией (+)-камфоры (1), поэтому для ее увеличения нами
продолжительность реакции была доведена до 7 суток (кстати, очень часто
используемой в литературе для этого реагента), и при этом с выходом 30 %
был получен α-камфолид (2). Продукт перегруппировки β-камфолида –
пентанолид (3) – нами обнаружен не был: с 30 %-м выходом был выделен
окси-бислактон (5), который, вероятно, образуется при окислении βкамфолида до третичного спирта (А) [2], который, в свою очередь, в кислых
условиях превращается в простой эфир (5).
O
O
OH
O
H2SO5
O
7 days
1
O
O
O
O
2
+
O
2
5
30%
O
A
30%
H2SO4
- H2O
Структуры полученных соединений 2 и 5 установлены методами
спектроскопии ЯМР 1Н и 13С. Анализ спектров и отнесение сигналов
проводили с использованием методик двумерной корреляционной
спектроскопии COSY (C-H) и COSY (Н-H). При определении величин протонпротонных КССВ использовали методику двойного резонанса.
В спектрах ЯМР α-камфолида (2) величины химических сдвигов (х.с.)
геминальных протонов и атома углерода О-С4Н2 группы (4,44 ддд, 4,07 дд,
73,56 т) и слабопольного х.с. атома С 1 у основания мостика (53,14 с)
указывают на положение лактонной группы в бицикле 2.
Масс-спектр ХИАД лактона (2) с регистрацией положительных ионов
получен в системе МеОН–Н2О (1:1). В нем зарегистрирован интенсивный пик
протонированного молекулярного иона (МН+) m/z 169,00 и ионы m/z 186,05
[М + Н2О]+, образующиеся, возможно, за счет процессов перезарядки; 201,00
25
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
(ассоциат МН+ с молекулой МеОН) и слабые пики осколочных ионов m/z
123,00, 95,00, 81,00, типичные для камфеновых производных.
В отличие от мономерного α-камфолида (2) в углеродном спектре эфира
(5) два слабопольных синглетных сигнала (84,50 и 99,53) атомов С5 и С1, а
также существенно более сильнопольные, чем в α-камфолиде, х.с. (2,87 ддд,
2,73 д) геминальных протонов при группе С 4Н2 свидетельствуют об
образовании димерной структуры окси-бислактона (5).
В масс-спектре ХИАД соединения (5), полученном в МеОН, пик
искомого иона МН+ 355,05 очень мал (1,6 % от максимального), значительны
пики ионов m/z 185,00 (18,2 %; M2H+), 167,00 (100 %; M3 H+), 369,15 (56,05 %;
M4H+ = [M3+H+36]+) ≡ [2M2+H]+). В спектре ХИАД (Scan С-) присутствует пик
экситона m/z 367,5 (100 %; [M4-H]-) ≡ [2M3-H+36]- ≡ [2M2-H]-).
Полученные лактоны были исследованы нами в реакциях
низкотемпературного (-70 0С) гидридного восстановления с помощью
диизобутилалюминийгидрида.
В литературе описано низкотемпературное восстановление α-камфолида
(2) в толуоле шестикратным мольным количеством диизобутилалюминийгидрида, которое протекает с образованием эквимолярной смеси
экзо- и эндоизомеров лактола (6) [3].
o
i
O
O
1. 6 eq. Bu 2AlH, PhMe, -70 C, 3 h
2. H2O, big excess
90%
OH
O
6
exo/endo 1 : 1
2
Нами установлено, что при восстановлении того же лактона (2) в
хлористом метилене тем же количеством диизобутилалюминийгидрида
образуются с выходами 58 и 31 % соответственно, лактол (6) и продукт новой
реакции в химии алюминийорганических соединений [4] – изобутиловый
ацеталь (7) – в виде смеси (2,5:1) стереоизомеров с экваториальной и
аксиальной ориентацией гидроксильной и OBui-групп, что свидетельствует о
влиянии хлористого метилена на состав и стереохимию образующихся
продуктов (6) и (7).
26
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
1. 6 eq. Bui2AlH, CH2Cl2, -70oC, 5 h
O
O
4
4
OH
2. H2O, big excess
1
2
2
+
1
O
2
i
OBu
O
7
6
58%
31%
exo/endo 2.5 : 1
exo/endo 2.5 : 1
Соединения (6) и (7) были разделены колоночной хроматографией и
идентифицированы
методами
ЯМР-спектроскопии
и
хроматомассспектрометрии.
В углеродном спектре соединения (6) более интенсивный и более
слабопольный сигнал (102,16 д) аномерного атома углерода и более
сильнопольный сигнал аксиального протона при аномерном атоме С 2 (4,92 дд),
соответствуют изомеру (6) с экваториальной гидроксильной группой, а более
сильнопольный х.с. (101,52 д) и более слабопольный х.с. экваториального
протона при аномерном С 2 (5,33 дд) – α-аномеру (6) с аксиальной ориентацией
гидроксильной группы. На положение ацетального С 2 атома в бициклах (6) и
(7) указывают слабопольный синглетный сигнал (95,02) четвертичного атома
С1, а также слабопольные х.с. аксиального и экваториального геминальных
протонов – ОС4Н2 группы (4,00 и 4,88 м.д.).
Другим объектом для низкотемпературного восстановления был выбран
окси-бислактон (5). Реакция протекает обычным образом, как в традиционных
(тетрагидрофуран, толуол) растворителях, так и в хлористом метилене: с
преимущественным образованием экзо-изомера лактола (8) по каждому из
центров.
O
HO
O
O
o
i
1. 12 eq. Bu 2AlH, CH2Cl2, -70 C, 5 h
O
2. H2O, big excess
O
O
O
2
5
O
OH
8
exo/endo 3:1
В углеродном спектре соединения (8) преобладает интенсивный и более
слабопольный дублет (102,16), а в протонном более сильнопольный дублет
дублетов при 4,90 м.д. (3Jaa 8,5, 3Jae 6,6 Гц) аномерного аксиального протона
при ацетальном атоме С 2, указывающие на экваториальную ориентацию
гидроксильной группы (β-аномер). α-Аномеру димера (8) соответствует дублет
при 101,52 м.д. и более слабопольный дублет дублетов при 5,33 м.д. (3Jee 4,7,
27
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
3
Jea 5,2 Гц) аномерного экваториального протона при атоме С 2. Спектральные
параметры углеводородного каркаса с учетом заместителей близки описанным
в литературе [5] аналогичным производным камфоры.
Список литературы
1. Connolly J. D., Overton K. H. // J. Chem. Soc. – 1961. – P. 3366.
2. Джемилев У.М., Востриков Н.С., Моисеенков А.М., Толстиков Г.А //
Изв. АН СССР. Сер. хим. – 1981. – № 6. – С. 1320.
3. Suginome H., Yamada S. // Bull. Chem. Soc. Jap. – 1985. – V. 58. – N 10.
– P. 3055.
4. Ишмуратов Г.Ю., Выдрина В.А., Яковлева М.П., Валеева Э.Ф.
Муслухов Р.Р., Толстиков Г.А. // Журнал орган. химии. В печати.
5. Palomo C., Oiarbide M., Aizpunia J.M., González A., Garcia J.M., Landa
C., Odriozola I., Linden A. // J. Org. Chem. – 1999. – V. 64. – N 22. – P. 81938200.
УДК 665.662.36
ВЫСИКАН В.С., КОНДРАШЕВА Н.К.
Уфимский государственный нефтяной технический университет (г. Уфа)
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ УСЛОВИЙ ПРОЦЕССА СЕЛЕКТИВНОЙ
ОЧИСТКИ IV МАСЛЯНОЙ ФРАКЦИИ ИЗ СМЕСИ ЗАПАДНОСИБИРСКИХ
СЕРНИСТЫХ НЕФТЕЙ НА ГРУППОВОЙ УГЛЕВОДОРОДНЫЙ СОСТАВ
ПОЛУЧАЕМЫХ РАФИНАТОВ
Нефтяные масла представляют собой смесь углеводородов, содержащих
20-60 атомов углерода молекулярной массы 300-750. Головным процессом
производства нефтяных масел является вакуумная перегонка мазута. Все
последующие стадии производства масел сводятся к очистке полученных
масляных дистиллятов от нежелательных компонентов.
В масляных дистиллятах и остатках, получаемых при вакуумной
перегонке мазута, содержатся: парафиновые углеводороды (нормального и
изостроения); нафтеновые углеводороды, содержащие пяти- и шестичленные
кольца с парафиновыми цепями разной длины; ароматические углеводороды
(моно- и полициклические), а также нафтено-ароматические с парафиновыми
цепями, смолисто-асфальтеновые вещества; серо-, кислород- и азотсодержащие органические соединения.
Содержание и состав парафиновых углеводородов в дистиллятных
фракциях и остатках зависят от характера нефти и пределов выкипания
фракции. По мере их повышения в масляных фракциях увеличивается общее
содержание высокоплавких углеводородов.
Парафиновые углеводороды по сравнению с другими имеют
наименьшую вязкость, наиболее пологую вязкостно-температурную кривую и
28
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
наибольший индекс вязкости (ИВ). Поэтому при удалении парафиновых
углеводородов ухудшаются вязкостно-температурные свойства масел.
Содержание
в
маслах
нафтено-парафиновых
углеводородов
(присутствие чисто нафтеновых без боковых цепей крайне незначительно) в
зависимости от происхождения нефти составляет 50-75 %. С повышением
температур выкипания нефтяной фракции увеличивается число атомов
углерода в боковых цепях молекул нафтеновых углеводородов, повышаются
температура их застывания и индекс вязкости.
Ароматические углеводороды практически всегда присутствуют в
товарных маслах. Их содержание и структура зависят от природы нефти и
температур выкипания фракции: чем выше эти температуры, тем больше
ароматических углеводородов в ней содержится; при этом возрастает доля
полициклических (производных нафталина и фенантрена).
Отличительной особенностью циклических углеводородов (нафтеновых
и ароматических) является их значительно большая вязкость, чем
парафиновых, от которой зависит подвижность масел при низких
температурах. В связи с этим для получения масел с хорошими
низкотемпературными свойствами из них удаляют как твердые парафиновые
углеводороды, так и полициклические ароматические с короткими боковыми
цепями (с низким ИВ). Однако полное удаление этих углеводородов может
привести к ухудшению других свойств масел, например стабильности к
окислению.
Смолисто-асфальтеновые
вещества
являются
нежелательными
компонентами масел и удаляются в процессе деасфальтизации (малые их
количества могут быть удалены при селективной и адсорбционной очистках).
При недостаточно полном удалении смолисто-асфальтеновых веществ
снижается эффективность очистки избирательными растворителями,
увеличивается необходимая кратность.
Для исследования был использован дистиллят IV масляной фракции
(420-490 оС) из мазута смеси сернистых и парафинистых западносибирских
нефтей с установи АВТМ-9 ОАО «Новойл».
Для исходного дистиллята проведен процесс селективной очистки
N-метилпирролидоном (N-МП). Режим и результаты исследований
представлены в таблицах 1, 2.
29
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 1
Углеводородные составы рафинатов селективной очистки
Соотношение р-ль: сырье
1,5
2,5
3
1,5
2,5
о
Т экстракции, С
50
60
1
2
3
4
5
6
Углеводородный состав,
% масс.:
Парафино-нафтеновые
51,5
55,9
58,4
53,3
58,1
Легкие ароматические
21,5
21
19,8
21
20,5
Средние ароматические
11,5
8,5
8,2
11
8,4
Тяжелые ароматические
12,5
12
11,5
11,9
10,9
Смолы I
1,3
1,1
0,8
1,2
0,8
Смолы II
1,7
1,5
1,3
1,6
1,3
3
7
61
19,6
7,7
9,6
0,7
1,2
Таблица 2
Углеводородные составы рафинатов селективной очистки
Соотношение р-ль: сырье
1,5
2,5
3
1,5
2,5
о
Т экстракции, С
70
75
1
2
3
4
5
6
Углеводородный состав,
% масс.:
Парафино- нафтеновые
54,9
61,6
63,3
56,8
63,3
Легкие ароматические
20,8
19,6
19,2
20,6
19,4
Средние ароматические
10,6
8,2
7,4
10,3
7,8
Тяжелые ароматические
11
8,8
8,5
9,8
7,8
Смолы I
1,1
0,6
0,5
1
0,5
Смолы II
1,6
1,2
1,1
1,5
1,2
3
7
66,4
18,9
7
7,3
0,4
1
На основе полученных результатов экстракции масляной фракции
можно сделать следующие выводы:
- наибольшее влияние на содержание парафино-нафтеновой группы
углеводородов в полученном рафинате оказывает изменение кратности
соотношения растворитель: сырье. Увеличение кратности растворитель: сырье
от 1,5:1 до 3:1 приводит к увеличению содержания парафино-нафтеновой
части на 6,9-9,6 % на рафинат в зависимости от температуры процесса. При
этом изменение температуры экстракции от 50 до 75 оС при одинаковом
соотношении растворитель: сырье вызывает увеличение содержания
парафино-нафтеновой группы углеводородов в полученных рафинатах на
5,3-8 %. Рост содержания парафино-нафтеновой части приводит к увеличению
содержания нафтеновых углеводородов − желательных компонентов базовых
масел, но также и к росту температуры застывания масла, так как
30
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
увеличивается концентрация парафиновых углеводородов;
- наибольшее снижение концентрации группы легких ароматических
углеводородов также наблюдается при увеличении кратности растворитель:
сырье. Снижение составило 1,4-1,7 %, в то время, как увеличение температуры
проведения процесса приводило к снижению доли легких ароматических
углеводородов на 0,9-1,6 %. Удаление легких ароматических углеводородов
благоприятно сказывается на индексе вязкости получаемого базового масла;
- изменение температуры при одинаковом соотношении растворитель:
сырье оказало наибольшее влияние на содержание группы тяжелых
ароматических углеводородов и вызвало снижение их концентрации на
2,7-4,2 % при повышении температуры проведения процесса с 50 до 75 оС. В
то же время, увеличение соотношения растворитель: сырье вызвало снижение
содержания группы тяжелых ароматических углеводородов на 1-2,5 %.
УДК 615.322:582.287.237
ГАЙНАНОВА Л.Т.
Башкирский государственный университет (г. Уфа)
ВЫДЕЛЕНИЕ ПОЛИФЕНОЛОВ ИЗ ЛЕКАРСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ
Биохимический подход к изучению внутривидового полиморфизма –
важный критерий для отбора хозяйственно-ценной популяции. В наборе видов
для культуры лекарственных растений определяющим признаком является
высокое содержание действующих биоактивных веществ, аккумуляция которых в
органах растений происходит во взаимосвязи с участием этих соединений в
ключевых для жизнедеятельности растений процессах. Известно [1], что
фенольные соединения, которым принадлежит важная роль в формировании
фармакологических свойств, характерных для того или другого лекарственного
растения, являются одни из наиболее распространенных и многочисленных
классов природных соединений. Ранее фенольные соединения считались
конечными продуктами обмена, но в свете современных взглядов на физиологию,
биохимию и молекулярную биологию растений их относят к необходимым и
активным клеточным метаболитам. Они способны ускорять или тормозить рост
растений, оказывать влияние на репродуктивные процессы, подавлять развитие
патогенов, регулировать процессы окислительного фосфорилирования.
Целью данной работы является проведение сравнительного
аналитического изучения содержания экстрактивных соединений и
флавоноидов в лекарственных травах: герани луговой (Geranium pratense L.),
цветков клевера (Trifolium), сныти обыкновенной (Aegopodium podagraria L.),
медуницы мягчайшей (Pulmonaria mollissima), лопуха обыкновенного (Arctium
lappa L.) и одуванчика лекарственного (Taraxacum officinale Wigg).
Выход экстрактивных полифенольных соединений определяли весовым
методом. Результаты представлены на рис. 1.
31
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
5
Выход, %
4
3
2
1
0
1
2
3
4
5
6
Рис. 1. Содержание экстрактивных полифенольных соединений:
1 – герань луговая; 2 – клевер; 3 – сныть обыкновенная;
4 – медуница; 5 − лопух обыкновенный; 6 − одуванчик лекарственный
Количественным методом определили содержание флавоноидов −
гликозидов и флавоноидов – агликонов по реакции комплексообразования с
хлористым алюминием. Проанализированные растительные образцы
представлены на рис. 2.
2,5
2
1,5
1 ряд
2 ряд
1
0,5
0
1
2
3
4
5
6
Рис. 2. Содержание флавоноидов-агликонов − 1 ряд; флавоноидов −гликозидов
− 2 ряд; 1 – герань луговая, 2 – клевер, 3 – сныть обыкновенная;
4 – медуница; 5 –л опух обыкновенный; 6 – одуванчик лекаственный
Наибольшим количеством флавоноидов обладают следующие растения:
медуница мягчайшая, сныть обыкновенная и лопух обыкновенный рис. 1.
Соотношение содержания флавоноидов-агликонов и флавоноидов гликозидов
показано на рис. 2.
Таким образом, по содержанию экстрактивных полифенолов
исследованные нами растения можно расположить в ряд: медуница > сныть
обыкновенная > лопух обыкновенный > клевер > герань луговая > одуванчик
32
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
лекарственный. Содержание флавоноидов уменьшается в этом ряду от 4,5 % у
медуницы до 2,5 % − у одуванчика лекарственного.
Список литературы
1. Высочина Г.И. Биохимические подходы к познанию биоразнообразия
растительного мира / Г.И. Высочина // Сибирский экологический журнал. –
1999. – № 3. – С. 207-211.
2. Nikitina V.S., Kuz‫׳‬mina L.Yu., Melent'ev A.I., and G.V. / Shende' it
Antibacterial Activity of Polyphenolic Compounds Isolated from Plants of
Geraniaceae and Rosaceae Familes. // Applic Biochemistry and Microbilogy. –
2007. – Vol.– 43. – No 6. – p.707-714.
УДК 541.49
ГАЛИМОВА И.В., КУНАКОВА Р.В.
Уфимская государственная академия экономики и сервиса (г. Уфа)
ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ИНГИБИТОРОВ СОЛЕОТЛОЖЕНИЯ
Отложение солей – одна из многих проблем, возникающих при добыче
нефти. Солеотложения на стенках трубопроводов уменьшают эффективный
диаметр, а значит и пропускную способность последнего, приводят к засорению
скважины, выходу из строя насоса, снижению притока жидкости и прочее.
В настоящее время существует большой выбор способов борьбы с
отложениями солей на элементах оборудования добывающих скважин.
Наиболее эффективными и экономически рентабельными являются методы,
направленные на предотвращение солеотложения с помощью ингибирования.
При правильном выборе ингибитора может быть обеспечено
технологически полное предупреждение отложения неорганических солей на
всем пути движения продукции скважины – от забоя до пунктов подготовки
нефти и воды.
Поэтому подбор эффективных ингибиторов солеотложения является
актуальной задачей для нефтедобычи.
Целью данного исследования является выбор наиболее эффективного
ингибитора солеотложения.
Определение эффективности ингибиторов, предотвращающих выпадение
осадков карбоната кальция, сульфата кальция, сульфата бария и карбоната
железа, проводится с применением искусственно приготовленных вод, состав
которых близок к составу пластовых вод нефтяных промыслов, но содержание
осадкообразующих ионов (Са2+, Ва2+, Fe3+, НСО3- или SO42-) больше, и испытания
проводятся в условиях близких к условиям отложения солей.
Изучена
эффективность
6
ингибиторов
солеотложения
по
предотвращению выпадения карбоната кальция, сульфата кальция и сульфата
бария. Результаты представлены в таблице 1, из которой видно, что все
33
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
протестированные ингибиторы эффективны против отложений сульфата
кальция при дозировке 30 мг/л.
Показано, что наибольшую эффективность против отложений карбоната
кальция проявляет образец 4 при концентрации 20 мг/л.
Установлено, что образцы 4 и 5 активны против отложений сульфата
бария, эффективная дозировка 20 мг/л.
Таблица 1
Оценка эффективности ингибиторов на минерализованных водах
№
Наименование
Конц-я,
Эффективность ингибирования
ингибитора
мг/л
выпадения, %
кальцита
гипса
барита
1
3
26,00
87,10
выпал осадок
Образец 1
5
24,15
97,12
выпал осадок
10
57,28
98,22
выпал осадок
20
67,05
98,93
выпал осадок
30
69,00
100,00
20
2
3
9,60
64,76
10
Образец 2
5
17,45
73,39
12
10
48,50
91,81
13
20
70,00
96,79
16
30
75,32
100,00
17
3
3
5,10
93,22
выпал осадок
Образец 3
5
11,00
98,77
выпал осадок
10
63,00
93,23
выпал осадок
20
69,40
98,22
12
30
78,54
100,00
15
4
3
26,35
91,14
84
Образец 4
5
22,48
94,08
89
5
Образец 5
6
Образец 6
10
20
30
37,98
79,84
91,20
95,16
97,38
100,00
93
98
100
3
5
10
20
30
3
5
10
20
30
12,45
14,72
41,08
56,58
63,70
23,40
29,65
38,54
43,10
45,44
93,56
96,02
97,15
97,39
100,00
96,01
96,17
96,30
98,02
100,00
81
85
89
100
100
выпал осадок
выпал осадок
выпал осадок
15
18
34
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Эффективность ингибирования на железосодержащей воде определялась
по остаточному содержанию ионов железа фотоколориметрическим методом с
использованием сульфосалициловой кислоты. Метод основан на
взаимодействии ионов железа в щелочной среде с сульфосалициловой
кислотой с образованием окрашенного в желтый цвет комплексного
соединения.
Интенсивность
окраски,
пропорциональную
массовой
концентрации железа, измеряют на длине волны 440 нм.
Проведена
оценка
эффективности
четырех
реагентов
по
предотвращению выпадения карбоната железа, результаты испытаний
приведены в таблице 2.
Таблица 2
№
1
2
3
4
Оценка эффективности реагентов
по предотвращению выпадения карбоната железа
Наименование
Концентрация,
Эффективность, %
реагента
мг/л
10
17,65
Образец 7
30
88,23
50
100,00
70
100,00
100
100,00
10
5,88
Образец 8
30
52,94
50
88,23
70
100,00
100
100,00
10
21,18
Образец 9
30
29,41
50
100,00
70
100,00
100
100,00
10
27,65
Образец 10
30
88,23
50
70
100
100,00
100,00
100,00
По результатам испытаний реагентов по предотвращению выпадения
карбоната железа из модельной пластовой воды, эффективными ингибиторами
являются образцы 10 и 7 с дозировкой 30 мг/л. Эффективная дозировка
образцов 9 и 10 составляет 50 мг/л.
35
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Наиболее эффективные ингибиторы из исследованных композиций
предложены для испытания на нефтяных промыслах.
Список литературы
1. Кащавцев В.Е. Солеобразование при добычи нефти / В.Е. Кащавцев,
И.Т. Мищенко. – М.: Орбита, 2004. – 432 с.
2. Ибрагимов Г.З. Химические реагенты для добычи нефти /
Г.З. Ибрагимов, В.А. Сорокин, Н.И. Хисамутдинов. – М.: Недра, 1986. – 240 с.
3. Кащавцев В.Е. Предотвращение и удаление солеотложений при
добычи нефти. Учебное пособие / В.Е. Кащавцев. – М.: Нефть и газ РГУ нефти
и газа им. И.М. Губкина, 2002. – 140 с.
4. Ибрагимов Л.Х. Интенсификация добычи нефти / Л.Х. Ибрагимов,
И.Т. Мищенко, Д.К. Челоянц. – М.: Наука, 2000. – 414 с.
5. СТО 00135645-2007. Стандарт организации. Определение
эффективности ингибиторов, предотвращающих выпадение солей – М.: Наука,
2008. – 17 с.
УДК 502:008-047.84
ГАЛЬЧЕНКО Е.П., ДМИТРИЕВА О.А., НИКОЛАЕВА С.В.,
КОРОТКОВА Л.Н.
Уфимская государственная академия экономики и сервиса (г. Уфа)
ПРОБЛЕМА ФОРМИРОВАНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ
В философии культура определяется как специфический способ
организации и развития человеческой жизнедеятельности, представленный в
продуктах материального и духовного труда, в системе социальных норм и
учреждений, в духовных ценностях, в совокупности отношений людей и
природы, между собой и к самим себе.
Культура в качестве социального явления может быть определена в
самом общем виде как «образ жизни» человека и общества. И в этом своем
статусе культура представляет собой важнейший компонент и показатель
уровня развития человеческой цивилизации.
Экологическая культура есть органическая, неотъемлемая часть
культуры, которая охватывает те стороны мышления и деятельности человека,
которые соотносятся с природной средой. Человек приобретал культурные
навыки не только и не столько потому, что преобразовывал природу и
создавал свою «искусственную среду». На протяжении всей истории
цивилизации он, всегда находясь в той или иной среде, учился у нее. С
наибольшим основанием это утверждение относится и к современности, когда
пришло время синтеза социального и природного начал в культуре на основе
глубокого понимания природы, ее самоценности, насущной необходимости
формирования у человека уважительного отношения к природе как
36
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
непременного условия его выживания.
Важнейшим показателем уровня культуры общества является не только
степень его духовного развития, но и то, сколь нравственно население,
насколько внедрены экологические принципы в деятельности людей по
сохранению и воспроизводству природных богатств.
Сущность экологической культуры, по мнению Б.Т. Лихачева, может
рассматриваться как органическое единство экологически развитого сознания,
эмоционально-психических состояний и научно обоснованной волевой
утилитарно-практической деятельности. Экологическая культура органически
связана с сущностью личности в целом, с ее различными сторонами и
качествами. Так, например, философская культура дает возможность человеку
осмыслить и понять назначение человека как продукта природы и общества.
Политическая − позволяет обеспечивать экологическое равновесие между
хозяйственной деятельностью людей и состоянием природы. Правовая −
удерживает человека в рамках разрешенных законами взаимодействий с
природой. Эстетическая − создает условия для эмоционального восприятия
красоты и гармонии в природе. Физическая − ориентирует человека на
эффективное развитие его природных сущностных сил. Нравственная −
одухотворяет отношения личности к природе и т.д. Взаимодействие всех этих
культур и порождает экологическую культуру. Понятие «экологическая
культура» охватывает такую культуру, которая способствует сохранению и
развитию системы «общество − природа».
Сегодня признаком высокой культуры вообще и экологической
культуры в частности становится не степень отличия социального от
природного, а степень их единства. Таким единством достигается
стабильность и природы, и общества, образующих социоприродную систему, в
которой природа становится «человеческой сущностью человека», а
сохранение природы − средством сохранения общества и человека как вида.
Экологическая культура определяется как нравственно-духовная сфера
жизнедеятельности
человека,
характеризующая
своеобразие
его
взаимодействия с природой и включающая в себя систему взаимосвязанных
элементов: экологическое сознание,
экологическое отношение
и
экологическую деятельность. В качестве особого элемента выступают
экологические институты, призванные поддерживать и развивать
экологическую культуру на уровне общественного сознания в целом и
конкретного человека в частности.
В условиях экологического кризиса выживание человечества полностью
зависит от него самого: он может устранить эту угрозу, если сумеет
трансформировать стиль своего мышления и своей деятельности, придать им
экологическую направленность. Нельзя забывать: культура консервативна, и
человечество нуждается в революционном переходе к новому типу
экологической культуры. Такой переход может состояться только при
условии, что законы сохранения и воспроизводства природных ресурсов будут
осознаны человеком и станут законами его практической деятельности.
37
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
За свою многовековую историю человечество слишком привыкло жить,
в сущности, без развитого экологического мышления, без экологической этики
и без осознанной экологически ориентированной деятельности.
Великий русский философ Н.А. Бердяев особо отмечал: все социальные
перемены в судьбе человечества непременно связаны с отношением человека к
природе, отсюда кроме прочего следует необходимость исследовать генезис
экологической культуры на общечеловеческом уровне.
На сегодняшний день между человеком и окружающей его социальной и
природной средой происходит становление прогрессивного современного типа
экологической культуры, который специалисты справедливо оценивают как
«гуманистический (ноосферный) тип». Этот новый тип экологической
культуры хотя и с большими трудностями и в разной степени, но неуклонно и
достаточно уверенно охватывает все ее основные подсистемы: экологические,
социальные и производственные отношения, экологическое мышление,
экологическую деятельность, экологические общественные институты и,
наконец, особо важное для нас − экологическое образование и воспитание.
Становление гуманистического типа экологической культуры
невозможно без истинной демократизации общества, без преобразования в
этом направлении социальных отношений, без всеохватывающей гуманизации
отношений между людьми, между странами и народами, без гуманизации
всего мирового сообщества.
Однако, обращаясь к экологически ориентированным производственным
отношениям, следует отметить, что в этой области прослеживается ряд
тенденций в формировании экологической культуры, которые в достаточной
степени очевидны и общепризнаны. Нельзя не видеть зарождения, а затем и
активного внедрения экологически щадящих способов производства, прежде
всего
в
промышленности
(химической,
нефтедобывающей
и
перерабатывающей, военной, атомной и др.). Создаются разнообразные
очистительные системы, возросло внимание к безотходному производству, его
замкнутым циклам, применению биотехнологий, использованию экологически
чистых источников энергии; начато производство оборудования для
экологической защиты, создаются специальные службы контроля за качеством
окружающей среды. В условиях осуществления всех этих мер складываются и
развиваются соответствующие творческие способности и навыки человека, т.е.
современная экологическая культура.
Очевидны серьезные сдвиги и в социально-политических сферах.
Высшие законодательные и исполнительные государственные органы власти
уделяют все большее внимание экологии и становлению нового типа
экологической культуры:
 укрепляется юридическая база экологических отношений;
 начали функционировать многие национальные и международные
экологические организации и учреждения, в том числе и наделенные
властными полномочиями;
 широкое развитие получили всевозможные экологические движения и
38
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
партии, представители которых в ряде стран заняли ключевые посты в
государственных структурах;
 вполне допустимо констатировать наличие профессионального
отношения к проблеме «человек − общество − природа» в средствах массовой
информации.
Можно
привести
немало
других
свидетельств
социальной
переориентации общества, произошедших в данной области за последние
десятилетия.
Непременным признаком высокой экологической культуры является
наличие определенных моральных и правовых норм. Важную роль
приобретает формирование ответственности как способности к сознательному
и самостоятельному принятию личностью определенных обязательств перед
природой, обществом, коллективом, самим собой. Также важна отовность
отчитываться за их воплощение в жизнь, нести наказание в виде юридических,
административных, нравственных санкций со стороны общества, чувства
вины, укоров совести со своей стороны, поскольку дефицит ответственности
перед будущим является одним из истоков кризисной экологической
ситуации. И.Т. Суравегина считает, что экологическая ответственность
вбирает в себя все существенные признаки как социальной, так и моральной
ответственности. А учитывая, что категория ответственности связана с
категорией свободы, то у человека всегда есть выбор поступить так или иначе
по отношению к природной среде, другому человеку, самому себе.
Ответственность, как личностное качество, развивается в онтогенезе
постепенно в результате взаимодействия индивида с социальным окружением.
Среди социальных экологических институтов первостепенное место,
безусловно, занимает система образования и воспитания − школа и высшие
учебные заведения. Именно они призваны заложить основы индивидуальной
экологической культуры, дать экологические знания, воспитать любовь к
природе. Без преувеличения можно утверждать, что от их успеха или неудачи
зависит, справятся или нет с экологической проблемой будущие поколения.
Список литературы
1. Ильина
А.Н.
Теоретические
проблемы
воспитания
у
старшеклассников экологической культуры как части их мировоззрения: Дис.
… канд. пед. наук / А.Н. Ильина. – М., 1998.
2. Лихачев Б.Т. Философия воспитания / Б.Т. Лихачев. – М., 1995.
3. Моисеев Н.Н. Устойчивое развитие и экологическое образование //
Философские аспекты социальной экологии / Н.Н. Моисеев. – М., 1996. –
С. 1 – 12.
4. Назаренко В.М. Система непрерывного экологического образования в
средней и высшей педагогической школе: Дис. … д-ра пед. наук /
В.М. Назаренко. – М., 1994.
39
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
УДК 574.65:01
ГАНИЕВА И.М., АГАДУЛЛИНА А.Х., МАЛИКОВА Т.Ш.
Уфимская государственная академия экономики и сервиса (г. Уфа)
ФОРМИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ВНУТРЕННЕГО ЭКОЛОГИЧЕСКОГО
АУДИТА НА ОАО «УФИМСКИЙ СПИРТО-ВОДОЧНЫЙ КОМБИНАТ»
Мировой опыт и тенденции показывают [1], что современное
производство и продукция должны ориентироваться не только на финансовоэкономические критерии, но и отвечать стандартам качества (таким, как серии
ISO 9 000) и экологически чистого производства (в частности, серии ISO
14 000). Проведение экологического аудита позволяет определить способность
определенной технологической системы производить экологически чистую
продукцию, определять степень привлекательности производства и
территории для инвестиций. Экологический аудит позволяет повысить
значимость предприятия как на рынках продукции, так и на рынках
инвестиций [2].
Инициатива аудита сегодня редко исходит от предприятий, хотя он
вполне доступен для многих из них, и требует не столько дополнительных
затрат, сколько качественных изменений в мотивации, планировании,
организации деятельности и использовании достигнутых результатов. Тем не
менее, экологический аудит не возможен без привлечения определенных
средств, необходимых для дополнительного образования специалистов,
расширения их полномочий и ответственности, введения новой должности или
совмещения должностей, разработки дополнительной рабочей документации.
Экономические и экологические выгоды различного рода последуют
незамедлительно
после
полноценного
функционирования
данного
инструмента [3].
В настоящее время используемые технологии производства этилового
спирта, спиртовой и спиртосодержащей продукции содержат ряд нерешенных
проблем в области утилизации отходов спиртового производства. Для ОАО
«Башспирт» приоритетными являются вопросы комплексного использования
сырья, в том числе вторичного, сокращения отходов и потерь, создания
малоотходных технологических процессов производства продукции,
разработка технологий, препятствующих поступлению токсикантов в
продукты питания, а через них и в организм человека, расширения мер,
направленных на информированность населения, запрет выпуска
некачественной алкогольной продукции. Экологический аудит позволяет
оценить степень воздействия предприятия на окружающую среду, рассчитать
экономический ущерб и рекомендовать мероприятия по снижению
негативного воздействия и минимизации отходов, по повышению экоэффективности деятельности предприятия. Для оценки эко-эффективности
может быть использован параметр MIPS (Material Input Per Unit Service or
Utility).
40
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Параметр MIPS показывает, какое количество природных ресурсов
(материалов) используется для получения данного полезного продукта или
услуги. MIPS = MI / S, где MI – представляет собой материальный вход; S –
выпускаемая продукция или услуга [4]. При MIPS-анализе определяется
расход природных ресурсов, электричества, основного сырья в виде воды,
спирта, сахара, пшеницы и дополнительного сырья в виде натуральных
растительных экстрактов, меда, ягод. В таблице 1 представленны данные о
материальном входе сырья для производства ЛВИ.
Таблица 1
Материальный вход сырья
Материал/компонент
Вес
MI-число, т/т
продукта, т
Вода родниковая
10,231
0,01
Сахар
85,906
5,1
Растительные добавки и 31,051
1,0
мед
Итого (MI1)
127,188
Материальный вход
(MI), т
0,10231
438,1206
31,051
469,27391
Материальный вход сырья составляет 469,27391 т.
В таблице 2 приведен расход электроэнергии предприятием.
Предприятие в качестве источника энергии использует паровые котлы
(топливо – природный газ) производительностью 1т/час.
Таблица 2
Энергетический ресурс
Природный газ
Итого (MI2)
Расход электроэнергии
Расход, т
MI-число, т/т
8040
1,3
Материальный вход
(MI),т
10 452
10 452
Приоритетными загрязняющими веществами, выбрасываемыми в
атмосферу являются оксид углерода (4,8 т/год), оксиды азота (0,38 т/год).
Большую часть отходов производства составляют отходы 5 класса опасности:
деревянная упаковка (225 т), отходы упаковочного гофрокартона(115,7 т),
стеклобой(50,3 т), поврежденная полиэтиленовая тара (34,6 т).
41
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 3
Выходные потоки
Выход продукции
1. Основные продукты
Водка
Бальзам
Настойка
Ликер
Сувенирная продукция
Марочная продукция
Итого:
1. Выбросы в атмосферу
Твердые
Жидкие и газообразные
Итого:
2. Сточные воды
В обороте
Выбросы в канализацию
Итого:
3. Отходы
Для дальнейшей переработки
На захоронение
Итого:
Единица
измерения
Количество
Год
дал/год
дал/год
дал/год
дал/год
дал/год
дал/год
780 836,4
54 062,2
3170,4
192
638 441,26
199 819,8
838 261,055
2008
2008
2008
2008
2008
2008
т/год
т/год
0,058182
6,508992
6,567174
2008
2008
38 800
38 800
2008
м3/год
м3/год
т/год
т/год
461,658
189,446
651,104
Показатель MIPS в общем случае рассчитывается по формуле:
MIPS= (MI1+MI2) / S,
(1.1)
где S − материальный выход, в нашем случае это произведенная товарная
продукция. С учетом полученных в результате вычислений данных в нашем
случае имеем следующее значение MIPS:
MIPS = (469,27391 +10452) / 838261,055 = 0,013 т/дал = 13 кг/дал (1.2)
В пересчете на 1 дал ЛВИ, получим «экологический рюкзак» 5,1 кг.
В результате работы были сделаны следующие выводы:
1. Произведен анализ эко-эффективности (MIPS-анализ). Найдено значение
MIPS, равное 13 кг/дал (1,64 кг/кг), это число входит в область средних значений
для производства ликероводочных изделий в РФ (до 3,44 кг/кг).
2. Аккуратное обращение с поступающей тарой и сокращение объемов
бытового мусора позволит предприятию сократить расходы на 34 тыс. руб. в год.
3. Для снижения негативного воздействия на окружающую среду и
экономии топлива рекомендуется провести реконструкцию котельной и
42
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
перевести автотранспорт на газовое топливо.
4. Внедрение водооборотной системы будет способствовать
уменьшению количества потребляемой воды и сточных вод производства.
Список литературы
1. Дайман С.Ю., Гусева Т.В. Система экологического менеджмента /
С.Ю. Дайман. – М: ФОРУМ, 2008. – 336 с.
2. Серов, Г.П. Экологический аудит и экоаудиторская деятельность /
Г.П. Серов. – М.: Дело, 2008. – 165 с.
3. Диденко В.Г. Экологический аудит предприятий / В.Г. Диденко,
В.Н. Азаров, Н.П. Затонская. – Волгоград: ВолгГАСА, 2003. – 81 с.
4. Экологический менеджмент и эко-эффективность на предприятиях
пищевой промышленности: сб. науч. трудов / Под ред. О.И. Сергиенко. –
СПб.: СПбГУНиПТ, 2004. – 314 с.
УДК 62/09/665.63
ГАТИУЛЛИНА Э.Р., ТИМОФЕЕВ В.П.
Башкирский государственный университет (г. Уфа)
СИНТЕЗ ДИОКТИЛФТАЛАТА НА ОСНОВЕ ТЕРЕФТАЛЕВОЙ КИСЛОТЫ
Известно, что в качестве пластификаторов применяются различные классы
химических соединений. Около 90 % производимых пластификаторов относится
к группе сложноэфирных пластификаторов. Доминирующую часть этой группы
составляют эфиры фталевой кислоты. При этом свыше 90 % производимых
фталатов используется для пластификации поливинилхлорида (ПВХ). Наиболее
многотоннажными продуктом является ди (2-этилгексил) фталатный
пластификатор (ДОФ).
Маркетинговые исследования потребности рынка в пластификаторах
показали, что потребление диэфирных пластификаторов до 2010 года
складывается
со
значительным
дефицитом.
Сложившийся
дефицит
отечественных пластификаторов и высокая стоимость импортных продуктов
заставляют концентрировать внимание на синтезе новых продуктов.
Наиболее близким к предлагаемому решению является использование в
качестве пластифицирующих добавок к ПВХ-композициям эфиров дикарбоновых
кислот, хорошо отвечающих требованиям, предъявляемым к пластификаторам.
Получение пластификаторов достаточно сложный, многостадийный
процесс, что обусловливает их высокую стоимость. Однако есть целый ряд
производств, в которых оправдано использование пластификаторов с
показателями, несколько отличающимися от существующих в ГОСТе, но при
этом более дешевых, что стимулирует разработку методов получения
пластификаторов с использованием отходов химических производств.
Задача, на решение которой направлена работа, – расширение сырьевых
источников
для
производства
пластификаторов,
квалифицированное
43
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
использование многотоннажного промышленного отхода и улучшение качества
пластификатора.
Технический результат достигается тем, что в качестве сырья для
пластификатора для ПВХ-композиций, представляющего собой обводненную
техническую терефталевую кислоту (ТТФК), являющейся побочным продуктом
производства терефталевой кислоты, и 2-этилгексанол.
Пластификатор ди-(2-этилгексил)терефталат (диоктилтерефталат, ДОТФ)
является близким по строению к диоктилфталату (ДОФ), однако имеет несколько
отличающиеся технические
характеристики
–
обеспечивает
лучшие
низкотемпературные свойства, пониженную летучесть и более низкую вязкость
ПВХ пластизолей по сравнению с ДОФ.
Известен способ получения сложных эфиров путем этерификации
карбоновой кислоты спиртом в присутствии катализатора, включающего
алкоксититаны с добавкой эфира кремневой кислоты. Недостатком катализатора
является то, что скорость процесса этерификации недостаточно высокая наряду с
плохой фильтрацией готового продукта.
Для устранения недостатков был исследован способ получения сложных
эфиров этерификацией терефталевой кислоты спиртами в присутствии
титансодержащего катализатора тетрабутоксититана.
Схема синтеза представляет собой реакция этерификации терефталевой
кислоты 2-этилгексанолом в присутствии катализатора тетрабутоксититана.
COOH
COOR
Ti(OBu)4
+
+
2 R-OH
COOH
2 H2O
COOR
C2 H5
R=
В работе были определены оптимальные условия для синтеза
диоктилфталата.
Реакция чувствительна к температуре процесса, оптимальная температура
250 оС. При меньшей температуре (например, 200 оС) снижается скорость
реакции. При более высокой температуре время реакции заметно сокращается.
Недостатком является то, что процесс энергоемок и это экономически не
выгодно.
Изучение влияние избытка 2-этилгексанола на скорость реакции показало,
что изменение соотношения исходного 2-этилгексанола в сторону увеличения его
содержания по отношению к терефталевой кислоте приводит к существенному
уменьшению времени реакции. Температура при всех соотношениях спирта
одинакова 250 ºС.
Количество катализатора составляет от 0,1 до 0,13 % от реакционной массы
и загружают его в два приема, половину требуемого количества после
44
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
предварительного нагревания реакционной смеси при температуре 90-100 ºC, а
остальное – при подъеме температуры до 250 ºC.
Оптимальное количество катализатора находится в пределах 0,1-0,13 % от
веса реакционной массы. Снижение загрузки катализатора ниже 0,1 % приводит к
увеличению времени этерификации. Увеличение загрузки катализатора выше
0,13 % нецелесообразно, так как не приводит к увеличению скорости реакции, но
ухудшаются условия его выделения.
УДК 547.316
ГИНИЯТУЛЛИНА Э.Х., ЗЛОТСКИЙ С.С.*
Уфимская государственная академия экономики и сервиса (г. Уфа)
*Уфимский государственный нефтяной технический университет (г. Уфа)
ДИХЛОРКАРБЕНИРОВАНИЕ
5-ЭТИЛ-5-АЛЛИЛОКСИОКСИМЕТИЛ-1,3-ДИОКСАНОВ
Значительный
интерес
представляют
непредельные
1,3диоксациклоалканы, поскольку их превращения определяются как наличием
гетероцикла, так и присутствием в молекуле активных кратных С-С связей.
Различные варианты функционализации двойных связей позволяют получать
широкую гамму гетероциклических соединений, обладающих совокупностью
ценных свойств.
Ранее были получены эфиры циклических формалей глицерина и
проведены превращения соответствующих аллилоксипроизводных.
Продолжая эти исследования мы провели дихлоркарбенирование
полученных аллилоксиацеталей Iа-г, что привело к соответствующим гем.дихлорциклопропанам IIа-г с выходом 85-95 %.
H3C
CH2

H3C
Iа-г
O
R2
+ CHCl3, кат. ТЭБАХ
o
18-20 C, NaOH
O
Cl
O
R2
O
Cl
IIа-г
O
R1
R
R1 = H (Iа, IIа, IIв)
R1 = изо-C3H7 (Iб, IIб, IIг)
R2 = H (IIа, б)
R2 = CH3 (IIв, г)
Структура синтезированных соединений идентифицирована исходя из
данных ЯМР 1Н, 13С и масс-спектрометрии.
_________________________
1
Смесь цис-, транс-изомеров
45
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
УДК 542.97.542.91.821.4
ГОРЛЕВСКИХ О.Г., ЖУРКИНА И.П.
Уфимская государственная академия экономики и сервиса (г. Уфа)
ХИМИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ СИНТЕЗА ПИРИДИНОВЫХ ОСНОВАНИЙ
С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОМПЛЕКСОВ ПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛОВ
Соединения пиридинового и анилинового ряда представляют
значительный интерес в качестве полупроводников органического, в
частности, при получении современных химических средств защиты растений,
препаратов для сельского хозяйства и медицины, сорбентов, экстрагентов,
комплексообразователей, красителей, ингибиторов кислотной коррозии
металлов. Пиридин и его производные (метилпиридины, хинолины,
изохинолины) до настоящего времени выделяют из продуктов
коксохимического производства. В промышленном масштабе реализован лишь
метод получения 2-метил-5-этил и 2-метил-5-винилпиридинов, основанный на
газофазной конденсации ацетальдегида с аммиаком. Возможности
известкового метода ограничены низкой эффективностью применяемого
гетерогенного катализатора. Из синтетических методов наибольшее
применение в промышленности получили способы, использующие в качестве
исходного сырья альдегиды и аммиак, которые постепенно вытеснили методы
производства пиридиновых оснований из побочных продуктов коксования
угля и нефтепереработки.
Ранее было опубликовано сообщение о получении алкилзамещенных
пиридинов реакцией трет-бутанола и ацетила хлористого в присутствии в
качестве конденсирующего агента AlCl3. Однако, эта реакция применима для
получения
только
2,4,6-триметилпиридина
(1)
и
4-ацетонил-2,6диметилпиридина (2), причем их суммарный выход не превышает 30-70 %, и
она протекает не селективно: образуется значительное количество 1,3,6,8тетраметил-2,7-нафтиридина (3). При переходе к третичным спиртам более
сложной
структуры
наблюдается
образование
преимущественно
трудноидентифицируемых высших олигомеров. Невысокая конверсия
исходных мономеров и низкая селективность по пиридинам делают данный
метод малоперспективным для применения даже в лабораторной практике.
Мы предположили, что подбор более «мягких» катализаторов позволит нам
снизить смолообразование исходных мономеров и повысить селективность
реакции.
Кроме
того,
представлялось
перспективным
испытать
каталитические системы на основе соединений (TiCl4, InCl3, PdCl2-AlCl3,
NiCl2 -AlCl3), которые, как мы надеялись, будут играть роль кислот Льюиса и
способствовать увеличению активности за счет образования связи «C-металл».
Для выбора наиболее активных и эффективных каталитических систем и
разработки оптимальных условий проведения этой реакции с высокой
селективностью по пиридинам, а также изучения возможности вовлечения
других хлорангидридов в конденсацию с трет-бутанолом, мы исследовали
46
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
влияние соотношения исходных мономеров и условий проведения процесса на
выход и состав продуктов реакции. В результате проведенных исследований
было установлено, что из числа испытанных нами солей переходных и
непереходных металлов лишь применение ZnCl2 в реакции с AcCl и третбутанолом позволяет получать пиридин (1) с выходом 95 % и с
селективностью 100 %.
С целью распространения вышеописанной реакции на другие
хлорангидриды карбоновых кислот мы изучали взаимодействие изобутилена с
хлорангидридами масляной, валериановой, капроновой кислот.
Так, взаимодействием хлорангидрида валериановой и масляной кислот с
изобутиленом и NH3 в присутствии ZnCl2 нам удалось получить 2-бутил-4метил-6-пропилпиридин с выходом ~ 65 %.
Хлористый ацетил и хлорангидрид валериановой кислоты также
успешно реагируют с изобутиленом и NH3 в присутствии ZnCl2 и приводят к
образованию 2-бутил-4,6-диметилпиридина с выходом ~ 62 %.
Изучая механизм реакции, мы установили, что реакция протекает через
стадию дегидратации исходного третичного спирта в олефин, дальнейшее
взаимодействие которого с двумя молями хлорангидрида карбоновой кислоты
и аммиаком в присутствии ZnCl2 приводит к образованию 2,4,6триалкилпиридинов. Показана возможность синтеза триалкилпиридинов
смешанной конденсацией хлорангидридов различных карбоновых кислот с
трет-бутанолом или изобутиленом под действием ZnCl2 и NH3.
Таким образом нами были разработаны новые катализаторы
жидкофазной конденсации трет-бутанола с хлорангидридами алифатических
карбоновых кислот и NH3 с образованием соответствующих алкилпиридинов с
высокими выходами.
47
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
УДК 667.62.
ДИЛЬМУХАМЕТОВА Г.Г., МУСИНА А.М., БАДИКОВА А.Д.,
КУДАШЕВА Ф.Х.
Башкирский государственный университет (г. Уфа)
ПОЛУЧЕНИЕ ПОЛИЭФИРНЫХ СМОЛ ДЛЯ ПОРОШКОВЫХ КРАСОК
Порошковые композиции по сравнению с обычными лакокрасочными
материалами не выделяют никаких вредных веществ, загрязняющих
окружающую среду. Термореактивные порошковые краски созданы на основе
полиэфирных смол, пигментов и отвердителей. Эти краски благодаря
входящим в их состав смолам и отвердителям, применяются для окраски
объектов, подверженных влиянию внешней среды. Наилучшие составы
получены при использовании в качестве пленкообразователей полиэфирных
смол с молекулярной массой 1500-8000, температурой размягчения 80-120 0С.
Пригодны гидроксилсодержащие полиэфиры с кислотным числом 5-200 мг
КОН/г и гидроксильным числом 40-200 мг КОН/г [1].
С целью расширения сырьевой базы и создания ресурсосберегающих
технологий была исследована возможность использования полиэфирной
смолы для получения порошковых красок.
Эксперимент осуществлялся на лабораторной установке периодического
действия, в качестве исходных компонентов использовались твердый отход
производства терефталевой кислоты (содержание, % масс: ТФК – 85,14 %, п –
толуиловой кислоты – 13,85 %, бензойной кислоты – 0,34 %, примесей –
0,67 %) и многоатомные спирты в различных соотношениях, при температуре
160-180 0С, времени 5-40 часов и тщательном перемешивании реагентов.
Образцы были проанализированы согласно известным методикам [2].
Полученные полиэфирные смолы характеризуются кислотным числом
от 1 до 40 мг КОН/г, гидроксильным числом от 20 до 180 мг КОН/г и
молекулярной массой от 600 до 5000 г/моль, что предполагает их
использование в качестве пленкообразователя порошковых красок.
Таким образом, показана принципиальная возможность получения
пленкообразователя порошковых красок на основе твердого отхода
производства терефталевой кислоты.
Список литературы
1. Сухарева Л.А. Полиэфирные покрытия. Структура и свойства /
Л.А. Сухарева. – М.: Химия, 1987. – 345 с.
2. Торопцева А.М. Лабораторный практикум / А.М. Торопцева,
Н.В. Белогородская, В.Л. Бондаренко. – Л.: Химия, 1974. – С 85-96.
48
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
УДК [669.15-194:669.24]:620.193
ДМИТРИЕВА О.А.
Уфимская государственная академия экономики и сервиса (г. Уфа)
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО И КОРРОЗИОННОГО
ПОВЕДЕНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ НИКЕЛЯ И СПЛАВОВ НА НИКЕЛЕВОЙ
ОСНОВЕ, МОДИФИЦИРОВАННЫХ ИОННЫМИ ПУЧКАМИ
Проблема повышения надежности и долговечности современных
высоконагруженных машин приобретает все большую актуальность, поэтому
внедрение интегрированных технологий упрочнения поверхностей деталей
машин, особенно деталей ГТД летательных аппаратов, весьма актуально.
Повышение антикоррозионных свойств деталей, работающих в
различных агрессивных средах (морской климат, высокотемпературные
окислительные среды, кислоты и др.), являются весьма актуальной задачей для
многих отраслей машиностроения. Имеющее место в настоящее время
легирование дорогостоящими присадками всего объема деталей для
повышения их антикоррозионных свойств – явление в значительной мере
вынужденное (из-за отсутствия надежной технологии), чем необходимое, ибо
стойкостью к коррозии должны обладать только поверхностные слои.
Применяемые в настоящее время различные методы покрытия поверхностей
деталей (диффузионные покрытия, электроосаждение, плакирование,
металлизация напылением или осаждением из пара и другие) не позволяют
полностью решить эти проблемы.
В последнее десятилетие начал развиваться новый метод изменения
свойств поверхности материалов, получивший название ионной имплантации
(ИИ) или ионного легирования.
Сущность ИИ заключается в бомбардировке имплантируемым
веществом подложки (поверхности детали), при этом имплантированные
атомы или молекулы легирующего вещества, внедряясь в приповерхностный
слой «застывают» в кристаллической решетке мишени, образуют твердые
растворы или новые химические соединения. Изменяются такие
характеристики конструкционных материалов, как сопротивление износу,
усталостная долговечность, антифрикционные и антикоррозионные свойства и
другие, определяющие их долговечность.
Таким образом, ионное модифицирование поверхностных слоев
конструкционных материалов – один из наиболее перспективных методов
повышения эксплуатационных свойств деталей машин, а также различных
сплавов (никелевых, титановых, жаропрочных), а также сплавов, являющихся
перспективными материалами для изготовления лопаток современных ГТД.
В работах, посвященных исследованиям имплантированных материалов
отмечается как повышение, так и понижение коррозионной стойкости
вследствие имплантации ионами различной природы и дозы. Выбор
элементов, обеспечивающих улучшение физико-химических свойств
49
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
поверхности, производится по эксплуатационным свойствам соединений,
синтезируемых в процессе ИИ. Возможность синтеза соединений оценивается
с точки зрения термодинамики с использованием опыта традиционного
синтеза и банка данных по ионно-лучевой модификации материалов, что в
дальнейшем позволяет судить о влиянии легирующих элементов на свойства
сплава.
Природа
физико-химических
процессов,
протекающих
в
сложнолегированных сплавах при ИИ, механизмы упрочнения, повышающие
коррозионные свойства, влияние дозы и энергии имплантируемых ионов,
остаются малоизученными. Параметры модифицированной структуры во
взаимосвязи с режимами ИИ, а также стабильность слоя при температурносиловом воздействии не выявлены, области использования процесса не
определены. В этой связи установление закономерностей повышения
коррозионных
свойств
деталей
ионномодифицированных
и
термоупрочненных поверхностей, совершенствование исследований по
электрохимическому
и
коррозионному
поведению
перспективных
конструкционных материалов, используемых для изготовления лопаток ГТД,
является актуальной задачей современного авиадвигателестроения.
В газотурбостроении для изготовления лопаток газовых турбин,
работающих при высоких температурах, используются лишь жаропрочные
сплавы, основой которых является никель. Исследование электрохимического
и коррозионного поведения никеля и сплавов на никелевой основе
представляет собой большой интерес.
Для установления влияния природы иона, способного при ионном
легировании значительно повысить коррозионную стойкость, нами снимались
поляризационные кривые и определялись по тафелевским зависимостям
величины токов коррозии. Ионной бомбардировке подвергался никель марки
НО (ионами N+ и Ar+ энергией 40 КэВ и плотностью ионного тока j=15-20
мкА/см2, доза имплантированного иона равна 2х1017 ион/см2).
Результаты расчета токов коррозии по тафелевским зависимостям
исходного и имплантированного ионами N+ и Ar+ никеля приведены в таблице
1 соответственно после различного времени выдержки.
Таблица 1
Величины токов коррозии никеля марки НО
Показатели
Никель
исходный
ИИ N+
ИИ Ar+
Токи
коррозии
при
выдержке
образца в 5%-м
растворе
NaCl,
2
мкА/см
5 мин
0,74
1,12 х 10-2
1,5 х 10-2
50
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
3 часа
16 часов
Глубина
проникновения,
мм/год
5 мин
3 часа
16 часов
0,78
0,79
1,43 х 10-2
1,5 х 10-2
Окончание табл. 1
2,9 х 10-2
4,7 х 10-2
6,6 х 10-3
7,0 х 10-3
7,2 х 10-3
0,95 х 10-4
0,89 х 10-4
0,99 х 10-4
1,3 х 10-4
2,5 х 10-4
4,1 х 10-4
Сопоставление величин токов коррозии показывает, что ионы Ar+ и
особенно N+ в значительной мере способствуют снижению величины токов
коррозии. Как видно из таблицы, глубина проникновения снижается на порядок
после ИИ N+. Анализ состояния поверхности после ИИ и выдержке никеля в 5 %м растворе NaCl, показал, что по сравнению с исходным имплантированная Ar+
поверхность образца имеет питтинговое поражение, но имеющиеся питтинги
редки, и глубина их составляет 1,5 мкм. После ИИ N+ питтинговая коррозия не
наблюдается, поверхность покрыта тонкой оксидной пленкой. Благоприятное
влияние ИИ сказывается и на микротвердость. В таблице 2 приведены величины
микротвердости как для исходного никеля, так и после ИИ N+, Ar+.
Таблица 2
Показатель
Микротвердость
При Р=0,2Н
Нд, МПА
Величины микротвердости
Состояние образца
исходное
ИИ N+.
1510
2700
ИИ Ar+
6400
Увеличение микротвердости после ИИ ионами N+ увеличивается в 4
раза, а после ИИ Ar+ – в 1,5 раза по сравнению с исходным.
Обобщая весь комплекс коррозионных исследований для никеля, можно
сделать вывод, что ИИ ионами N+ способствует повышению коррозионной
стойкости на три порядка, по сравнению с исходным никелем марки НО.
Кроме того повышается микротвердость. Такое положительное влияние при
легировании ионами N+ чистого никеля, очевидно, обусловлено образованием
нитридов никеля в поверхностном слое и аморфизацией поверхности, что
подтверждается ранее проведенными квантово-химическими расчетами и
качественным анализом поверхности методом ВИМС.
Образование в поверхностном слое химических соединений, типа нитрида
никеля, устойчивых к питтингообразованию подтверждено металлографическими
исследованиями. Возможно, что формирование аморфного слоя Ni-N, в котором
отсутствуют межзеренные границы, обуславливает значительное повышение
51
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
коррозионной стойкости после ИИ ионами N+.
Благоприятное действие ионов Ar+ на коррозионные свойства
объясняется тем, что внедрение в металл значительного количества инертного
газа, изменяет шероховатость поверхности и вызывает утолщение оксидной
пленки на металле.
Список литературы
1. Томашов
Н.Д.
Теория
коррозии
и
коррозионностойкие
конструкционные сплавы / Н.Д. Томашов, Г.П. Чернова. – М.: 1995. – С. 359.
2. Хирвонен Дж.К. Ионная имплантация / Дж.К. Хирвонен. – М.: 1998. –
С. 392.
УДК 677 + 535.6
ДОЛОМАТОВА Л.А., ДЕЗОРЦЕВ С.В., ДОЛОМАТОВ М.Ю.
Уфимская государственная академия экономики и сервиса (г. Уфа)
ИССЛЕДОВАНИЕ МОЛЕКУЛЯРНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ
КИСЛОТНЫХ КРАСИТЕЛЕЙ С БЕЛКОМ
Исследование особенностей взаимодействия кислотных красителей с
волокном представляет интерес не только для химической технологии
текстильных материалов [1], но интересно с точки зрения изучения
взаимодействия низкомолекулярных веществ с полимерами. Основой
составляющей волокон животного происхождения и синтетических
полиамидных волокон является белок, поэтому их называют белковыми.
Как известно, сорбционная природа элементарных волокон, проявляясь
через молекулярное взаимодействие молекул красителя с активными центрами
волокна, влияет на интенсивность массопереноса красящего вещества [2]. В
качестве активных центров волокон выступают функциональные группы
элементарного звена волокнообразующего полимера. Значительный интерес
для текстильной промышленности представляют белковые волокна, которые
окрашиваются кислотными красителями [1, 2]. Кислотные красители
применяются для крашения шерсти, шелка и полиамидных волокон из кислых,
слабокислых и нейтральных сред, поэтому они не должны менять цвет в
области рН от 2 до 9. Важными свойствами кислотных красителей являются
растворимость в воде, сродство к белковым волокнам, равномерность окраски,
прочность к валке, прочность к мокрым обработкам и светостойкость.
Поэтому вызывает интерес определение значения факторов, влияющих на
основные составляющие белковых волокон, теоретическое обоснование на
молекулярном уровне, что позволит оптимизировать перечисленные выше
факторы и целенаправленно регулировать сорбционные процессы на
волокнистых материалах.
В качестве объекта исследования был выбран яичный белок, который по
52
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
своему составу аминокислот близок к белковым волокнам (табл. 1). Белок
куриного яйца содержит 88 % воды и 10, 6% различных белков [3]. Для
исследования взаимодействия с белком использовали кислотные красители,
характеристика которых приведена в табл. 2 [1] .
Таблица 1
Состав яичного куриного белка, %
Составные части
Неорганические
Вода Протеин Липиды Углеводы
яйца
вещества
Желток
48,7 16,6
32,60
1,0
1,1
Белок
87,9 10,6
0,03
0,9
0,6
Таблица 2
№
п/п
1
Характеристика кислотных красителей
Структурная формула красителя
Молярная
масса,
г/моль
480
λmax,
ммк
420
2
268
400
3
638
400
53
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Для выполнения первого этапа работы и получения результатов для
дальнейших исследований была использована методика бесконечно
разбавленных растворов. Методику проведения модельного эксперимента
бесконечно разбавленных растворов приблизили к отработанным условиям
измерения спектров поглощения и пропускания водных растворов белка и
кислотных красителей, аналогично работе [4]. Растворение проводили при
комнатной температуре.
Для определения влияния разбавления на интегральные спектральные
характеристики изучали спектры приготовления растворов яичного белка и
растворов красителя в интервале 220-800 нм с шагом 20 нм в кюветах с
толщиной оптического слоя 1 см на однолучевом спектрофотометре СФ-26. В
качестве раствора сравнения использовалась дисиллированная вода. На
характер межмолекулярного взаимодействия в растворах влияют два основных
фактора: концентрация растворов (в соответствии с законом Бугера –
Ламберта – Бера) и наличие примесей в растворенном веществе. В работе
исследовано влияние концентраций красителя и яичного белка на
интегральные спектральные характеристики путем определения цветовых
характеристик стандартными методами в системах XYZ и RGB для
источников А и С [5].
Для выполнения работы использовали растворы свежего яичного белка и
кислотных красителей: алого, желтого и зеленого, а также реакционные смеси
растворов красителей и белка в различных объемных соотношениях – всего 30
систем. Результаты исследований растворов белка и красителей представлены
на рис. 1.
Как видно, спектры однокомпонентных растворов имеют непрерывный
характер в УФ- и видимой области спектра, спектр яичного белка в области >
530 нм (выход в отрицательную область) объясняется флуоресценцией из-за
наличия серосодержащих аминогрупп в системах. Поэтому для анализа
полученных экспериментальных результатов можно применять метод
определения цветовых характеристик в системах XYZ, RGB и
феноменологической спектроскопии [4, 5]. Экспериментальные и расчетные
результаты показали, что более эффективной при оценке цветовых
характеристик была система XYZ, которая давала более четкие пики при
оценке этих характеристик.
54
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 1. Зависимость lgk - белка и кислотных красителей от длины волны
при выбранной оптимальной концентрации раствор
По экспериментальным результатам были определены цветовые
характеристики растворов по стандартным источникам излучения А и С:
координаты цвета Х, Y и Z, светлоты Y от концентрации кислотных красителей
алого, желтого и зеленого [6]. Расчетные результаты указывали на то, что выбор
стандартного источника излучения не влияет на цветовые характеристики цвета
X и Y и светлоту Y, а оптимальные концентрации лежат в пределах 0,1-0,25 г/л –
для кислотного алого и желтого, а кислотного зеленого – 0,001-0,025 г/л.
При изучении двухкомпонентных систем «белок – краситель» было
выявлено, что цветовые характеристики X и Y ведут себя симбатно во всех
исследуемых двухкомпонентных системах при соблюдении оптимальных
концентраций красителей (например, рис. 2), а максимальная эффективная
реакционная способность в системах проявляется только при оптимальной
суммарной концентрации двух составляющих белок и краситель.
Рис. 2. Зависимость координаты цвета X и светлоты Y от концентрации белка
в системе «белок – кислотный алый», источник А
55
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Для проверки полученных оптимальных характеристик цвета (табл. 3)
двухкомпонентных систем «белок – краситель» был применен метод
электронной феноменологической спектроскопии, который позволяет
определить реакционную способность белка и кислотного красителя [4, 7]. Для
этого определяли потенциал ионизации, сродство к электрону по уравнениям
(1) и (2) и энергию активации ∆Е.
ЭПИ=9,495-0,00238
ЭСЭ=0,11+0,000978
,
(1)
,
(2)
где  – интегральная сила осцилляторов, (% об.)-1·см-1·нм; ЭПИ –
эффективный потенциал ионизации; эВ, ЭСЭ – эффективное сродство к
электрону, эВ.
Как оказалось, показатели максимальной реакционной способности
исследуемых систем «белок – кислотный краситель» и оптимальные
показатели по концентрациям и их цветовым показателям (максимальные
цветовые характеристики) совпали по двум используемым методам.
Результаты сведены в табл. 3.
Таблица 3
Оптимальные концентрации систем «яичный белок-краситель»
Система
∆Е, кДж/моль
С красителя, г/л
С белка, г/л
Белок – кислотный
7,580
0,100
0,250
алый
Белок – кислотный
8,840
0,100
0,250
желтый
Белок – кислотный
0,028
зеленый
6,100
0,357
Выводы
1.
Определены
технологически
оптимальные
концентрации
взаимодействия белка с кислотными красителями (алым, желтым и зеленым).
2. Доказано, что для определения технологически оптимальных
концентраций взаимодействия белка с кислотными красителями (алым,
желтым и зеленым) стандартными методами наиболее эффективно
использование координаты цвета X и светлоты Y.
3. Установлено, что при взаимодействии кислотных красителей с белком
важное значение имеет межмолекулярное взаимодействие, определяемое по
электронным спектрам поглощения.
4. Для интегральных спектральных характеристик (реакционная
способность, координаты цвета) имеет значение только общая концентрация
оптически активных центров в системе.
56
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Список литературы
1. Мельников Б.Н. Физико-химические основы процессов отделочного
производства / Б.Н. Мельников, Т.Д. Захарова, М.Н. Кириллов. – М.: Легкая и
пищевая промышленность, 1982. – 280 с.
2. Кричевский Г.Е. Химическая технология текстильных материалов:
Учебник для вузов / Г.Е. Кричевский. – М., 2001. – 540 с.
3. Досон Р.А. Справочник биохимика // Р.А. Досон., Д.Е. Эллиот.,
У.А. Эллиот., К.И. Джонс. – М. Мир, 1991. – 544 с.
4. Калашченко Н.В. Электронная феноменологическая спектроскопия
крови человека в норме и патологии / Н.В. Калашченко, М.Ю. Доломатов,
С.В. Дезорцев – М.: Интер, 2010. – 258 с.
5. Доломатова Л.А. Определение состояние здоровья человека по
цветовым характеристикам биологических жидкостей в колориметрической
системе RGB / Л.А. Доломатова, Н.В. Калашченко, С.В. Дезорцев,
М.Ю. Доломатов // Биомедицинская радиоэлектроника. – 2009. – № 6.
6. Доломатов М.Ю. Основы теории цвета и расчет цветовых
характеристик материалов и сложных оптических сред Учебное пособие /
М.Ю. Доломатов, Г.У. Ярмухаметова. – Москва – Уфа: РИО БИСТ, 2009. – 163 с.
7. Доломатов М.Ю. Способ определения потенциалов ионизации и
сродства к электрону атомов и молекул методом электронной спектроскопии /
М.Ю. Доломатов, Г.Р. Мукаева // Ж. Прикл. Спектроскопии. – 1992. – Т. 56. –
№ 4. – С. 570-574.
УДК 573.6.086.835
ЗАЙНАШЕВ А.Т., ФАТХУЛЛИН А.Р., ПРИЩЕПОВ Ф.А.
Уфимский государственный нефтяной технический университет (г. Уфа)
ПОЛУЧЕНИЕ ЭТАНОЛА ПУТЕМ СБРАЖИВАНИЯ ГЛИЦЕРИНА
БАКТЕРИЯМИ PAENIBACILLUS
Биоэтанол является перспективным топливом. Основными исходными
материалами для его производства являются углеводсодержащие субстраты
(зернопродукты, крахмал, свекловичная и тростниковая мелассы). Однако они
являются важнейшими сельскохозяйственными продуктами и достаточно
дороги. Альтернативным субстратом для использования биоэтанола может
явиться глицерин. Как известно, глицерин – один из основных компонентов
органических отходов производства биодизеля, а также пищевой и
косметической промышленности. К примеру, на каждый галлон биодизеля
приходится приблизительно 0,3 кг неочищенного глицерина, что в год,
например, для Европы, составляет более 60 тыс. т [1]. В этой связи утилизация
отходов со значительным содержанием глицерина занимает одну из ключевых
позиций в организации экологически безопасных и экономически
эффективных производств.
57
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В литературе очень мало сведений о сбраживании глицерина какимилибо микроорганизмами. Для биосинтеза могут использоваться как
природные, так и генетически модифицированные микроорганизмы.
Целью данной работы являлось изучение возможности сбраживания
глицерина в этанол бактериями рода Paenibacillus, а также исследование
процесса образования продуктов брожения данными бактериями.
В работе были применены бактерии, выделенные из почвы парка Уфы и
Бирского района. Скрининг почвенных бактерий рода Paenibacillus проводили
на питательной среде следующего состава (г/л): пептон – 5, дрожжевой
экстракт – 3, хлорид натрия – 5, β-циклодекстрин – 5, бромкрезоловый
пурпурный – 0,008, вода водопроводная – 1 л.
Образцы культур, в которых было обнаружено брожение, помещали на
чашки Петри со средой состава (г/л): пептон – 5, дрожжевой экстракт – 3,
хлорид натрия – 5, агар – 20, глюкоза – 10, бромкрезоловый пурпурный –
0,008, вода водопроводная – 1 л. Чашки инкубировали в термостате при
температуре 37 0С в течение трех суток. Затем выделяли чистые культуры
путём пересева отдельных колоний в пробирки со скошенным агаром.
В результате было выделено 5 штаммов почвенных бактерий, способных
к сбраживанию глицерина: 9, 11, 12, 13 и 14. Поскольку отобранные культуры
являлись
спорообразующими,
а
также
способными
сбраживать
циклодекстрины, можно заключить, что они относятся к роду Paenibacillus.
Подтверждением принадлежности выделенных культур к данному роду
является булавовидная форма их спор. Эти бактерии мы идентифицировали
как Paenibacillus sp.АСЛ-9, P. sp. АСЛ-11, P. sp. АСЛ-12, P. sp. АСЛ-13, P. sp.
АСЛ-14.
Для исследования образования продуктов брожения глицерина была
проведена серия опытов по выращиванию штаммов бактерий рода
Paenibacillus в пробирках на средах (1) и (2). Процесс брожения проводили
согласно методу, описанному выше. Рост на средах с используемыми
углеводами и глицерином может приводить к накоплению органических
кислот, нейтральных продуктов и газов. Кислотообразование определяли по
изменению окраски индикатора – бромкрезолового пурпурного. О
газообразовании судили по появлению газов в поплавках. Образовавшиеся в
процессе брожения органические соединения определяли методом
газожидкостной хроматографии на хроматографе ЛХМ-8МД с пламенноионизационным детектором в следующих условиях: колонка длиной 1 м,
наполненная хроматоном N (размер фракции 0,20-0,25 мм), содержащим 5 %
ХЕ-60; газ-носитель – азот (30 мл/мин), расход водорода – 30 мл/мин, расход
воздуха – 300 мл/мин.
Концентрацию компонентов вычисляли методом «внутреннего
стандарта» с использованием в качестве метки диэтилового эфира.
Результаты продуктов брожения представлены в таблице 1.
58
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 1
Образование летучих органических веществ при сбраживании глицерина
почвенными бактериями рода Paenibacillus
Ацетон, г/л
Этанол, г/л
Штаммы
Суточная
Недельная
Суточная
Недельная
культура
культура
культура
культура
P.sp. АСЛ-9
0,047
4,93
2,33
P. sp. АСЛ-11
0,054
0,1
4
5,58
P. sp. АСЛ-13
0,073
0,935
5,33
P. sp. АСЛ-14
0,066
2,53
0,71
Из таблицы 1 следует, что в первые сутки инкубации образуется этанол.
Далее начинается образование ацетона, концентрация которого через 7 суток
составила 0,1 г/л. Отмечено, что в это же время концентрация этанола в среде
у штаммов P. sp. АСЛ-9 и P. sp. АСЛ-14 снизилась, что, по-видимому, можно
объяснить ингибированием синтеза этанола образовавшимся ацетатом,
поскольку известно, что бактерии рода Paenibacillus очень чувствительны к
значению pH.
В результате изучения влияния рН-среды на продуцирование этанола
было обнаружено, что снижение рН в результате образования ацетата снижает
образование этанола. Была проведена серия опытов по культивированию
бактерий на среде с добавлением мела в количестве 1 %. После 7 суток
культивирования в образцах культуральной жидкости определили содержание
ацетона и этанола. Результаты приведены в таблице 2.
Из таблицы видно, что при культивировании штамма Paenibacillus sp.
АСЛ-9 в течении 7 суток была достигнута концентрация этанола 9,9 г/л, что
соответствует 99 %-му выходу от глицерина.
Таблица 2
Образование этанола при сбраживании глицерина в присутствии
в среде мела почвенными бактериями рода Paenibacillus, г/л
Штаммы
Суточная культура
Недельная культура
P. sp. АСЛ-9
2,3
9,9
P. sp. АСЛ-11
2,8
3,1
P. sp. АСЛ-13
2
3,41
P. sp. АСЛ-14
1,36
3,22
Из литературы известен путь метаболизма сахаров бактериями
Paenibacillus macerans в анаэробных условиях. В качестве промежуточного
продукта метаболизма моносахаридов отмечено образование пирувата,
который далее превращается в этанол и ацетон. Однако, сведений о
59
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
превращении глицерина в этанол нами не найдено. Следует предположить, что
вовлечение глицерина происходит посредством его фосфорилирования
глицеролкиназой. Окисление образовавшегося глицерол-3-фосфата в
диоксиацетонофосфакт осуществляется при участии FAD-зависимой
глицерол-3-фосфатдегидрогиназы.
Далее
в
превращении
диоксиацетонофосфата до пирувата участвуют ферменты гликолиза.
В результате проведенной работы по исследованию возможности
сбраживания глицерина бактериями рода Paenibacillus и исследованию
процесса образования продуктов брожения можно сделать следующие
выводы:
1. В результате скрининга было выделено пять штаммов почвенных
бактерий рода Paenibacillus: Paenibacillus sp. АСЛ-9, P. sp. АСЛ-11, P. sp.
АСЛ-12, P. sp. АСЛ-13, P. sp. АСЛ-14.
2. Все пять выделенных штаммов почвенных бактерий способны
сбраживать циклодекстрины. Во всех образцах на среде с β-циклодекстрином
были обнаружены такие продукты, как ацетон и этанол. Наиболее высокая
концентрации этанола обнаружена при брожении β-циклодекстрина штаммом
P. sp. АСЛ-13. Концентрация этанола составила 1 г/л.
3. Во всех случаях, за исключением штамма P. sp. АСЛ-12, наблюдался
активный процесс сбраживания, что позволило сделать вывод о возможности
его использования в качестве субстрата для биосинтеза этанола выделенными
почвенными бактериями рода Paenibacillus. Продуктами брожения явились
этанол и ацетон.
4. В результате изучения влияния рН-среды на продуцирование этанола
было обнаружено, что снижение рН в результате образования ацетата снижает
образование этанола. В процессе брожения глицерина в присутствии в среде
мела при культивировании штамма Paenibacillus. sp. АСЛ-9 в течение 7 суток
была достигнута концентрация этанола 9,9 г/л, что соответствует 99 %-ному
выходу от глицерина. Также был предложен путь метаболизма глицерина в
этанол.
Список литературы
1. Pimentel D., Patzek T.W. // Nat. Resources Res. – 2005. – V. 14. – No 1. – P. 65-76.
УДК 665.752:665.753.4
ЗВОРЫГИНА О.Б., БЕЖАН Д.И., ЖУРКИН О.П., УДАЛОВА Е.А.
Уфимский государственный нефтяной технический университет (г. Уфа)
НЕОБХОДИМОСТЬ СТАБИЛИЗАЦИИ ДИЗЕЛЬНЫХ ТОПЛИВ С
УЛУЧШЕННЫМИ ЭКОЛОГИЧЕСКИМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ
Состав и свойства топлив для быстроходных дизельных двигателей
оказывает влияние на токсичность и дымность отработавших газов.
60
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Соединения серы, содержащиеся в дизельном топливе, сгорают с
образованием оксидов серы, которые вызывают коррозию металлов,
разрушение дорог и зданий, кислотные дожди и другие отрицательные
явления. Особенно большая концентрация оксидов серы создается в больших
городах с интенсивным движением автомобильного транспорта. Одним из
главных способов снижения содержания оксидов серы в отработанных газах
является уменьшение содержания серы в дизельном топливе. Для улучшения
экологической обстановки в крупных городах, где на долю выбросов
автомобильного транспорта приходится до 60-70 % от общего количества
загрязнителей воздуха, разработано дизельное топливо с пониженным
содержанием серы, так называемое экологически чистое дизельное топливо.
При получении экологически чистых дизельных топлив снижается
содержание в них гетероатомных соединений, которые являются природными
ингибиторами окисления. В процессе глубокой гидроочистки дизельных
топлив наряду с уменьшением содержания общей серы ухудшаются
показатели химической и термоокислительной стабильности. Это определяет
целесообразность оценки окисляемости и возможной стабилизации топлив с
пониженным содержанием серы. Для оценки влияния содержания серы в
топливе на кинетические и активационные параметры были исследованы
образцы дизельных топлив, схожие по основным физико-химическим
характеристикам, но отличающиеся по содержанию серы. Подробное изучение
автоокисления дизельного топлива с содержанием 0,2 % масс. серы в
присутствии металлической меди позволило определить параметр
автоокисления b = (3,0–3,2)·10-5 моль1/2/(л1/2·с) (120 °С). Уменьшение
содержания серы до величины 0,15–0,10 % масс. вызывает рост окисляемости
до (6,5–9,4)·10-5 моль1/2/(л1/2·с). При дальнейшем снижении содержания серы
до 0,02-0,013 % масс. величина параметра автоокисления становится равной
(10,2–11,4)·10-5 моль1/2/(л1/2·с). Полученные данные позволяют сделать вывод,
что, с ростом содержания серы в топливе его термоокислительная
стабильность снижается.
Оценка стабильности дизельных топлив с различным содержанием серы
была проведена также по характеру изменения концентрации поглощенного
кислорода и оптической плотности в процессе окисления.
Изучение характера кинетических кривых поглощения кислорода
позволило выявить два участка – начальной стадии окисления и стадии
максимальной скорости окисления, которые разделены временем достижения
величины максимальной скорости окисления (tmax). Установлено, что при
переходе от топлив с умеренным содержанием серы (0,15 % масс. серы) к
малосернистым топливам (0,02 % масс. серы) наблюдается существенное
сокращение начального периода окисления tmax от 70 до 20 мин,
характеризующегося незначительным ростом оптической плотности,
связанной со смолообразованием в системе. Далее процесс переходит в режим
максимальной скорости окисления, сопровождающийся резким увеличением
оптической плотности топлива. Уменьшение содержания серы в дизельном
61
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
топливе значительно сокращает время достижения высоких значений
оптической плотности (от 110 мин при содержании S = 0,15 % масс. до 60 мин
при содержании S = 0,02 % масс.), что свидетельствует о снижении
термоокислительной стабильности дизельных топлив с пониженным
содержанием серы.
Исследование ИК-спектров оксидата, полученного каталитическим
окислением дизельного топлива при 90 °С в присутствии стеарата меди в
течение 5 ч, показало наличие сложной смеси кислородсодержащих
ароматических структур, о чем свидетельствуют полосы поглощения
С=О­групп (1720 см-1) и групп ОН (3400-3500 см-1, 1030-1250 см-1), а также
полоса при 3380 см-1, обусловленная валентными колебаниями фрагмента О-Н
ассоциированной гидропероксидной группы. Широкая полоса при 800-1450
см-1 также указывает на значительное содержание в оксидате
кислородсодержащих структур. В этой области и проявляются валентные
колебания C=O-группы сложных эфиров ароматических кислот (1300-1250,
1150-1100
см-1),
фенолов
(1220-1200
см-1),
ароматических
и
-1
арилароматических эфиров (1270-1230 см ), а также плоскостные
деформационные колебания ОН-групп первичных, вторичных, третичных
спиртов и фенолов.
Исследование
кинетики
поглощения
кислорода,
накопления
гидропероксидов, кислот и изменения оптической плотности показало, что
гидропероксиды являются промежуточными, а карбоновые кислоты –
конечными продуктами окисления. Обнаружено соответствие между
характером изменения оптической плотности окисляющегося топлива и
поглощения кислорода. Поскольку оптическая плотность топлива находится в
прямой зависимости от содержания в нем растворенных и адсорбированных
смол, то можно утверждать, что существует прямая связь между количеством
поглощенного кислорода и суммарным содержанием смол. При уменьшении
содержания серы в дизельном топливе изменяется характер кинетики
поглощения кислорода и роста оптической плотности. Для топлива с
пониженным содержанием серы характерно наличие начального периода
окисления, при котором рост оптической плотности не значителен. Введение в
окисляющуюся систему известного промышленного антиоксиданта – ионола
(0,01 % масс.) приводит к практически полному прекращению поглощения
кислорода и роста оптической плотности топлива в течение достаточно
продолжительного времени. По завершении индукционного периода топливо
окисляется с постоянной скоростью, характерной для нестабилизированного
образца.
В результате проведенных исследований было установлено, что
снижение содержания серы в дизельных топливах, вызванное ужесточением
экологических требований, существенно снижает термоокислительную
стабильность топлив, что существенным образом отражается на их
смолообразующей способности.
Для предотвращения окислительных процессов и смолообразования,
62
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
приводящих к ухудшению качества дизельного топлива, необходимо
использование присадки. При создании стабилизаторов дизельных топлив с
пониженным содержанием серы основная задача заключается в
ингибировании образования первичных продуктов окисления топлив,
предшественников осадков и в предотвращении их коагуляции. С этой целью
была предложена полифункциональная присадка, содержащая стабилизатор –
третичный амин, нейтрализующий кислотные продукты окисления, которые
являются катализаторами уплотнения (агидол-3), дисперсант, уменьшающий
размеры частиц и увеличивающий их число (ионол), и деактиватор
металлической меди (2-метил-2-этилиндолин). При этом стабилизатор и
дисперсант одновременно выступают в качестве антиоксидантов, а
деактиватор является синергическим агентом, усиливающим действие
антиоксидантов.
Образцы разработанной присадки были испытаны при изучении
кинетики окисления дизельных топлив с различным содержанием серы.
Снижение содержания серы в топливе от 0,2 до 0,02 % масс. нарушает
термоокислительную стабильность топлива, что существенным образом
отражается на его смолообразующей способности, поскольку значения
оптической плотности, равные 0,6 и 1,2, для образца топлива с содержанием S
= 0,02 % масс. достигаются за 40 и 75 мин соответственно, в то время как для
образца топлива с содержанием S = 0,2 % масс. эти значения составляют 120 и
260 мин. Кроме того установлено, что при уменьшении содержания серы в
дизельном топливе изменяется характер кинетики поглощения кислорода и
роста оптической плотности. Для топлива с пониженным содержанием серы
характерно наличие начального периода окисления, при котором рост
оптической плотности не значителен. Введение в окисляющуюся систему
ионола приводит к практически полному прекращению поглощения кислорода
и роста оптической плотности топлива. По завершении индукционного
периода топливо окисляется с постоянной скоростью, характерной для
нестабилизированного образца. В то время как в топливах с повышенным
содержанием серы антиоксиданты фенольного типа не способны вызвать
индукционный период окисления, а лишь обеспечивают снижение скорости
окисления, не позволяя переход процесса в режим с максимальной скоростью.
При введении в дизельное топливо с пониженным содержанием серы (S
= 0,02 % масс.) композиционной присадки (ионол: агидол-3: 2-метил-2этилиндолин = 1:1:1) в концентрации 0,01 и 0,02 % масс. вызывает
уменьшение концентрации поглощенного кислорода в конце опыта от 0,22
моль/л до 0,018 моль/л и величины оптической плотности от 1,6 до 0,4;
индукционные периоды составляют соответственно 42 и 120 мин, а при
дальнейшем увеличении содержания присадки (0,03 % масс.) индукционный
период длится более 5 ч. Следует отметить, что на протяжении индукционных
периодов оптическая плотность топлива практически не возрастает, сохраняя
минимальное значение. Следовательно, данная композиция может
рассматриваться как перспективная стабилизирующая и подавляющая
63
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
окисление и смолообразование в системе присадка для экологически чистых
дизельных топлив с содержанием серы не более 0,02 % масс.
УДК 504:656(075.8)
ИЛЬЯСОВА А.И., НИКОЛАЕВА С.В., АБДУЛЛИНА М.Г.
Уфимская государственная академия экономики и сервиса (г. Уфа)
ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ АВТОТРАНСПОРТА НА КАЧЕСТВО
АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА Г. УФЫ
Одной из острейших экологических проблем крупных городов России в
настоящее время является загрязнение атмосферного воздуха выбросами
автотранспорта, доля которых в Москве и Санкт-Петербурге составляла в
2008 г. 94 и 92 % соответственно [1]. В Уфе выбросы от передвижных
источников превышают выбросы от стационарных источников с 1998 года, в
частности, доля выбросов автотранспорта в 2008 г. составила 61, 7 % [2].
Выбросы от стационарных источников с 1999 по 2008 г. выросли на 10, а
от автотранспорта – более чем на 35 % [1]. Поэтому актуальным остается
исследование вклада выбросов автотранспорта в загрязнение атмосферного
воздуха городов, поскольку загрязнение окружающей среды влияет на
здоровье населения.
В связи с этим, в настоящей работе проведена оценка выбросов
автотранспорта на загрязнение атмосферного воздуха различных частей г.
Уфы по методике [3] и определена категория опасности улиц согласно [4].
В качестве исходных данных для расчета выбросов автотранспорта
использовали результаты натурных обследований структуры и интенсивности
автотранспортных потоков по основным транспортным магистралям г. Уфы:
проспекту Октября (в районе «Городского дворца культуры»), улицам
Цюрупы (в районе «Центрального рынка»), Менделеева (в районе
«Кондитерской фабрики»), Жукова (в районе остановки «Жукова»),
Первомайской
(в
районе
«Детской
библиотеки»
и
«Дворца
машиностроителей»), 50 лет СССР (в районе остановки «Спортивная»),
Округа Галле (в районе остановки «Округ Галле»), Ленина (в районе
«Гостиницы Агидель»).
Натурные обследования проводились весной в разное время суток (утро,
день, вечер). Подсчет числа машин (в обоих направлениях) проводили во
временном промежутке один час. При описании структуры транспортного
потока учитывались основные категории транспортных средств: легковые и
грузовые автомобили, «газели», автобусы, работающие на бензиновом или
дизельном топливе.
Расчеты выбросов выполнялись по методике [3] для следующих
загрязняющих веществ, поступающих в атмосферу с отработавшими газами
автомобилей: монооксид углерода (СО), оксиды азота (NОХ в пересчете на
64
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
диоксид азота), углеводороды (СН), сажа, диоксид серы (SО2).
Значение категории опасности улиц (КОУ) определяли как сумму
значений категорий опасности автомобилей (КОА) и опасности дороги (КОД):
КОУ = КОА + КОД
(1)
Значение КОА рассчитывали по формуле [4]:
КОА   тsi ПДКi    КОВ ,
(2)
где msi – физическая масса выброса s-го вещества i-го вида в атмосферу, т;
ПДКi – среднесуточная ПДК загрязняющего вещества;
КОВ – категория опасности вещества, м3/с;
α – коэффициент, зависящий от класса опасности вещества.
Поскольку категория опасности дороги в данной работе не учитывается,
категорию опасности улиц определяли только вкладом выбросов
автотранспорта: КОУ = КОА.
Основным источником, загрязняющим атмосферный воздух всех
исследованных улиц, является автотранспорт, поскольку около пунктов
наблюдения отсутствуют промышленные предприятия. Интенсивность
движения автотранспорта на улицах в утренние, дневные и вечерние часы
после математической обработки данных, полученных путем натурных
обследований, представлена на рисунке 1.

5000
Утро
День
Вечер

Среднее
Количество машин, ед./час
4500
4000
3500
3000
2500
2000
1500
1000
500
0
Рис. 1. Интенсивность движения автотранспорта на улицах в утренние,
дневные и вечерние часы
Наибольшая интенсивность движения наблюдается на проспекте
Октября («Городской дворец культуры») и улицах 50 лет СССР
(«Спортивная»), Менделеева («Кондитерская фабрика»). При этом более
интенсивное движение в вечерние часы наблюдается на улицах Менделеева,
50 лет СССР, Ленина, Первомайская («Дворец машиностроителей»), в
утренние часы – на улицах Цюрупы и округа Галле, днем – на проспекте
65
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Октября и ул. Жукова.
Ранжирование обследованных улиц по количеству автотранспорта и
массе загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу автотранспортом
при движении по обследованным улицам за весенний сезон, приведено в
таблице 1.
Таблица 1
Ранжирование улиц по количеству автотранспорта
и массе выбросов загрязняющих веществ
Наименование
улицы (пункта
наблюдения)
Количество
машин
за сезон,
(ед./сезон)
Ранговое
место по
числу
машин
Масса загрязняющих веществ,
т/сезон
СО CH NOx С
SO Ито
го
2
пр. Октября
(ГДК)
ул. 50 лет
СССР
(остановка
Спортивная)
ул. Ленина
(Гостиница
«Агидель»)
ул.
Менделеева
(Кондитерская
фабрика)
ул. Жукова
(остановка
Жукова)
ул.
Первомайская
(Детская
библиотека)
ул. Цюрупы
(Центральный
рынок)
ул. округа
Галле
(остановка
округ Галле)
ул.
Первомайская
(Дв. машиностроителей)
10,0*10 6
1
233
28
18
0,4 3
282
Ранговое
место
по
массе
выбро
сов
1
8,0*10 6
2
215
21
15
0,3 2
254
2
3,9*10 6
6
202
18
13
0,4 2
236
3
7,0*10 6
3
182
23
14
0,2 2
221
4
2,6*10 6
9
123
12
8
0,2 1
146
5
4,3*10 6
4
97
13
8,5
0,4 2
120
6
4,1*10 6
5
88
11
7
0,2 1
107
7
3,8*10 6
7
78
11
6
0,1 1
96
8
2,9*10 6
8
72
8
5
0,1 1
86
9
66
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
По количеству автотранспортных средств, проехавших за сезон, три
первых ранговых места занимают улицы с наибольшей интенсивностью
движения – проспект Октября («Городской дворец культуры»), 50 лет СССР
(«Спортивная»), Менделеева («Кондитерская фабрика»). По массе выбросов
наиболее загрязняющим веществом на всех улицах является оксид углерода, за
которым следуют углеводороды, диоксид азота и диоксид серы. Ранжирование
улиц по суммарной массе выбросов отличается от приоритетности по
количеству автомашин, исключая проспект Октября («Городской дворец
культуры») и улицу 50 лет СССР («Спортивная»), которые и по массе
выбросов остаются приоритетными и занимают два первых ранговых места.
На третий и пятый ранговые места по массе выбросов выходят улицы Ленина
(«Гостиница «Агидель») и Жукова (остановка «ул. Жукова»), занимающие по
количеству автотранспорта шестое и девятое места соответственно. Эти и
другие различия улиц при их ранжировании по количеству автотранспорта и
массе выбросов обусловлены различием структуры автотранспортного потока.
Ранжирование загрязняющих веществ и улиц по категории опасности
проведено по формулам (2) и (1), результаты приведены в таблице 2.
Сравнение КОВ для каждого вещества показывает, что по опасности первое
место принадлежит NO2, второе – SO2, третье – CO, четвертое и пятое –
углеводородам или саже в зависимости от структуры транспортного потока,
т.е. основным загрязнителем для всех улиц является диоксид азота.
Таблица 2
Ранжирование загрязняющих веществ и улиц по категории опасности
Наименование улицы
(пункта наблюдения)
ул. 50 лет СССР («Спортивная»)
пр. Октября («ГДК»)
ул. Менделеева («Конди»)
ул. Ленина («Гостиница «Агидель»)
ул. Первомайская («Дет. Библиотека»)
ул. Жукова (остановка «ул. Жукова»)
ул. Цюрупы («Центральный рынок»)
ул.округа Галле (ост. «Округ Галле»)
ул. Первомайская
(«Дв. Машиностроителей»)
КОВ, м3 /с
СО
СН
15 068 4550
4089
3344
3473
1939
2418
1774
1622
1504
NO 2 ·
10–6
3,591
сажа
SO 2
КОА
10–6
КОУ
3496 38 487 3,653
1241 1,863 1498 10 965
1031 1,365
867
7524
871
1,200 1628 9374
651
0,675 1361 7076
646
0,617
895
5239
549
0,561
734
4701
550
0,451
549
3311
432 373 196 373
2982
1,875
1,377
1,215
0,686
0,626
0,569
0,457
0,378
Согласно значениям КОА наибольший объем воздуха для разбавления
выбросов автотранспорта над территорией до уровня ПДК загрязняющих
веществ, требуется по проспекту Октября, улицам 50 лет СССР, Менделеева,
Ленина.
Проспект Октября и улицы 50 лет СССР, Менделеева, Ленина относятся
67
1
1
1
1
2
2
2
2
2
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
к первой категории опасности согласно граничным условиям отнесения
предприятий по категориям опасности (КОА > 106) [4]. Остальные 5 улиц
относятся ко второй категории опасности (106 >КОА >104).
Таким образом, выбросы автотранспорта, следовательно, транспортные
магистрали становятся доминирующим фактором загрязнения атмосферного
воздуха влияния на здоровье населения г. Уфы.
Список литературы
1. Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей
среды Российской Федерации в 2008 году». – М.: РППР РусКонсалтингГрупп,
2009. – 488 с.
2. Государственный доклад «О состоянии природных ресурсов и
окружающей среды Республики Башкортостан в 2008 году». – Уфа:
Минприроды и экологии РБ, 2009. – 200 с.
3. Расчетная инструкция (методика) по инвентаризации выбросов
загрязняющих веществ автотранспортными средствами в атмосферный воздух.
– М.: НИИАТ, 2007. – 61 с.
4. Старокожева Е.А., Байтелова А.И., Шабанова С.В. // Вестник
Оренбургского государственного университета. – 2004. – № 1. – С. 104-110.
УДК 547.512
КАЗАКОВА А.Н., ХАЙРУЛЛИНА А.Ф., ЗЛОТСКИЙ С.С.
Уфимский государственный нефтяной технический университет (г. Уфа)
СИНТЕЗ ЗАМЕЩЕННЫХ ГЕМ-ДИХЛОРЦИКЛОПРОПАНОВ
В
литературе
[1-3]
описаны
синтезы
замещенных
гем.дихлорциклопропанов алкилированием фенолов, спиртов и тиолов хлор- или
бромметил-гем.-дихлорциклопропанами (Iа, б). Однако, при О- и Салкилировании наряду с целевыми соединениями образуются в сопоставимых
количествах продукты замещения по кольцевым атомам хлора.
В этой связи мы предприняли углубленное и расширенное изучение
реакций соединений Iа, б с замещенными фенолами, спиртами и аминами.
Фенолы (IIа-г) в условиях межфазного катализа (система толуол-водный
NaOH, катализатор – катамин АБ) с хлоридом (Iа) практически не реагируют,
в то время как с бромидом (Iб) реакция протекает за 20 часов с образованием
соответствующих арилоксипроизводных (IIIа-г).
Присутствие в ароматическом ядре электроотрицательных атомов хлора
увеличивает нуклеофильность, и выход продуктов алкилирования повышается
до 80 %.
Воздействие на данную реакцию микроволнового излучения позволило
резко снизить продолжительность реакции и увеличить выход целевых
соединений IIIа-г до 93 %.
68
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
OH
Br
R1
+
Cl Cl
Iá
O
R1
50% ð-ð NaOH
Cl
Cl
êàòàì èí ÀÁ
2
R
R2
IIIà-ã
IIà-ã
R1=R2=H; (IIa, IIIa);
R1=R2=Cl; (IIâ, IIIâ);
R1=CH3; R2=H; (IIá, IIIá);
R1=H; R2=Cl; (IIã, IIIã).
Оказалось, что в этих условиях спирты (IVа-г) с соединениями Iа, б не
реагируют. Мы осуществили их О-алкилирование реагентами Iа, б в
присутствии металлического натрия в избытке соответствующего спирта.
Iа,б +
ROH
ROH, Na
60-100o C
IVа-г
R = нC4H9; (IVa, Va);
R
O
Vа-г
Cl Cl
R = CH2=CH-CH2; (IVв, Vв);
R = втор.C4H9; (IVб, Vб); R = C6H5СН2; (IVг, Vг).
При этом целевые эфиры Vа-г были получены с выходом 65-98 %.
Во всех случаях соединение Iа уступает в активности бромсодержащему
аналогу Iб. Приемлемые выходы (50-90 %) в случае реагента Iа достигнуты
при проведении реакции при 100 °С, тогда как бромид Iб образует продукты
(Vа-г) с количественным выходом за то же время (4 ч) при 60 °С.
Известно [4], что амины, содержащие карбоциклический фрагмент
широко используются в органическом синтезе и находят применение в
различных областях науки и техники.
Для
получения
подобных
соединений,
содержащих
гем.дихлорциклопропановый фрагмент, мы использовали галогенметил-гем.дихлорциклопропаны Iа, б. Первичный амин VI и вторичные амины VII, VIII
с приемлемыми выходами замещают галоген в галогенметилпроизводных Iа, б
с образованием целевых вторичных IXa, и третичных IXб, в аминов
соответственно.
Карбоциклы Iа, б реагируют без катализатора в ДМСО с трехкратным
избытком амина VI ,VII, VIII с образованием соответствующих продуктов как
правило с выходами, близкими к количественным.
Бромпроизводное Iб, как и ожидалось, реагирует уже при комнатной
температуре, тогда как сопоставимые выходы с хлорпроизводным Ia
достигаются только при нагревании (70-75 ºС).
Структуры полученных соединений доказаны рядом физических
69
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
методов: ЯМР 1Н, масс-спектрометрией.
X
Cl
Cl
Iа,б
R1
CH2 N R2
R1
HN
R2
Cl
Cl
VI-VIII
IXа-в
X = Cl (Ia); Br (Iб);
R1= н-C5H11; R2= H (VI, IXa);
R1=R2= C2H5 (VII, IXб);
R1+R2= (-CH2CH2OCH2CH2-) (VIII, IXв).
Список литературы
1. Jonczyk A., Dabrowski M., Wozniak W. // Tetrahedron Lett. – 1983. – Т.
24. – № 10. – С. 1065 – 1066.
2. Jonczyk A., Kmiotek-Skarzynska I. // Synthesis. – 1992. – № 10. – С. 985989.
3. Михедькина Е.И., Неделько П.В., Преждо В.В. // Орг. химии. – 2005. –
Т. 41. – Вып. 3. – С. 381-386.
4. Хабибуллин И.Р., Рольник Л.З., Злотский С.С., Рахманкулов Д.Л. //
ЖОрХ. – 1992. – № 11. – С. 2325.
УДК 541.6:546.562:546.732
КОНКИНА И.Г.,1 ИСАЕВ Р.Ф.,2 МУРИНОВ Ю.И.1
1
Институт органической химии РАН (г. Уфа)
2
Башкирский государственный аграрный университет (г. Уфа)
КООРДИНАЦИОНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ 3d-МЕТАЛЛОВ – ВЛИЯНИЕ
ПРИРОДЫ МЕТАЛЛА И ЛИГАНДА НА ФУНГИЦИДНУЮ АКТИВНОСТЬ
Повышение резистентности микрофлоры к применяемым фунгицидам
ведет к увеличению экологической нагрузки и потерям урожая. Это делает
актуальным расширение ассортимента препаратов фунгицидного действия.
Один из вариантов – координационные соединения металлов. Фунгицидная
активность комплексов зависит как от применяемого металла, так и от
используемого лиганда. В настоящей работе рассматривается ряд
синтезированных координационных соединений 3d-металлов – Co(II), Ni(II),
Cu(II) и Zn(II) с азотсодержащими моно- и полифункциональными лигандами.
Изучен состав и строение комплексов, для них получен ряд физикохимических характеристик. Фунгицидные свойства исследовались как in vitro
на культурах грибов, так и в полевых условиях (корневая гниль и твердая
головня пшеницы, лирикуляриоз риса).
Для соединений с алкилпроизводными пиридинового и хинолинового
70
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ряда нами был получен следующий ряд фунгицидной токсичности
комплексов:
Cu > Zn >> Co > Ni.
Относительно лигандов было выяснено следующее. Комплексы с
монодентатными гетероциклическими основаниями – алкилпиридинами и
алдкилхинолинами – являются фунгицидами контактного действия,
высокоэффективными при расположении мицелия патогенных грибов на
поверхности растений. Системным действием обладают координационные
соединения меди с конформационно-лабильными производными пиридина,
имеющими линейный азотсодержащий заместитель во втором положении, а
также полиядерные соединения меди с алифатическими аминами. Замена
азотсодержащего алифатического фрагмента в молекуле 2-замещенного
пиридина на серосодержащий в том же положении кольца, приводит к потере
фунгицидной активности.
Не обладают фунгицидным действием комплексы 1,2-гидроксиаминов,
образующие устойчивые пятичленные хелатные циклы с ионами металлов.
УДК 663.52
КУНАКОВА Р.В., ЗАЙНУЛЛИН Р.А., МУХАМЕДЬЯРОВА Р.Р.
Уфимская государственная академия экономики и сервиса (г. Уфа)
ВЛИЯНИЕ ТИОМОЧЕВИНЫ НА ПРОЦЕСС СПИРТОВОГО БРОЖЕНИЯ
Спиртовая промышленность в настоящее время является быстро
развивающейся отраслью народного хозяйства.
Спирт-ректификат, производимый отечественными предприятиями,
используется в ликероводочной промышленности, в медицине, производстве
пищевых кислот, концентратов для безалкогольных напитков, пищевых
добавок и других целей.
Потребность в нем постоянно увеличивается, причем возрастает спрос
на спирт более высокой степени очистки, производство которого организуется
на передовых предприятиях (спирт «Люкс», «Альфа»).
Большое значение в спиртовом производстве имеет биохимическая
деятельность дрожжей. Дрожжам как и с составу сусла, принадлежит
существенная роль в проведении процессов брожения и в качестве спирта. Их
физиологическое состояние влияет на скорость протекания процессов и на
состав побочных продуктов брожения.
За последние годы произошли значительные изменения в процессах
производства
спирта.
Наибольшее
распространение
получили
технологические способы и приемы, ускоряющие процессы брожения путем
увеличения контакта дрожжей со средой, использования физических факторов,
активных штаммов дрожжей и т.д. Применение технологических приемов
71
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
совершенствования процессов производства спирта особенно актуально и
эффективно, так как не требует значительных капитальных вложений,
существенного изменения технологии, однако, позволяет повысить выход
спирта, улучшить его качество.
Способность дрожжей сбраживать спиртовое сусло представляет
первостепенный интерес для производства спирта. Скорость брожения зависит
как от внешних условий, так и от биологических свойств дрожжей. Кроме того
бродильная активность дрожжей определяется следующими факторами:
генетическими особенностями, присущими данной расе; размерами клеток и
величиной клеточной поверхности в объеме сусла; типом флокуляции,
химическим составом клеток, в особенности содержанием в них азота;
физиологическим состоянием культуры. Наибольшую активность дрожжи
проявляют в первой половине процесса главного брожения.
Главным показателем, характеризующим бродильную активность
дрожжей, является степень сбраживания осахаренного сусла. Большое
значение для бродильной активности имеет физиологическое состояние:
возраст, условия предшествующего хранения и использования, упитанность,
жизнеспособность дрожжей и т.д. Хорошее физиологическое состояние
дрожжей – это наличие в них полного набора ферментов. Физиологическое
состояние производственных дрожжей существенно зависит от состава сусла,
способа брожения и обработки дрожжей.
Дрожжевая клетка нуждается в ассимилируемом азоте для синтеза
компонентов, обеспечивающих ее рост и размножение. С одной стороны
дрожжи как автотрофы могут синтезировать все аминокислоты входящие, в
состав белка, используя неорганические формы азота. С другой стороны,
дрожжи используют содержащиеся в сусле аминокислоты. Из необходимого
дрожжам азота 70 % они ассимилируют в виде аминокислот, остальные – в
виде аммония, амидного азота и пептидов, поэтому при брожении содержание
азотистых веществ в сусле уменьшается на 1/3.
Азотный обмен дрожжей имеет большое практическое значение, так как
от системы биосинтеза и расщепления аминокислот зависит образование
веществ, относящихся к летучим продуктам брожения, поэтому сусло не
должно содержать усвояемых аминокислот больше, чем дрожжи могут
использовать их.
При интенсивном размножении дрожжей возрастает содержание высших
спиртов в бродящих средах, то есть все факторы, ограничивающие накопление
дрожжевой биомассы, способствуют снижению концентрации высших
спиртов. В среднем содержание высших спиртов в бражке – до 0,5 % от
концентрации этанола. В этой связи актуальной является задача повышения
интенсивности брожения не за счет увеличения массы дрожжей, способного
привести к накоплению высших спиртов и образованию большого количества
сивушных спиртов.
В связи с этим нами изучено влияние дополнительных источников азота
при сбраживании сусла с концентрацией сухих веществ 31 % в присутствии
72
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
источника азотного питания, не приводящего к нарастанию массы дрожжей,
но способствующего к увеличению интенсивности брожения. Для этой цели
нами предложено использование тиомочевины. Полученные результаты
позволяют предположить, что повышение содержания сивушных спиртов
обусловлено стимулирующим воздействием серы в составе тиомочевины на
процесс образования серосодержащих аминокислот и как следствие –
увеличение общей массы высших спиртов.
УДК 543.544:541.127:661
КУРАМШИНА А.Р., КАБАЛЬНОВА Н.Н., МУРИНОВ Ю.И.
Институт органической химии РАН (г. Уфа)
ИЗУЧЕНИЕ АДСОРБЦИОННЫХ СВОЙСТВ ХИТОЗАНА
И ЕГО МОДИФИЦИРОВАННОГО ПРОИЗВОДНОГО
Природный биополимер хитозан (поли[(14)-2-амидо-2-дезокси--Dглюкоза]) обладает рядом полезных свойств: высокой селективностью
разделения и сорбционной емкостью по отношению к различным металлам,
биосовместимостью с живыми тканями, биодеградируемостью и др.
Модификация хитозана под действием различных агентов может изменить
структуру поверхности хитозана и его адсорбционную способность.
Методом обращенной газовой хроматографии в области Генри
исследованы адсорбционные свойства хитозана и его модифицированного
аналога, полученного окислением хлоритом натрия (соотношение
концентраций субстрата и окислителя в реакции 1:10), по отношению к налканам (С6Н14-С9Н20) и н-спиртам (СН3ОН-С3Н7ОН). Показано, что
способность адсорбентов к дисперсионным взаимодействиям с тестовыми
адсорбатами выше на модифицированном хитозане. Вклад энергии
образования водородной связи для спиртов после модификации увеличился за
счет образования более упорядоченных структур.
В исходном хитозане между смежными цепями осуществляется
водородная связь атома азота NH2-группы с водородом ОН-группы при С(6).
На основании данных ИК-и ЯМР 13С – спектроскопии выявлено, что в
результате окисления хитозана хлоритом натрия в его структуре происходят
следующие изменения: окисление хитозана по С(6) атому углерода с
появлением карбонильной группы, образование ковалентной связи между
атомом азота аминогруппы и углеродом карбоксильной группы хитозана.
Схематически структуры образцов хитозана можно представить
следующим образом:
73
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
УДК 912. 43: 796.5
КУРЯЕВА Д.Р.
Башкирский государственный университет (г. Уфа)
РОЛЬ КАРТ В ОСУЩЕСТВЛЕНИИ ЗАДАЧ РАЗВИТИЯ ТУРИЗМА
Задачи развития туризма и географического его изучения требуют
соответствующего
информационного
обеспечения. Картографические
произведения (карты, атласы, туристические схемы, буклеты, рекламные
проспекты и др.), являясь наиболее емким и концентрированным носителем
пространственно-организованной
информации,
широко
используются
туристами на разных этапах подготовки и осуществления путешествий, служат
эффективным и наглядным средством привлечения потенциальных туристов, а
также инвесторов в туристическую сферу.
Области применения туристических карт весьма разнообразны. Можно
выделить два основных направления в картографическом обеспечении
туризма:
 карты для туристов и экскурсантов (собственно туристские карты);
 карты для обеспечения развития индустрии туризма и
государственного регулирования туристской деятельности (карты для
туристского бизнеса и органов управления в сфере туризма).
Карты для туристов призваны дать достоверную и исчерпывающую
информацию местности и возможностях ознакомления с нею, об объектах
туристского интереса (культурно-исторических, природных и др.), о
размещении объектов туристского обслуживания (гостиниц, кемпингов,
турбаз, ресторанов и кафе, станций автосервиса и т.п.). Туристские карты
должны обеспечить решение всего комплекса задач, стоящих перед туристом в
ходе планирования и осуществления путешествия: расчет оптимального
маршрута и необходимого времени, выбор средств передвижения,
размещения, питания и др. Основными требованиями к таким картам является:
 достоверность, точность и тематическая полнота;
74
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
 эффективный картографический дизайн и читаемость;
 удобство пользования (формат, фальцовка карт и др.);
 необходимое и достаточное количество дополнительного справочного
материала.
Задачи, решаемые туристами с помощью карт:
1. Ознакомительные:
 ценки туристских возможностей района предполагаемого посещения;
 выбора оптимальных (по времени, расстоянию, степени сложности и
др.), маршрутов;
 ознакомления с имеющейся туристской инфраструктурой (местами
размещения, питания и др.).
2. Ориентационные:
 ориентирования по карте на местности;
 точной географической локализации различных природных,
хозяйственных и культурно-исторических объектов;
 визуальной оценки по карте расстояний и направлений.
3. Информационно-справочные:
 определения абсолютных и относительных высот, крутизны склонов и
других параметров, связанных с рельефом;
 получения характеристик природных объектов, являющихся целью
туристического посещения (например, параметры гидрографических объектов
– для водного туризма);
 получения необходимой информации об историко-культурных
объектах (например, хронологические сведения).
Современный этап развития туристской сферы привел к усложнению
требований, к информационной насыщенности туристских карт: включению
новых элементов содержания, повышению детальности характеристик
картографируемых объектов и наглядности их изображения. Важной
особенностью является также стремление к разработке и применению
унифицированной системы международной системы международных
условных обозначений. Так, на современных туристских картах не только
указывается местоположение гостиниц, но и дается детальная характеристика
условий проживания: наличие ресторана при гостинице, оснащение номеров
кондиционером, минибаром и пр.
Развитие организованного и особенно неорганизованного туризма
усиливает необходимость включения в содержание туристических карт
экологических и природоохранных элементов нагрузки. Туристские карты
должны отражать реальную картину взаимодействия в системе «природа –
турист – общество». Помимо обычно включаемых в содержание карт
элементов – уникальных природных объектов, национальных парков и других
охраняемых природных территорий, редких, исчезающих и занесенных в
Красную книгу видов растений и животных, современные карты показывают
также различные природосберегающие объекты – разрешенные места
75
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
разжигания костров, захоронения бытовых отходов и др.
Одним из главных направлений использования туристских карт является
формирование у широкого круга потребителей географического и
экологического образа мышления. Это должно находить отражение в
содержании карт, в принципах построения их легенд, применяемых
классификациях
и
формулировках.
Примером
подобного
рода
картографических произведений может служить ряд карт, представленных в
последнем региональном комплексном атласе Башкортостана (2005 г.)
Например, в атласе дается подробная информация о Культурном наследии
(памятниках археологии г. Уфы, памятниках культурного наследия,
международных связях в области образования, науки и культуры).
Мы считаем, что современные туристические карты должны давать
пространственно обобщенные, систематизированные и сопоставимые сведения
о природных ресурсах и их использовании, истории, культуре, населении,
экономике, экологической ситуации территории. Содержание карт должно
быть ориентировано на возможно полное раскрытие туристскорекреационного потенциала территории.
Список литературы
1. Ельчанинов А.И. Картографирование культурного и природного
населения / А.И. Ельчанинов. – Изд. РАН. Сер. Геогр. – 2003. – № 4.
2. Филиппович Л.С. Картографическое моделирование территориальных
рекреационных систем / Л.С. Филиппович. – М.: Наука, 1993.
УДК 620.197.5
КУШЕВИЧ А.С., КУНАКОВА Р.В.
Уфимская государственная академия экономики и сервиса (г. Уфа)
ПОДБОР ИНГИБИТОРОВ КОРРОЗИИ ДЛЯ ВОДООБОРОТНЫХ СИСТЕМ
В промышленно-развитых странах ущерб от коррозии металлов
составляет 2-4 % валового национального продукта, поэтому создание и
применение ингибиторов коррозии является актуальной задачей.
Внедрение ингибиторов коррозии в водооборотные системы
промышленности снижает коррозию оборудования и помогает решить
проблему загрязнения окружающей среды при аварийных выбросах.
Расчетными методами прогнозирования показана ограниченная
эффективность
защиты
металлов
индивидуальными
химическими
соединениями, что снижает выбор эффективных ингибиторов из ранее
известных в связи с ужесточением требований к охране окружающей среды.
Поэтому все более актуальной становится разработка экологически
безопасных, малотоксичных, многокомпонентных ингибиторов коррозии.
Перспективными ингибиторами такого рода являются смеси, содержащие в
76
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
своем составе соединения, способные образовывать самоорганизующиеся
поверхностные слои.
Новизна работы заключается в поиске комплексного ингибитора защиты
водооборотной системы от коррозии и солеотложения.
Целью данной научной работы является проведение коррозионных
испытаний многокомпонентных ингибиторов на подпиточной осветленной
воде системы цеха водоочистки и подбор ингибитора коррозии для защиты
оборудования водооборотной системы цеха водоочистки ОАО «ПОЛИЭФ».
В работе были рассмотрены методы определения эффективности
ингибиторов для предотвращения выпадения комплексных осадков: карбоната
кальция,
сульфата
кальция;
испытания
ингибиторов
коррозии
гравиметрическим методом на циркуляционных ячейках.
Определение эффективности ингибиторов для предотвращения
выпадения комплексных осадков: карбоната кальция, сульфата кальция,
проводится с применением искусственно приготовленных вод, состав которых
близок к составу пластовых вод нефтяных промыслов, но содержание
осадкообразующих ионов (Са2+, НСО3- или SO42-) больше, и испытания
проводятся в условиях близких к условиям отложения солей.
Методика испытания ингибиторов коррозии гравиметрическим методом
на циркуляционных ячейках предназначена для оценки агрессивности водных
сред с повышенным содержанием H2S и (или) СО2, а также выбора
эффективных ингибиторов коррозии металлов (далее – ингибиторы) для
защиты металла от коррозии.
Методика предусматривает оценку общей равномерной коррозии
металла.
Сущность метода: метод заключается в определении потери массы
металлических образцов за время их пребывания в ингибированной и
неингибированной испытуемых средах с последующей оценкой защитной
способности ингибитора по изменению скорости коррозии.
Были проведены исследования качественного и количественного
состава отложений на выбранных объектах. Произвели лабораторный подбор
эффективных химических реагентов для защиты оборудования водооборотной
системы цеха и против выпадения кальцита и гипса. Также были проведены
сравнительные испытания растворителя серии «Сонкор» и «Викор» на
эффективность растворения солей, содержащих сульфата кальция и карбонат
кальция.
По результатам коррозионных испытаний, ингибиторов на подпиточной
осветленной воде системы цеха водоочистки было установлено, что
наибольшей способностью защищать от коррозии оборудование в присутствии
«осветленной воды» при дозировке 25 г/м 3 обладают все реагенты, но
наибольшая эффективность наблюдается у образцов СОНКОР-9901В (образцы
№ 3-5 с эффективностью 91, 91 и 94 % соответственно).
В результате коррозионных испытаний ингибиторов на «подпиточной
хоз-питьевой воде» системы цеха водоочистки определили, что наибольшей
77
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
способностью защищать от коррозии оборудование в присутствии «хозпитьевой воды» при дозировке 25 г/м 3 обладают все реагенты, но наибольшая
эффективность наблюдается у СОНКОР-9901В образец № 3, СОНКОР-9901В
образец № 5 с эффективностью 91 % каждый.
У выбранных образцов была проведена оценка эффективности на
способность предотвращать выпадение нерастворимых солей: кальцита, гипса.
Все представленные образцы СОНКОР-9901В обладают высокой
способность предотвращать выпадение солей сульфата кальция и карбоната
кальция.
Исходя из полученных данных, можно сделать следующие выводы:
1. Установлено, что в «осветленной воде» все образцы композиции
СОНКОР-9901В проявляют достаточно высокое ингибирующее действие при
дозировке 25 мг/л, но наибольшая эффективность наблюдается у образцов
№ 3-5. В «хоз-питьевой воде» при такой же концентрации
исследованной композиции максимальной ингибирующей активностью
обладают образцы № 3 и 5.
2. Показано отсутствие локальных коррозионных повреждений после
испытания на образцах-свидетелях, коррозионные повреждения стальных
пластинок носят общий характер разрушения.
3. Все представленные образцы ингибитора СОНКОР-9901В обладают
высокой способность предотвращать выпадение солей сульфата кальция и
карбоната кальция.
4. Образцы № 3-5 ингибитора коррозии марки СОНКОР-9901В
рекомендованы для защиты оборудования водооборотной системы цеха
водоочистки ОАО «ПОЛИЭФ».
Список литературы
1. Сайфутдинова Л.Р. Методика испытания ингибиторов коррозии
гравиметрическим методом на циркуляционных ячейках / Л.Р. Сайфутдинова,
Э.К. Шакиров, И.Г. Загидуллин. – Уфа: ОЗНХ. – С. 2-6.
2. 2. Гарифуллин Ф.С. Определение эффективности ингибиторов,
предотвращающих выпадение солей / Ф.С. Гарифуллин, С.В. Дорофеев,
К.Ю. Муринов. – Уфа: ОЗНХ. – С. 3-14.
УДК 53.043
ЛАГУТКИНА И.Ю., КУЗНЕЦОВ В.А.,
Башкирский государственный университет (г. Уфа)
ПРОБЛЕМЫ ТЕРМИЧЕСКОГО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ
ОРГАНОСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ
Наука и техника начала третьего тысячелетия развивается в темпах
геометрической прогрессии, не является исключением и промышленность, как
78
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
одна из самых масштабных сфер (если на самая) деятельности человека.
В настоящее время обеспечение санитарно-эпидемиологического
благополучия страны является одним из важнейших аспектов национальной
безопасности в области охраны здоровья населения. Проблема экологически
безопасного обезвреживания, хранения, переработки и утилизации опасных
отходов с каждым годом становится все более актуальной. Опасные
органосодержащие отходы, содержащие в своем составе широкий спектр
компонентов, в том числе высокотоксичные, радиоактивные, представляют
серьезную угрозу для здоровья человека. В последнее время количество
органосодержащих отходов имеет устойчивую тенденцию к интенсивному
росту. Согласно данным Министерства природных ресурсов ежегодно на
территории Башкортостана образуется до 4 млн тонн токсичных отходов
пришедшие в негодность, различные шламы, загрязненные опасными
веществами, масляные фильтры, отходы лакокрасочных материалов и многое
другое, что до настоящего времени в большинстве случаев вывозят на
городские свалки.
Отработанные органосодержащие отходы образуются и накапливаются в
процессах эксплуатации моторов и механизмов, промысловых и
магистральных трубопроводов, перекачивающих станций, на предприятииях
нефтедобычи и переработки, заправках, химчистках, медицинских
предприятий и т.п. Вредное воздействие указанных продуктов
распространяется и на атмосферный воздух, почву, грунтовые воды.
На проходящих в последнее время экологических форумах
представлены различные технологии обезвреживания органосодержащих
отходов (химические, физико-химические, биологические, термические).
Также представлена система выбора оптимальной технологии на основе
анализа ряда критериев:
1. Биологическая безопасность (степень обезвреживания исходных
опасных компонентов отходов и их остаточная концентрация в газообразных
выбросах и твердых или жидких остатках процесса обезвреживания отходов).
2. Химическая безопасность (степень обезвреживания исходных
токсичных компонентов и их остаточная концентрация в газообразных
выбросах и твердых или жидких остатках процесса обезвреживания отходов).
3. Степень обработанности технологического оборудования (наличие
лабораторного, опытного или промышленного образца и практический опыт).
4. Сложность оборудования (ремонтопригодность, простота его
обслуживания, эксплуатационная надежность, ресурс).
5. Универсальность.
В данной работе остановимся на высокотемпературных технологиях
обезвреживания отходов, которые фактически являются методами ликвидации
опасных отходов или представляют замыкающее звено цепочки комплексной
технологии обезвреживания отходов (например, система с паровой
стерилизацией или лучевой технологией – СВЧ (1 ступень) и окончательным
звеном высокотемпературного обезвреживания продуктов обезвреживания
79
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
первой ступени (2 ступень).
Применяемые в настоящее время высокотемпературные технологии:
1) технология пульсирующего горения;
2) обработка отходов в расплаве солей;
3)
использование
порошкообразных
пиротехнических смесей
фильтрационного горения (ПСФГ);
4) плазменная технология;
5) газификация;
6) пиролиз;
7) сжигание (огневое уничтожение) [1].
В последние годы следует отметить большое количество российских
разработок и зарубежных поставок локальных установок огневого
обезвреживания отходов с использованием слоевых топок. Например,
установки типа «Смарт Аш» (однокамерная) и «Медибурн» (двухкамерная)
мощностью 22 кг/ч каждая фирмы «ELASTEC» (США), двухкамерная
установка типа УДП-20 (мощность 25 кг/ч), изготовленная заводом
«Ленинская кузница» г. Киев (Украина), российская установка «Форсаж-2»
фирмы «Экосервис-нефтегаз», установка УСО-200, изготавливаемая заводом
экспериментальных машин НПК «РАНКО» (Россия). Во всех этих установках
отсутствует система очистки отходящих газов. Большинство этих установок
имеют
соответствующие
правовые
документы
на
эксплуатацию
(положительное заключение Государственной экологической экспертизы,
разрешение Ростехнадзора, санитарно-эпидемиологическое заключение,
различные лицензии и сертификаты и др.), однако с химической и
биологической точки зрения указанные разработки далеко не безопасны.
Более совершенными являются локальные установки сжигания, или
пиролиза отходов «Мюллер» фирмы ATI (Франция), «Эчуто» (Россия),
«Турмалин» (Россия), характеризующиеся двухступенчатой обработкой
отходов – окислением, или пиролизом (газификацией) на первой ступени и
дожигом на второй ступени, снабженные тем или иным блоком очистки газов.
Большинство из этих установок также имеет существенный недостаток –
образование токсичного шлака, содержащего растворимые соли тяжелых
металлов и остатки органических компонентов.
Одним из основных принципов при эколого-гигиенической оценке
технологий и установок для обезвреживания, утилизации, уничтожения
органосодержащих отходов является возможность минимизации их
химического и биологического вредного воздействия на здоровье человека и
окружающую среду. Основополагающими должны являться, прежде всего,
санитарно-гигиенические показатели загрязнения атмосферного воздуха,
основным назначением которых является предупреждение вредного
воздействия загрязняющих веществ и микроорганизмов на здоровье человека
и окружающую среду [2]. При выборе установок или технологий термического
обезвреживания большое значение имеют и экономические показатели,
отражающие реальные возможности по внедрению в практику тех, или иных
80
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
технологий и установок.
Применяемые технологии, как правило, являются источниками
загрязнения атмосферного воздуха, воздуха рабочих помещений, других
объектов окружающей среды широким спектром загрязняющих веществ:
окислами азота, серы, оксидом углерода, хлор- и фторводородными
соединениями, галогенами, частицами мелкодисперсной золы с высоким
содержанием тяжелых металлов, диоксинов и фуранов, оказывая при этом
прямое и опосредованное влияние на здоровье человека и состояние
окружающей среды.
Опасность такого влияния значительно возрастает при нарушениях
технологических требований даже при использовании самых современных и
совершенных технологий и установок. Перечисленные загрязняющие
вещества должны рассматриваться как гигиенически значимые, критерием
оценки для которых является ПДК для атмосферного воздуха и воздуха
рабочей зоны при проведении оценки любых типов термических установок.
Опыт эколого-гигиенической оценки установок по сжиганию медицинских
отходов показывает, что при этом исследуется ограниченный, обычно
используемый при проведении социально-гигиенического мониторинга
перечень показателей загрязнения как атмосферного воздуха, так и воздуха
рабочей зоны [1].
Однако при оценке установок по сжиганию отходов следует исходить из
того, что практически все известные органические соединения могут быть
окислены кислородом воздуха при температурах 1200 С до простых
устойчивых соединений [1]. К сожалению, при последующем охлаждении
дымовых газов возможно вторичное образование некоторого количества
диоксинов и фуранов.
Для осуществления контроля над работой такого типа установок
целесообразно введение дополнительных показателей оценки загрязнения
воздуха, где критерием также будет являться ПДК вредных веществ. К данным
показателям можно отнести сероводород и хлористый водород, повышение
концентрации которых наиболее показательно свидетельствует о нарушении
температурных режимов и систем очистки отходящих газов, а также косвенно
повышает вероятность образования диоксинов.
При сжигании органических отходов целесообразнее использовать в
качестве гигиенически значимого показателя общее содержание органических
веществ с критерием полного их отсутствия, так как при соблюдении
технологического режима сжигания при температуре выше 1000 С должно
происходить полное уничтожение органики [1].
Технология, включающая пиролиз несортированных отходов, огневое
обезвреживание отходящих газов при температуре 1300-1400 С и дожиг
коксового остатка, предусматривает уничтожение следующих видов отходов:
твердые бытовые, коммунального хозяйства, пищевые, больничные,
ветстанций, резинотканевые, текстильные, включая промасленную ветошь и
другие, содержащие органику.
81
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Разработка принципиально новых технологий и на их основе –
соответствующих установок, безусловно, потребует разработки новых,
простых в исполнении, но специфически информативных показателей
безопасности их применения для здоровья человека и окружающей среды.
Рабочая температура в тепловом агрегате должна быть не ниже 800 С.
При более низкой температуре и недостатке кислорода образуется токсичный
угарный газ СО (ПДК 0,03 мг/л), который очень трудно улавливается
очистными устройствами и выбрасывается в атмосферу. В различных печах
сжигания температура составляет 850-1500 С. Точка зрения, что при более
высоких температурах диоксины не образуются, ошибочна, так как при
охлаждении («закалке») тепловых газов в котле-утилизаторе до температуры
320-350 С или на электрофильтрах (катализатор – медь) происходит синтез
полихлорированных
дибензо-n-диоксинов/полихлорированных
дибензофуранов (ПХДД/ПХДФ). Таким образом, котел-утилизатор тепла
отходящих газов можно условно считать идеальным реактором для
образования вторичных диоксинов в температурном интервале 320-600 С.
Кроме того при температурах выше 1500 С увеличивается выброс токсичных
металлов, а также трудно утилизируемых оксидов NO [3].
Время нахождения токсичных соединений в зоне с температурой 8501500 С должно быть не менее 2 с (правило «двух секунд»).
Предусматривается, что в этих условиях концентрация ПХДД/ ПХДФ в
отходящих газах будет приемлемой для очистки до 0,1 нг ТЭ/м 3, а степень
очистки составит 99,9999 % [4].
Концентрация кислорода по отношению к эквимолярному количеству
сжигаемых пестицидов должна быть выше, так как при недостатке кислорода
вероятность образования диоксинов значительно увеличивается. Выдерживать
жесткие требования можно, лишь используя специальное оборудование.
Однако,
несмотря
на
высокую
экологическую
опасность
органосодержащих отходов до сих пор не разработано технологических
решений, позволяющих с высокой эффективностью и минимальным
техногенным воздействием их обезвреживать и утилизировать.
Список литературы
1 Багрянцев Г.И., Черников В.Е. Термическое обезвреживание и
переработка промышленных и бытовых отходов. Муниципальные и
промышленные отходы: способы обезвреживания и вторичной переработки –
аналитические обзоры. – Новосибирск, 1995. – Сер. «Экология». – 76 с.
2. Русаков Н.В., Короткова Г. И., Малышева А.Г., Недачин А.Е., Орлов
А.Ю. // Гигиена и санитария. – 2007. – № 3. – С. 37.
3.
Дмитриев
В.И.
Термическое
обезвреживание
отходов
хлорорганических производств / В.И. Дмитриев, Н.Н. Коршунов,
Н.И. Соловьев // Химическая технология. – 1996. – № 5. – С. 54-56.
4. Панцхава Е.С. Биогазовые технологии – радикальное решение
82
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
проблем экологии, энергетики и агрохимии
Теплоэнергетика. – 1994. – № 4. – С. 36-42.
/
Е.С.
Панцхава
//
УДК 547.824:542.91:548.737
ЛОПАТИНА Т.В.
Башкирский государственный университет (г. Уфа)
СИНТЕЗ И МОДИФИКАЦИЯ АЦИЛАТОВ ТРИТЕРПЕНОИДОВЭФФЕКТИВНЫХ ИНГИБИТОРОВ ВИРУСОВ ГРИППА И ПАПИЛЛОМЫ
Химические трансформации доступных и легко выделяемых в чистом
виде природных соединений с целью поиска биологически активных веществ,
в частности, лекарственных препаратов, стали основой самостоятельного
научного направления биоорганической и синтетической органической химии.
По своей распространенности и поразительному разнообразию терпеноиды
относятся к одному из важнейших и широко метаболизирующих классов
природных соединений. Отмечено, что терпеноиды эффективно и
специфически подавляют развитие почти всех видов бактериальной и грибной
микрофлоры, вирусов и простейших.
Основной целью работы является синтез новых физиологически
активных веществ на основе следующих тритерпеноидов: бетулина,
бетулоновой, бетулиновой, глицирретовой, олеаноловой, урсоловой кислот и
получение их водорастворимых производных.
Этерификация
пентациклических
тритерпеноидов
является
перспективным направлением поиска важных для фармакологии веществ. В
связи с этим были осуществлены синтез (схема 1) и модификация ацилатов
тритерпеноидов с никотиновой (3-пиридинкарбоновой) кислотой и приведены
результаты скрининга новых и описанных ранее соединений. В качестве
платформ использованы олеаноловая (1), глицирретовая (2), урсоловая (3),
бетулиновая (4) кислоты и бетулин (5).
Ацилирование соответствующих тритерпеноидов (схема 2) было
проведено при кипячении в присутствии каталитического количества
диметиламинопиридина с выходом 94 %. Использовали 1,5-кратный избыток
хлорангидрида,
продукты
реакций
очищали
перекристаллизацией.
Аналогичным образом, но при комнатной температуре было проведено
региоселективное
ацилирование
бетулина
с
образованием
28-Оникотиноилбетулина, охарактеризованного также в виде 3β-О-гемисукцината
(12).
Окисление 28-О-никотината реактивом Джонса в ацетоне привело к
кетону (13). Под действием хлористого тионила в пиридине (схема 2) 28-Оникотиноилбетулин (10) превращен в 2(3)-дегидропроизводное (14),
охарактеризованное в виде 20-кетона (15).
83
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Схема 1.
COOH
H
O
R
O
6 R=
N
(1-5)
R2
R1
CH2OR2
COOH
R1O
R3
O
O
7 R1=CH3, R2=H, R3=
9 R1=R2=
N
N
O
O
8 R1=CH3, R2=H, R3=
10 R1=H R2=
N
N
O
11 R1=
; R2=H
N
Схема 2
O
a
CH2OC
CH2OH
N
RO
HO
5
b
d
10 R=H
R
c
O
12 R=OCO(CH2)COOH
R
O
CH2OC
CH2OC
N
N
O
14 R=CH2
15 R=O
13 R=CH2
Условия реакций: a.1.5-кратный избыток хлорангидрида никотиновой кислоты/пиридин, DMAP, 22°С;
b. Янтарный ангидрид,пиридин, 115°С; c. реактив Джонса/ацетон; d. SOCl2, пиридин, 115°С.
В связи с тем, что тритерпеноиды не являются водорастворимыми
соединениями, что затрудняет их использование в качестве фармакологически
активных
субстанций,
была
осуществлена
попытка
получения
84
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
водорастворимых форм никотинатов (9), (10) в виде их гидробромдов и
гидрохлоридов (18), (19) и (16), (17) соответственно (схема 3).
Схема 3.
CH2OR2
CH2OR2
a, b
R1O
R1O
O
O
16 R1=H, R2=
9 R1=R2=
N
HBr
N
O
O
10 R1=H, R2=
17 R1=H, R2=
N
N
O
HCl
18 R1=R2=
N
O
HBr
19 R1=R2=
N
HCl
Условия реакций: для (21), (23)-a. 5%-ный водный раствор HBr, этанол, 60°С;
для (22), (24)-b. 5%-ный водный раствор HCl, этанол, 60°С.
Природные и синтетические производные тритерпенового ряда являются
относительно новой группой ингибиторов вирусов. Наряду с противовирусной
активностью в отношении ВИЧ-1, ВИЧ-2 и герпеса простого была обнаружена
способность многих производных бетулина подавлять репродукцию вируса
гриппа и энтеровируса ЕСНО6. Исследована противовирусная активность ряда
ацилатов в отношении респираторных инфекций, вирусов гепатита В и С и
папилломы.
В отношении вируса гепатита В(HBV) соединения (9) и (11) имеют
низкую токсичность (СС 50=185 и >100 μМ соответственно) и не влияют на
репликацию вирусной ДНК при концентрации 10μМ. В отношении вируса
гепатита С (HСV) исследование в концентрации 20μМ показало, что процент
подавления репликации вирусной нуклеиновой кислоты для соединения (11)
составляет 88,3 % и цитотоксичность (процент клеток, оставшихся живыми) –
35 %. Для (9) эти же параметры были 65,6 %, 75,7 %, SI<10, то есть (11)
проявил токсичность, а (9) слабо активен.
В отношении вируса папилломы (штамм HPV-11) при исследовании
одной концентрации 3,28-ди-О-никотинлбетулина (9) обнаружена его
блестящая активность с индексом селективности SI=35 для соединения (11)
SI=10, и наблюдалась незначительная цитотоксичность.
Среди тритерпеноидов впервые выявлена активность в отношении
вируса папилломы.
85
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
УДК 547.854.4
ЛУКМАНОВ Т.И.,1 ХАМИТОВ Э.М.,1 ИВАНОВ С.П.2
1
Башкирский государственный университет (г. Уфа)
2
Институт органической химии РАН (г. Уфа)
ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ
УСТОЙЧИВОСТИ КЕТО-ЕНОЛЬНЫХ ТАУТОМЕРОВ 5–АМИНОУРАЦИЛА
Интерес к таутомерии азотистых оснований нуклеиновых кислот
обусловлен возможностью участия их редких форм в спонтанных мутациях
при репликации ДНК [1, 2]. Так, в частности, для производных урацила
теоретически возможны шесть таутомеров (рис. 1): один дикето (а); четыре
кето-енольных (б-д) и один диенольный (е) [3-5].
а)
б)
O
H
O
H
R
1
N
R
1
N
N
R
2
H
O
H
г)
N
H
O
N
R
2
R
2
е)
O
H
H
O
N
H
O
H
O
H
R
1
R
1
N
R
2
д)
N
O
в)
O
H
N
O
N
R
1
H
N
R
2
O
R
1
N
R
2
R1= H – урацил; CH3 – тимин; NH2 – 5-аминоурацил
Рис. 1. Возможные таутомеры 5-замещенных урацилов
Поскольку экспериментальное изучение минорных таутомеров
затруднительно, прибегают к квантово-химическим исследованиям. Обычно
конечной целью расчетов таутомерных форм является не только определение
наиболее стабильной структуры, но и получение ряда устойчивости всех
возможных таутомеров. При этом квантово-химические расчеты проводятся не
только в приближении модели идеального газа, но и моделируются системы,
учитывающие специфическое и неспецифическое влияние растворителя на
исследуемые молекулы. По результатам расчетов очевидно [6], что учет
сольватации необходим, так как последняя оказывает большое влияние на
стабильность таутомеров по сравнению с рядом устойчивости, полученным
для газовой фазы.
В данной работе рассчитаны относительные энергии для всех
возможных таутомерных конформеров 5-аминоурацила как в газовой фазе, так
и с учетом неспецифической гидратации.
86
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Квантово-химические расчеты проводились c использованием программ
ORCA [7] и Firefly [8]. Поиск равновесных геометрических параметров
исследуемых структур проводили в приближении PBE0/TZVPP. Энергию
стационарных точек на поверхности потенциальной энергии рассчитывали в
рамках теории возмущений Меллера-Плессе четвертого порядка MP4(SDTQ) с
базисным набором def2-TZVPP. Неспецифическую сольватацию исследуемых
соединений учитывали с помощью модели поляризованного континуума PCM.
Относительную энергию таутомеров рассчитывали как разницу
абсолютных энтальпий данного таутомера (x) и таутомера с наименьшей
°
величиной H 298 (min):
ΔE x = H °298 x − H °298 min
87
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
O
O
H
NH2
N
O
N
H
N
O
H
H
N
O
NH2
H
H
O
N
Br
Bl
A
O
H
O
NH2
N
N
N
NH2
N
O
H
N
H
H
H
H
Cl
H
H
H
Dl
H
H
O
O
H
NH2
N
N
NH2
N
H
O
N
H
NH2
N
O
H
H
N
El
Dr
H
O
O
NH2
N
O
N
O
Cr
O
H
O
NH2
H
O
H
H
H
O
NH2
N
H
H
O
Er
H
H
NH2
N
N
H
H
O
NH2
N
N
O
H
F lr
F ll
O
H
NH2
N
N
O
F rl
H
H
F rr
Рис. 2. Изученные конформеры 5-аминоурацила
88
H
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В данной работе рассмотрено 13 конформеров 5-аминоурацила (рис. 2). На
основании результатов расчета установлено, что наиболее устойчивой формой как
в газовой, так и в водной фазе является дикето-таутомер А (табл.). Следующим в
ряду относительной устойчивости является таутомерный конформер Br, энтальпия
которого больше на 45,68 кДж/моль.
При учете неспецифической сольватации наблюдаются серьезные
изменения в ряду устойчивости по сравнению с расчетами для газовой фазы:
увеличиваются относительные энергии таутомеров B и F на 13,4 и 19,1
кДж/моль (табл.), соответственно. При этом уменьшение относительной
устойчивости для таутомеров C и D не менее существенно – 8,2 и 13,4
кДж/моль, соответственно. Учет влияния среды приводит к следующему (рис.
3) ряду устойчивости таутомеров 5 аминоурацила: A>D>B>C>F>E.
Таблица
E, кДж/моль) таутомеров 5-аминоурацила
в газовой фазе (MP4/def2-TZVPP//PBE0/TZVPP) и с учетом
неспецифической сольватации (MP4/def2-TZVPP//PBE0/TZVPP, PCM)
в воде
Газовая фаза
Вода
№, Конформация
MP4/def2п/п таутомера
MP4/def2-TZVPP
TZVPP, PCM
1
A
0,00
0,00
2
Bl
81,98
77,00
3
Br
45,68
59,10
4
Cl
69,72
61,55
5
Cr
112,68
79,09
6
Dl
68,52
57,3
7
Dr
79,18
55,15
8
El
122,41
107,93
9
Er
88,02
79,83
10
Fll
66,08
82,65
11
Flr
66,60
81,11
12
Frl
60,90
80,77
13
Frr
67,14
80,00
Наблюдается слабое внутримолекулярное взаимодействие между
атомами водорода аминогруппы и кислородом карбонильной (таутомеры А, В,
С) или гидроксильной (D, F) группы четвертого углеродного атома
пиримидинового кольца. Большая устойчивость таутомера Er по сравнению с
El почти 30 кДж/моль объясняется, видимо, наличием водородной связи
между атомом азота аминогруппы и атомом водорода гидроксильной группы
при четвертом углеродном атоме. Таким образом, установлен ряд
89
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
относительной устойчивости для 13 таутомерных конформеров 5аминоурацила в газовой фазе и в водном растворе с учетом влияния
растворителя как поляризованного континуума. Показано, что хотя
растворитель оказывает существенное влияние на устойчивость таутомеров,
однако и в газовой, и водной фазах наиболее стабильным остается дикето
таутомер 5-аминоурацила (примерно на 55 кДж/моль по сравнению с энергией
самого устойчивого енольного таутомера).
Благодарности. Работа выполнена с использованием кластерного
суперкомпьютера ИОХ УНЦ РАН.
Список литературы
1. Topal M.D., Fresco J.R. // Nature. – 1976. − V. 263. − P. 285.
2. Watson J.D., Crick F.H.C. // Nature. – 1953.− V. 171. – № 4361. − P. 964.
3. Kryachko E.S., Nguyen M.T., Zeegers-Huysken T. // J. Phys. Chem. A. –
2001. − V. 105. – № 8. − P. 1288.
4. Markova N., Enchev V., Timtcheva I. // J. Phys. Chem. A. – 2005. − V.
109. – № 9. − P. 1981.
5. Иванов С.П., Хурсан С.Л. // ЖФХ – 2004. − Т. 78. – № 7. − С. 1283.
6. Даутова И.Ф., Иванов С.П., Хурсан С.Л. // ЖСХ – 2009. − Т. 50. – № 6.
– С. 1155.
7. Neese, F. ORCA – an ab initio, Density Functional and Semiempirical
program package, Version 2.6. University of Bonn, 2008.
8. Alex
A.
Granovsky,
Firefly
version
7.1.G,
http:
//
classic.chem.msu.su/gran/firefly/index.html
УДК 544.1 (043)
МАЦЕВИЧ О.В., САМИГУЛЛИНА З.С., ЯНБОРИСОВ В.М.
Уфимская государственная академия экономики и сервиса (г. Уфа)
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ РАСТВОРИТЕЛЯ С КАТАЛИЗАТОРОМ
ПРИ ПОЛИКОНДЕНСАЦИИ ПСЕВДОХЛОРАНГИДРИДОВ
АРОМАТИЧЕСКИХ О-КЕТОКАРБОНОВЫХ КИСЛОТ
Влияние растворителя на поликонденсацию псевдохлорангидридов
ароматических о-кетокарбоновых кислот является одним из ключевых
вопросов в понимании механизма реакции получения полиариленфталидов.
В работе [1] исследовано формирование комплексов состава 1:1 при
межмолекулярном взаимодействии катализатор – мономер, катализатор –
растворитель. Показано, что энтальпии образования комплексов катализатор –
растворитель соизмеримы с тепловыми эффектами, возникающими при
взаимодействии молекул мономера и катализатора.
В настоящей работе были смоделированы различные комбинации
межмолекулярного взаимодействия катализатора с растворителем и определен
90
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
тепловой эффект этих реакций. В качестве катализатора рассматривались
следующие кислоты Льюиса: ZnCl2, AlCl3, InCl3, GaCl3, SbCl5. В качестве
растворителя взят нитробензол, в котором проявляют каталитическую
активность, достаточную для получения высокомолекулярных полимеров, все
вышеупомянутые кислоты Льюиса [2].
Строение и термодинамические параметры молекул реагентов и
продуктов исследуемых реакций устанавливали с помощью квантовохимической программы PRIRODA методом PBE/3z [3].
В работе были произведены расчеты энергии (1) и тепловых эффектов
(2) комплексообразования по следующим формулам 4:
А+В=К
∆Е=[Ек-(Еа+Ев)]*2625,5, кДж/моль
∆Н=∆Е+[Нк383-(На383-Нв383)], кДж/моль
(1)
(2)
Исследование потенциальной поверхности взаимодействия молекул
катализатора с молекулой растворителя показало, что возможно безбарьерное
образование двух типов комплексов состава 2:1: I – с ориентацией одной
молекулы катализатора по нитрогруппе и другой – по фенильному кольцу
молекулы растворителя, II – с ориентацией двух молекул катализатора по
нитрогруппе растворителя (рис. 1) (показано на примере InCl3).
I
II
Рис. 1. Комплексы катализатор-нитробензол состава 2:1
Согласно данным по тепловым эффектам в случае ZnCl2 комплекс типа I
не образуется, а комплекс типа II является, скорее всего, малоустойчивым
(табл., рис. 2).
По табличным данным видно, что при использовании в качестве
катализатора хлоридов галлия и сурьмы существование комплексов состава
2:1 маловероятно (табл.).
91
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ZnCl2
AlCl3
InCl3
GaCl3
SbCl5
20
0
DH
0
383
-20
-40
-60
-80
-100
Рис. 2. Энтальпия реакции образования комплексов I и II
В таблице приведены данные по комплексообразованию катализаторрастворитель состава 2:1.
Таблица
Тип
I
II
Энергия и теплота образования комплексов I и II
∆E,
H 0→383,
∆H 383,
Комплекс
кДж/моль
кДж/моль
кДж/моль
2ZnCl2-PhNO2
2AlCl3-PhNO2
-7
377
11
2InCl3-PhNO2
-12
374
-5
2GaCl3-PhNO2
-6
375
2
2SbCl5-PhNO2
-8
414
-2
2ZnCl2-PhNO2
-19
354
-14
2AlCl3-PhNO2
-43
377
-37
2InCl3-PhNO2
-84
374
-78
2GaCl3-PhNO2
-13
375
-6
2SbCl5-PhNO2
-
Примечание: комплекс не образуется
Образование комплекса с молекулой катализатора InCl3 при ориентации
по нитрогруппе (рис. 1, II) термодинамически выгоднее в среднем на
73 кДж/моль, чем образование комплекса типа I.
Комплексообразование катализатор – растворитель с молекулой
катализатора AlCl3 возможно только в случае ориентации двух молекул
катализатора по нитрогруппе (табл., рис. 2).
Таким образом, состав и энтальпия образования комплексов
92
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
нитробензола с молекулами катализатора зависят от природы катализатора.
Список литературы
1. Самигуллина З.С. Моделирование реакции поликонденсации
псевдохлорангидридов
ароматических
о-кетокарбоновых
кислот
/
З.С. Самигуллина, В.М. Янборисов // Нанотехнилогии: наука и производство.
– 2009. – № 3(4). – С. 26-28.
2. Салазкин
С.Н.
Ароматические
полимеры
на
основе
псевдохлорангидридов / С.Н. Салазкин // Высокомолекулярные соединения. –
2004. – Т. 46. – № 7. – С. 1244.
3. Лайков Д.Н. Развитие экономного подхода в расчете молекул методом
функционала плотности и его применение к решению сложных химических
задач: Дис. … канд. физ.-мат. наук: 02.00.04 / Д.Н. Лайков. – Москва, 2000. –
102 с.
4. Краснов К.С. Физическая химия / К.С. Краснов. – М.: Высшая школа,
1995. – Т. 1. – 511 с.
УДК 577.152.9;577.154
МИХАЙЛОВА Т.Н., СУЛТАНОВА Л.М.
Уфимский государственный нефтяной технический университет (г. Уфа)
ДЕСТРУКЦИЯ ПРИРОДНОГО СЫРЬЯ
Деструкция целлюлозы является важнейшим звеном круговорота
веществ в природе благодаря тому, что любое растительное сырье и его
производные,
как
лигноцеллюлозный
источник,
доступны
для
микробиологической конверсии. Активные системы окислительных и
гидролитических ферментов микроорганизмов обладают универсальными
свойствами в отношении деградации растительных и древесных субстратов [1].
Современные
технологии
биоконверсии
предназначены
для
переработки сырьевых компонентов, главным образом, для получения
альтернативных источников топлива и энергии. Такой подход не просто
решает проблему топливно-энергетического комплекса, но и помогает
справиться с еще одной серьезной проблемой – повсеместным скоплением
отходов [2].
Целью данной работы являлся поиск и исследование микроорганизмовдеструкторов природных полимеров, обладающих целлюлазной активностью.
В качестве материалов исследования использовали различные образцы
почв, луговые травы, остатки гниющей древесины, фильтровальную бумагу.
Процесс
скрининга
микроорганизмов-продуцентов
целлюлаз
осуществлялся в течение 14 суток. В результате чего из почвенных образцов,
было выделено 7 видов колоний актиномицетов и 7 видов колоний
микроскопических грибов. Для выявления наиболее активных продуцентов
93
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
целлюлаз было исследовано максимальное накопление редуцирующих
веществ (РВ).
Для сравнительной характеристики выделенных микроорганизмов с
известными из литературных источников активных продуцентов целлюлаз, из
музея кафедры БТМП были отобраны следующие микромицеты: Fusarium
solany, Fusarium oxysporum и Penicillium purpurogenum. Результаты показали,
что наиболее активно КМЦ расщепляли актиномицеты К-2, К-3, К-6, К-7 и
микромицет А-1.
Сравнение КМЦ-целлюлазной активности музейных микромицетов с
выделенными актиномицетами позволили отобрать для дальнейших
исследований актиномицет К-7, показатели которого (0,109 г/л), лишь в
незначительной степени отличаются от показателей РВ микромицета P.
purpurogenum (0,11 г/л) и превосходят значения F.oxysporum (0,095 г/л) и F.
solany (0,053 г/л) (рис. 1).
0,1
А-1
F.oxysporum
К-7
К-5
0
К-3
0,05
К-1
РВ, г/л
0,15
Рис. 1.Образование РВ продуцентами целлюлаз
Следующим этапом исследования активности выделенных продуцентов
целлюлаз явилось культивирование наиболее перспективных продуцентов на
среде, содержащей луговые травы и опилки с использованием индуктора
КМЦ в ацетатном буфере. При исследовании целлюлазной активности 7 из
полученных изолятов было обнаружено, что наиболее активно расщепляет
КМЦ изолят К-7 на луговых травах (938 мг/л), а на опилках – микромицет P.
purpurogenum (820 мг/л) (рис. 2).
94
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
на луговых
травах
A-1
P.purpurogenum
F.oxysporum
К-7
К-3
К-6
на опилках
К-2
РВ, мг/л
1000
900
800
700
600
500
400
300
200
100
0
Рис. 2. Образование РВ продуцентами целлюлаз на луговых травах
и на опилках
140
6
120
5
100
биомасса, г/л
Целлюлолитическая активность, ед
При исследовании зависимости целлюлолитической активности от
времени культивирования продуцентов и от количества накопленной
биомассы было обнаружено, что пик активности в 122 ед. у изолята К-7
наблюдается на 5 сутки при культивировании на опилках, а при использовании
луговых трав – только на 7 сутки с показателем активности 118 ед. (рис. 3).
80
60
40
4
2
1
0
0
2
3
4
5
6
7
8
целлюлолитическая
активность на опилках
3
20
1
целлюлолитическая
активность на луговых
травах
биомасса на луговых
травах
биомасса на опилках
9
t, сутки
Рис. 3. Целлюлолитическая активность и количество
биомассы актиномицета К-7
Целлюлолитическая активность микромицета P. purpurogenum
приходится на 5 сутки при культивировании на луговых травах (180 ед.) и на 6
сутки при культивировании на опилках (235 ед.) (рис. 4).
95
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
7
240
6
220
целлюлолитическая
активность на луговых
травах
200
5
180
160
4
140
120
3
100
80
2
60
40
биомасса, г/л
Целлюлолитическая активность, ед.
260
целлюлолитическая
активность на
опилках
биомасса на тлуговых
травах
1
20
0
0
1
2
3
4 5 6
t, сутки
7
8
биомасса на опилках
9
Рис. 4. Целлюлолитическая активность и количество биомассы микромицета
Penicillium purpurogenum
Из полученных результатов следует, что выход РВ не зависит от
количества накопленной биомассы: активность фермента начинает
уменьшаться, достигнув своего максимального значения, при этом кривая
фазы роста продолжает увеличиваться.
Таким образом, в результате скрининга были выделены продуценты
целлюлаз. Данные штаммы актиномицетов и грибов, продуцирующих
внеклеточные ферменты с целлюлазной активностью можно рекомендовать
для использования в процессе предобработки лигноцеллюлозной биомассы.
Список литературы
1. Целлюлазы микроорганизмов / Отв. ред В.Л. Кретович. – М.: Наука,
1981. – 213 с.
2. Микробный синтез на основе целлюлаз / А.Г. Лобанок – Минск: Наука
и техника, 1988. – 260 с.
3. Руководство к практическим занятиям по микробиологии / Под ред
Н.С. Егорова. – М.: Изд-во МГУ, 1983. – 215 с.
4. Методы почвенной энзимологии / Ф.Х. Хазиев. – М.:Наука, 1190. –
189 с.
96
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
УДК 66.087.97
МУЛЛАБАЕВ И.М., БЫКОВСКИЙ Н.А., КАНТОР Е.А., ЯНБОРИСОВ В.М.
Уфимская государственная академия экономики и сервиса (г. Уфа)
Уфимский государственный нефтяной технический университет (г. Уфа)
ОЧИСТКА РАСТВОРА АМИНОХЛОРГИДРАТА
В ДВУХКАМЕРНОМ МЕМБРАННОМ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРЕ
С ВЫДЕЛЕНИЕМ ХЛОРА
В производстве этилендиамина (ЭДА) аммонолизом дихлорэтана уже на
первой стадии процесса образуется промежуточный продукт —
аминохлоргидрат (АХГ), который в дальнейшем нейтрализуют раствором
щелочи. Реакционную смесь, содержащую воду, аммиак, хлорид натрия и
этилендиамин, подвергают выпариванию, а затем ректификации. Кубовый
остаток после выпаривания, представляющий собой водный раствор хлорида
натрия с примесью аминов (1…2 %), и формирует практически весь объем
сточных вод [1].
Для полного или частичного исключения стадии нейтрализации и
сокращения объема сточных вод нами исследованы параметры работы
двухкамерного мембранного электролизера, для выделения хлора из раствора
АХГ с целью получения раствора ЭДА.
Двухкамерный электролизер представлял собой конструкцию,
состоящую из двух электродов (катод, анод) и двух рамок, разделенных
анионообменной мембраной марки МА-40. Схема электролизера представлена
на рисунке.
ЭДА
HCl
А
H2
Cl2
Cl 
АХГ
HCl
Рис. Двухкамерный мембранный электролизер: А – анионообменная мембрана
97
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Для турбулизации растворов, протекающих в рамках и исключения
колебаний мембраны в каждую рамку помещали сетку из каландрированного
винипласта. Рамки были изготовлены из полихлорвинила толщиной 1,9 мм.
Вся конструкция стягивалась плитами из оргстекла толщиной 20 мм, в
которых были сделаны по 2 отверстия для входа и выхода раствора,
подаваемого насосом для прохождения через рабочую часть мембраны.
Рабочая поверхность мембраны составляла 44 см². Через катодную камеру
прокачивали исследуемый раствор АХГ, а через анодную камеру — 0,1 н
раствор соляной кислоты для обеспечения электропроводности в аппарате.
Водный раствор АХГ, используемый во всех экспериментах, содержал
57 г/л этилендиамина и 72 г/л соляной кислоты.
Процесс электролиза изучали в динамическом режиме при мембранных
плотностях тока, изменяющихся от 22,7 до 159 мА/см². В качестве катода
использовали титановую пластину, а в качестве анода — электродный графит.
Известно, что в случае выделения хлора на аноде, графит обладает
достаточной устойчивостью.
Скорость прокачки АХГ в электролизере изменялась от 2,2 до
5,2 мл/мин. Зависимость степени извлечения соляной кислоты из
раствора АХГ от плотности тока на мембране и скорости прокачки
исследуемого раствора представлена в таблице 1.
Таблица 1
Зависимость степени извлечения соляной кислоты из раствора АХГ от
плотности тока на мембране и скорости прокачки
Скорость
Плотность тока, мА/см²
прокачки,
22,7
45,4
68
91
114
136
159
мл/мин
2,2
16,1
28,0
40,3
48,9
56,4
64,4
3,4
26,7
33,9
37,9
44,3
49,0
4,0
18,1
21,3
24,3
28,5
34,4
5,2
12,4
16,3
18,8
21,8
24,5
Из результатов, приведенных в таблице, следует, что степень извлечения
соляной кислоты из раствора АХГ зависит от плотности тока на мембране и
скорости прокачки исследуемого раствора. С увеличением плотности тока
степень извлечения соляной кислоты возрастает, однако наряду с этим
увеличивается количество джоулевого тепла, выделяемого аппаратом, что
приводит в итоге к закипанию исследуемого раствора, которое наблюдалось
при плотности тока 159 мА/см² и скорости прокачки 2,2 мл/мин.
При увеличении скорости прокачки происходит закономерное снижение
степени извлечения соляной кислоты в связи с уменьшением времени
нахождения исследуемого раствора в камере аппарата. Максимальная степень
извлечения, достигнутая в аппарате такой конструкции, составила 64,4 %.
98
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Поскольку в результате процесса на аноде происходит выделение хлора,
была оценена устойчивость анионообменной мембраны к этому газу.
Известно, что в момент выделения на электродах газы находятся в атомарном
состоянии, которое обладает наибольшей реакционной способностью.
В результате проведенных экспериментов обнаружено, что в анодной
камере происходит хлорирование материалов, из которых она изготовлена. На
это указывает отбеливание частей аппарата, контактирующих с хлором. Было
отмечено, что кроме отбеливания анионообменной мембраны происходит
уменьшение ее толщины. Так за время работы аппарата в течении 20 часов
толщина мембраны в набухшем состоянии уменьшилась от 0,8 до 0,7 мм. Это
указывает на низкий ресурс работы мембраны в аппарате такого типа.
Список литературы
1. Лебедев Н.Н. Химия технология основного органического
нефтехимического синтеза / Н.Н. Лебедев. – 2-е изд., перераб. – М.: Химия,
1997. – С. 736.
УДК 543.3,543.2
МУРЗАКОВА А.Р., БАДИКОВА А.Д., КУДАШЕВА Ф.Х., ГИМАЕВ Р.Н.
Башкирский государственный университет (г. Уфа)
ЭКСТРАКЦИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРИМЕСЕЙ ПРИ ПОЛУЧЕНИИ
СУЛЬФАТА АММОНИЯ ИЗ ОТРАБОТАННОЙ СЕРНОЙ КИСЛОТЫ
Отработанная серная кислота (ОСК) установки сернокислотного
алкилирования
изоалканов
олефинами
является
крупнотоннажным
трудноутилизируемым отходом нефтеперерабатывающей промышленности.
На основе детального анализа литературных данных можно сделать вывод, что
на сегодняшний день нет оптимального решения проблемы ее утилизации и
регенерации. Это связано как со сложностью технологического оформления
предлагаемых способов, так и с большими экономическими затратами на
осуществление этих процессов [1]. Поэтому в большинстве случаев
отработанная серная кислота складируется на специально отведенных
полигонах, что представляет собой экологическую опасность.
Одним из перспективных методов переработки ОСК является ее
утилизация с получением минерального удобрения – сульфата аммония [2].
Однако данный метод имеет определенные недостатки: значительная часть
органических соединений, содержащихся в отработанной серной кислоте,
водорастворима и поэтому не может быть выделена из раствора соли в
отсутствие органических растворителей. Более того, концентрация
органических примесей в составе отработанной серной кислоты варьируется в
широких пределах, что вызывает сложности при технологическом оформлении
процесса. Также при данном методе утилизации отработанной серной кислоты
99
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
выделяемая органическая часть сжигается, а образующиеся дымовые газы
сбрасываются в атмосферу, что с экологической точки зрения не совсем
приемлимо [3].
В данной работе нами проводились исследования по утилизации
отработанной серной кислоты установки сернокислотного алкилирования с
получением минерального удобрения – сульфата аммония с экстрагированием
органических примесей различными полярными растворителями.
В работе применялись отработанная серная кислота следующего состава,
% масс: моногидрат H2SO4 – 70,0; вода – 8,0; органическая часть – 22,0;
раствор аммиака – 25 % (масс.) по ГОСТ 6221-90. В качестве экстрагентов
органических примесей из отработанной серной кислоты установки
алкилирования изоалканов олефинами исследовались некоторые полярные
органические растворители – спирт этиловый технический, спирт
изопропиловый технический, спирт бутиловый нормальный технический,
ацетон технический, эфир этиловый уксусной кислоты технический.
Предварительно проводилось смешивание раствора отработанной
серной кислоты и экстрагента органических примесей – полярного
органического растворителя при варьировании массовых соотношений
«H2SO4(отр.): растворитель». В результате получалась однородная жидкая
фаза темного цвета – смесь отработанной серной кислоты и растворителя,
которую затем нейтрализовывали водным раствором аммиака (25 % масс.)
при массовом соотношении «NH4OН: H2SO4отр.» = 1: 2, при котором рН
полученной смеси составляет 7. В зависимости от типа растворителя и его
количества, введенного в реакционную зону, полученная смесь
самопроизвольно разделялась на два слоя: нижний – насыщенный или
пересыщенный водный раствор сульфата аммония с выпадающими
кристаллами соли и верхний – смесь органической составляющей
отработанной серной кислоты, экстрагента и воды.
Сульфат аммония отделялся, выпаривался, просушивался и взвешивался.
Определялись выход целевого продукта сульфата аммония и содержание в
нем органических примесей. Рассчитаны материальные балансы. Согласно
экспериментальным данным выход сульфата аммония зависит как от типа
растворителя, так и процентного соотношения «Растворитель: H2SO4отр.»
(масс.).
Исследования показали, что максимальный выход соли с минимальным
содержанием органических примесей в процессе утилизации отработанной
серной кислоты наблюдается при экстрагировании органических примесей
следующими растворителями: этиловый спирт и ацетон при массовых
соотношениях «Н2SO4отр.: Растворитель» = 1: 1 и 1: 4, пропанол-2 при
соотношениях 1: 1, 1: 2, 1: 3, 1: 4 (масс.).
Исследовалась полученная после отгонки растворителя в качестве
побочного продукта органическая составляющая отработанной серной
кислоты. Было установлено, что в состав ее входит более 23 % (масс.)
сульфокислот, что свидетельствует о поверхностно-активных свойствах
100
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
данного продукта. Проведены испытания, подтверждающие возможность
применения органической составляющей отработанной серной кислоты в
качестве поверхностно-активной присадки при получении технического
углерода, деэмульгатора водно-нефтяных эмульсий, в качестве моющего
средства при очистке емкостей транспортировки и хранения нефтяного сырья
от тяжелых нефтяных отложений.
Таким образом, исследован способ получения сульфата аммония из
отработанной серной кислоты процесса алкилирования изоалканов олефинами
с экстракцией органических примесей полярными растворителями.
Составлены материальные балансы, выявлены оптимальные массовые
соотношения «кислота: растворитель» с максимальным выходом соли.
Выделена органическая составляющая отработанной серной кислоты.
Результаты исследования ее состава и поверхностно-активных свойств дают
возможность
предполагать
широкий
спектр
ее
применения
в
нефтедобывающей,
нефтеперерабатывающей
и
нефтехимической
промышленности.
Список литературы
1. Дорогочинский А.З. Сернокислотное алкилирование изопарафинов
олефинами. / А.З. Дорогочинский, А.Г. Лютер, Е.Г. Вольпова. – М.: Химия,
1970. – 216 с.
2. Ягудин Н.Г. Получение сульфата аммония в абсорбере с насадкой на
основе сернокислотных промстоков / Н.Г. Ягудин // Защита окружающей
среды в нефтегазовом комплексею. – 2004. – № 6. – С. 16-19.
3. Малкин В.П. К вопросу получения сульфата аммония из
сернокислотных
промышленных
отходов
нефтеперерабатывающих
предприятий / В.П. Малкин, Н.Г. Ягудин, С.В. Мещеряков // Экология и
промышленность России. – 2004. – № 8. – С. 12-15.
УДК 543.5:553.6 (470.57)
МУХАМЕТДИНОВА Л.Х., ЛАТЫПОВА Ф.М, БИККУЛОВА В.Ж.
Уфимская государственная академия экономики и сервиса (г. Уфа)
ИССЛЕДОВАНИЕ ПОГЛОТИТЕЛЬНОЙ СПОСОБНОСТИ
МОДИФИЦИРОВАННЫХ СОРБЕНТОВ ОТ ИОНОВ ЖЕЛЕЗА
В последние годы существенно обострились проблемы, связанные с
загрязнением воды. Сброс неочищенных или плохо очищенных сточных вод в
различные водоемы может привести к снижению биоразнообразия и даже
исчезновению жизни в экосистемах. Кардинальное решение проблемы охраны
окружающей среды состоит в разработке и внедрении экологически чистых
производств,
безотходных
технологических
процессов.
Проблемы
рационального использования природных ресурсов и охраны окружающей
101
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
среды в настоящее время решаются в двух направлениях. Одно из них –
разработка и внедрение малоотходных и безотходных технологий и процессов,
другое – модернизация действующих предприятий, замена устаревших
процессов новыми, повышение качества очистки газообразных выбросов,
сточных вод, внедрение замкнутых производственных циклов оборотного
водооснабжения. Современный уровень технологии очистки сточных вод
позволяет получить воду практически любой степени чистоты. При этом
большое значение имеет кратность использования воды в производстве. В
настоящее время не существует доступных и эффективных технологий
очистки низкоконцентрированных сточных вод от соединений тяжелых
металлов (ТМ). Поэтому проблема разработки новых, высокоэффективных, с
низкой себестоимостью и без вторичных загрязнений методов очистки
сточных вод является актуальной экологической и экономической задачей.
Целью данной работы является исследование сорбционных свойств
модифицированных сорбентов, полученных на основе глины Куганакского
месторождения. Объектами исследования являлись: промышленная сточная
вода, загрязненная ионами железа, глины Куганакского месторождения,
связующие ингредиенты. Были получены модифицированные образцы
сорбентов с различной температурой обжига. Изучение адсорбции
проводилось в проточном режиме с помощью адсорбционной колонки,
фотометрическим методом определения массовой концентрации общего
железа.
Таблица
Результаты исследования сточных вод, содержащих железо на
модифицированном сорбенте изготовленного на основе глины
Куганакского месторождения
Температура
400 0С
600 0С
800 0С
900 0С
1000 0С
прокаливания, 0С
Масса сорбента, г
8
8
8
8
8
Концентрация
раствора, мг/дм3
Конечная
концентрация
раствора, мг/дм3
Время
смачивания, с
Степень
поглощения, %
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,20
0,13
0,04
0,04
0,01
60
60
120
120
120
71,4
81,4
94,3
94,3
98,6
Полученные результаты показывают, что наибольшая степень очистки
от ионов железа достигается прокаливанием сорбентов при 1000 0С. На 4
102
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
пробе показатель поглощения достигает максимальной величины 98,6 % и
далее не уменьшается. Наихудшие результаты получены на сорбенте,
прокаленном при 400 0С, со степенью поглощения 71,4 %. Эта степень
достигалась только на 20 пробе (по 50 мл). Прокаливание сорбента при 600 0С
несколько увеличивает активность сорбента – степень поглощения 81,4 %.
Примерно одинаковые результаты сорбенты прокаленные при 800 и 900 0С
(степень поглощения 95 % и выход на плато при 8-9 пробе).
УДК 541.127:541.459
НИКУЛИН Д.И., ГРАБОВСКИЙ С.А., КАБАЛЬНОВА Н.Н.
Институт органической химии РАН (г. Уфа)
РЕАКЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ НЕКОТОРЫХ ОЛЕФИНОВ
ПРИ ЭПОКСИДИРОВАНИИ ДИМЕТИЛДИОКСИРАНОМ
Для проведения исследования
соединения:
нами были выбраны следующие
N
F
N
F
F
F
F
O
Ph
F
F
F
F
F
F
F
F
N
Ph
F
F
Ph
N
103
N
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Необходимо отметить, что в случае реакционных систем, с возможным
участием радикальных/бирадикальных интермедиатов возникает проблема
выбора адекватного метода для квантово-химического расчета: очевидно, что
стандартные расчетные схемы, основанные на использовании волновых
функций для закрытых оболочек (ОХФ – ограниченный Хартри – Фок (Hartree
– Fock), или ОКС – ограниченный Кон – Шам (Kohn – Sham), в случае
расчетов с применением теории функциональной плотности DFT), не
пригодны в подобных ситуациях. Действительно, нами было показано, что
волновые функции для переходных состояний реакций диоксиранов с
алкенами имеют синглет-триплетную нестабильность, то есть существует иное
решение уравнения Шредингера (или Кона – Шама) с несимметричными
относительно друг друга - и -компонентами. В общем случае для адекватного
описания систем имеющих бирадикальную природу, необходимо применение
методов расчета учитывающих многоконфигурационный характер волновой
функции, однако подобного рода расчеты требуют больших вычислительных
затрат. Кремер с соавторами показали, что DFT-расчеты бирадикалов с
нарушенной --симметрией дают результаты, сопоставимые по качеству с
чрезвычайно сложными и трудоемкими расчетами по методу связанных
кластеров с многоконфигурационной исходной волновой функцией (MR-AQCC –
multi-reference averaged-quadratic coupled clusters). В данной работе мы
использовали UB3PW91 как основной метод для расчетов реакций диоксиранов.
Значения для стереоселективности эпоксидирования 2,2-диметил-3метиленбицикло[2.2.1]гептана
(соотношение
Zи
E-эпоксидов),
наблюдаемоего в эксперименте, составляет [Z]/[E]=1,8, теоретически
рассчитанная величина в рамках волновых функций для закрытых оболочек
RB3PW91/6-31+G(d) составляет 3,0, в то же время расчеты с нарушенной - симметрией в рамках UB3PW91/6-31+G(d) дают значение 1,7, прекрасно
совпадающее с экспериментальным.
+
O
+
O
Z-
O
E-
O
Таким образом, сравнение экспериментального значения селективности и
теоретически рассчитанных данных указывает на возможность использования
приближения UB3PW91 с нарушенной --симметрией для прогнозирования
соотношения пространственных изомеров эпоксидов при окислении олефинов
диоксиранами, однако предложенная методология нуждается в доработке с целью
определения границ ее применения. Необходимо также обратить внимание на то,
что приближение UB3PW91 предполагает наличие бирадикальной природы
переходного состояния в изучаемой реакции. Образование радикальных
интермедиатов в реакциях диоксиранов с насыщенными органическими
104
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
соединениями вполне обычно и неоднократно обсуждалось ранее. В данной
работе показано, что и при взаимодействии с кратной связью, протекающем, как
предполагалось ранее, по молекулярному механизму, циклические пероксиды –
диоксираны проявляют склонность к гомолитическому расщеплению O-O-связи.
УДК 662.75(091)
ПАВЛОВ К.С.
Уфимский государственный нефтяной технический университет (г. Уфа)
ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТЫЕ ДИЗЕЛЬНЫЕ ТОПЛИВА –
ВЕЛЕНИЕ ВРЕМЕНИ
Дизельное топливо предназначено для быстроходных дизельных и
газотурбинных двигателей наземной и судовой техники. Условия
смесеобразования и воспламенения топлива в дизелях отличаются от таковых
в карбюраторных двигателях. Преимуществом первых является возможность
осуществления высокой степени сжатия, вследствие чего удельный расход
топлива в них на 25-30 % ниже, чем в карбюраторных двигателях. В то же
время дизели отличаются большей сложностью в изготовлении, большими
габаритами. По экономичности и надежности работы дизели успешно
конкурируют с карбюраторными двигателями.
Основные эксплуатационные показатели дизельного топлива:
 цетановое число, определяющее
высокие мощностные
и
экономические показатели работы двигателя;
 фракционный состав, определяющий полноту сгорания, дымность и
токсичность отработавших газов двигателя;
 вязкость и плотность, обеспечивающие нормальную подачу топлива,
распыливание в камере сгорания и работоспособность системы фильтрования;
 низкотемпературные свойства, определяющие функционирование
системы питания при отрицательных температурах окружающей среды и
условия хранения топлива;
 степень чистоты, характеризующая надежность работы фильтров
грубой и тонкой очистки и цилиндро-поршневой группы;
 наличие сернистых соединений, непредельных углеводородов и
металлов, характеризующее нагарообразование, коррозию и износ [1].
Нефтеперерабатывающие заводы России вырабатывают около
40 млн т/год дизельного топлива: 88 % – летнего, 11 % – зимнего и 1 % –
арктического. Несмотря на уменьшение объема переработки нефти за
последние 10 лет почти в 2 раза, соотношение производств летнего, зимнего и
арктического дизельных топлив практически не изменилось.
Основная масса дизельных топлив – 75 % общего объема их
производства, вырабатывается с содержанием серы до 0,2 %, остальное
количество – с содержанием серы 0,2–0,5. Экологически чистое дизельное
105
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
топливо с содержанием серы 0,005–0,1 % изготовляется, как правило, для
поставок на экспорт, объем его производства составляет около 5 млн т/год.
Одним из документов, нормирующих параметры дизельных топлив,
является ГОСТ 305-82 «Топлива дизельные». Согласно нему, для всех видов
дизельного топлива – летнего, зимнего и арктического – цетановое число не
должно превышать 45 пунктов, массовая доля серы должна быть не более 0,2
% для I вида и не более 0,5 % для II вида. Содержание олефиновых и
ароматических углеводородов по ГОСТ 305-82 не нормируется [2].
В последние годы наблюдается стабильное увеличение мирового спроса на
дизельное топливо. В США потребление дизельного топлива увеличивается на
3,5-4,0 % в год, в то время как продажа бензина – примерно на 2 % в год. В
Европе, где традиционно имеет место спрос на дизельное топливо, ожидается,
что в 2011 г. дизельными двигателями будет оснащено более 40 % легковых
автомобилей против 30 % в 2005 г. За пределами Европы и США потребление
дизельного топлива будет увеличиваться в среднем на 4 % в год, в Азии
прогнозируется 5 %-й рост.
С увеличением потребления дизельного топлива особое внимание
уделяется снижению вредных выбросов с отработанными газами. Эта задача
является приоритетной для промышленно развитых стран. В Европе с целью
уменьшения выделения парниковых газов правительство стимулирует
дизелизацию посредством различных налоговых льгот для владельцев дизельных
автомобилей и удержанием цен на дизельное топливо на уровне,
привлекательном для потребителей (по сравнению с ценами на бензин).
В мае 2007 г. Европейский Совет одобрил введение новых стандартов
Евро-5 и Евро-6 для автомобилей с дизельными двигателями. Согласно Евро-5
выбросы оксидов азота не должны превышать 180 мг/кг, а выбросы твердых
частиц снижаются с 25 до 5 мг/кг. Вступающий в силу в сентябре 2014 г. стандарт
Евро-6 ограничивает содержание оксидов азота не более чем на 80 мг/кг. По
сравнению с Евро-4 снижение NOx должно составить около 70 %, а твердых
частиц – 80 %. Кроме ограничения содержания вредных веществ, пристальное
внимание уделяется проблеме снижения содержания углекислого газа,
вызывающего «парниковый эффект», и глобальное изменение климата.
Требования по ограниченю содержания вредных веществ в отработанных газах
дизельных двигателей в ЕС приведены в таблице 1.
Таблица 1
Требования по ограничению содержания вредных веществ
в отработавших газах дизельных двигателей в ЕС, мг/кг
Для топлива
стандарта
Дата введения
Евро-4
Евро-5
Евро-6
Январь 2005 г.
Сентябрь 2009 г.
Сентябрь 2014 г.
NOx
250
180
80
106
Содержание
Твердых
частиц
25
5
4,5
CO2
160-170
140
120
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Европейский стандарт EN 590 за последние десятилетия претерпел
существенные изменения: содержание серы снижено с 0,05 (Евро-2) до
0,001 % (Евро-5), цетановое число увеличено с 49 до 51 единицы.
В 2000 г. введено четыре новых показателя и установлены нормы на них:
содержание полициклических ароматических углеводородов, смазывающая
способность, окислительная стабильность, цетановый индекс. Однако с
уменьшением содержания полициклических ароматических углеводородов,
облегчением фракционного состава и снижением вязкости ухудшается
смазывающая способность низкосернистых дизельных топлив. Улучшить ее
возможно за счет добавки противоизносных присадок.
В 2005 г. в стандарт введен дополнительный показатель – содержание
сложных эфиров жирных кислот, что свидетельствует о рынке биодизельного
топлива: в 2005 г. – до 5 %, в 2009 г. – до 7 %.
В настоящее время интерес к биодизельным топливам вызван прежде
всего лучшими экологическими характеристиками по сравнению с нефтяными
топливами. В частности, они характеризуются высоким цетановым числом
(54-58 единиц) и высокой температурой вспышки (свыше 100 °С), а также
обладают лучшими смазывающими свойствами. Сегодня биодизельное
топливо составляет всего 0,3 % от общего объема потребления топлива.
Однако наблюдается рост его внедрения и распространения. Лидером
производства экологически чистых биодизельных топлив является Западная
Европа – около 920 тыс. т/год.
Техническая политика российских нефтяных компаний направлена на
организацию производства современных дизельных топлив Евро-3, 4, 5.
Основными стимулами увеличения выработки таких топлив являются
требования иностранных покупателей (50 % поставляется на экспорт), а также
введение в действие технического регламента «О требованиях к
автомобильному бензину, дизельному и судовому топливу, топливу для
реактивных двигателей и топочному мазуту». Он устанавливает конкретные
сроки выпуска топлив Евро-3, 4, 5: с содержанием серы до 0,035 % – к 2012 г.,
с содержанием серы до 0,005 % – к 2014 г., и далее только топливо с
содержанием серы 0,001%. Также регламент предусматривает выпуск
дизельного топлива с цетановым числом не ниже 51 единицы, а массовая доля
полициклических ароматических углеводородов не должна превышать 11 % [4].
Список литературы
1. Школьников В.М. Топлива, смазочные материалы, технические
жидкости. Ассортимент и применение: Справочник / В.М. Школьников. –
1999. – С. 76.
2. Мир нефтепродуктов. – 2000. – № 3. – С. 3.
3. Мир нефтепродуктов. – 2009. – № 9-10. – С. 6.
4. Рахманкулов
Д.Л.
Товароведение
нефтяных
продуктов
/
Д.Л. Рахманкулов, Л.В. Доломатова, П.Л. Ольков, А.Х. Аглиуллин, 2006. – С.
458.
107
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
УДК 544.17:544.18:547.556.31
ПТИЦИНА А.А., ТАЛИПОВ М.Р., ХУРСАН С.Л., САФИУЛЛИН Р.Л.
Институт органической химии РАН (г. Уфа)
ИЗУЧЕНИЕ МЕХАНИЗМА РЕКОМБИНАЦИИ КАРБОНИЛОКСИДОВ
МЕТОДАМИ КВАНТОВОЙ ХИМИИ
Гибель
молекул
карбонилоксидов
(H2COO)
протекает
как
бимолекулярная реакция [1] с образованием тетраоксана [2] и/или кетона
(альдегида) и молекулярного кислорода (рис. 1). Первой стадией процесса, в
независимости от конечных продуктов реакции, является взаимодействие двух
H2COO, протекающее как присоединение по принципу «голова к хвосту» [1] с
образованием ациклического димера.
В данной работе методами квантовой химии было проведено
исследование механизма образования ациклического димера H2COO. В
приближении MCQDPT2//CASSCF/(6;6)/6-311+G(d,p) было установлено, что
изучаемое взаимодействие протекает через активационный барьер, которому
соответствует точка переходного состояния TS (рис. 1). Величина
активационного барьера для расчета методом CASSCF/(6;6)/6-311+G(d,p)
составляет 53,3 кДж/моль, тогда как учет динамической электронной
корреляции методом MCQDPT2/(6;6)/6-311+G(d,p) показывает отсутствие
активационного барьера для данного превращения. Тепловой эффект такой
реакции составляет 33,6 кДж/моль. В результате реакции образуется
цепочечный димер бирадикального строения I (рис. 2).
Далее было проведено релаксированое сканирование поверхности
потенциальной энергии димера I. В ходе исследования было установлено, что
наиболее выгодной конформацией данной молекулы является структура с Cсин O-анти-перепланарно ориентированными фрагментами (рис. 2).
Рис. 1. Структура точки переходного состояния реакции образования I (TS)
108
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 2. Структура ациклического димера I
По результатам работы можно сделать вывод о том что, путь реакции
гибели H2 аналогичен пути расходования нитрозооксида [3], молекулы
которого близки по электронному строению к молекулам исследуемого
соединения. Различие состоит в том, что гибель молекул карбонилоксидов
протекает на синглетной ППЭ по второму порядку, тогда как молекулы
нитрозооксидов гибнут на триплетной ППЭ по закону первого порядка.
Список литературы
1. Scaiano J.C., McGimpsey W.G., Casal H.L., J. Org. Chem, 1989. – Т. 54 –
№ 7. – P. 1612-1616.
2. Bailey, Ph. S. // Industrial and engineering chemistry. – 1958. – T. 50 –
№ 7. – P. 993-996.
3. Птицына А.А., Талипов М.Р., Хурсан С.Л., Сафиуллин Р.Л. // Вестник
Башкирского университета. – 2008. – Т. 13. – № 3(I). – С. 776.
УДК 620.178.311.868:621.644
РАХИМКУЛОВ А.Г., РАХИМКУЛОВ Р.А., РАХМАТУЛЛИНА Ф.Т.,
РАХМАТУЛЛИНА Ж.Ф.
ОАО «Салаватнефтеоргсинтез», г. Салават, филиал Уфимского
государственного нефтяного технического университета в г. Стерлитамаке
РАЗРУШЕНИЕ МЕТАЛЛОВ МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ
ПОД ДЕЙСТВИЕМ ВОДОРОДА
Исследование механизма коррозии показывает, что поверхность и объем
металлов магистральных трубопроводов подвергается внешнему и
внутреннему воздействию таких факторов, как внешнее давление, создающее
109
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
силу растяжения (σраст), температура, агрессивные среды: Н2О, Н2S, СО2, О2.
Кроме
того
поверхность металлов
осуществляет
каталитическое
дегидрирование углеводородного сырья, что приводит к образованию молекул
Н2. В результате водород сорбируется на поверхности, проникает в объем и
накапливается в нем, создавая при этом поток избыточного водорода через
стенку трубопровода. Накопление Н2 в объеме структуры металла приводит к
водородному охрупчиванию и разрушению технологического оборудования,
возрастает экологическая опасность при транспортировке природного газа и
нефтей по магистральному трубопроводу. Общую схему коррозии металла под
действием указанных факторов можно выразить следующей схемой:
Молекулы водорода сорбируются на поверхности металла, растворяются
в структуре каркаса металла, осуществляют диффузию с определенной
скоростью.
Термодинамический расчет показывает, что дегидрирование при 298 К и
атмосферном давлении может пройти на 3,2 %. Повышение температуры
приводит к увеличению равновесного выхода водорода, как из структуры
атомов железа, так и любого металла переменной валентности, что
способствует увеличению скорости реакции дегидрирования углеводородов:
R – CH2 – CH3


R – CH = CH2 + H2
(1)
Водород эффективно взаимодействует с атомами кристалла железа,
деформирует структуру металла. Кроме того, водород взаимодействует с
атомами железа с образованием гидридов (Fe – H), что способствует
накоплению водорода в структуре металла в форме химически связанных
соединений. Кроме того, растворенный водород может находиться в виде
активированной формы [Н---Н]-, так как энергия диссоциации связи Fe – Fe
равна 416 кДж/моль, а Н – Н 435 кДж/моль, то есть они имеют близкие
значения. Поэтому в структуре атомов железа молекула водорода оказывает
такую же силу сжатия на структуру металла, как и атомы железа – на
298
структуру молекулы водорода. В результате межъядерные расстояния hFe Fe и
110
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
298
298
hH298 H увеличиваются на конкретную величину hFe
 Fe и hH  H , что приводит к
объемному расширению металла ΔVТ . Таким образом, действие молекул
водорода и температуры приводит к изменению объёма (ΔVН-Н + ΔVТ ) системы
или плотности гидридов металлов (ρ н-н), то есть происходит охрупчивание
металла.
Коррозию металла можно рассматривать как реакцию взаимодействия
атомов железа с контактирующей средой. Железо рассматривается как
химический реагент со своей поверхностной концентрацией (S пов, см-2). Кроме
того необходимо учесть, что деформация структуры металла происходит с
увеличением межъядерного расстояния hFe Fe под действием внешнего
давления рабочей среды (Рраб) и описывается законом Юнга. Следовательно,
значение hFe-Fe возрастает за счет растворения водорода под действием
термического расширения, внешнего давления среды и модуля Юнга (σ раст).
За последнее десятилетие наблюдается неуклонно возрастающий
интерес к проблеме взаимодействия водорода с металлами. Физико-химиков
интересуют вопросы взаимодействия водорода с поверхностью металлических
систем, его массопереноса с учетом поверхностных реакций и реальной
структуры твердых тел, изменение различных физических, физикомеханических и каталитических свойств систем водород – металл и фазовых
превращений, обусловленных воздействием водорода, охрупчивания
структуры металла.
Исследование хемосорбции водорода на поверхности металлов вызывает
большой научный и практический интерес, так как является первой стадией
любого взаимодействия водорода с металлом. Понимание механизма этого
явления необходимо для выбора эффективных катализаторов и режимов их
работы. Различные свойства металлов, в частности коррозионные и
прочностные, зависят от количества растворенного металлом водорода,
поглощение которого металлом начинается с процесса хемосорбции.
В данном сообщении приведена методика расчета дифференциальной
теплоты сорбции водорода в металлах (Q эф). Нами в основу расчета Q эф и
энергии активации (Е 298
акт ) использовано уравнение компенсационного эффекта
[1]:
298

298
298
ЕМе  Еакт
 Qэф
298
ЕМе
  0,6
(2)
где ЕМ е – энергия связи атомов металлов, кДж∙моль -1 тогда из уравнения (2)
следует:
298
298
Qэф
 0,4  ЕМе  Еакт
(3)
Энергия связи металлов ЕМ е приведена в справочниках и таблицах.
Сорбция водорода в металлах осуществляется через активационный
барьер Е 298
акт . Это связано с образованием активированных комплексов атомов
металлов и молекул водорода:
111
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Н 
 Н
 
 Ме  Ме   Ме  Н   2МеН



 Н
  Ме 
Указанное превращение может произойти только в случае, если энергия
связи металлов будет превосходить половину энергии диссоциации молекул
водорода (около 240 кДж∙моль -1). Поэтому, для того чтобы обнаружить
корреляционную связь между структурой металлов и способностью твердого
тела хемосорбировать водород необходимо использовать в качестве критерия
энергию связи атомов водорода с металлами, причем, если энергия связи МеМе меньше 240 кДж. то такие атомы не способны сорбировать водород.
Нами показано [1], что для каталитической эндотермической реакции
энергия активации и температура связаны линейной зависимостью с
энтропией активации 155 кДж∙моль -1∙К-1
Т
Е акт
 155  Т
(4)
Тогда уравнение (3) с учетом (4) примет вид:
298
(5)
Qэф
 0,4  ЕМе 155Т
298
Известно, что для металлов теплота испарения ΔН исп
приблизительно
равна ЕМ е
298
298
ΔН исп ≈ Е М е
(6)
Для оценки изменения энергии связи металлов в зависимости от
температуры принято, что при критической температуре (Т кр ) теплота
испарения и энергия связи между атомами равна нулю.
Тогда уравнение Ватсона можно преобразовать к виду:
Т


ЕсвТ
Н исп
1  Т 


В
298
 Т 
Есв298 Н исп
кр 

0, 4
(7)
Коэффициент В можно определить при стандартных условиях (таблица):
 298 

В  1 
 Т 
кр 

0, 4
(8)
Видно, что значение В=1,03-1,06. Следовательно, для металлов с
высоким значением критической температуры коэффициент В незначительно
больше единицы. Тогда уравнение теплового эффекта при стандартных
условиях с учетом уравнения (6), (7) и (8) может быть выражено видом:
298
эф
Q
 298 

 0,4  ЕМе 1 
 Т 
кр 

0, 4
 46
(9)
Если уравнение (9) описывает связь дифференциального теплового
эффекта, энергии связи атомов металлов и энергии каталитической активации
сорбции водорода на поверхности атомов металлов, то должно соблюдаться
112
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
условие
Qэф  46
Есв
 0,4
(10)
Дифференциальный тепловой эффект и энергия активации сорбции
водорода на поверхности атомов металлов должно составлять 40 % от энергии
связи металлов.
Экспериментальные значения дифференциальной теплового эффекта Q эф
на металлах определены авторами [2] и приведены в таблице.
Таблица
Фактические значения дифференциальной теплоты адсорбции (Q эф ),
энергия образования изолированных атомов (Е св) переходных металлов
Qэф  46
Металл
Есв,
Qэф,
Ткр , К
В
кДж/моль кДж/моль
Есв
Ni
Co
Fe
Pt
Rh
W
Cr
Cu
430
425
416
568
557
851
397
338
113
99
133
134
119
350
130
84
0,37
0,34
0,43
0,35
0,34
0,45
0,43
0,38
Среднее 0,4±0,05
5106
1,06
6970
1,04
4873
1,06
Результаты расчетов показывают (таблица, рисунок), что уравнение (8)
удовлетворительно описывает последовательность сорбции водорода в
металлах. Фактические данные подтверждают полученную зависимость.
Следовательно, чем прочнее связь Ме-Ме, тем больше тепловой эффект
растворения водорода в структуру кристалла и образования гидридов металлов
Ме-Н. Металлы с энергией связи меньше 240 кДж∙моль -1 не способны
сорбировать и активировать молекулы водорода для проникновения во
внутреннюю структуру и его накопления.
Таким образом теоретическим расчетом получено уравнение,
связывающее тепловой эффект адсорбции Н2 с прочностью связи Ме-Ме,
экспериментальные данные подтверждают полученную зависимость.
Полученные результаты используются для оценки степени водородного
охрупчивания металла технологического оборудования.
113
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 1. Зависимость дифференциального теплового эффекта растворения
водорода от энергии связи металлов – фактические данные – по уравнению (9)
Список литературы
1. Рахимкулов А.Г. Активированный комплекс и катализ / А.Г. Рахимкулов.
– Салават, 2004. – С. 292-294.
2. Давтян О.К. Вычисление теплоты хемосорбции атомов и молекул на
переходных металлах / О.К. Давтян // Каталитические реакции в жидкой фазе:
Сборник. – Алма-Ата, 1972. – С. 22-27.
УДК 66.094.3
РАХИМКУЛОВ А.Г., РАХМАТУЛЛИНА Ф.Т., РАХМАТУЛЛИНА Ж.Ф.
ОАО
«Салаватнефтеоргсинтез»,
г.
Салават,
филиал
Уфимского
государственного нефтяного технического университета в г. Стерлитамаке
РЕАКЦИЯ ОКИСЛЕНИЯ АЛЬДЕГИДА ДО КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ
И СИНТЕЗ ИНГИБИТОРОВ КОРРОЗИИ
Действующие производства высших карбоновых кислот и ингибиторов
коррозии на основе диаминов и α-разветвленных карбоновых кислот,
спроектированные без глубоких исследований кинетики и механизма реакции
окисления альдегидов, многостадийны; образуется большое количество газовых
выбросов, стоков, поэтому полученные ингибиторы имеют высокую стоимость, а
окружающей среде наносится большой вред. Оптимизация процессов окисления
позволяет снизить объем газовых выбросов, образование побочных продуктов
окисления, что приведет к улучшению экологической ситуации на производстве
высших карбоновых кислот. В данном сообщении приведены результаты
исследования кинетики и механизма окисления изомасляного альдегида, 2этилгексеналя и кубовых остатков от регенерации кобальта (КОРК) в жидкой
фазе кислородом воздуха и техническим кислородом, без катализатора и в
присутствии различных катализаторов, с последующей конденсацией продуктов
окисления с диаминами для получения имидазолиновой основы производства
ингибитора коррозии нефтяной отрасли.
114
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Определены оптимальные условия окисления изомасляного альдегида и
предложена система очистки хвостовых газов моноэтаноламином (МЭА).
Показано, что продукты конденсации МЭА, карбоновых кислот и изомасляных
альдегидов, присутствующих в хвостовых газах, можно использовать для синтеза
ингибитора коррозии.
Результаты опытов по каталитическому окислению изомасляного альдегида
приведены в таблице 1.
Таблица 1
Результаты опытов по каталитическому окислению изомасляного альдегида
(ИМА) в изомасляную кислоту (ИМК) (температура 50 оС, количество
катализатора (ацетат Со) 0,04 %)
Продолжительность
опыта, ч
Степень
превращения
ИМА, %
Выход ИМК,
%
Селективность,
%
1
2
5
95,1
98,0
98,5
97,4
95,7
95,7
97,4
97,6
98,1
Содержание
перекисей в
оксидате,
% масс.
2,4
2,5
2,5
Видно, что в присутствии ацетата кобальта выход изомасляной кислоты
достигает 95-97 %.
Таблица 2
Кинетика окисления 2-этилгексеналя при различных температурах
Время
окисления, ч
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
Концентрация высших карбоновых кислот при температурах, о С
70
90
100
120
0,17
0,17
0,17
0,17
5,5
8,7
5.7
6,4
14,8
19,6
16,6
13,3
24,7
28,5
26
22,4
31
32,8
32
29
34
35,5
34,9
32,5
35,8
36,9
26,4
34,9
37,3
37,7
37,4
36,4
37,9
38,35
37,6
37,6
38,1
38,37
38,3
38,1
38,3
38,6
38,4
38,3
38,5
38,9
38,49
38,25
В таблице 2 приведена кинетика накопления смеси высших кислот в
зависимости от температуры опыта. Видно, что в области температур 70-120 оС
содержание высших кислот не зависит от температуры и через 45 часов
окисления содержание активного вещества достигает 38-39 %. Исследования в
более жестких температурных пределах (140-150 оС) показали, что содержание
115
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
высших кислот 40 % достигается за 15-20 часов непрерывного окисления в
проточном реакторе. Показано, что использование насадки Панченкова позволяет
увеличить скорость окисления в 2-3 раза
Проведены исследования последовательности окисления 2-этилгексеналя и
КОРК в реакторах колонного типа в жидкой фазе с подачей технического
кислорода и воздуха в качестве окислителя. Окисление 2-этилгексеналя
(альдегида) проводили на лабораторной установке колонного типа. Концентрация
альдегида в сырье 94-95 %, остальное – вода и органические примеси. Опыты
проводили в пустотелой колонне. Были проведены исследования влияния
температуры и продолжительности опыта на выход продуктов синтеза (табл. 2).
Целевым продуктом является смесь 2-этилгексеновой кислоты и 2этилгексановой кислоты (высшие карбоновые кислоты). Кроме указанных
целевых продуктов в продуктах реакции присутствуют масляные кислоты,
которые также используются для синтеза сиккативов, получения α-разветвленных
карбоновых кислот.
Из таблицы 3 видно, что содержание масляных кислот достигает до 8 %
масс. При продолжительности опыта 8 часов остаточное содержание 2этилгексеналя составляет 10-12 %. Смесь кислот составляет 50-52 % масс.
Степень превращения сырья (α) составляет 88-90 % масс. Потери реакционной
массы достигают 4-6 %.
Таблица 3
33,89
40,04
52
77
3
26,81
3,24
5,28
39,79
35,33
47
6
36,83
6,95
3,47
9,64
47,25
81
8
38,18
1,47
8,36
11,35
48,01
83
116
50 % кислот
(аналитический
метод)
Альдегид+10 %
Н2 О2 (47,0%
аналитический
метод)
Альдегид+10 %
Н2 О 2 (52%
аналитический
метод)
53,16 % кислот
(аналитический
метод)
Потери, %
31,24
11,98
Примечания
5,05
3,15
Степень
превращения α,
% масс
1,57
1,4
Смесь кислот,
% масс.
∑ изо-, н-масляных кислот
27,27
35,49
2-этилгексеналь
2-этилгексановая кислота
4
6
Время окисления, ч
2-этилгексеновая кислота
Результаты хроматографического анализа окисления
2-этилгексеналя воздухом
4,1
5,0
5,9
6,2
5,52
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Разработанная на основании результатов исследований технология
окисления 2-этилгексеналя и КОРК приведена на рис. 1.
Выход кислот, %
50-
3
2
40
30-
1
20102
4
6
8
10
τ, ч
Рис. 1. Кинетика окисления кубового остатка от регенерации кобальта
кислородом воздуха: VКО РК=100 см 3 , Vвозд=2400 см 3,
температура, 0С: 1 – 50, 2 – 80, 3 – 90
вода
Х-2
С-3
Х-1
К-1
вода
вода
С-2
А-1
Е-4
С-1
Р-1
С-4
Е-3
Н-5
Н-4
Е-1
Е-2
Н-1
Н-2
Н-3
Рис. 2. Принципиальная технологическая схема окисления 2-этилгексеналя и
КОРК в высшие карбоновые кислоты: Е -1÷4 – емкости; Н-1÷5 – насосы;
Р-1 – реактор окисления; К-1 – ректификационная колонна;
С-1÷4 – сепараторы; А-1 – абсорбер хвостовых газов
Процесс окисления проводится в реакторе колонного типа с насадкой
Панченкова по непрерывной схеме в токе воздуха при температуре оксиления
90-100 оС, в течение 8 часов условного времени пребывания, с узлом
117
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
улавливания альдегидов и карбоновых кислот из хвостовых газов
этаноламином, с последующим использованием для производства ингибитора
сероводородной коррозии. Полиэтиленполиамины (ПЭПА) и продукты
окисления 2-этилгексеналя и КОРК (окисленная масса) были использованы
для синтеза имидазолиновой основы в производстве ингибиторов коррозии от
сероводорода по стандартной технологии (Т = 200 оС, τ = 6 ч, массовое
соотношение окисленной массы КОРК:ПЭПА 5:1. В качестве растворителя
имидазолиновой основы использовали кубовые остатки бутиловых спиртов
(КОБС), метана, метанольную фракцию производства бутиловых спиртов. В
качестве эмульгатора использовали неонол. Результаты испытания ингибитора
марки ИК-12 приведены в таблице 4.
Таблица 4
Результаты испытаний ингибиторов коррозии. Среда: бензол,
насыщенный Н2S (200 мг/л) и углекислотой
№
Наименование ингибитора
1
ПЭПА+окисленная масса
(1:1), 15 %
КОБС+аммиак, 85 %
ПЭПА+окисленная масса
(1:1), 30 %
КОБС+аммиак, 70 %
ВИКОР (15 %), 85 %
растворитель (толуол)
2
3
Степень защиты, %
Концентрация ингибитора
25 мг/л
50 мг/л
55,0
86,7
78,31
88,0
84,3
88,0
Испытания ингибиторов проводили в бензоле, насыщенном
газообразным сероводородом и углекислым газом. Результаты испытаний
приведены в таблице 4. Результаты испытаний показывают, что защитные
действия полученных ингибиторов не уступают промышленному ингибитору
марки ВИКОР. Защитные действия ингибитора в промысловых водах
Арланского месторождения составляют: в газовой фазе – 75 %, в нефти – 90 %,
водной 80 %, поэтому рекомендуется в качестве ингибиторов в трех фазах.
Таким образом, 2-этилгексеналь окисляется в 2-этилгексеновую кислоту,
которая может быть использована для замены α-разветвленных карбоновых
кислот при синтезе имидазолина и получения ингибиторов коррозии марки
для
защиты
технологического
оборудования
нефтепромыслов
и
магистральных трубопроводов.
118
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
УДК 66.095.17
РАХИМКУЛОВ А.Г., РАХИМКУЛОВ Р.А., РАХМАТУЛЛИНА Ф.Т.,
РАХМАТУЛЛИНА Ж.Ф.
ОАО «Салаватнефтеоргсинтез», г. Салават, филиал Уфимского
государственного нефтяного технического университета в г. Стерлитамаке
СИНТЕЗ ИНГИБИТОРА СОЛЕОТЛОЖЕНИЙ
При добыче нефти происходит солеотложение на поверхность
технологического оборудования, что приводит к частой остановке и чистке
трубопроводов от солей. В результате возрастает экологическая опасность
загрязнения окружающей среды, снижается эффективность работы
нефтепромыслов. Были проведены лабораторные исследования по разработке
технологии получения ингибиторов солеотложения марки С-1. В основе
заложена реакция конденсации водных растворов формалина, аммиака с
последующим взаимодействием с фосфорной кислотой. Продукт конденсации
нейтрализовали 40 %-м раствором щелочи:
HO
2NH3 + 2H – C –H + HO – P = O + NaOH  NH2 – CH2 – P = O + H2O
║
О
HO
NH2 – CH2 ONa
В таблице 1 приведены результаты испытания ингибитора С-1 в
различных водосолевых системах.
Таблица 1
номер
среды
1
2
Испытание ингибитора солеотложений марки С-1
Состав,
Активная
Защита, %
содержание, %
основа
Дозировка ингибитора, мг/л
масс
25
35
50
100
СаCl2
0,926
30
41,16
49,56
24,35
19,8
MgCl2
0,216
35
66,67
77,78
66,67
55,3
NaCl
6,788
NaHCO3 1,386
40
46,4
65,2
53,2
42,6
CaCl2
1,137
30
80
86,66
73,3
61,6
MgCl2
0,288
35
74,99
83,33
66,66
45,6
NaCl
8,697
NaHCO3 1,176
BaCl2
1,107
40
67,3
73,4
62,1
56,2
119
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
3
4
5
СаCl2
MgCl2
NaCl
NaHCO3
СаCl2
MgCl2
NaCl
NaHCO3
1,923
0,151
15,108
0,781
2,020
0,1098
13,736
0,808
30
27,5
Окончание таблицы 1
49,87
25,0
17,3
35
40
30
67,0
42,6
33,33
67,0
53,4
66,0
67,0
49,1
33,0
67,0
32,0
33,0
35
50,1
66,66
66,66
62,66
40
СаCl2
MgCl2
NaCl
NaHCO3
0,652
0,458
23,713
1,404
30
52,1
66,5
46,8
42,5
Дозировка ингибитора, мг/л
25
35
50
100
83,3
91,65
83,3
78,2
35
75,0
83,32
58,32
55,6
40
76,5
84,3
62,1
53,8
Из таблицы 1 и рисунка видно, что защитные действия от концентрации
ингибитора проходят через максимум. Максимальные защитные действия
колеблются в зависимости от состава солей в пределах 50-91 %.
На рисунке приведены защитные действия ингибитора солеотложений
С-1 и Аквотекс 511М в зависимости от концентрации ингибитора в водных
растворах Пушкарского и Приобского месторождений нефти Западной
Сибири.
Результаты исследований показывают, что ингибитор С-1 по защитным
действиям от солеотложений не уступает промышленным ингибиторам марки.
Аквтекс 511М.
Z, % масс.
90 –
x80 –
•
70 – x
•
60 –
50 – •
Z, % масс.
90 –
80–
70–
60–
50–
x
•
20
60
100
С, мг/л
•
•
•x
20
а
x
60
100
С, мг
б
Рис. 1. Зависимость защитных действий (Z) ингибиторов солеотложения
С-1 (•) и промышленного ингибитора марки Аквотекс 511М (х) от
концентрации (C) в промысловых водах Пушкарского (а) и Приобского (б)
месторождений нефти Западной Сибири.
Состав ингибиторов С-1, %: активная основа – 25, метанол (метанольная
120
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
фракция производства бутиловых спиртов) – 40, вода – остальное.
Таблица 2
Характеристика ингибитора солеотложений марки С-1
Наименование показателя
Норма
Внешний вид
Жидкость светло-желтого
цвета без механических включений
Массовая доля основного вещества,
25
%, не менее
Температура застывания, оС, не менее
- 45
Водородный показатель (рН), не
менее
Защитное действие при концентрации
ингибитора 25 мг/дм3, %, не менее
6
80
Простота технологии, доступность сырьевых ресурсов, низкая
себестоимость
позволяют
рекомендовать
производство
опытнопромышленной партии ингибиторов солеотложений на одном из химических
предприятий Башкортостана.
УДК 665.773
РАШИТОВА Н.А.
Уфимский государственный нефтяной технический университет (г. Уфа)
ПРИМЕНЕНИЕ ХИМИЧЕСКИХ РЕАГЕНТОВ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ
ПРОЦЕССАХ ДОБЫЧИ, СБОРА И ПОДГОТОВКИ НЕФТИ
Все крупные и крупнейшие нефтяные месторождения России вступили в
поздний этап разработки, что характеризуется значительной истощенностью
запасов и высокой обводненностью продукций. Обводненность нефти
вызывает интенсивное образование асфальтосмолопарафиновых отложении,
отложение неорганических солей, также в определенных пределах
обводненности нефти и при высокой турбулентности потока образуется
стойкая водонефтяная эмульсия. Увеличение коррозионной активности
добываемой совместно с нефтью воды на данном этапе является еще одной
серьезной проблемой.
Борьба с перечисленными осложнениями осуществляется с помощью
физических и химических методов Химические методы базируются на
дозировании в добываемую продукцию химических соединений,
121
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
уменьшающих, а иногда и полностью предотвращающих осложнения.
Воздействие химическими реагентами – ингибиторами на промысловые
жидкости возможно практически на всех технологических этапах добычи,
сбора и подготовки нефти.
Для каждого вида осложнений разработаны различные ингибирующие
композиции. Так, например, для борьбы с АСПО применяются депрессаторы,
различные реагенты – растворители и ПАВ. Для борьбы с солеотложениями –
производные карбоновых кислот, полиалкиленамины, фосфорорганические
соединения и их соли. Такие азотсодержащие органические соединения, как
амины, четвертичные аммониевые соли, амины с окисью этилена и др., нашли
широкое применение как ингибиторы коррозии. В качестве деэмульгаторов
применяют композиции на основе алкилбензосульфоната кальция, блоксополимеров оксидов этилена и пропилена и т.д.
Из вышеперечисленного можно сделать вывод, что в скважинную
продукцию с целью предотвращения осложнений дополнительно может быть
введено большое количество различных химических реагентов. В связи с этим
интересы изобретателей на сегодняшний день направлены на разработку
ингибирующих составов комплексного действия, а также на разработку более
эффективных способов их дозировки и подачи. Все это обусловлено
требованием, уменьшить количество реагентов, вводимых на различных
этапах добычи, сбора и подготовки нефти.
УДК 615.012/.014:532.135
РОМАНКО Т.В.,1 КОСТЫРО Я.А.,2 ГУМЕННИКОВА Е.Н.,3
МУРИНОВ Ю.И.,1 РОМАНКО В.Г.4
1
Институт органической химии РАН (г. Уфа)
2
Иркутский институт химии им. А.Е.Фаворского СО РАН (г. Иркутск)
3
Управление Росздравнадзора по Иркутской области (г. Иркутск)
4
Башкирский институт социальных технологий (г. Уфа)
ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НАНОКОМПОЗИТА
СЕРЕБРА НА АРАБИНОГАЛАКТАНЕ
Серебро
является активным природным
антимикробным
и
противовирусным агентом. Отсутствие устойчивости к нему у большинства
условно-патогенных и патогенных микроорганизмов, его низкая токсичность и
хорошая переносимость – все это делает серебросодержащие препараты
весьма
перспективными
антимикробными,
вирулицидными
и
ранозаживляющими средствами, особенно при лечении инфицированных ран.
На сегодняшний день в российской медицинской практике применяются
в виде готовых лекарственных форм для лечения инфицированных ран и
ожогов серебросодержащие препараты только импортного производства
такие, как «Аргосульфан» (Фармзавод JELFA S.A., Польша: крем 2 %),
122
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
«Дермазин» (Фирма «Lek.d.d.», Словения: крем 1 %), «Эбермин» (Heber Biotec
S.A., Куба: мазь) [1].
Поиск
перспективных
серебросодержащих
препаратов
не
ограничивается только ионными формами серебра, эффективность которых не
вызывает сомнений. В эксперименте все чаще используют ультрадисперсные
системы коллоидного серебра, которые являются потенциальными
антимикробными и противовирусными средствами. Так, нанокомпозит
серебра на арабиногалактане (AG + Ag0), является оригинальной
антимикробной субстанцией с выраженным вирулицидным действием.
Поэтому нами разработана мягкая лекарственная форма для наружнего
применения в виде 1 % геля на основе карбопола и проведено исследование
его реологических свойств.
На
эффективность
фармакологического
воздействия
мягкой
лекарственной формы большое влияние оказывают сруктурно-механические
свойства, как отдельных компонентов, так и всей композиции в целом. Для
решения различного рода технологических задач, связанных с оптимизацией
состава был применен метод динамической реологии.
Нанокомпозит серебра на арабиногалактане – (AG + Ag0 ), являющийся
ультрадисперсной серебросодержащей системой, представляющей собой
нанокластеры нуль-валентного металлического серебра с размером частиц 1030 нм, стабилизированные арабиногалактаном (AG). Арабиногалактан – это
природный полисахарид, получаемый в результате комплексной безотходной
переработки древесины лиственницы сибирской (Larix sibirica Ledeb.).
Оптимизацию
свойств
композиции
осуществляли
методом
динамической реологии на модифицированном реовискозиметре Rheotest 2.1
(Германия) с измерительным модулем «цилиндр-цилиндр» (отношение между
радиусами 1,02) в режиме контролируемой скорости сдвига. Скорость сдвига
D изменяли в пределах 0,1 – 300 с-1. Температура исследований 20 ºС. Ошибка
метода составила 3 %.
Проведенные измерения показали, что гидрофильный 1 % гель
нанокомпозита серебра на арабиногалактане (AG + Ag0) является
неньютоновской жидкостью, для которой снижение вязкости наблюдается во
всей исследованной области скоростей сдвига от 0,1 до 800 с-1.
Возрастание механической нагрузки вызывает разрушение структурных
ассоциатов. При этом градиент снижения вязкости при малых скоростях
деформации больше, чем в области более высоких скоростей сдвига. Такое
различие в вязком течении при малых и больших скоростях деформации
характерно для систем со слабым межмолекулярным взаимодействием.
Надмолекулярные
ассоциаты
способны
разрушаться
при
очень
незначительных механических воздействиях. Так при скорости сдвига D =
0,2 с-1 значение эффективной вязкости системы составило  = 1 30 Па·с, а при
D = 0,2 с -1 вязкость снижается более чем вдвое и становится равной  = 60
Па·с. При скоростях сдвига более 100 с -1 наблюдается течение близкое к
ньютоновскому.
123
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Структурные особенности 1 % геля AG + Ag0 проявляются в виде
гистерезисных явлений, для обнаружения которых использовалась
специальная приставка, позволяющая проводить измерения динамической
вязкости при скоростях деформации близких к нулю. Исследования
особенностей течения системы при нагрузках соответствующих мануальному
применению геля, показало наличие на кривых течения петли гистерезиса
(рис. 1).
140
, Па·с
увеличение скорости сдвига
уменьшение скорости сдвига
120
100
80
60
40
20
D, c-1
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Рис. 1. Зависимость динамической вязкости  = Па·с) от скорости сдвига D (с-1)
1 % геля AG + Ag 0 в режиме увеличения – уменьшения механической нагрузки
Необходимым структурно-механическим параметром для мягких
лекарственных форм, в том числе и наружного применения, является предел
текучести, величина которого отражает фиксирующую способность (и
способность намазываться) лекарственного препарата для длительного
взаимодействия с поверхностью кожи или слизистых [2-3]. Предел текучести
изученного состава при комнатной температуре достигает значения  = 20 Па.
Реологические параметры композиции AG + Ag0 находятся в хорошем
соответствии с требованиями технологического реологического оптимума
экструзии для гидрофильных гелей (рис. 2), обеспечивая легкое дозирование
при возможных технологических операциях (наполнение туб при фасовке,
выдавливаемость из туб и др.).
124
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
, Па
300
D
C
E
240
180
B
F
A
120
H
G
60
D, с-1
0
0
30
60
90
120
150
180
210
240
270
300
0
Рис. 2. Реологический оптимум экструзии 1 % геля AG + Ag . ABCDEFGH –
границы технологического оптимума экструзии
Результаты проведенных исследований показали:
– 1 % гель нанокомпозита серебра на арабиногалактане является
структурированной жидкостью с ярко выраженным неньютоновским
характером течения;
– композиция имеет предел текучести около 20 Па;
– состав находится в реологическом оптимуме экструзии для
гидрофильных гелей.
Список литературы
1. Государственный
реестр
лекарственных
средств.
Веб-сайт
федеральной службы по надзору в сфере здравоохранения и социального
развития [электронный ресурс]. – Режим доступа: http: // www.regmed.ru.
2. Романко Т.В., Муринов Ю.И., Романко В.Г. // ЖПХ. – 2009. – Т. 82. –
№ – 8. – С. 1389-1393.
3. Романко Т.В., Аюпова Г.В., Федотова А.А., Муринов Ю.И.,
Романко В.Г. // ХФЖ. – 2010. – Т. 44. – № 7. – С. 40-43.
УДК 541.6:544.169
САБИРОВА Л.Т., ХАМИТОВ Э.М., ХУРСАН С.Л.
Башкирский государственный университет (г. Уфа)
DFT-МОДЕЛИРОВАНИЕ σ –π РАВНОВЕСИЯ КОНЦЕВОГО ФРАГМЕНТА
ПОЛИБУТАДИЕНА НА АКТИВНЫХ ЦЕНТРАХ β -TiСL3
Известно, что уникальные особенности катализаторов Циглера-Натта
наиболее ярко проявляются при ионно-координационной полимеризации
диенов. Комплексные металлорганические катализаторы не только
инициируют и обеспечивают возможность протекания полимеризации, но в
125
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
известной степени и контролируют пространственное, а в некоторых случаях и
химическое строение образующихся продуктов.
Важное различие диеновой и алкеновой полимеризаций состоит в том,
что связь Me-C в активном центре (АЦ) – это связь σ-типа для алкенов, тогда
как для 1,3-диенов предполагается, что в акте роста полимерной цепи может
принимать участие металл-углеродная связь σ- и π-типа [1]:
Схема
H
2
3
1
P
M
1
P
P
M
σ-C -цис π-анти
H
P
P
P
3
M
σ-C -цис
M
3
M
M
1
σ-C -транс π-син σ-C -транс
Одной из самых распространенных каталитических систем ионнокоординационной полимеризации диенов является TiCl4/AlR3. На сегодняшний
день накоплен большой массив экспериментальных данных по ее изучению,
однако ряд вопросов касающихся структуры АЦ остается открытым. В
частности, в настоящей работе изложены результаты изучения динамики
конформационных превращений концевого звена полимерной цепи в
координационной сфере атома Ti при отсутствии в ней мономера. Такая
ситуация реализуется сразу после акта роста полимерной цепи до координации
очередной молекулы диена, а также в условиях исчерпания мономера (в
англоязычной научной литературе такое состояние АЦ характеризуется как
«resting state»). Целью данной работы является поиск наиболее вероятных
состояний АЦ в данных условиях.
Структуру активных центров разрабатывали на основе модели Косси [2].
В такой модели важная роль отводится связи «переходный металл – углерод»,
образующейся
после
взаимодействия
компонентов
катализатора.
Взаимодействие компонентов каталитической системы (TiCl4 и AlR3)
приводит к восстановлению атома Ti преимущественно до трехвалентной
формы. Известно, что хлорид титана (III) существует в виде четырех
полиморфных модификаций, в мягких условиях полимеризации образуется
β-модификация TiCl3, в которой каждый атом Ti имеет октаэдрическое
окружение. Терминальный атом титана может иметь вакансии для
координации мономера и полимерной молекулы, что облегчает рост
полидиена в координационной сфере атома титана. В работе [3] установлено,
что минимальное число звеньев в кристаллической решетке β-TiCl3, при
котором размер кластера не влияет на энергию активации роста полимерной
цепи, равно пяти.
Для выявления устойчивых состояний АЦ оптимизировали все
возможные структуры, представленные в схеме, при этом никаких
ограничений на геометрические параметры исследуемых соединений не
накладывали. Все структуры, локализованные в данной работе, являются
126
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
стационарными точками на поверхности потенциальной энергии.
Согласно схеме, при координации концевого звена принципиально
возможны три типа комплексов: σ-C1, π, σ-C3, в которых бутенильный
фрагмент может существовать в анти- и син-конформациях. Мы провели
расчет пространственного строения всех шести теоретически возможных
состояний, оптимизация которого в приближении PBE/SVP приводит к
четырем устойчивым состояниям. По характеру связи Ti-C эти комплексы
соответствует σ-C1-транс-, π-син-, π-анти- и σ-C3-цис-структурам (рис. 1).
Активные центры σ-C1-цис- и σ-C3-транс-типа локализовать не удалось:
в процессе оптимизации из соответствующих начальных приближений
формируются энергетически более выгодные π-комплексы η3-C4H7(Ti5Cl15). На
рис. 2 приведены важнейшие геометрические параметры найденных структур,
а также их относительные энергии по сравнению с наиболее стабильным
π-анти-C4H7(Ti5Cl15) изомером. Для удобства восприятия на рис. 1 показана
только пятая часть кристаллического фрагмента (TiCl3).
а) π-анти
0.0
б) π-син
1.5
в) σ-C1-транс
21.9
г) σ-C3-цис
21.7
Рис. 1. Устойчивые конформационные состояния и их относительные энергии
(∆H0, ккал/моль) для концевого звена полибутадиена на АЦ β-TiCl 3 (показан
только терминальный атом кристаллического фрагмента и его о кружение)
127
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
 Среди особенностей строения σ-структур следует отметить наличие
прочного контакта Ti-C с характерной длиной связи (2,05 ÷ 2,07 Å), соседней
двойной C=С связью, что подтверждают типичные для нее межатомные
расстояния (~1,35 Å), а также наличие агостических взаимодействий в АЦ
σ-C3-цис-типа (показаны пунктирной линией. Также следует отметить, что
σ-состояния дестабилизированы на ~ 22 ккал/моль по сравнению с АЦ в
π-форме, поэтому заселенность σ-АЦ в условиях resting state будет намного
меньше, т.е. концентрация σ-структур будет пренебрежимо мала.
Таким образом, было локализовано единственное переходное состояние,
соответствующее
π-анти
→π-син
конформационному
переходу.
Геометрические параметры, а также энтальпия переходного комплекса
свидетельствуют о его σ-состоянии. Конформационный переход можно
представить в виде π→σ трансформации, энергетические затраты на которую
составляют ~22 ккал/моль, совмещенную со слабо заторможенным вращением
по связи С2-С3 с активационным барьером ~2,5 ккал/моль, характерным для
конформационных превращений такого типа.
 Энергетический барьер π-анти → π-син перехода довольно велик по
сравнению с энергией активации реакции роста полимерной цепи, что
свидетельствует о малой вероятности такого способа стереорегулирования
полимерной цепи. Однако возможно, что координация мономера в данном АЦ
изменит соотношение вероятностей существования σ- и π-состояний
концевого звена полибутадиена, что будет целью дальнейших исследований.
 Таким образом, в приближении PBE/SVP нами установлены
структуры стационарных точек на поверхности потенциальной энергии
модельной структуры C4H7(Ti5Cl15 ), описывающей микрогетерогенную
каталитическую систему на основе β-TiCl3. Локализованы четыре ключевые
структуры концевого звена полидиена. Из соотношения энергий полученных
структур (σ-структуры относительно π-форм отличаются более, чем на 20
ккал/моль) можно сделать вывод о π-аллильной конформации АЦ в отсутствии
мономера, что согласуется с работами Тобиша по изучению остаточных
состояний АЦ при ионно-координационной полимеризации бутадиена на
гомогенном никелевом катализаторе.
Список литературы
1. Хурсан С.Л., Монаков Ю.Б. // Вестник Башкирского университета. –
2009. – Т. 14. – С. 1099.
2. Cossee P. Ziegler-Natta catalysts I. // Jounal of Catalysis. 1964. – V. 3. –
P. 80.
3. Баженов А.С., Хамитов Э.М., Хурсан С.Л. // Вестник Башкирского
университета. – 2008. – T. 13. – С. 820.
4. Хамитов Э.М.: Дис. … канд. хим. наук. – Уфа: ИОХ УНЦ РАН, 2006.
140 с.
128
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
УДК 547.92.5 + 542.941 + 541.63
САЙФУЛЛИНА Л.И., ВЕСЬКИНА Н.А., ГАЛЯУТДИНОВ И.В.,
ОДИНОКОВ В.Н.
Институт нефтехимии и катализа РАН (г. Уфа)
ТРАНСФОРМАЦИЯ ДИАЦЕТОНИДА 9α,14α-ЭПОКСИ-14-ДЕЗОКСИ-20ГИДРОКСИЭКДИЗОНА ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ С
ЛИТИЙАЛЮМОГИДРИДОМ
При
взаимодействии
9α,14α-эпокси-14-дезокси-диацетонида-20гидроксиэкдизона (1) с аллюмогидридом лития в тетрагидрофуране и
последующей кислотной обработкой реакционной смеси 5%-й соляной
кислотой нами выделен продукт, представляющий собой смесь 6α-(2а) и 6β(2б) спиртов.
O
O
O
O
O
H
1
O
+
OH
O
O
H
2a
O
2a
O
OH
H
1. LiAlH4/ТГФ
2. 5% HCl
O
O
OH
H
PCC
H
OH
O
OH
O
H OH
H
2б
H
OH
O
OH
H
CHCl3
O
O
OH
O
2б
PCC
CHCl3
H
O
3
В них 9α,14α-оксетановый цикл перегруппировался в 9α-гидрокси-14,15еновый (гомоаллильный) фрагмент.
Окисление эпимерных спиртов 2а и 2б пиридинийхлорхроматом в СHCl3
привело к одному и тому же кетону (3), который был идентичен диацетониду 9αгидроксистахистерону В, полученному перегруппировкой оксетана 1 в спирте [1].
Следует сказать, что описанная перегруппировка, протекающая за 24
часа, резко ускоряется в присутствии эфирата трехфтористого бора или при
добавке 5%-й соляной кислоты.
Таким образом, при гидридном восстановлении литийалюмогидридом
диацетонида
9α,14α-эпокси-14-дезокси-20-гидроксиэкдизона
(оксетаноэкдистероида) наряду с восстановлением 6-кетогруппы имеет место
перегруппировка 9α,14α-оксетанового цикла в 9α-гидрокси-14(15)-еновый
фрагмент и 5β/5α-эпимеризация.
Список литературы
1. Одиноков В.Н., Галяутдинов И.В., Ибрагимова А.Ш., Веськина Н.A.
Халилов Л.М., Долгушин Ф.М., Старикова З.А. // Химия гетероциклических
соединений. – 2008. – № 9. – С. 1339-1355.
129
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
УДК 665.6
СТРЕЛЬЦОВА Т.В.
Башкирский государственный университет (г. Уфа)
ИЗУЧЕНИЕ ТЕРМОКАРБОНИЗАЦИИ ОСТАТОЧНЫХ ПРОДУКТОВ
НЕФТЕПЕРЕРАБОТКИ МЕТОДОМ ОПТИЧЕСКОЙ МИКРОСКОПИИ
В настоящее время остатки нефтехимических производств являются
незаменимым сырьем для получения углеродных материалов. Выбор сырья,
изучение его физико-химических характеристик определяет технологию его
переработки и качество конечного продукта [1-2].
Целью данной работы было изучение оптической структуры продуктов
термокарбонизации
нефтяного
сырья,
отличающегося
высокой
ароматичностью: стирол-инденовой смолы и изотропного пиролизного пека.
Термокарбонизацию проводили под атмосферным давлением на
лабораторной микроустановке с цилиндрическим реактором из стекла
«Пирекс». Оптическую текстуру остатка определяли в отраженном
поляризованном свете с помощью микроскопа «Неофот-35».
Максимальный выход остатка получен при термообработке изотропного
волокнообразующего пека (77-81 % масс. и выше). Все остатки содержат
компоненты, нерастворимые в хинолине, образовавшиеся в процессе
термолиза, количество которых возрастает с увеличением продолжительности
и повышением температуры изотермической стадии.
Стирол-инденовая смола превращается в мезофазу сравнительно
медленно. Реакционная смесь, содержащая мезофазу на стадии зарождения и
начала роста и агрегирования отдельных микросфер, образуется лишь после
нагрева до 440 С и выдержки ее при этой температуре в течение 1 часа
(содержание α1-фракции ~ 19,5 % масс.). Увеличение продолжительности
выдержки при 440 С до 1,5 часа повышает долю мезофазы до 15-20 % при
содержании α1-фракции в реакционной смеси около 27,1 % масс. При этом
изотропная часть образует дисперсионную среду, а анизотропная часть
представлена в основном микросферами размером до 80 мкм. Небольшая часть
мезофазы представлена агрегатами коалесцирующихся частиц размером не
более 200-300 мкм. Выдержка реакционной смеси при 440 С в течение 2 часов
приводит к инверсии фаз с образованием матрицы коалесцированной
мезофазы ~70-80 % об. при содержании α1-фракции около 50 % масс. Это
указывает на то, что в состав коалесцированной мезофазной матрицы
вовлекается не только α1-фракция, но и остальные компоненты реакционной
смеси (α2, β и γ).
Изотропный пек отличается от стирол-инденовой смолы более высокой
температурой размягчения, большим содержанием - и β-фракций и
существенно меньшим содержанием -фракции, то есть по молекулярномассовому распределению и структуре молекул он более приближен к стадии
мезофазных превращений, чем стирол-инденовая смола. Зарождение
130
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
микросфер мезофазы при термообработке пека из экстракта происходит
значительно раньше, чем таковое для стирол-инденовой смолы. При
увеличении продолжительности изотермической выдержки при 440 С до 1,5
часов концентрация мезофазы в остатке из изотропного пека из экстракта
возрастает до 35-40 % об. Размеры единичных частиц не превышают
40-60 мкм, однако средний размер частиц заметно возрастает за счет
укрупнения мелких частиц, образовавшихся на боле раннем этапе мезофазных
превращений.
Появляются
эллипсоидальной
формы
образования,
представляющие собой агрегаты из частично скоалесцированных частиц
мезофазы и имеющие размеры до 480 мкм. Дальнейшее увеличение
продолжительности изотермической выдержки до 2 часов приводит к
образованию смешанной текстуры: часть гетерогенной системы представляет
собой сферы мезофазы, диспергированные в изотропной матрице, а другая
часть – агрегатированную особо коалесцированную и в то же время склонную
к ориентации мезофазу с включениями изотропной фазы. Размеры единичных
частиц мезофазы возрастают до 100-120 мкм.
Установлено, что стирол-инденовая смола и изотропный пек близки по
мезогенности и образуют мезофазу с практически одинаковой текстурой, но
проявляют определенные различия несмотря на то, что реакционные массы из
них практически одинаковы по групповому составу. Продукты
термокарбонизации изотропного пека из экстракта содержат больше тех
компонентов, которые при одинаковом групповом составе более склонны к
формированию мезофазы.
Список литературы
1. Сергеенко С.Р. Высокомолекулярные неуглеводородные соединения
нефти / С.Р. Сергеенко, Б.А. Таимова, Е.И. Талалаев. – М.: Наука, 1979. – 269 с.
2. Сюняев З. И. Производство, облагораживание и применение
нефтяного кокса / З.И. Сюняев. – М.: Химия, 1973. – 294 с.
УДК 547-304.2
ТИМОФЕЕВА С.А.,1 ЮМАКАЕВА Ю.М.,2 ЗЛОТСКИЙ С.С.2
1
Уфимская государственная академия экономики и сервиса (г. Уфа)
2
Уфимский государственный нефтяной технический университет (г. Уфа)
CИНТЕЗ АМИНОВ, СОДЕРЖАЩИХ 1,3-ДИОКСОЛАНОВЫЙ ФРАГМЕНТ
Циклические ацетали. содержащие аминогруппы, представляют
значительный интерес как эффективные ингибиторы коррозии, биоциды,
полупродукты в синтезе лекарственных препаратов [1].
Нами был получен ряд аминов IIIа-д, содержащих циклоацетальный
фрагмент взаимодействием 4-галоидметил-1,3-диоксоланов с первичными и
вторичными аминами. Подобраны условия (растворитель, катализатор,
131
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
температура), обеспечивающие наибольший выход аминов.
O
R1
R2
NH
O
R1
O
Cl
R2
Iа-д
II
2
R = н-C4H9, R = H (Ia, IIIa);
R1 = н-C5H11, R2 = H (Iб, IIIб, IVб);
R1 = R2 = C2H5 (Iв, IIIв);
R1 = Ph-CH2- , R2 = H (Iг, IIIг)
R1+ R2 = -(-CH2CH2OCH2CH2-)- (Iд, IIIд)
1
N
O
IIIа-д
Использование МВИ, которое, как известно, способно стимулировать
органические реакции [2], позволило снизить температуру реакции до
комнатной, уменьшить продолжительность с 6 до 2 часов и довести выход до –
80-92 %.
Список литературы
1. Хабибуллин И.Р. Получение 1,3-диоксоланов аминогруппы /
И.Р. Хабибуллин, Л.З. Рольник, С.С. Злотский, Д.Л. Рахманкулов // ЖОХ. –
1992. – № 11. – С. 2325.
2. Григорьев
А.Д.
Микроволновая
активация
синтеза
динитрофениламинов / А.Д. Григорьев, Н.М. Дмитриева, А.В. Ельцов,
А.С. Иванов, А.Е. Панарина, Н.Б. Соколова // ЖОХ. – 1997. – Т. 67. Вып. 6. –
С. 1042.
УДК 378.147:579
ФАЗЛЫЕВА А.Ф., СУЛТАНОВА Л.М.
Уфимский государственный нефтяной технический университет (г. Уфа)
СТИМУЛЯТОРЫ И ИНГИБИТОРЫ РОСТА МИКРОМИЦЕТОВ
Одной из современных задач науки является сосредоточение усилий на
дальнейшем и более тщательном изучении и использовании не только новых,
но и хорошо известных растений, свойства которых далеко еще не познаны. В
настоящее время из березы получают только деготь и применяют почки
березы, в то время как кора березы служит источником разнообразных
экстрактивных веществ. Наиболее богата экстрактивными веществами
внешняя кора различных видов берез, в экстрактах которой преобладают
пентациклические тритерпеноиды ряда Лупана, причем основным
компонентом которых является бетулин. Доступность и биологическая
активность бетулина ставит его в ряд ценных природных соединений. Он
132
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
используется в пищевой (антиоксидант), парфюмерно-косметической
(увлажняющее и противовоспалительное средство) и фармацевтической
промышленности. Применяется как самостоятельное вещество и как сырье для
синтеза гликозидов и получения бетулиновой кислоты, природные и
полусинтетические производные которой обладают более широким спектром
биологической
активности:
противовоспалительной,
противораковой,
противовирусной, инсектицидной, антиплазмодиальной, рострегулирующей и
др. [1].
Обнаружение высокой биологической активности экстракта коры березы
создает широкие возможности его применения в качестве основы для создания
биологически активных добавок и лечебно-профилактических средств при
практически неисчерпаемых природных запасах этого продукта [2].
Не менее ценным сырьем для промышленности является живица.
Живица – смолистое вещество терпенового ряда, выделяющееся при ранении
хвойных деревьев; содержится в смоляных ходах, пронизывающих древесину
сосны, кедра, ели, лиственницы – это вязкая прозрачная жидкость, состоит из
летучей части – скипидара и нелетучих смоляных кислот, имеющих общую
формулу C19H 29COOH,в качестве примеси содержит воду.
Смоляные кислоты относятся к дитерпенам, они хорошо растворяются в
эфире, спирте и воде.
В качестве канифоли они используются в производстве резин,
пластмасс,
искусственной
кожи,
линолеума
лаков,
красок,
электроизоляционных мастик и колепаундов, в качестве флюса при лужении и
пайке металлов, а также как эмульгатор в производстве синтетического
каучука [3].
С целью расширения области применения дитерпенов, в частности
производных дегидрохинопимаровой кислоты, а также тритерпеноида
бетулина, нами была исследована фунгицидная активность этих соединений.
При исследовании влияния бетулина на рост грибов родов Penicillium и
Mucor на агаризованных средах, содержащих тритерпеноид в концентрациях
25 и 50 мкг/мл, был обнаружен рост, стимулирующий эффект этого
соединения (рис. 1). Наиболее значительно он проявился на грибах Penicillium
glaucum и Penicillium purpurogenum, для которых наблюдалось в 2-3,3 раза
более быстрое увеличение диаметра колоний по сравнению с контрольными
вариантами, растущими на аналогичной среде без бетулина. Для грибов
Penicillium glaucum стимулирующий эффект (в 1,6 раза через 2 суток)
наблюдался и при более низкой концентрации бетулина в среде (25 мкг/мл).
133
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
300
250
1 сут
200
5 сут
150
100
50
P. chrizogenum
P.purpurogenum
Mucor sp.
0
P. glaucum
Диаметр колонии, % (относительно
контроля)
350
F. oxysporum
F. solani
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Fusarium sp.
Диаметр колонии, % (относительно
контроля)
Рис. 1. Стимулирующий эффект бетулина на рост микроскопических грибов
Рис. 2. Ингибирующий эффект бетулина на рост грибов рода Fusarium
Был обнаружен также ингибирующий эффект на рост микроорганизмов
в отношении двух представителей грибов рода Fusarium при выращивании их
на среде с 50 мкг/мл бетулина. Более медленное развитие колоний (в 2-2,5
раза) отмечено для суточных культур Fusarium sp. и F. oxysporum. В тоже
время установлено, что в случае F. solani бетулин в области исследованных
концентраций не оказывал действия на рост грибной колонии (рис. 2).
При исследовании биологического действия дигидропиранового
производного бетулина на Penicillium chrysogenum, Penicillium glaucum,
Fusarium sp., Fusarium solany, Fusarium oxysporum, Chaetomium globosum,
Cladosporium sp., Mucor sp., Scolecobasidium sp.,а также эпифиты свеклы и
сенполии было установлено, что в концентрациях 25-100 мг/мл это соединение
134
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
не оказывает существенного влияния на рост тестируемых грибов.
Таким образом, ацетилирование бетулина и модификация его боковой
цепи существенно снижают его биологическую активность в отношении
микроскопических грибов.
Выявлено избирательное действие бетулина на микроскопические
грибы. Показано, что бетулин оказывает стимулирующее действие на грибы
родов Penicillium u Mucor, но подавляет рост грибов рода Fusarium.
Установлено, что его дигидропирановое производное не влияет на рост
исследуемых грибов.
Список литературы
1. Основы биохимии: Учебник для студ. биол. спец. ун-тов /
А.А. Анисимов, А.Н. Леонтьева, И.Ф. Александрова и др.; под редакцией
А.А. Анисимова. – М.: Высш. шк., 1986.
2. Преснова Г.А. Биологически активные вещества коры березы /
Г.А. Преснова, зам. Директора по науке ООО «Березовый мир».
3. Павлова Н.И. Активность бетулина, бетулиновой и бетулоновой
кислот по отношению к некоторым оболоченным и безоболоченым вирусам /
Н.И. Павлова, О.В. Савинова, С.Н. Николаева, Е.И. Бореко.
УДК 543. 42: 504
ФЕДОРОВА Е.В., КУНАКОВА Р.В., АХМЕТОВА В.Р.1
Уфимская государственная академия экономики и сервиса (г. Уфа)
1
Институт нефтехимии и катализа РАН (г. Уфа)
УТИЛИЗАЦИЯ СЕРОВОДОРОДА В ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗНАЧИМЫЕ
ЦИКЛИЧЕСКИЕ γ-КЕТОСУЛЬФИДЫ И ИХ ПРОИЗВОДНЫЕ
Повышение эффективности переработки и поиск рациональных методов
использования соединений серы (сероводород, меркаптаны, сульфиды,
тиофены) углеводородного сырья являются одним из важнейших задач газо- и
нефтеперерабатывающей промышленности. Известно, что использование в
реакции алкилтиометилирования (АТМ) кетонов с помощью формальдегида,
тиолятов и сульфида натрия сернисто-щелочных растворов позволяет
утилизировать техногенные производные серы в практически значимые
γ-кетосульфиды различного строения [1, 2].
Схема 1
O
+ 2CH2O + 2H2S
NaOH
O
S
n
*
n=6
135
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
С целью синтеза макроциклических γ-кетосульфидов в настоящей работе
нами
изучено
тиометилирование
гексанона-2
формальдегидом и
сероводородом. С выходом 85 % получили целевой поликетон.
В результате исследования условий реакции (природы основания,
порядка смешивания реагентов, температуры) разработан способ
тиометилирования кетонов в α,α′-положении с получением целевых
макроциклов, которые являются весьма перспективными экстрагентами и
комплексообразователями благородных металлов.
При
оксимировании
макроциклического
поли-γ-кетосульфида
образуются соединения, содержащие оксимную группу, которые являются
весьма перспективными лигандами ионов металлов и, как следствие, могут
представить интерес в качестве реагентов для очистки сточных вод от тяжелых
металлов, также могут служить удобными и легкодоступными синтонами для
получения на их основе душистых и ароматических веществ, а также
биологически активных соединений и комплексонов.
С участием гибридного соединения (1), синтезированного в Учреждении
Российской академии наук Институте нефтехимии и катализа РАН была
проведена реакция оксимирования по двум методикам: реакцией с NH2OH∙HCI в
пиридине, в качестве катализатора использовали прокаленный цеокар-100, а
также в системе NH2OH∙HCI-Na2CO3- в этаноле. Было определено, что реакция
осуществляется по первому способу.
Схема 2
NH2OH . HCl
Na2CO3-EtOH
O
NH2OH * HCl
S
1
*
n
n=6 Py, цеокар-100
NOH
S
n
n=6
*
В ИК-спектре поли -γ-оксимосульфида наблюдается появление полос в
области υ 1666 см-1 и 3335 см-1, отвечающих за группу С= NOH.
Таким образом, показана возможность синтеза циклического
полиоксима, содержащего в цикле атомы серы и кислорода.
Список литературы
1. Ляпина Н.К. Взаимодействие непредельных углеводородов с
меркаптанами бензина и керосина / Н.К. Ляпина, Г.А. Толстиков,
Л.А. Мельникова // Нефтехимия. – 1983. – Т. 23. – № 3. – С. 403-408.
2. Е.В. Федорова, Л.А. Баева, Ф.М. Латыпова // Тез. докл. VI
Международной
научно-практической
конференции «Инновации
и
перспективы сервиса». – Уфа, 2009.
3. Федорова Е.В., Ахметова В.Р., Кунакова Р.В. // Материалы VII
Республиканской конференции молодых ученых «Научное и экологическое
обеспечение современных технологий». – Уфа: УГАЭС, 2010. – С. 166.
136
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
УДК: 544.165+615.22
ХАЙРУЛЛИНА В.Р., ТАИПОВ И.А., ГЕРЧИКОВ А.Я., ЗАРУДИЙ Ф.С.*
Башкирский государственный университет (г. Уфа)
*
Башкирский государственный медицинский университет (г. Уфа)
МОЛЕКУЛЯРНЫЙ ДИЗАЙН ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫХ ИНГИБИТОРОВ
КАТАЛИТИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ 5-ЛИПОКСИГЕНАЗЫ
5-липоксигеназа (5-ЛОГ) – ключевой фермент биосинтеза лейкотриенов,
которые являются основными медиаторами ряда заболеваний, включая астму,
артриты, псориаз и ишемическую болезнь сердца [1]. В этой связи поиск
биологически активных соединений, способных подавить активность 5-ЛОГ,
представляет собой перспективное направление в области фармакологии и
биохимии для предотвращения и лечения названных патологических
состояний. К настоящему времени в отечественной и зарубежной литературе
накоплен значительный объем информации по данной проблеме, однако
систематический анализ взаимосвязи между строением и активностью разных
классов ингибиторов 5-ЛОГ не проводился, и все результаты поиска
эффективных ингибиторов биосинтеза лейкотриенов, катализируемого 5-ЛОГ,
носят разрозненный характер [2-3].
В связи с этим в настоящей работе изучена взаимосвязь «структура –
активность» в ряду природных и синтетических ингибиторов 5-ЛОГ с целью
поиска структур новых соединений, обладающих высокой ингибирующей
активностью.
Методика эксперимента
Для проведения исследований связи «структура – активность»
использована компьютерная система SARD-21 (Structure Activity Relationship
& Design) [4]. В рамках основных процедур системы SARD-21 построены две
модели прогноза и распознавания интервальных уровней ингибирующей
активности потенциальных ингибиторов 5-ЛОГ. Модель М1 предназначена для
распознавания структур с умеренной ингибирующей активностью по
отношению
к
5-ЛОГ, модель
М2
направлена
на
выявление
высокоэффективных ингибиторов 5-ЛОГ. Обучающие выборки для обеих
моделей построены в соответствии с дихотомической процедурой.
Классификацию проводили исходя из результатов сопоставления
литературных данных об ингибирующей активности различных биологически
активных веществ относительно 5-ЛОГ. В качестве критерия при отнесении
исходных соединений к классу высоко- или низкоэффективных соединений
использован параметр 50%-го ингибирования изомерных форм 5-ЛОГ (IC50),
выделенной из базофильных лейкемических клеток крыс. Ряд А для модели М1
содержит 51 эффективных ингибиторов 5-ЛОГ ((IC50 5,5 мкмоль/л)), в ряд В
включено
47
соединений,
обладающих
низкой
эффективностью
ингибирующего действия (IC50 7,0 мкмоль/л) [2-3]. В модель М2 вошли 40
высокоэффективных ингибиторов 15-ЛОГ (IC50 2,5 мкмоль/л, класс А) и 46
137
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
средне- и низкоэффективных соединений с IC50>2,5 мкмоль/л (класс В).
Типичные структуры соединений, вошедших в обучающие выборки моделей
М1 и М2, а также соответствующие им значения IC50 представлены в табл.
Таблица
Типичные структуры соединений, вошедших в обучающие массивы
для построения моделей М1 и М2
Модель прогноза и распознавания среднеэффективных и
низкоэффективных ингибиторов 5-липоксигеназы (М1)
Класс активных соединений
(среднеэффективных ингибиторов 5-липоксигеназы)
OH
S
OH
HO
NH2
N
O
O
O
N
O
OH
S
OH
IC50= 0,5-1мкM
OH
O
IC50=0,7 мкM
Cl
IC50=1мкM
Класс неактивных соединений
(низкоэффективные ингибиторы 5-липоксигеназы)
O
O
HO
HO
O
O
O
O
OH
OH
HO
OH
HO
O
O
O
OH
O
IC50 = 7,13 мкM
IC50 = 15 мкM
IC50 = 10,4 мкM
Модель прогноза и распознавания высокоэффективных и
среднеэффективных ингибиторов 5-липоксигеназы (М2)
Класс активных соединений
(высокоэффективные ингибиторы 5-липоксигеназы)
138
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Окончание таблицы
F
F
O
O
F
O
O
O
N
N
N
O
N
O
IC50=0,06±0.017 мкM
N
O
IC50=0,08 мкM
N
O
IC50=0,13 мкM
Класс неактивных соединений
(среднеэффективные ингибиторы 5-липоксигеназы)
O
O
O
O
N
N
H
OH
IC50=2,5±0,09 мкM
N
H
OH
N
H
N
H
OH
O
IC50=4,8 мкM
IC50=2,9 мкM
Структуры исследуемых химических соединений представляли на языке
фрагментарных дескрипторов (ФД) [4]. Характер влияния ФД на
эффективность ингибирования 5-ЛОГ оценивали по коэффициенту
информативности r (корреляции качественных признаков) (-1 < r < 1), в
соответствии с которым чем выше положительное значение информативности,
тем больше вероятность влияния данного признака на проявление целевого
свойства (положительного и отрицательного соответственно знаку «+» и «-»)
[4]. Модели распознавания и прогноза для исследуемого типа активности
формировали в результате сочетания правил классификации и решающего
набора структурных параметров в виде логических уравнений типа С=F(S), где
C – свойство (активность), F – правила распознавания (алгоритм
распознавания образов, по которому производится классификация
исследуемых соединений, – геометрический или метод «голосования»), S –
решающий набор признаков (РНП). Эффективность моделей исследуемых
типов активности определяли по результатам тестирования соединений
экзаменационной выборки и структур исходного ряда с использованием двух
методов теории распознавания образов: геометрического подхода и метода
голосования [4].
Результаты и их обсуждение
В результате совместного анализа ФД обеих моделей выявлены
фрагменты, характерные для высоко- и среднеэффективных ингибиторов 5ЛОГ с коэффициентом информативности r  0,1, оцененным по моделям М1 и
М2, а также признаки низкоэффективных ингибиторов 5-ЛОГ с
коэффициентом информативности r  -0,1, оцененные по модели М1. Анализ
их влияния выполнен с учетом принадлежности к различным
функциональным группам.
Полученные результаты были применены для молекулярного дизайна 2(ацетилокси) бензойной кислоты (действующее вещество лекарственного
средства «аспирин» с целью усиления ее ингибирующей активности по
139
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
отношению к 5-ЛОГ, а также поиска новых структур с заданным типом
активности. В результате предложено 12 потенциально высокоэффективных
ингибиторов 5-ЛОГ с выраженными противовоспалительными свойствами, рис.
Рис. Потенциально высокоэффективные ингибиторы 5-ЛОГ
Выводы
1. Выявлены структурные признаки характерные для высоко- и
среднеэффективных ингибиторов активности 5-липоксигеназы.
2. Построены две модели М1 и М2, отличающиеся интервальным
уровнем прогноза и распознавания ингибирующей активности различных
классов соединений в отношении 5-липоксигеназы с уровнем достоверного
прогноза Λ 90 и 70 % для М1 и М2 по двум методам теории распознавания
образов соответственно.
3. В результате структурной модификации действующего вещества
«аспирин» получено 25 потенциально высокоактивных ингибиторов 5липоксигеназы с выраженной противовоспалительной активностью.
Список литературы
1. Denisov E.T., Afanasev I.B. Oxidation and antioxidants in organic
chemistry and biology. – Boca Raton: Taylor and Francis, 2005. – 982 р.
2. Pontiki E., Hadjipavlou-Litina D. // Curr. Enzyme Inhib. – 2005. –V. 1. –
P. 309-327.
3. Camargo A.B., Masuelli R.W., Burba J.L. // Acta Horti. – 2005. – V. 688. –
P. 309-312.
140
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
4. Тюрина Л.А. Методы и результаты дизайна и прогноза биологически
активных веществ / Л.А. Тюрина, О.В. Тюрина, А.М. Колбин. – Уфа: Гилем,
2007. – 331 с.
УДК 542.943:542.978:547.841
ХАЙРУЛЛИНА В.Р., ТАИПОВ И.А., ГЕРЧИКОВ А.Я., ХАЛИТОВА Р.Р., *
СПИВАК А.Ю.,* ШАКУРОВА Э.Р.,* ОДИНОКОВ В.Н.*
Башкирский государственный университет (г. Уфа)
*Институт нефтехимии и катализа РАН (г. Уфа)
СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ АНТИОКИСЛИТЕЛЬНЫХ СВОЙСТВ
КОНЪЮГАТОВ ТРИТЕРПЕНОВЫХ КИСЛОТ С НЕКОТОРЫМИ
ПРОИЗВОДНЫМИ ХРОМАНА
Недавно в Институте нефтехимии и катализа РАН были синтезированы
первые представители конъюгатов cинтетических аналогов α-токоферола с
тритерпеновыми кислотами (бетулоновая, бетулиновая кислоты), которые
обладают широким спектром биологического действия [1]. При этом,
антиокислительная активность (АОА) этих веществ может служить важной
характеристикой их биологической активности. Целью настоящей работы
было количественное изучение антиокислительного действия конъюгатов
бетулоновой и бетулиновой кислот с амидными производными 6-гидрокси2,5,7,8-тетраметил-3,4-дигидро-2Н-хромен-2-карбоновой кислоты (кислоты
тролокс). Структурные формулы исследуемых веществ представлены в табл.
АОА хроманолa I, бетулоновой (II) и бетулиновой кислот (III), а также
гибридных молекул (IV-VII) изучали на модельной реакции инициированного
окисления 1,4-диоксана с использованием манометрического метода – по
поглощению кислорода воздуха [2-4]. В качестве инициатора окислительного
процесса использовали азодиизобутиронитрил (АИБН). Эффективность
ингибирующего действия конъюгатов бетулоновой и бетулиновой кислот с
амидными производными кислоты тролокс оценивали по степени снижения
начальной скорости поглощения кислорода, численное значение которой
рассчитывали методом наименьших квадратов на начальном участке
кинетической кривой поглощения кислорода с использованием ПК.
АОА исследуемых веществ характеризовали эффективной константой
скорости ингибирования fk In , где f – стехиометрический коэффициент
ингибирования [2].
Результаты и их обсуждение
Установлено, что все изученные соединения оказывают выраженное
ингибирующее действие на процесс инициированного окисления 1,4-диоксана.
Для определения эффективных констант скорости ингибирования fk In
экспериментальные результаты трансформировали в координатах уравнения
(1) [2]:
141
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
W00 W0
F

 fkIn AO
W0 W00
2k6Wi
(1)
,
где W и W0 – начальные скорости поглощения кислорода при окислении 1,4диоксана в отсутствии и в присутствие АО соответственно; [АО] –
концентрация добавки АО; k In и 2k 6 – константы скорости обрыва цепи
окисления на АО и квадратичного обрыва цепи на пероксильных радикалах
субстрата соответственно [2-4]. При расчете этих величин использовали
известное из литературных данных значение константы скорости
квадратичного обрыва цепи 2k6= 6,67 •107 л/моль•с [2].
Значения эффективных констант скорости ингибирования представлены
в табл. Для сравнения эффективности антиокислительного действия этих
веществ в этой же таблице приведены значения токоферольных эквивалентов
(ТЭ), вычисленные по формуле (2):
0
0
ТЭ 
fk In
(2)
 -Токоферол
fk In
Таблица
Количественные характеристики АОА конъюгатов бетулоновой и
бетулиновой кислот с амидными производными 6-гидрокси-2,5,7,8тетраметил-3,4-дигидро-2Н-хромен-2-карбоновой кислоты
fk in •10-5 ,
л/моль•с2
Вещество
ТЭ
3,4  0,3
HO
NHNH2
O
O
I
0,80
-
OH
O
O
II (бетулоновая кислота)
OH
-
0,27 0,03
O
H
HO
III
(бетулиновая кислота)
0,01
OH
H
N
O
AcO
H
N
1,7  0,2
O
O
IV
142
0,2
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Окончание таблицы
OH
H
N
(CH2)4
H
N
2,0  0,2
O
O
O
O
V
OH
H H
N N
0,2
1,0  0,1
O
O
O
O
VI
OH
H H
N N
O
0,4
2,2  0,2
O
O
HO
VII
0,6
2,6  0,3
HO
O
C16H33
VIII (α-токоферол)
1,00
1,0  0,1
HO
COOH
O
IX (тролокс)
0,32
Полученные результаты позволяют заключить, что изученные нами
гибридные молекулы по АОА значительно уступают α-токоферолу (VIII) и
близки к известному антиоксиданту хроманового ряда – к кислоте тролокс
(IX) (табл.). Установлено, что слабыми антиокислительными свойствами
обладает сама бетулиновая кислота (III). Вместе с тем, как видно из данных
табл., численное значение fk In для этого вещества на два порядка ниже
аналогичной характеристики для α-токоферола. Исходя из строения
ингибиторов I, IV-VII, можно предположить сходство механизма их
антиокислительного действия с тролоксом и α-токоферолом. Вероятная схема
взаимодействия пероксильных радикалов 1,4-диоксана с молекулами
антиоксидантов приведена на рис.
143
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
CH3
CH3
H3C
O
CH3
R1
H3C
O
RO2
CH3
R1
CH3
R1
CH3
CH3
CH3
O
O
O
HO
H 3C
RO2
CH3
H3C
O
CH3
R1
O
CH2
Рис. Схема взаимодействия пероксильных радикалов 1,4-диоксана с
антиоксидантами хроманового ряда.
Список литературы
1. Спивак А.Ю., Хабибрахманова О.В., Муфаззалова Р.Р., Одиноков
В.Н., Джемилев У.М. // Докл. АН, 2008. – Т. 423. – С. 627.
2. Denisov E.T., Afanasev I.B. Oxidation and antioxidants in organic
chemistry and biology. – Boca Raton: Taylor and Francis, 2005. – 982 P.
3. Эмануэль Н.М. Окисление этилбензола / Н.М. Эмануэль, Д.Р. Гал. –
М.: Наука. – 1984. – С. 186.
4. Гордон А. Спутник химика / А. Гордон, Р. Форд. – М.: Мир, 1976. –
541 с.
УДК 541.124: 541.127: 541.459: 546.214
ХАЛИТОВА Л.Р., ГРАБОВСКИЙ С.А., КАБАЛЬНОВА Н.Н.
Институт органической химии РАН (г. Уфа)
СИНТЕЗ И ТЕРМОЛИЗ ГИДРОТРИОКСИДА ЦИКЛОГЕКСАНОЛА
Известно,
что
первичным
молекулярным
продуктом
низкотемпературного озонированного окисления углеводородов, спиртов,
эфиров, ацеталей, альдегидов являются соответствующие гидротриоксиды.
Нами изучен низкотемпературный озонолиз циклогексанола (I) который
протекает через образование гидротриоксида (Ia). Окисление циклогексанола
(I) проводили в метил-трет-бутиловом эфире при температуре – 78 °С и при
соотношении озон:субстрат равном 1:1. Единственным продуктом реакции
является циклогексанон (II) с выходом 97 % при конверсии субстрата равным
98 %.
144
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
OH O /CH OC(CH )
3
3
3 3
OH
-78°C
I
O
OOOH
Ia
Образование гидротриоксида при озонировании циклогексанола (I) мы
наблюдали по реакции гидротриоксида с трифенилфосфином и методом ЯМР
1
Н. В спектрах ЯМР 1Н (спектры записаны при температуре – 70 °С)
наблюдались сигналы в области ~ 13 м.д., исчезающие после нагревания до
комнатной температуры.
Кинетические закономерности распада Ia изучены методом
хемилюминесценции в ИК-области спектра. Эмиттером свечения является
синглетный кислород, выход которого достигает 70 %. При распаде Iа выход
синглетного кислорода изменяется с температурой и зависит от строения
субстрата. По–видимому, это связано с наличием в Ia напряженного
циклического фрагмента.
Кривые затухания ИК хемилюминесценции хорошо описываются в
координатах кинетического уравнения первого порядка. На основании
полученных данных вычислены активационные параметры процесса: Е а = 17,0
ккал/моль, lg A = 11,0 (с -1).
Таким образом, замена заместителя при гидротриоксидном фрагменте на
напряженный циклический оказывает незначительное влияние на
термическую стабильность и приводит к значительному увеличению выхода
1
О2 в сравнении с ранее известными ациклическими аналогами.
УДК 666.777:620.173.25
ШАЯХМЕТОВ У.Ш., МУРЗАКОВА А.Р.
Башкирский государственный педагогический университет им. М. Акмуллы
(г. Уфа)
ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПИРОФИЛЛИТОВОГО СЫРЬЯ
МЕСТОРОЖДЕНИЯ КУЛЬ-ЮРТ-ТАУ
Пирофиллит H2Al2(SiO3)4 является гидросиликатом алюминия,
минералом раннего метаморфического периода. Цвет белый, серый, бледносиний, бледно-зеленый, бледно-желтый, коричневато-зеленый. В виде
примесей содержит MgO, FeO и Fe2O3. Кристаллизуется в моноклинной
системе; обычно образует листоватые или плотные чешуйчатые агрегаты
бледно-зеленого, желтоватого или белого цвета. Обладает совершенной
спаяностью. На ощупь жирен, напоминает тальк. Иногда встречается в
гидротермальных кварцевых и рудных жилах. Огнеупорен и кислотоупорен. В
промышленности используется как высокоглиноземистое сырье для
огнеупорных изделий, а также в качестве изоляционного и химически
145
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
стойкого материала. Плотность пирофиллита 2,8–2,9 г/см3, излом неровный, цвет
белый, иногда с желтоватым или зеленоватым оттенком; встречается в природе в
виде пластинчато-лучистых и сплошных скоплений. Минерал химически инертен к
действию сильных кислот и щелочей, что обусловлено образованием поверхностных
защитных пленок, препятствующих проникновению реагента вглубь кристаллов в
период реакции. Так, серной кислотой пирофиллит разлагается только при сильном
нагревании, а с соляной и азотной кислотами почти не реагирует.
Из-за хороших огнеупорных свойств в мировой практике минерал
пирофиллит широко применяется при производстве алюмосиликатных
огнеупоров, широкого ассортимента керамической продукции (облицовочные
плитки, санфаянс, бытовой фарфор, радиодетали, электрофарфор и др.) В
Японии пирофиллитосодержащую породу под названием росэки уже более ста
лет используют в качестве многофункционального сырья для производства
алюмосиликатных огнеупоров, керамики и многих других видов про-дукции.
Годовая добыча пирофиллита в Японии превышает 1 млн т, в США – 800 тыс. т,
в Южной Корее – 500 тыс. т, в Китае – 600 тыс. т [1].
Освоены крупные месторождения пирофиллита в Овручском районе
(Украина), Чистогоровское (Челябинская область) [2]. В Республике
Башкортостан большими запасами пирофиллитового сырья располагает
месторождение Куль-юрт-тау (Южное Зауралье). Состав сырья данного
месторождения представляет немалый интерес для исследователей. Рядом
авторов были исследованы минералогические и технологические
характеристики пирофиллитового сырья этого месторождения и установлены
его типы. В литературе приводятся данные авторов, исследовавших
минералогические и технологические характеристики сырья месторождения
Куль-юрт-тау [2-4]. Известно, что основной объем всех залежей
пирофиллитового сырья месторождения Куль-юрт-тау сложен пирофиллиткварцевыми породами. По комплексу макропризнаков, микроскопических и
рентгеноструктурных характеристик, особенностям химического состава
пород в зависимости от содержания щелочей и оксида алюминия
пирофиллитовое сырье этого месторождения разделяется на пирофиллиткварцевое низкощелочное (K2O+Na2О = 0,2-0,4 %); серицит-пирофиллиткварцевое щелочное (K2O+Na2О = 1,9-2,5 %); диаспор-серицитпирофиллитовое высокоглиноземистое (А12О3=38,0-45,6 %); пирофиллитовое
глиноземистое (А12О3 = 26,7-28,6 %). Серицит присутствует в количестве от
долей процента до 45 %; диаспор встречается реже и его содержание
варьирует от 5 до 45 %. Количество кварца изменяется до 70 % .Щелочные
разности, содержащие до 55 % кварца, в среднем 25 % серицита и 20 %
пирофиллита, образуют отдельные участки, прослои и линзы в северном борту
карьера и за его пределами. Они привязаны обычно к границам
пирофиллитсодержащих пород, реже к центральным частям залежей.
Мощность их составляет от 0,5 до 15-30 м [5, 6].
Конечными
продуктами
высокотемпературных
превращений
пирофиллита являются огнеупорные соединения – муллит и кристобалит,
146
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
типичные для всех обожженных алюмосиликатов: каолинита, кианита,
андалузита, силлиманита, топаза и др. Фазовые превращения пирофиллита при
обжиге освещены во многих работах, хотя приводимые параметры о
температурных интервалах существования фаз довольно противоречивы. В
отличие от других природных алюмосиликатов в структуре пирофиллита
группировки [SiO2] и [Al(O,OH)6] жестко связаны друг с другом, что
обусловливает его широкий интервал дегидратации – 420-900 °С. При нагревании
до 1150 °С он преобразуется в муллит и кристобаллит, при этом твердость его
агрегатов повышается с 1-2 до 7-8 ед. по шкале Мооса. Предел прочности при сжатии
после нагревания до 1400 °С увеличивается почти на порядок величины и достигает
210 МПа [1].
Исследования, выполненные различными авторами [2, 3, 5],
позволили дать оценку в аспекте применения в огнеупорной и
керамической промышленности четырем видам пирофиллитового сырья
данного месторождения: кварц-пирофиллитовых сланцев, серицитпирофиллит-кварцевых и серицит-пирофиллитовых сланцев с содержанием
щелочей 1,5-4 %; пирофиллит-серицитовых сланцев и серицитолитов с
содержанием щелочей 4-9 %; высокоглиноземистых кварц-пирофиллитдиаспоровых пород. Пирофиллит как сырьевая основа производства
огнеупорных и керамических изделий имеет некоторые особенности
химического состава включающих его пород [6]. Технические условия на него
не разработаны, поэтому для предварительной оценки качества целесообразно
учитывать сложившиеся за долгие годы требования отраслей – потенциальных
потребителей этого сырья. Для огнеупорной и керамической промышленности
сумма красящих оксидов (Fe2O3+FeO+TiO2) не должна превышать 2,5 % масс.
В качестве фарфоровых камней можно использовать пирофиллитовые породы
с содержанием этих компонентов не более 0,7 % масс. Щелочи – вредный
компонент для огнеупорного производства, поскольку снижают температуру
плавления стекловидной фазы; их сумма не должна превышать 1 % масс.
Более всего удовлетворяет требованиям огнеупорной промышленности сырье
с содержанием пирофиллита не менее 85 % масс. В нем породы
пирофиллитового и кварц-пирофиллитового состава содержат оксиды
щелочных металлов от 0,1 до 1 % масс. при сумме красящих оксидов 0,2-1,6 %
масс. Требования керамической промышленности менее жесткие и позволяют
использовать сырье большинства месторождений первого и второго типов
пород, а иногда и третьего типа. В частности, оно используется для штучного
производства сажевых и маяковых горелок, радиодеталей, керамических
изделий различного назначения и др. Из него изготавливают разного рода
наполнители, поскольку порода после измельчения должна давать
тонкодисперсный порошкообразный материал в виде листочков или чешуек,
что обеспечивается (по опыту тальковой промышленности) содержанием
слюдистой составляющей до 80-85 % [4].
Литературные данные и проведенные авторами лабораторные
исследования состава и физико-химических свойств пирофиллита
147
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
месторождения Куль-юрт-тау, показывают, что его преимуществом является
низкое содержание железа и большое содержание кварца. Это обуславливает
его высокую термостойкость и кислотоустойчивость. Следовательно, данные
пирофиллитовые породы представляют собой весьма перспективный вид
дешевого местного природного сырья для керамических и огнеупорных
производств.
В настоящее время Республика Башкортостан не располагает
собственной сырьевой базой для производства изделий из керамики и
огнеупоров. Также известно, что на территории нашей республики размещено
значительное
количество
предприятий
строительного
комплекса,
машиностроения, металлургической и нефтехимической промышленности,
которые нуждаются в такой продукции. Таким образом, актуальной
становится разработка и внедрение технологической линии по переработке
сырья месторождения Куль-юрт-тау для его дальнейшего использования в
самых разных отраслях промышленности и народного хозяйства.
Список литературы
1. Пирофиллит Урала – новое огнеупорное и керамическое сырье России
/ В.П. Перепелицын, Ю.Е. Пивинский, А.Д. Бурабов и др. // Новые огнеупоры.
– 2005. – №9. – C. 64-68.
2. Зайков В.В. Месторождения пирофиллитового сырья / В.В. Зайков,
В.Н. Удачин, Н.В. Синяковская // Изв. АН СССР. – Сер. геол., 1988. – № 2. –
C. 93-106.
3. Синяковская Н.В. Пирофиллитсодержащие породы месторождения
Куль-Юрт-Тау в производстве керамических и огнеупорных изделий / Н.В.
Синяковская // Комплексное использование минерального сырья. Алма-Ата. –
1950. – Вып. 1. – С. 84-87.
4. Шаяхметов У.Ш. Пирофиллит и материалы на его основе /
У.Ш. Шаяхметов, А.Г. Мустафин, Р.А. Амиров. – М.: Наука, 2007. – 168 с. (с ил.)
5. Прокин
В.А.
Закономерности
размещения
колчеданных
месторождений на Южном Урале / В.А. Прокин. – М.: Недра, 1977. – 174 с.
6. Сопко П.Ф. Колчеданные месторождения Баймакского рудного района
/ П.Ф. Сопко, М.К. Исмаилов и др. – М.: Наука, 1973. – 224 с.
148
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
УДК 544.18:541.64:547.257.2
ШАЯХМЕТОВА Р.Х.,1 ФРИЗЕН А.К.2
1
Башкирский государственный университет (г. Уфа)
2
Институт органической химии РАН (г. Уфа)
ВЫБОР МОДЕЛИ ДЛЯ КВАНТОВО-ХИМИЧЕСКОГО ИЗУЧЕНИЯ
МЕХАНИЗМА ВЛИЯНИЯ КЛАТРОХЕЛАТНОГО КОМПЛЕКСА ЖЕЛЕЗА
НА ПРОЦЕСС ПОЛИМЕРИЗАЦИИ МЕТИЛМЕТАКРИЛАТА
Разработка новых методов регулирования процесса радикальной
полимеризации
является
актуальным
направлением
химии
высокомолекулярных соединений. В работе [1] в качестве регулирующей
добавки для полимеризации метилметакрилата (MMA) было предложено
использовать макробициклические клатрохелаты Fe (II), в частности, бисгексадецилборатный
макробициклический
трис-1,2циклогександиондиоксимат Fe(II) (далее по тексту – клатрохелат). Поскольку
экспериментальное изучение влияния клатрохелата на полимеризацию не
позволяет получить полную информацию о механизме процесса, актуальным
является использование квантово-химических методов. В настоящей работе
проанализировано влияние длины алкильного заместителя при атоме бора на
длины связей и величины зарядов в молекуле клатрохелата. Расчеты
проводили в программе Firefly QC [2], частично основанной на исходном коде
GAMESS (US) [3]. Рассмотрены метильные, этильные, пропильные и nбутильные заместители.
Выявлено, что длины связей и заряды на атомах перестают значительно
изменяться при увеличении алкильного заместителя до трех углеродных
атомов (см. рисунок и таблицы). Таким образом, показано, что в качестве
модели для дальнейших исследований можно использовать клатрохелат с
пропильным заместителем у атома бора.
Рис.
149
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 1
Некоторые длины связей в молекуле клатрохелата
с различными заместителями при атоме B
Заместитель при атоме B
Связь
CH3
C2H5
n-C3H7
n-C4H9
Fe1-N2
1,926
1,926
1,925
1,925
Fe1-N3
1,927
1,928
1,928
1,928
Fe1-N4
1,928
1,927
1,926
1,926
N2-O7
1,357
1,358
1,358
1,358
N3-O5
1,358
1,358
1,358
1,358
N4-O6
1,358
1,358
1,358
1,358
B8-O5
1,508
1,508
1,508
1,508
B8-O6
1,509
1,509
1,509
1,509
B8-O7
1,509
1,509
1,509
1,509
B8-C9
1,592
1,597
1,597
1,597
C10-N4
1,310
1,310
1,310
1,310
C11-N2
1,310
1,310
1,310
1,310
C12-N3
1,310
1,309
1,309
1,309
Таблица 2
Заряды на атомах в молекуле клатрохелата
с различными заместителями при атоме B
Заместители при атоме B
Атом
CH3
C2H5
n-C3H7
n-C4H9
Fe
1,348
1,351
1,351
1,352
N2
-0,340
-0,338
-0,338
-0,338
N3
-0,340
-0,338
-0,338
-0,338
N4
-0,340
-0,338
-0,338
-0,338
O5
-0,441
-0,450
-0,451
-0,451
O6
-0,442
-0,447
-0,447
-0,447
O7
-0,442
-0,449
-0,451
-0,451
B8
0,825
0,41
0,35
0,36
C9
0,320
0,320
0,319
0,319
C10
0,321
0,320
0,320
0,320
C11
0,319
0,320
0,320
0,320
C12
0,320
0,320
0,319
0,319
Работа выполнена при финансовой поддержке ФЦП «Научные и научнопедагогические
кадры
инновационной
России»
(госконтракт
№
02.740.11.0648).
150
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Список литературы
1. Ямалитдинова Г.Р. Полиядерные клатрохелатные соединения в
комплексно-радикальной полимеризации виниловых мономеров: Дис. … канд.
хим. наук / Г.Р. Ямалитдинова. – Уфа, 2009. – 117 с.
2.
Granovsky
A.A.,
Firefly
version
7.1.G,
www
http://classic.chem.msu.su/gran/firefly/index.html
3. Schmidt M.W., Baldridge K.K., Boatz J.A., Elbert S.T., Gordon M.S.,
Jensen J.H., Koseki S., Matsunaga N., Nguyen K.A., Su S., Windus T.L., Dupuis
M., Montgomery J.A. // J.Comput.Chem, 1993. V. 14, № 11. P. 1347-1363.
УДК 658.562:663/664
ШКОЛЬНИКОВА М.Н.,1 ФАХРЕТДИНОВ И.Р.,2 ЗАЙНУЛЛИН Р.А. 3
1
Бийский технологический институт (филиал) Алтайского государственного
технического университета им. И.И. Ползунова
2
Уфимский спирто-водочный комбинат (филиал) ОАО «Башспирт» (г. Уфа)
3
Уфимская государственная академия экономики и сервиса (г. Уфа)
СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА
БАЛЬЗАМОВ И СИРОПОВ. ПРИНЦИПЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ
СИСТЕМЫ ХАССП
Стабильное качество бальзамов и сиропов может быть обеспечено
только путем комплексного подхода, который заключается в объединении
разрозненных мероприятий в единую систему постоянно осуществляемых
действий на всех стадиях жизненного цикла продукции, начиная с заготовки и
технологического контроля качества и безопасности используемого сырья и
заканчивая организацией условий фасовки, хранения и реализации
потребителю готовой продукции. Эта концепция условно может быть
представлена следующим образом (см. рис.).
В Российской Федерации основным документом, регламентирующим
безопасность пищевых продуктов, являются санитарно-эпидемиологические
правила и нормативы «Гигиенические требования к безопасности и пищевой
ценности пищевых продуктов СанПиН 2.3.2.1078-01», согласно которым
пищевые продукты должны удовлетворять физиологические потребности
человека в необходимых веществах и энергии, отвечать обычно
предъявляемым
к
пищевым
продуктам
требованиям
в
части
органолептических и физико-химических показателей и соответствовать
установленным нормативными документами требованиям к допустимому
содержанию химических, радиоактивных, биологически активных веществ и
их соединений, микроорганизмов и других биологических организмов,
представляющих опасность для здоровья потребителей.
151
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. Модель процесса достижения безопасности пищевой продукции
В напитках, в том числе и в бальзамах, регламентируется наличие
следующих опасных для здоровья веществ: свинца, мышьяка, кадмия, ртути,
олова, хрома, микотоксина патулина, нитратов, небольшого ряда пестицидов
(гексахлорциклогексана, α-, β-, γ-изомеров ДДТ и его метаболитов, гептахлора,
алдрина) и радионуклидов (цезия-137, стронция-90). Ограниченность такого
подхода в современных условиях очевидна, и она выгодна прежде всего
производителям, а не потребителям, так как она обязывает производителей
контролировать в своих продуктах содержание лишь узкого перечня опасных
веществ, в то время как во всем мире постоянно создаются новые крайне
опасные химические соединения, используемые в различных отраслях
сельского хозяйства, промышленности и способные вследствие этого попасть
в сырье и готовые продукты, например, через упаковку. При этом
производители не всегда заинтересованы в проведении самостоятельных
исследований безопасности своей продукции сверх того перечня, которые
описаны в соответствующих нормативных документах. Значительно
эффективнее в этом смысле система безопасности, введенная в странах ЕС, –
НАССР.
Система менеджмента безопасности пищевых продуктов НАССР
(Hazard Analysis and Critical Control Points) – ХАССП (Анализ опасных
факторов и критические контрольные точки) предусматривает усиленный
контроль не только над качеством поставляемого сырья, материалов и готовой
продукции, но и над процессом производства, а также над движением сырья и
материалов внутри предприятия.
Первым принципом системы ХАССП согласно ГОСТ Р 51705.1-2001
является проведение анализа опасных факторов (рисков), связанных со всеми
152
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
этапами производства и складского хранения продукта, на основе
систематического
использования
этиологической
информации,
предоставляемой медицинскими лабораториями и дающей данные
относительно факторов, известных как причины пищевых отравлений
крепкоалкогольными
напитками
и
связанные
с
использованием
некачественного этилового спирта (из непищевого сырья, с содержанием
метанола и других веществ в концентрациях, превышающих ПДК;
технической информации по всем этапам производства: приемка, хранение и
обработка растительного сырья, переработка сырья в полуфабрикаты,
получение напитков, подготовка потребительской тары, розлив, укупорка и
маркировка, хранение, транспортирование и реализация, а также
использование напитков. Должны быть включены оценка оборудования и
всего предприятия в целом с точки зрения общей гигиены, гигиены и
организации санитарных условий технологических процессов на предприятии,
здоровья и гигиены персонала; информации по обратной связи с
потребителями – сбором жалоб на некачественную продукцию, предложений
по совершенствованию упаковки, данных опросов в отношении выпускаемых
напитков, консультированием и т.д.
Перечень опасных факторов составляет рабочая группа ХАССП. При
этом опасные факторы, приведенные для групп пищевых продуктов в СанПиН
2.3.2.1078-01, следует включать в перечень учитываемых факторов в первую
очередь и без изменения.
Потенциально опасные факторы при производстве напитков по своей
природе могут быть микробиологические (бактерии Escherichia coli);
химические (тяжелые металлы, остатки пестицидов, смазка/углеводород от
оборудования, испарения/пыль, хлорфенолы, санирующие средства, добавки к
воде, краска/тушь печатная, пищевые добавки) и физические (естественные
инородные тела (стебли, листья, семена, косточки, кожура), инородные тела
(насекомые, камни, стекло, помет животных, металлы, пластик, дерево,
бумага, волосы, ювелирные изделия, краска, штукатурка, частицы
укупорочных материалов, осколки стекла, обрывки этикетов и др.).
Далее рабочая группа ХАССП по каждому опасному фактору проводит
анализ риска с учетом вероятности появления фактора и значимости его
последствий и составляет перечень факторов, по которым риск превышает
допущенный уровень, определяет и документирует предупреждающие
действия, устраняющие риски или снижающие их до допустимого уровня.
Следующим этапом внедрения системы ХАССП является определение
контрольных критических точек (ККТ) на основе анализа каждого опасного
фактора и всех производственных операций, включенных в блок-схему
производственного процесса.
С учетом функционального значения бальзамов и сиропов в рационе,
основным критерием в системе ХАССП должен быть анализ факторов,
обеспечивающих максимальное сохранение биологически активных веществ
сырья и бальзамов на всех этапах жизненного цикла этих объектов, а также
153
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
определение
взаимосвязи
между
технологическими
параметрами
производственных процессов и отдельными органолептическими, физикохимическими и микробиологическими показателями полуфабрикатов и
готовых напитков.
Таким образом, определение перечня потенциально опасных факторов,
ККТ и их критических пределов, учитывающих рецептуру бальзамов и
сиропов, особенности технологии их получения и приготовления
индивидуальных полуфабрикатов, составляющих основу этих напитков, дает
производителю возможность с высокой степенью вероятности прогнозировать
функциональность и сохраняемость потребительских свойств бальзамов и
сиропов.
УДК 541.1
ШУТКОВА С.А., ДОЛОМАТОВ М.Ю.
Уфимская государственная академия экономики и сервиса (г. Уфа)
СТАТИСТИЧЕСКАЯ ПРОВЕРКА АДЕКВАТНОСТИ
КВАНТОВОХИМИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ДЛЯ РАСЧЕТА ПОТЕНЦИАЛА
ИОНИЗАЦИИ (ПН) АРОМАТИЧЕСКИХ ПОЛИЦИКЛИЧЕСКИХ
УГЛЕВОДОРОДОВ
В настоящее время для расчетов ПИ атомов и молекул используются
методы квантовой механики и квантовой химии. Несмотря на значительные
успехи в этой области применяемые методы имеют ряд недостатков.
Во-первых, в полной мере не учитываются взаимодействия электронов
внутри электронной оболочки атомов и молекул. Во-вторых, в обычных
расчетах предполагается, что возбужденное состояние молекул достигается за
счет перехода электронов с высшей занятой молекулярной орбитали (ВЗМО)
на низшую свободную молекулярную орбиталь (НСМО) при неизменности
других электронных состояний. В-третьих, методы конфигурационного
взаимодействия, которые позволяют рассматривать электронное состояние как
суперпозицию нескольких возбужденных состояний малоэффективны, так как
перебор всех возможных состояний в больших молекулах увеличивает
длительность вычислительного процесса и приводит к накоплению ошибок
вычислений.
Поэтому поиск эмпирических соотношений, которые можно
использовать для коррекции ПИ является актуальной задачей. Впервые такие
соотношения были использованы на начальном этапе квантовой химии
Пюльманом и Стрейтвизером [1, 2].
Целью работы является поиск эмпирических соотношений,
позволяющих сделать корректировку квантовых расчетов по калибровочным
зависимостям, учитывающим экспериментальные данные. В качестве объектов
использованы экспериментальные данные по фотоэлектронной спектроскопии
154
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
(ФЭС) органических молекул.
Расчет высшей занятой молекулярных орбиталей проводился методом
ab-initio (3-21G**) и полуэмпирическими методами РМ3, ZINDO/1, MINDO/3
[3] с полной оптимизацией геометрии. Статистическая обработка данных
проводилась методом наименьших квадратов по алгоритмам однофакторного
регрессионного и корреляционного анализа.
Корреляции между экспериментальными и расчетными значениями ПИ
исследовались стандартным методом наименьших квадратов. Зависимости
имеют вид:
ПИэ=А1 * ЕВЗМ О + А2 ,
(1)
где А1 и А2 – коэффициенты (таблица).
Для каждого расчетного метода проведена статистическая обработка.
Объектом статистической обработки являлась группа полициклических
углеводородных соединений (табл.2), объем выборки f=13, уровень
значимости.
Таблица
Статистическая проверка адекватности квантовохимических методов в
ряду ароматических полициклических углеводородов
Расчетное
Табл.
Метод
Коэф.
Коэф.
Значение
знач-е
Абс.
A1
A2,
коэфф-та
коэфф-та
погрешэВ
коррел.
коррел.
ность, эВ
Rрасч
Rкрит
MINDO/3
1,01
-0,07
0,85
0,25
PM3
1,18
-2,26
0,94
0,76
0,61
ZINDO/1
0,48
4,60
0,94
1,30
RHF 30,83
1,51
0,93
0,28
21G**
  0,01, табличное значение коэффицента корреляции в данном случае Rкрит=0,61.
Для расчетов, проведенных полуэмпирическим методом MINDO/3,
определено значение коэффициента корреляции Rрасч, оно составляет 0,85. Так
как R расч  Rкрит , то можно говорить о удовлетворительной степени
адекватности полученной линейной зависимости. Величина абсолютной
погрешности составляет 0,25 эВ.
Для расчетов, проведенных полуэмпирическим методом РМ3, Rрасч =
0,94. R расч  Rкрит , поэтому зависимость эксперментальных и расчетных
значений ПИ является адекватной. Величина абсолютной погрешности
составляет 0,76 эВ.
Полуэмпирический метод ZINDO/1 дает значение Rрасч = 0,94. Для него
также выполняется условие адекватности полученной зависимости. Значение
155
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
среднеарифметического отклонения экспериментальных значений ПИ от
расчетных равно 1,3 эВ.
Расчеты ПИ, проведенные методом RHF 3-21G**, дают следующий
результат: Rрасч=0,93. При этом выполняется условие адекватности выбранного
метода. Абсолютная погрешность составляет 0,28 эВ.
Из всего вышеизложенного можно сделать вывод, что наиболее
адекватным методом оценки ПИ является метод RHF 3-21G**. Для него
выполняется условие адекватности линейной модели взаимосвязи
экспериментальных
и
расчетных
значений
ПИ,
значения
среднеарифметического отклонения из всех расчетных методов имеют
наименьшее значение.
Найдены эмпирические зависимости между значениями энергии ВЗМО
и экспериментальными значениями ПИ, которые могут быть использованы для
коррекции данных квантовохимических расчетов.
Полученные зависимости могут с удовлетворительной точностью
применяться для оценок ПИ атомов и молекул.
Список литературы
1. Стрейтвизер Э. Теория молекулярных орбит для химиков-органиков:
пер. с англ. / Под ред. Дяткиной Е.М. – М.: Мир, 1965. – 435 с.
2. Пульман Б.П. Квантовая биохимия / Б.П. Пульман, А.П. Пульман. –
М.: Мир, 1965. – С. 236.
3. Frank Jensen. Introduction to Computational Chemistry// John
Wiley&Sons, Ltd, 2007. – С. 119-124.
УДК 574
ЩУРКОВА Н.И., В.П.ЩУКИН В.П.
Тольяттинский государственный университет (г. Тольятти)
ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ СЕРВИС В ОБРАЩЕНИИ
С ТВЕРДЫМИ БЫТОВЫМИ ОТХОДАМИ (ТБО)
Цивилизация, многие тысячелетия, пользуясь благами природы, так и не
научилась жить в согласии с ней. Природа давала, как в то время думалось,
неисчислимые богатства, и заботиться о том, куда девать отходы
жизнедеятельности, казалось мелочью. Воздействие на природу не превышало
ее ассимиляционных способностей. В условиях демографического взрыва,
когда население планеты к октябрю 1999 года возросло до 6,0 млрд человек и
ныне насчитывает 6,7 млрд, дальнейшее развитие всех сфер промышленности
по удовлетворению потребностей человека приведет к существенному
возрастанию воздействия на природу.
Природные биоциклы считаются безотходными, так как их отходы,
среди которых руды различных металлов, нефть, газ, торф, и другие, чаще
156
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
всего являются полезными ископаемыми. Человечество, используя полезные
отходы биоциклов в техноциклах, порождает своей промышленностью
значительное количество техноотходов, которые в настоящее время повторно
утилизируются в объемах, не превышающих 20 %.
Главной причиной низкой эффективности существующих систем
обращения с отходами и превращения их во вторичные ресурсы является
«брезгливое» отношение к отходам, приведшее к применению систем, не
реализующих прогноз великого русского ученого, химикДмитрия Ивановича
Менделеева, что «грязь и отходы – это ценные вещества в ненужном месте».
Нарушены фундаментальные законы естествознания, включая законы
сохранения материи, энергии и импульса. Планета Земля напоминает сосуд, из
которого скорость «вытекания» полезных веществ превосходит скорость их
возврата, что чревато наступлением тотальной экологической катастрофы.
Биосфера работает с отходами, являющихся в виде руд полезными
человечеству, а техносфера – с обязательным образованием на каждой стадии
отходов в виде неутилизированных и повторно не привлеченных в рецикл
веществ. Все это привело к тому, что по утверждению ученых, развитие
экономики в 21-м веке будет определять экология. В этих условиях
перспективным резервом снижения давления общества на природу является
повышение эффективности экологического сервиса.
На сегодняшний день сервис обращения с твердыми бытовыми отходами
не справляется с поставленной задачей – города покрываются свалками. В
данной работе проведен анализ воздействия цивилизации на природу, и
обоснована необходимость введения экологического сервиса в следующем
виде:
- привлечение малого бизнеса в систему обращения с отходами;
- внедрение дифференцированного сбора отходов с привлечением для
этого населения, экологическое воспитание его таким участием в сохранении
природы (и без ссылки на наш российский менталитет. Ведь и в дороге когдато люди мусор и отходы выбрасывали со 2-го этажа на головы прохожих,
идущих по улице);
- создание в каждом квартале, наряду с электроподстанциями и
насосными станциями водообеспечения, пунктов сбора отходов с
расположением в них индустрии выхода;
- обоснование расположения пунктов приема отходов в местах, удобных
населению, то есть в пределах одного квартала;
- введение платы населению за тщательно разобранные отходы
(экономический анализ, представленный ниже, позволяет это делать за счет
получаемых доходов);
- установка на пунктах малогабаритного недорогого оборудования для
первичной обработки вторичных ресурсов;
- укомплектование пунктов обученным и экологически образованным
персоналом (включая тех же бомжей) в количестве 2-3 человек на пункт.
По иностранным оценкам себестоимость переработки мусора на заводах
157
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
может достигать от 10 до 30 $ за тонну, что свидетельствует о том, что
мусороперерабатывающее направление в виде мусороперерабатывающих
заводов является тупиковым. Интегральная эффективность заводов по
возвращаемым на рецикл вторичным ресурсам не превышает 20%.
Данная проблема порождает серию дополнительных проблем,
касающихся устойчивости системы природа – общество в целом. В США
средняя плата только за помещение бытовых отходов на свалку составляет
около 30 $/т доходя в густонаселенных районах до 80 $/т. При этом общая
плата за вывоз и утилизацию отходов для жителя – «конечного пользователя»
часто превышает 200 $/т Плата за вывоз бытовых отходов в городе Москве в
настоящее время составляет более 600 руб./месяц на одного жителя.
Внедрение предлагаемой системы позволит на 75-80 % перерабатывать
социальные отходы для их вторичного использования в промышленности в
качестве сырья, а пищевые отходы подвергать органическому брожению в
металлических или грунтовых биореакторах с выработкой в значительных
количествах метансодержащего газа.
Наиболее значимые положительные стороны системы следующие:
- создание рециклов отходов, приближающихся по своим возможностям
к эффективности природных циклов круговорота веществ и соединений,
элементов в природе;
- существенное снижение количества отходов, направляемых на свалки
для захоронения и уменьшения тем самым губительного воздействия отходов
на окружающую природную среду;
- существенное снижение потребления невозобновляемых ресурсов и
сохранение природы за счет возврата ценных веществ в производство в виде
вторичного сырья;
- уменьшение площадей земли, отводимой под свалки;
- устранение лимитирующей стадии смешения отходов, как наиболее
значимой при внедрении предлагаемой системы и, как следствие этого,
улучшение санитарно-эпидемиологической обстановки городов;
- уменьшение объема накапливаемых ТБО у населения за счет их
накопления и сдачи на пункты переработки;
- дифференцирование отходов в начальной точке их образования;
- экономическая рентабельность системы за счет внутренних
потенциальных возможностей – как главный довод за ее скорейшее внедрение;
- опора в системе на малозатратный малый бизнес, как главное
действующее лицо, развертывающего свою деятельность в первичном звене - в
пределах одного квартала – с широкой опорой на население.
Наблюдаемые в Европе и некоторых городах России аналогичные
процессы подтверждают правильность выбора дифференцированной системы
обращения с ТБО.
Сложности на
пути
выработки
экономического
механизма
природопользования огромны и связаны с его новизной, необходимостью
изменения сложившихся представлений о человеческих ценностях, выработки
158
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
специального налогового механизма, сопоставления результатов и затрат
разных поколений населения, оценки использования невосполнимых
природных ресурсов.
Намечаемая дифференциация сбора отходов не имеет надежного
законодательного обеспечения и не воспринимается всерьез на многих
уровнях жизни общества. При сведении баланса материалопотоков видно, что
индустрия входа в общество намного превышает индустрию выхода,
представленную, в основном, мусоровозами. Все это порождает ситуацию, в
которой общество очень скоро останется без природных ресурсов, закопав
многие из них в виде отходов на мусорных свалках.
УДК 547.94
ЮМАГУЛОВА Г.Ю., ГАЛЯУТДИНОВ И.В., СУЛТАНОВА Л.М.
Уфимский государственный нефтяной технический университет (г. Уфа)
ПОЛУЧЕНИЕ МИНОРНЫХ ЭКДИСТЕРОИДОВ ИЗ ПРИРОДНОГО
20-ГИДРОКСИЭКДИЗОНА
Экдистероиды – гормоны линьки, метаморфоза и диапаузы насекомых и
ракообразных – были обнаружены в середине 1950-х годов. Спустя 10 лет эти
зоогормоны были выделены из растений, причем в значительно более высоких
концентрациях, что было весьма неожиданно и даже сенсационно. К
настоящему времени выделено и идентифицировано более 300 зоо- и
фитоэкдистероидов.
Фитоэкдистероиды рассматриваются как часть многокомпонентной
химической защиты растений от насекомых-фитофагов, выработавшейся в
процессе коэволюции растений и насекомых. Наряду с одним основным
экдистероидом (2-2,5 % сухой массы) растения, как правило, содержат набор
минорных экдистероидов модифицированной структуры, синтезируемых в
ответ на приобретаемую адаптацию насекомых-фитофагов к поступающим с
пищей фитоэкдистероидам. Этим обусловлена актуальность синтеза минорных
фитоэкдистероидов для экзогенного воздействия на развитие насекомых.
По отношению к теплокровным некоторые из фитоэкдистероидов (в
частности, один из наиболее доступных – 20-гидроксиэкдизон) проявили
иммуностимулирующее, тонизирующее и анаболическое действие.
Наиболее характерными элементами структуры экдистероидов,
обусловливающими их активность как гормонов линьки насекомых, являются
Δ7-6-кето-14α-группировка, цис-сочленение колец А и В, гидроксильные
группы в стероидном скелете (положения 1, 2, 3, 5, 11, 12), а также в боковой
цепи (преимущественно в положениях 20, 22, 25, 26/27, но встречаются в
позициях 23, 24, 28 или 29).
Содержание экдистероидов на сухую массу соцветий, корней или
листьев растений, в зависимости от вида, составляет до 1,0 %. В некоторых
159
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
видах – до 1,5-2 % сухой массы.
Как правило, в растениях содержится не единственное соединение, а
целый набор экдистероидов, в который входит основной компонент и большое
число
минорных
составляющих.
Наиболее
распространены
20гидроксиэкдизон (основной гормон линьки насекомых) и полиподин В (его 5β
– гидроксипроизводное) (рис.).
21
OH
18
19
HO
8
1
2
3
HO
11
9
12
10
5
4
14
H
6
H
13
20
17
16
15
OH
22
H
23
24
25
OH
OH
H
OH
27
HO
H
OH
7
OH
26
HO
O
OH
OH
O
полиподин В
20-гидроксиэкдизон
Рис. 20-Гидроксиэкдизон и полиподин В
Разработан метод выделения фитоэкдистероидов из растения Serratula
coronata (Серпуха венценосная). Применяют выжимание сока с последующей
фильтрацией, что позволяет сразу получить концентрат суммы экдистероидов.
Из концентрата экдистероидов экстракцией этилацетатом с последующим
частичным упариванием и охлаждением выделяется кристаллический
экдистерон, а в маточнике получают концентрат минорных экдистероидов.
На основе данного способа из 1,1 кг свежесобранных растений можно
выделить 1,5 г 20-гидроксиэкдизона. Процесс с момента сбора растения до
получения конечного продукта занимает всего около сорока минут.
Химической трансформацией 20-гидроксиэкдизона можно получить
некоторые природные минорные экдистероиды либо производные
экдистероидов с высокой биологической активностью. Однако, ввиду наличия
в молекуле 20-гидроксиэкдизона нескольких весьма реакционноспособных
гидроксильных групп для селективного проведения тех или иных реакций
необходимо первоначально защитить эти гидроксигруппы. Удобным способом
защиты обеих пар гидроксигрупп (в положениях 2, 3 и 20, 22) является
получение ацетонидов 20-гидроксиэкдизона.
При исследовании взаимодействия 20-гидроксиэкдизона с ацетоном в
присутствии фосфорно-молибденовой кислоты (ФМК) были получены
ацетониды 20-гидроксиэкдизона: диацетонид, 20,22-моноацетонид и 2,3моноацетонид 20-гидроксиэкдизона.
Следующим этапом работы явилась трансформация полученного 2,3ацетонида 20-гидроксиэкдизона.
Селективное восстановление енонов с помощью растворов щелочных
металлов в жидком аммиаке широко применяется в химии стероидов, вместе с
тем в литературе мало примеров использования данного метода в химии
160
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
экдистероидов. Известно лишь, что при взаимодействии диацетонида 20гидроксиэкдизона с аммиачным раствором лития вместо соответствующего
7,8-дигидроаналога получалось 14α-гидропероксипроизводное.
Обнаружено, что при действии раствора лития в жидком аммиаке на 2,3ацетонид 20-гидроксиэкдизона и последующей обработке реакционной смеси
хлоридом аммония наряду с соответствующим 14α-гидропероксидом 20гидроксиэкдизона образуется ранее неизвестное 9α,14α-оксапроизводное 20гидроксиэкдизона – аналог экдистероидов с оксетановым циклом в
стероидном остове. В случае 2,3-ацетонида образующийся «оксетан» не
стабилен и при элюировании продуктов реакции (SiO2, MeOH:CHCl3, 1:50)
была выделена смесь «оксетана» и продукта его изомеризации 9αгидроксистахестирона (7), а также смесь 14α-гидропероксида и исходного
соединения. После повторного хроматографирования (SiO2, MeOH:CHCl3,
1:50) смеси соединений был получен продукт трансформации «оксетана» в
индивидуальном виде – 9,13-оксааналог 2,3-ацетонида 20-гидроксиэкдизона.
При более глубоком исследовании реакции 2,3-ацетонида 20гидроксиэкдизона с раствором лития в жидком аммиаке было обнаружено, что
при проведении обработки этой же реакции в изоляции от воздуха (в
атмосфере аргона) удается выделить нестабильное на воздухе соединение –
Δ8(14)-аналог 2,3-ацетонида 20-гидроксиэкдизона, которое легко окисляется в
14α-гидропероксид.
Таким
образом,
синтезировали
производное
природного
фитоэкдистероида – 20-гидроксиэкдизона – 2,3-ацетонид, на основе которого
затем были получены новые производные экдистероидов: «оксетан», 9αгидроксистахистерон, 14α-гидропероксид, 9,13-эпоксипроизводное и Δ 8(14) аналог 2,3-ацетонида 20-гидроксиэкдизона.
Список литературы
1. Ахрем А.А. Экдистероиды: химия и биологическая активность /
А.А. Ахрем, Н.В. Ковганко. – Минск: Наука и технология, 1989. – С. 325.
2. Абубакиров
Н.К.
Экдистероиды
цветковых
растений
/
Н.К. Абубакиров // Химия природных соединении. – 1981. – № 6. – С. 685-702.
3. Лафон Р. Фитоэкдистероиды и мировая флора: разнообразие,
распределение, биосинтез и эволюция / Р. Лафон // Физиология растений. –
1998. – № 3. – С. 326-346.
4. Ковганко Н.В. Стероиды: экологические функции / Н.В. Ковганко.
А.А. Ахрем. – Минск: Наука и техника, 1990. – С. 224.
161
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
УДК 547.196
ЯГАФАРОВ Н.З., МИФТАХОВ М.С.
Башкирский государственный университет (г. Уфа)
ПРАКТИНЫЙ СИНТЕЗ (1R,4R,6R)-4-АЦЕТИЛ-1,3,3-ТРИМЕТИЛ-7ОКСАБИЦИКЛО[4.1.0]ГЕПТАН-2-ОНА
Раковые заболевания, вызываемые нерегулируемым делением клеток,
остаются одной из главных проблем медицины в последние десятилетия.
Проблема глобальна, ежегодно в мире число заболевших раком людей
достигает 7 и более миллионов. Поэтому вполне понятна актуальность не
прекращающегося поиска действенных антинеопластических средств.
В 1971 году был выделен дитерпеноид природного происхождения –
таксол. Он открыл новую эру в лечении опухолевых заболеваний, благодаря
принципиально отличающемуся от известных механизму действия на
субклеточном уровне. Однако таксол, введенный в клиническую практику, не
оказался идеальным лекарством; многие виды рака не поддавались лечению
этим препаратом.
В начале 90-х годов был обнаружен новый класс соединений природного
происхождения с таксолоподобным механизмом действия – эпотилоны. В
тестах они показали противоопухолевую активность, намного превосходящую
активность таксола и его производных. Кроме этого они проявляли активность
и по отношению к резистентным к таксолу видам опухолей. В настоящее
время в ведущих научных центрах занимаются изучением эпотилонов и их
свойств. Успешно синтезированы природные эпотилоны, а недавно получены
многочисленные аналоги, значительно превосходящие природные эпотилоны
по активности.
Немаловажную роль в синтезе эпотилонов играют доступные оптически
активные исходные соединения. В этом смысле R-карвон в синтезе эпотилонов
практически не использовался. В данной работе была поставлена цель: синтез
хиральных предшественников С(1)-С(6)–гем-диметилсодержащего фрагмента
эпотилонов на основе R-карвона. Новизна представленной работы состоит в
том, что нами предложен простой one pot синтез нового гемдиметилсодержащего циклогексанового блока (I) из d-карвона (возможного
предшественника указанного С(1)-С(10) блока для эпотилонов) и некоторые
его реакции.
Среди хиральных матриц из природных источников (сахара,
аминокислоты монотерпены и др.) d-карвон привлекателен доступностью,
дешевизной и, вследствие своеобразия топологии, возможностями получения
разнотипно функционализированных циклогексановых блок-синтонов. Ряд
таких синтонов и их использование в синтезе простых и сложных природных
объектов можно обнаружить в публикациях последних лет [1-5].
Циклогексановые
фрагменты
с
гем-диметильной
группой
обнаруживаются в структурах многих природных соединений, в частности, в
162
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
дитерпеноидах типа атизана [6], тапсана [7], спонгана [8], валерианов А-С [9],
таксоидов [10] и др. [11]. Соединение (I) далее предполагалось использовать в
синтезе гем-диметилсодержащего C(1)-C(6)-блока эпотилонов через ацетат (II)
(схема 1).
Схема 1
O
O
O
O
CO2R
O
OAc
OAc
I
II
Предшественником запланированного блока (I) выбран известный 6,6диметилкарвон (III) [12], который, в принципе, как и карвон [13], может быть
стереоселективно эпоксидирован перекисью водорода в присутствии щелочи.
Согласно работе [12] встраивание в структуру карвона гем-диметильной
группы осуществлено алкилированием его кинетического енолята MeI с
получением монометилпроизводного (IV) и последующим повторением этой
же процедуры алкилирования.
Из-за необходимости работы с металлорганическими соединениями (nBuLi, LDA), поддержания инертной атмосферы и низких температур,
продолжительности стадий алкилирования (~12 ч) нижеприведенная схема
синтеза (III) (схема 2) не практична и неудобна.
Схема 2
O
O
I
O
O
O
LDA
LDA
MeI
MeI
IV
III
d-карвон
Предлагаемый нами вариант синтеза эпоксикетона (I) включает
проведение ключевой стадии метилирования карвона в условиях
термодинамического контроля избытком MeI с использованием в качестве
основания NaH в среде THF-HMPA (4:1) при комнатной температуре.
Реакционную массу перемешивали в течение 10 ч, после обработки сырой
продукт реакции фильтровали через слой силикагеля. Образующиеся
продукты трудноразделимы на SiO2. Согласно данным ЯМР 1Н полученная
смесь содержит два основных соединения – 6,6-диметилкарвон и остатки
HMPA в примерно равных соотношениях. При этом доля минорных побочных
163
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
продуктов моно- и полиалкилирования также значительна, однако корректная
количественная оценка их содержания затруднена. Аналитически чистый
образец основного соединения (III) удалось получить повторным
хроматографированием смеси на более длинной колонке с SiO2. При этом
более подвижное на силикагеле, чем (III), соединение оказалось продуктом
монометилирования, а более полярные примеси не были выделены.
Необходимое для идентификации в смеси одно из возможных минорных
соединений эпимерные 6-метилкарвоны (IV) получили по методу [14]
алкилированием карвона MeI в условиях кинетического контроля.
Образующийся 6-метилкарвон (IV) представляет собой изомерную смесь 6- и
6β-метилкарвонов в соотношении ~4:1 (ЯМР 1Н по интегральной
интенсивности различающихся сигналов С 6-Ме). Характеристичным в
отнесении эпимеров (IV) являются дублетные сигналы протонов 6-метильной
группы. Для β-эпимера они более сильнопольны, кроме того имеются и
различия в виде метиленовых сигналов: если сигнал этих протонов в -(IV)
имеет вид двухпротонного синглета, то в β-(IV) метиленовые сигналы
представлены двумя отдельными синглетами.
Разработав практичный путь синтеза эпоксида (I), исследовали реакции
боргидридного восстановления и окисления с целью возможного превращения
его изопропенильной части в ацетатную. Восстановление кетона (I) NaBH4 в
МеОН протекало с хорошей стереоселективностью с преимущественным
образованием β-спирта (VIII-β). Содержание минорного -спирта (VIII-) не
более 3-5 % и он легко удаляется в ходе хроматографической очистки смеси на
SiO2 (схема 3).
Схема 3
HO
O
NaBH4
Ac2O-Py
MeOH
4-DMAP
I
O
AcO
VIII-
IX-
AcO
O
IX-
По этому поводу отметим, что в случае неметилированных аналогов (I)
для превращения пропенильной функции в ацетильную предложены два
подхода, включающие перегруппировку Криге озонидов [16, 17] и окисление
по
Байеру-Виллигеру
метилкетонов,
полученных
окислительным
расщеплением пропенильной части субстратов [18].
Таким образом, в работе предложен препаративно удобный вариант
синтеза
нового
функционализированного
гем-диметилсодержащего
циклогексанового блока из R-карвона.
164
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Список литературы
1. Li Y., Feng J.-P., Wang W.-H., Chen J., Cao X.-P. J. // Org. Chem. –
2007. – V. 72. – P. 2344.
2. Lopez M.R., Bermejo F.A. // Tetrahedron. – 2006. – 62, 8095.
3. Ebert S., Krause N. Eur. J. // Org. Chem., – 2001, 3831.
4. Mehta G., Karmakar S., Chattopadhyay S.K. // Tetrahedron. – 2004, 60,
5013.
5. Jiang Ch.-H., Bhattacharyya A., Sha Ch.-K. // Org. Lett., 2007, 9, 3241.
6. Abad A., Agullo C., Cunat A.C., Navarro I. // Tetrahedron Lett., 2001, 42,
8965.
7. Abad A., Agullo C., Cunat A.C., Garcia A.B. // Tetrahedron Lett., 2002,
43, 7933.
8. Arno M., Gonzalez M.A., Zaragoza R.J. // Tetrahedron, 1999, 55, 12419.
9. Srikrishna A., Satyanarayana G. // Org. Lett., 2004, 6, 2337.
10. Mehta G., Chattopadhyay S.K., Umarye J.D. // Tetrahedron Lett., 1999,
40, 4881; Srikrishna A., Kumar P.P., Reddy T.J. Indian J. Chem., Sect. B, 2005, 44,
1430.
11. Srikrishna A., Anebouselvy K. // Tetrahedron Lett., 2003, 44, 1031.
12. Srikrishna A., Reddy T.J., Kumar P.P. // Chem. Commun., 1996, 1369.
13. Hatakeyama S., Numata H., Osanai K., Takano S. J. // Org. Chem., 1989,
54, 3515.
14. Gesson J.-P., Jacquesy J.-C., Renoux B. // Tetrahedron Lett., 1986, 27,
4461.
15. Srikrishna A., Dethe D.H. Org. Lett., 2004, 6, 165.
16. Schreiber S.L., Liew W.F. // Tetrahedron Lett., 1983, 24, 2363.
17. Schreiber S.L. J. Amer. // Chem. Soc., 1980, 102, 6163.
18. Wang J., Busson R., Blaton N., Rozenski J., Herdewijn P. J. // Org.
Chem., 1998, 63, 3051.
УДК 547.812.1
ЯМАНСАРОВА Э.Т., БОРИХИНА Е.С., КАЮМОВА Э.Г.
Башкирский государственный университет (г. Уфа)
ИЗУЧЕНИЕ КАЧЕСТВЕННОГО СОСТАВА ПОЛИФЕНОЛЬНЫХ
ЭКСТРАКТОВ ТРАВЫ ГОРЦА ПТИЧЬЕГО
В настоящее время около 30 % лекарственных препаратов,
применяющихся в современной медицине, составляют вещества растительного
происхождения. Флавоноидсодержащие препараты занимают особое место
благодаря их структурному разнообразию и широкому спектру действия.
Интерес исследователей был вызван обнаружением у них таких видов
активности, как капилляроукрепляющее, спазмолитическое действие на
гладкую мускулатуру, влияние на секреторную активность желудка и печени,
165
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
противовоспалительное действие, стимулирование работы мозга и сердца.
Особый интерес вызывает антиоксидантная активность флавоноидов и
связанная с ней способность метаболитов этого класса тормозить и
предотвращать образование опухолей.
Широкое применение горца птичьего в народной медицине
обусловливает практический интерес к этому растению со стороны
биоорганической химии. Известно противовоспалительное, желчегонное,
мочегонное, спазмологическое, гипонтензивное действие. Согласно
литературным данным трава горца птичьего содержит флавоноиды, дубильные
вещества, в количествах, сравнимых с содержанием этих соединений в таких
растениях, как зверобой, чистотел, тысячелистник. К сожалению, до сих пор в
литературе мало сведений по групповому составу фенольных соединений
этого растения.
Объектом исследований послужила трава горца птичьего, собранная в
конце июня 2009 года в южной части Уфимского района РБ.
Экстракцию полифенольных соединений из надземной части горца
птичьего проводили 70 %-м раствором этилового спирта в соотношении 1:20.
Извлечение получали при кипячении с обратным холодильником в течение 3-х
часов при температуре 90˚ С. Экстрагент удаляли перегонкой. При этом выход
экстракта составил 30 %.
Известно, что использование для экстракции растворителей различной
полярности позволяет разделить сумму фенольных соединений на группы.
Поэтому с помощью избирательной экстракции было проведено
фракционирование фенольного экстракта: извлечение последовательно
промывали петролейным эфиром, бензолом, хлороформом, этилацетатом,
этанолом и, в заключение, водой. После упаривания экстрактов определяли
массовую долю групп фенолов.
Во всех извлечениях обнаружены флавоноиды, причем наибольшее их
количество присутствует в петролейноэфирном, бензольном, этилацетатном и
этанольном извлечениях. Полифенолы концентрируются в бензольной,
этанольной и водной вытяжках.
Таким образом, по общему содержанию фенольных соединений и
широкому набору флавоноидов горец птичий не уступает таким растениях как
гречиха и софора японская.
166
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица
Фракционирование водно-этанольного экстракта горца птичьего
№
Окраска
ω*
Экстрагируемые
Экстрагент
извлечен фракции
соединения
ия
%
Стеролы, (хлорофиллы),
Петролейный
I
Желтая
9
каротиноиды и другие
1
эфир
липофильные примеси;
Сильнометилированные
флавоноиды, изофлавоноиды
I Бензол
Желтая
12
Изофлавоны, флавононы,
2
флавонолы,
Хлороформ
I
Желтая
5
дигидрофлаванонолы,
сильнометилированные
3
флавоны
I
Бледно3
4
Этилацетат
желтая
Насыщен
Гликозиды,
VЭтанол
-ная
11
сильногидроксилированные
5
желтая
флавоноиды, ауроны, халконы
V Вода
6
*
Темнокоричнев
ая
43
Глюкурониды флавонов и
флавонполисахариды,
проантоцианидины, катехины
– в пересчете на исходный водно-этанольный экстракт
УДК 547.812.1
ЯМАНСАРОВА Э.Т., БОРИХИНА Е.С., КАЮМОВА Э.Г.
Башкирский государственный университет (г. Уфа)
ИССЛЕДОВАНИЕ РЕАКЦИ АЦИЛИРОВАНИЯ КВЕРЦЕТИНА
НЕНАСЫЩЕННЫМИ ВЫСШИМИ ЖИРНЫМИ КИСЛОТАМИ
Известно, что все организмы вынуждены создавать защитные системы
от губительного действия молекулярного кислорода и его активных форм. К
заболеваниям человека оксидативно-стрессового характера относятся бронхолегочные, онкологические заболевания, патологические явления в печени,
воспалительные явления. К веществам, способствующим защите организма от
нежелательных окислительных процессов, относятся флавоноиды, не
синтезирующиеся человеком и поступающие с растительной пищей.
Было показано, что попадая в организм человека, природные
167
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
полифенолы претерпевают биодеградацию ферментами ЖКТ, превращаясь в
метаболиты. Более того, содержание данных метаболитов в крови и лимфе
очень мало. Поэтому становится актуальной химическая модификация
природных полифенолов с целью увеличения биодоступности для организма, а
именно повышение устойчивости к действию ферментов, проникающей
способности и растворимости в биологических жидкостях. Данная задача
решается путем получения производных кверцетина, содержащих
сложноэфирные группы, в частности полифенолы, содержащие остатки
аминокислот и ацильные группы [1].
В
последние
годы
было
установлено
высокое
гастро-,
гепатопротекторное
актиульцерогенное
действие
пренилированных
флавоноидов [2]. Причем наибольшую активность проявляют Салкилированные производные природных фенолов. Это стимулирует
разработку стратегий синтеза их аналогов. In vivo алкилирование
осуществляется путем атаки природного фенола пренилфосфатами.
Синтетически же это осуществляется через промежуточные ацилпроизводные.
Как известно, сложные эфиры в присутствии кислот Льюиса подвергаются
необратимой перегруппировке. Полученные оксикетоны дальнейшим
восстановлением могут быть переведены в алкилпроизводные фенольных
соединений.
Целью данного исследования являлась отработка метода селективного
ацилирования полифенолов производными жирных кислот по гидроксильным
группам. В качестве модельного соединения был выбран кверцетин. Сложные
эфиры высших жирных кислот получали действием 5-мольного избытка
хлорангидрида жирной кислоты в среде пиридина (схема).
Схема
OH
OR4
OH
HO
OR5
O
O
R 3O
O
R C Cl
OH
OH
Py
O
OR1
OR2
O
1 а-б
2 а-б
3а
R= CH3(CH2)3(CH2CH=CH)2(CH2)7CO (1 а-б)
R= CH3(CH2CH=CH)3(CH2)7CO (2 а-б)
R=CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7CO (3 а)
1 а: R3=R4=R5=R; R1=R2=H; 1 б: R1=R3=R4=R; R2=R5=H
2 а: R1=R3=R4=R; R2=R5=H; 2 б: R3=R4=R5=R; R1=R2=H
3 а: R1=R3=R5=R; R2=R4=H
168
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Полученные сложные эфиры разделяли колоночной хроматографией
(SiO2, элюэнт этилацетат – хлороформ, 3:7). Как оказалось, ацилирование в
этих условиях протекает с образованием двух продуктов как в случае
линолевой кислоты, так и для линоленовой. Для олеиновой кислоты получен
единственный продукт – 3, 7, 4-триолеат, с удовлетворительным выходом (68 %).
Структуры всех продуктов установлены с привлечением метода ИКспектроскопии (появление интенсивного сигнала сложно-эфирной группы при
1712 см -1 и уменьшение интенсивности сигнала фенольных гидроксилов в
области 3400-3500 см -1).
Список литературы
1. L. Biasutto, E. Marotta, U. De Marchi, M. Zoratti, C. Paradisi Ester-Based
Precursors to Increase the Bioavailability of Quercetin // J. Med. Chem. – 2007. –
Vol. 50. – P. 241-253.
2. Чукичева И.Ю. Закономерности реакции алкилирования фенола
терпеновыми спиртами / И.Ю. Чукичева, А.А. Королева, И.В. Федорова, А.В.
Кучин // «Химия и технология растительных веществ: Тезисы докладов V
Всероссийской научной конференции. – Уфа, 2008. – С. 321.
169
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
СЕКЦИЯ VI
ИННОВАЦИОННО-КОММУНИКАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
В СФЕРЕ СЕРВИСА
УДК 681.3.06
АБРОСИМОВА М.А.
Уфимская государственная академия экономики и сервиса (г. Уфа)
УПРАВЛЕНИЕ ПРОЕКТАМИ: МЕСТО В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ КЛАСТЕРЕ
В развитых странах управление проектами является методологией и
основным инструментом планирования, контроля и координации
осуществления проектов. При этом не имеет значения, в какой отрасли
реализуется проект и каков профиль деятельности организации, реализующей
проект. Это может быть и традиционная сфера реализации проектов –
строительство, инженерно-техническое проектирование, а может быть и сфера
научных разработок, сфера финансов, экономики, сервиса, политики. Главное,
что объединяет разработчиков проектов, это стремление реализовать план с
заранее установленными целями, требованиями к срокам, стоимости, риску и
качеству ожидаемых результатов. Кристаллизация подходов и идей
проектного планирования вызвала появление на ранке программных средств
адекватных средств автоматизации.
В России управление проектами длительное время не рассматривалось
как область профессиональной деятельности и лишь с интеграцией в мировую
экономику наметился рост интереса к проектному планированию и контролю
деятельности по реализации проектов. Все большее количество компаний
переходит к использованию программных систем управления проектами.
Основные функции таких систем состоят в обеспечении автоматизированного
планирования работ (составление расписания с учетом имеющихся ресурсов,
определение потребностей финансирования, анализ рисков и т.п.), контроля
исполнения проекта (анализ отклонений, оценка эффективности работ) и
организации взаимодействия менеджеров и специалистов, занятых в проекте.
Среди наиболее используемых: MS Office Enterprise Project Management, MS
Project, Primavera, Open Plan, Open Source, OpenAir, Spider Project, TECTURA
Управление Проектами, Project Expert и пр. [1].
Закупка программной системы, адаптация ее под бизнес-процессы
организации, обучение персонала и сопровождение системы требует
достаточно серьезных затрат и доступны финансово мощным структурам.
Например, заказчиками систем управления проектами MS Office Enterprise
Project Management являются ОАО «Росгосстрах», ОАО «ИНТЕР РАО ЕЭС»,
ФК «УРАЛСИБ», ОАО «САЛАВАТНЕФТЕОРГСИНТЕЗ» и пр. [1]. Средние и
малые предприятия часто идут по пути самостоятельного внедрения
170
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
широкодоступных программных систем по управлению проектами. В этом
случае встает проблема профессиональной переподготовки кадров, поскольку
далеко не все менеджеры проектов владеют навыками планирования и
контроля проекта в программной среде – отставании России в области
информатизации отразилось и на содержании подготовки специалистов в
вузах в 90-е гг. прошлого столетия. Корпоративные учебные центры часто не в
состоянии обеспечить комплексность переподготовки, а профессиональные
технологии требуют передачи обучаемым интегрированных знаний. Таким
образом, реальный сектор экономики выдвигает требование повысить качество
менеджмента за счет перехода на современные стандарты по управлению
проектами с использованием современных информационных технологий (ИТ),
но при этом стоит проблема переподготовки специалистов-практиков.
С другой стороны, вузы, реализующие образовательные программы по
ряду направлений подготовки, в т.ч., 080500 Менеджмент, 080100 Экономика,
080700 Бизнес-информатика и пр. в соответствии с действующими ГОС ВПО
и внедряемыми в настоящее время федеральными ГОС ВПО (ФГОС ВПО)
обеспечивают преподавание дисциплины «Управление проектами». За
прошедшее десятилетие накоплен достаточный объем систематических знаний
о технологиях и технике управления проектами, в т.ч., и с использованием ИТ.
Наиболее доступной для вузов является система управления проектами MS
Project, входящая в профессиональный пакет MS Office, имеющий широкое
применение на предприятиях и в организациях страны. Немаловажно также,
что вузы имеют колоссальный опыт передачи знаний обучаемым. Уфимская
государственная академия экономики и сервиса (УГАЭС) может предложить
вводный и углубленный курсы по управлению проектами в MS Project, а также
вводный и углубленный курсы по созданию и оптимизации бизнес-проектов в
Project Expert (система рекомендована к использованию Минэкономразвития
РФ и структурами регионального уровня как стандартный инструмент).
Однако, наряду с явными преимуществами вуза как образовательного центра
(обладание учебно-методическим ресурсом – преподаватели, библиотеки,
компьютерные классы, методические разработки; научным ресурсом,
обеспечивающего обновление знаний, а также государственной аккредитацией
на ведение образовательной деятельности), следует признать, что
экономические трудности в стране, сократившие присутствие вузовских
ученых и преподавателей в научных и бизнес-проектах, обусловили
определенный отрыв их теоретических знаний от реальной экономики, и вузы
ощущают необходимость сократить этот отрыв.
Территориальные учебные центры, несмотря на то, что, как правило,
укомплектованы все теми же преподавателями высшей школы, лишены
вузовской фундаментальности и испытывают трудности в создании
клиентской базы по переподготовке в области управления проектами [2].
Решением сложившейся коллизии является объединение усилий
предприятий, вузов и территориальных учебных центров. Для этого
необходимо координирующее звено, осуществляющее посредничество,
171
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
формирование портфеля заказов и размещение заказов на оказание
образовательных услуг в вузах города и учебных центрах. В немалой степени
результативности
деятельности
координирующего
центра
может
способствовать вхождение его в образовательный кластер соответствующего
профиля.
В настоящее время в УГАЭС ведется работа по созданию
образовательного кластера экономики, предпринимательства и сферы услуг.
Каждый сектор кластера сам по себе является благодатной почвой для
проектного подхода к решению задач, не говоря уже о том, насколько
эффективно применение проектного подхода в решении комплексных задач в
рамках совокупности выделенных секторов. Представляется целесообразным
создание в структуре образовательного кластера подразделения, решающего
задачи именно координации оказания услуг в сфере непрерывного
профессионального образования, в т.ч. и на основе долгосрочных договоров с
организациями и предприятиями на многоуровневую переподготовку
специалистов. Такой подход к организации образования обеспечивает:
1. предприятиям:
 доступ к учебно-методическим и научным ресурсам высшей школы;
 реализацию стратегии в подборе персонала за счет целевой
подготовки специалистов;
2. вузу:
 углубление прикладной составляющей образовательных программ
высшего профессионального образования, что требует ФГОС ВПО;
 расширение
деятельности
в
сфере
дополнительного
профессионального образования, что диктуется потребностями социальноэкономического развития территории;
 усиление факторов трудоустройства выпускников;
3. территориальным учебным центрам:
 получение доступа к информационной базе о спросе и предложении
образовательных услуг дополнительного профессионального образования;
 совершенствование деятельности на базе углубления специализации;
4. территории в целом:
 повышение технического уровня реального сектора экономики за счет
повышения информационной культуры работников предприятий и организаций;
 снижение социальной напряженности в сфере занятости за счет
расширения профессиональных компетенций специалистов, в т.ч.
выпускников учебных заведений.
Список литературы
1. http://www.sovnet.ru/
–
Wed-сайт
национальной
ассоциации
управления проектами «СОВНЕТ».
2. http://ufa.rb-edu.ru/edu/center/ – общероссийский информационный
портал «Бизнес-образование России».
172
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
УДК 004.9:378.016:81’243
АНОХИНА С.З., ЯКОВЛЕВА А.Р.
Уфимская государственная академия экономики и сервиса (г. Уфа)
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СОВРЕМЕННЫХ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ПРИ ОБУЧЕНИИ ИНОСТРАННЫМ ЯЗЫКАМ
В настоящее время мы все живем в информационном обществе,
получаем образование, повышаем квалификацию, при этом не всегда
применяем новые стратегии. На всех этапах образовательного процесса нужно
научиться пользоваться информацией, с ней работать и правильно
распоряжаться. Это невозможно сделать без современных компьютерных
технологий и информационных ресурсов в профессиональной деятельности
сферы сервиса.
На основе данных технологий можно осуществить дистанционное
обучение, виртуальное общение, поскольку открываются широкие
возможности для самообразования, большое количество легко доступной
информации. В последние годы университеты разных стран мира обратили
внимание
на
возможности
использования
компьютерных
телекоммуникационных технологий для организации дистанционного
обучения. Компьютерные телекоммуникации обеспечивают эффективную
обратную связь, которая предусматривается как в организации учебного
материала, так и общением с преподавателем, ведущим данный курс.
Включение
современных
информационных
технологий
в
образовательный процесс создает реальные возможности повышения качества
образования. Однако следует признать, что уровень информатизации учебной
и научной деятельности остается еще достаточно низким. Представляется, что
в части развития информационных образовательных технологий главную роль
должна сыграть высшая школа, среди первоочередных задач которой:
развитие дистанционного обучения и создание электронных библиотек,
модернизация и развитие существующей сетевой инфраструктуры, увеличение
пропускной способности используемых каналов. В этом случае вузы могут
стать важными источниками информационных и телекоммуникационных
услуг для учреждений среднего общего и профессионального образования.
Наиболее сложным и важным звеном здесь является общеобразовательная
школа, которая, несмотря на достаточно продолжительный период освоения
информационных технологий, остается крайне слабо оснащенной с
технической точки зрения.
У значительной доли населения России в настоящее время имеется
достаточный уровень технической оснащенности для потребления
образовательных услуг высокотехнологичного дистанционного обучения, в
том числе, основанного на Интернет-технологиях, которые могут обеспечить
максимальную интерактивность. Непременным условием эффективного
использования
этих
технологических
возможностей
является
173
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
высококачественное
информационное
наполнение,
обеспечивающее
поддержку и управление образовательным процессом [2].
Глобальные процессы информатизации, которые можно наблюдать в
любой сфере деятельности человека, и, в частности, в образовании стали
причиной использования компьютерных технологий в образовательных
учреждениях. Данное явление способствовало интенсивному развитию
учебного программного обеспечения, которое позволяет успешно решать
многие задачи современной образовательной системы: разнообразие форм
представления учебного материала, доступность образования, использование
новых технологий и методов образования. Следует заметить, как и в
большинстве других сфер общественной жизни, в области образования
ответом на принципиально новые вопросы, возникающие в связи с
изменением обстановки во всем мире, может стать использование
компьютерных технологий, которые позволяют достичь необходимого сейчас
уровня организации процессов и систем, поскольку многие материалы
находятся в открытом доступе в сети Интернет. Ассортимент доступных
технологических средств сегодня чрезвычайно велик и включает в себя
широкий спектр программ: от обучающих дисков до разнообразных вебсервисов, таких как Skype, блоги, при помощи которых возможно
разговаривать со многими людьми по всему миру, учить иностранный язык,
разговаривая с носителями языка. Применение интерактивной доски в
образовательных учреждениях также способствует успешному освоению
иностранных языков. Все это получает широчайшее распространение и
применяется как в домашних условиях, так и на профессиональных рабочих
местах.
Компьютерные технологии в образовательном процессе в рамках
иностранного языка способствуют развитию мотивации учебной деятельности
при соблюдении ряда педагогических условий (учет компьютерной
компетентности студентов, адаптация программных средств к целям
образовательного процесса, создание позитивного эмоционального фона,
организация оперативного контроля знаний и умений обучающихся,
параллельное использование образовательных программных средств на
занятиях и в самостоятельной работе) и технических требований к
образовательным программным средствам (обеспечение профессиональной
направленности образовательных программных средств по иностранному
языку путем
информационно-коммуникационных
технологий, учет
модальности восприятия, гипертекстовое представление информации,
использование интерактивного диалога и технологий моделирования,
оперативная оценка действий пользователя).
С ростом государственной заинтересованности в обеспечении связей
образовательных учреждений с информационными сетями постепенно
повышается и степень информационно-технологической поддержки учебных
курсов и программ, а также уровень подготовленности преподавателей к
работе с использованием новых информационных источников и
174
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
технологических инструментов, так как компьютерные технологии являются
средством развития мотивации учебной деятельности на занятиях по
иностранным языкам. Таким образом, появляется возможность работы с
элементами среды в различных технологиях обучения иностранным языкам,
которые есть в вузах, в том числе курс обучения на печатных носителях,
включающие в себя аудиокассеты, видео-курс обучения с дополнительными
печатными материалами, а также компьютерные программы, электронную
почту, Интернет. В связи с этим существует необходимость освоения
обучающих ресурсов и заданий, основанных на технологиях Интернета
второго поколения; разработки учебных сайтов и блогов; оценки уже
созданных учебных веб-ресурсов, способов интеграции информационнокоммуникационных технологий в процесс преподавания иностранных языков.
Следует отметить, что создание эффективной системы справочнометодической, нормативной поддержки и сопровождения процесса внедрения
электронных образовательных ресурсов в образовательный процесс
существенно облегчит изучение различных дисциплин в сфере сервиса, в том
числе иностранных языков.
Однако на сегодняшний день универсального метода обучения
студентов иностранным языкам через компьютерные технологии пока не
существует. Большинство современных программ в данной области
направлены на сочетание различных приемов и технологий.
Список литературы
1. Дмитриева Е.И. Дидактические возможности компьютерных
телекоммуникационных сетей для обучения иностранным языкам /
Е.И.Дмитриева. – Иностр. языки в школе, 1997. – № 4. – С. 22-26.
2. Угольков В.В. Дистанционное обучение с помощью компьютерных
технологий. Современные проблемы воспитания и образования: психологопедагогический сборник научных трудов / В.В. Угольков. – М.: Альфа, 2002. –
№ 4. – С. 62-64.
3. Чусовская И.В. Компьютер в обучении иностранным языкам /
И.В.Чусовская // Информатика и образование. – 2000. – № 9. – С. 35-36.
УДК 338.46
БИНДИЧЕНКО Е.В., БИНДИЧЕНКО Т.Е.
Уфимская государственная академия экономики и сервиса (г. Уфа)
ИНФОРМАЦИОННЫЙ СЕРВИС В РОССИИ В XXI СТОЛЕТИИ:
ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ
Технологический прогресс, результатом которого стало создание новых
областей сервиса, радикально изменяет взаимоотношение производителей
услуг и их потребителей.
175
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вектор взаимодействия субъектов сервиса постепенно, но все более
очевидно смещается в пространство, насыщенное новыми технологиями и
системами, иллюзорно обеспечивающими в традиционной схеме реального
контакта производителя и потребителя услуг.
Потребитель, заказывая и получая реальную для себя услугу, в
состоянии ее оценить, ввести в собственный мир ценностей, присвоив ей
определенный иерархический уровень, но далеко не всегда в процессе
потребления может войти в реальный контакт с производителем услуги или с
субъектом, ее оказывающим.
Одним из таких видов сервиса, пожалуй, наиболее распространённым в
практике общественного бытия, выступает интеллектуальный сервис.
Объем, ассортимент, качество, социальная и индивидуальная значимость
услуг в сфере интеллектуального сервиса самым непосредственным образом
связан с экономическим и социальным уровнем развития общества, с
имеющей в нем место социально-классовой структуры, с уровнем
исторической культуры, отношением государства, общества и индивидов к
культурным ценностям прошлого и настоящего.
Интеллектуальная сфера пронизывает все уровни общества и сфера
услуг здесь чрезвычайно разнообразна. Это обусловливает появление, наличие
и длительное существование целого ряда серьезных проблем, многие из
которых своими корнями и возможностями их эффективного разрешения
выходят далеко за рамки институциональной структуры сервиса.
В рамках настоящего исследования попытаемся выделить и рассмотреть
их в двух взаимосвязанных и взаимопроникающих сферах услуг. Это –
образовательный сервис и информационный сервис.
Образовательный сервис сопутствует человеку на протяжении всей его
активной творческой жизни. Услуги, предлагаемые в сфере образовательного
сервиса, несут в своей конструкции многоуровневые характеристики,
определяемые стратегическими и тактическими целями отдельных индивидов,
социальных групп и общества в целом. Основой целей выступают интересы и
потребности. Образовательный сервис призван удовлетворить выступающие в
диалектическом единстве и взаимосвязи интересы общества (макросреда),
интересы классов и социальных групп (мезосреда) и интересы малой
социальной группы (микросреда), часто проявляющиеся через деятельность
отдельного индивида, реализующего сначала потребность этой малой группы
(в раннем детском возрасте), а позднее и свою собственную. Разброс
потребностей в сфере образовательного сервиса, обусловленный
множественной
индивидуальностью
общества,
обуславливает
и
множественность услуг в этой сфере сервисной деятельности, которая, будучи
предназначенной для удовлетворения духовных потребностей, не
ограничивается никакими социальными рамками.
Информационный сервис в широком смысле слова – это обеспечение
потребителя информацией в границах текущего времени, в объемах и
тематике,
необходимых
для
удовлетворения
его
потребностей.
176
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Информационный сервис выражается в работе с потребителем услуг в
различных вариантах:
а) исследование субъектом сервиса информационных полей, анализ,
обработка материалов и прочее и предоставление результатов работ
потребителю информационных интеллектуальных услуг в ранее оговоренных
объемах и характеристиках;
б)
предоставление
потребителю
информационных
полей
с
соответствующим техническим оснащением для самостоятельного поиска,
исследования, анализа и освоения информации;
в) предоставление потребителю возможности самостоятельно с
использованием своего технического обеспечения проводить освоение,
исследование и анализ информационных полей субъекта сервиса;
г) совместное с потребителем в разных вариантах взаимодействия
исследование информационных полей, либо принадлежащих субъекту услуг,
либо информационных полей, в которых субъект услуг также выступает их
потребителем, но первичным по отношению к своему заказчику.
Информационные поля, предоставляемые потребителю, могут выступать
в различных вариантах:
• в виде чистых услуг, содержащих информационный продукт,
восприятие которого состоит в форме прослушивания или визуального
просмотра;
• в виде информационного поля, требующего раскодирования (сжатый
телетекст, звуковой ряд, компьютерная диагностика и пр.);
• в виде овеществленного, материализованного продукта, (письменная
информация на естественном и искусственном языках и пр.);
• в виде информационных характеристик, требующих для своего
восприятия их распредмечивания (аудио-, видео-материалы, компьютерные
диски и пр.).
Одним из видов наиболее распространенного и перспективного
информационного сервиса в развитых странах мира является Internet. В его
«наполнении» наиболее популярными сегодня выступают электронная почта,
телеконференции и Всемирная Паутина (World Wide Web, WWW, Web). He
умаляя значения электронной почты и телеконференций, основное внимание
уделим структуре и проблемам WWW в ее связи с новыми образовательными
технологиями в условиях сегодняшней российской действительности.
Показав распространенность, социальную
и индивидуальную
значимость и общественную в целом необходимость для любой страны
системы образования, обратим внимание на множественность факторов
(экономических, политических, культурных, демографических и иных),
оказывающих на различных уровнях влияние на ее жизнеспособность и
эффективность.
В резюме отметим: сколько факторов – столько и проблем на каждом
уровне существования системы образования. Строго говоря, проблем окажется
значительно больше за счет некоторых характеристик, присущих обществу как
177
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
целому конкретно-историческому социетальному субъекту и индивидуальных
интеллектуальных психофизиологических характеристик и множества
составляющих это общество субъектов.
Последний фактор обусловил появление и существование в некогда
авторитарной и целостной системе однообразного образования иных
вариантов образовательного процесса со своими, иногда еще не до конца
осознанными методиками и порой неожиданными результатами.
Снимает ли часть образовательных проблем введение в образовательный
процесс системы Internet? В далекой перспективе российского бытия
положительный ответ на этот вопрос, вероятно, будет превалирующим.
Сегодня, к сожалению, это далеко не так.
Накладывая Internet на российскую действительность, заметим, что он
еще больше обостряет глобальные противоречия между объективной
необходимостью активизации российского общества в направлении
общественного прогресса и отсутствием возможностей для объективизации и
превращения в реальность этой необходимости.
Анализ отдельных наиболее существенных сторон жизни общества и
государства показывает эти противоречия со всей очевидностью:
- В реалиях своего бытия экономическая Россия еще многие годы
останется в целом несостоятельной страной и не сможет по этой причине, за
исключением достаточно крупных городов, создать мощные серверные узлы и
представительно войти во Всемирную Паутину.
- Технический уровень телефонизации ее объемов в целом по стране
сопоставимы со странами третьего мира. Географические факторы также не
способствуют интенсификации «технической цивилизации» Российского
пространства.
- Политическая нестабильность, отсутствие гражданского общества и
правового государства, неясные ориентиры политического и социальноэкономического развития страны мало способствуют распространению
достоверной и объективной информации общества. Более того, в отдельных
регионах и даже в центре все более явственно просматривается
информационная блокада населения, стремление власти контролировать и
манипулировать общественным и индивидуальным сознанием.
- Малоразрешимой в обозримом будущем представляется языковая
проблема. Русскоязычных страниц в Internet чрезвычайно мало. Основу
Всемирной Паутины составляет англоязычная информация.
- Трансформация социально-классовой и стратификационной структуры
общества в сторону существенного повышения доли социальных субъектов с
низким экономическим и социальным положением и отсутствием реальных
перспектив войти в страны более высокого социального уровня.
Существует также еще целый ряд проблем менее значимого уровня,
решаемых или устраняемых меньшими усилиями со стороны государства и
общества.
Агентство NUA (www.nua.ie), занимающееся исследованиями в Internet,
178
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
считает, что количество пользователей Internet в мире в начале нового
тысячелетия составило около 200 млн человек: Африка – 1 млн, Азия и
Тихоокеанский регион – 14 млн, Европа – 20 млн, Ближний Восток – 4 млн,
Канада и США – 64 млн, Южная Америка – 1,5 млн. По прогнозам NUA к
концу 2010 году количество пользователей Internet составит свыше 350 млн
человек.
Согласно исследованиям Регионального Общественного Центра Internetтехнологий Роцит (www.rocit.ru) на начало 1998 г. в нашей стране услугами
электронной почты пользовались около 500 тыс. человек, а возможностью
доступа в информационные сети Всемирной Паутины обладали только около
100 тыс. человек. Сегодня эти цифры существенно выросли (по некоторым
данным, вчетверо), но, в основном, за счет пользователей из крупных городов.
В сельской местности телефонная связь, как правило, старого поколения и
неустойчива в прохождении сигнала. Использование населением
беспроводного Internet чрезвычайно дорого и практически не востребовано.
Кроме того, в значительной части сельских поселений, особенно, небольших, в
условиях деформации общественного сознания в направлении снижения
ценностных приоритетов взрослого, в массе своей, деревенского населения
Internet практически не востребован вообще.
И, тем не менее, за Internet – будущее. Современные образовательные
технологии, в какой бы форме в Internet они не выступали, это объективное
требование «информационного» общества, а, следовательно, и требования, и
показатель уровня развития государства.
Сегодня Россия уже вошла в Internet, завтра она сможет и должна
получить в нем полноценное и широкое представительство.
УДК 338.46:004.7
БОГОМАЗОВА Ю.А., ЖУРАВЛЕВА И.И.
Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса
(г. Шахты)
ИНТЕРНЕТ В СФЕРЕ УСЛУГ
Информационно-коммуникационные
технологии
(ИКТ)
это
современные технологии, которые используются для быстрого общения и
объединяют нас с идеями, опытом и ресурсами. ИКТ включает любые
технологические инструментальные средства. Компьютеры могут играть роль
в ИКТ, которые позволяют нам делиться идеями посредством электронной
презентации (типа Power Point) или позволяют использовать Интернет ресурсы
(такие как веб-страницы).
Тем
не
менее
ИКТ
включает
также
коммуникационные
инструментальные средства, такие как фото, видео-материал фильма и аудиозапись, использование которых нагляднее показывает рассматриваемую
179
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
проблему [3].
Актуальность
темы
обусловлена
необходимостью
изучения
информационных технологий управления предприятиями сферы услуг в новых
российских условиях. Изменения, происходящие в России и в мире, требуют
новых подходов к управлению предприятиями. Информационные технологии
существенным образом преобразуют бизнес, снижают транзакционные
издержки, вовлекают в оборот интеллектуальные продукты. Все это требует
своего научного осмысления и соответствующего учета в управленческой
практик [1].
Революционные преобразования в сфере научно-информационных услуг
в мировой экономической системе несет с собой Интернет. На основе этой
технологии услуги шагнули за пределы реального хозяйственного
пространства. Примечательно, что с услугами связано само предназначение
всемирной сети, реализация широчайшего спектра их видов в виртуальном
мире: безгранично разжигается рыночное поле многих отраслей, утверждается
принципиально новая модель обслуживания, технологически более
совершенная, экономически более эффективная.
Новый многоцелевой технологический механизм проходит начальную
стадию развития, но уже определились его основные хозяйственные функции.
Это удовлетворение потребительского спроса на услуги торговли и многих
других отраслей. Реализация товаров и услуг через Интернет обходится, как
правило, дешевле, чем через традиционные каналы, и при большем удобстве
для потребителей, получающих возможность широчайшего выбора и
производителей, и способов доставки услуг.
В Интернет переносятся и функции обслуживания производственного
спроса. Он действует в качестве посреднического механизма в установлении
эффективных хозяйственных связей между фирмами всех стран и отраслей, а
также в получении ими разнообразных услуг. Тем самым устраняются
избыточные
промежуточные
звенья
в
хозяйственных
цепочках,
оптимизируются маршруты грузоперевозок. Через Интернет проходят
крупные потоки рекламы потребительского и производственного назначения, а
также огромный массив информации самого разнообразного свойства.
Оценивая новый технологический феномен, эксперты сходятся во
мнении о его колоссальном хозяйственном потенциале, максимально полное
раскрытие которого невозможно без создания соответствующих условий.
Среди самых настоятельных – увеличение парка технических средств в
распоряжении потребителей и повышение компьютерной грамотности
населения, что критически важно для его бедных слоев и слаборазвитых стран;
разработка принципов и нормативов правового регулирования хозяйственных
отношений в принципиально новой рыночной среде, в том числе на
наднациональном уровне. В Интернете особенно актуально обеспечение прав
личности, коммерческой тайны и т.д. [2].
Принципиально важен для многих услуг такой результат ИКТ, как
делокализация производства, возможность накопления и хранения, что
180
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
подрывает довольно сильные ограничения роста услуг, обусловленные
родовой спецификой – совпадением производства и потребления во времени и
пространстве, нетранспортабельностью продукта. Новые технологии
позволяют передавать услуги на любое расстояние и в любое время,
накапливать их и хранить в закодированном виде на материальных носителях
или в электронной форме. Значительно улучшаются качественные
характеристики: потребители получают доступ к огромному массиву
информации и услугам высокого класса в режиме реального времени,
пользуются преимуществами более широкого выбора услуг, иными словами,
получают более высокую полезность в расчете на единицу затрат [2].
Список литературы
1. http://www.nauka-shop.com/mod/shop/productID/36357/
2. http://www.milogiya2007.ru/mireconom8.htm
3. http://www.bilimkeni.kg/ru/node/19
УДК 004.9: 378. 147. 315
ВАЛИАХМЕТОВА Э.К., КАЗАНЦЕВА Е.А.
Уфимская государственная академия экономики и сервиса (г. Уфа)
ИНФОРМАЦИОННО-КОММУНИКАТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ КАК
СРЕДСТВО ИНТЕНСИФИКАЦИИ И ИНДИВИДУАЛИЗАЦИИ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА
В настоящее время развитие общества связано с процессом
информатизации. Ее отличительными чертами являются интеграция
информационно-коммуникационных
технологий
с
научными
и
производственными сферами деятельности человека, что требует готовности к
использованию данных технологий в своей профессиональной деятельности.
Главным фактором, определяющим важность и целесообразность
реформирования сложившейся системы образования, включая и российскую,
является необходимость ответа на те основные вызовы, которые сделал
человечеству XXI век [1]: необходимость перехода общества к новой
стратегии развития на основе знаний и высокоэффективных информационнотелекоммуникационных технологий; фундаментальная зависимость нашей
цивилизации от тех способностей и качеств личности, которые формируются
образованием; возможность успешного развития общества только в опоре на
подлинную образованность и эффективное использование информационнокоммуникационных технологий; теснейшая связь между уровнем
благосостояния нации, национальной безопасностью государства и
состоянием образования, применением информационно-коммуникационных
технологий.
Внедрение информационно-коммуникационных технологий в процесс
181
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
обучения в высшей школе вообще, а, в частности, в процесс обучения
иностранным языкам, обусловлено рядом экономических и социальных
факторов: глобализацией экономики, открытостью российского общества,
усиливающимся обменом информацией и расширяющимся межкультурным
общением, развитием дидактических возможностей информационнокоммуникационных технологий и повышением общественных требований к
качеству отечественного образования.
Внедрение
информационно-коммуникационных
технологий
в
образование ускоряет передачу знаний и накопленного опыта человечества не
только от поколения к поколению, но и от одного человека другому. Они
повышают качество обучения и образования, позволяют человеку успешнее и
быстрее адаптироваться к окружающей среде и происходящим социальным
изменениям. Это дает каждому человеку возможность получать необходимые
знания как сегодня, так и в будущем [2].
Комплексное применение вышеназванных технологий позволяет
сформировать образовательную информационно-коммуникативную среду.
Такая среда позволяет имитировать или моделировать иноязычную среду,
создавать условия для общения на изучаемом языке, а также создать во время
занятий доступ к иноязычной профессиональной и культурной среде в
реальном времени, кроме того, она позволяет учесть индивидуальные
различия студентов при работе с большими группами и низкой мотивации у
студентов на большинстве специальностей.
Так как высшее профессиональное образование является массовым
образованием, встает проблема средств обучения, которые позволили бы
реализовать идеи субъектно-ориентированного обучения. Средства обучения,
отвечающие концепции субъектно-ориентированного подхода должны
учитывать наличие особенностей обучающихся, разнообразных стилей и
стратегий их учебной деятельности. Речь идет о качественно новом уровне
информационного обеспечения учебного процесса, который исключает
стихийность и неопределенность в получении и использовании
соответствующей информации и гарантирует оперативное поступление
информации именно того вида, который в данный момент необходим
преподавателю или обучающимся. Эту актуальнейшую задачу можно решить
за счет комплексного использования информационно-коммуникационных
технологий в процессе обучения. С появлением компьютерной техники слова
о личности, центральной роли обучающегося во всем педагогическом
процессе обрели материальную основу в виде конкретных технологий
обучения. Внедрение компьютера в сферу образования стало началом
революционного преобразования традиционных методов и технологий
обучения и всей отрасли образования. Важную роль в этом играли
коммуникационные технологии: телефонные средства связи, телевидение,
космические коммуникации, которые в основном применялись при
управлении процессом обучения и системах дополнительного обучения [2].
Применение компьютеров в образовании привело к появлению нового
182
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
поколения информационных образовательных технологий, которые позволили
повысить качество обучения, создать новые средства воспитательного
воздействия, более эффективно взаимодействовать педагогам и обучаемым с
вычислительной техникой. По мнению многих специалистов [1, 3, 4] , новые
информационные образовательные технологии на основе компьютерных
средств позволяют повысить эффективность занятий на 20-30 %.
Образовательная информационно-коммуникационная среда предоставляет
обучающемуся возможность осознанно сформулировать личностно значимые
цели при изучении курса конкретной дисциплины, выбирать индивидуальный
маршрут прохождения курса с учетом особенностей своего восприятия,
когнитивного стиля и психофизиологических характеристик, пользоваться
любыми доступными источниками информации, контролировать свое
продвижение по курсу изучаемой дисциплины; она реализует такие функции
преподавателя, как проектирование и создание гибких авторизуемых обучающих
курсов, изучение педагогически значимых характеристик всего контингента
студентов в целом и каждого обучающегося в отдельности на основе психологопедагогического и профильного тестирования.
Иностранный язык в российской высшей школе – это курс, всегда
изучавшийся на неязыковых специальностях в крайне неблагоприятных
условиях. Главным и определяющим преимуществом информационнокоммуникационных технологий является возможность создания учебной
языковой среды, приближающейся к реальной коммуникации. Вторым по
важности моментом в пользу применения информационно-коммуникационных
технологий при изучении иностранных языков в высшей школе можно считать
конструктивно обусловленный индивидуализированный характер обучения,
что особенно важно при наличии контингента студентов с самыми разными
начальными уровнями владения языком, разной степенью мотивации и
степенью сформированности учебных умений и навыков, различными
психофизиологическими особенностями.
Образовательная информационно-коммуникационная среда должна
помочь реализовать следующие виды деятельности обучающегося:
1. Обработка информации при общении – понимание, продуцирование
речи, перевод компьютеризованных мультимедийных коммуникационных
материалов, начиная с текста и кончая звуком и видео.
2. Коммуникационное
взаимодействие
–
базирующееся
на
компьютерных технологиях дистанционное общение с другими людьми в
учебной группе, а также дистанционная доставка мультимедийных
коммуникационных материалов.
3. Поддержка общения – предоставление справочных лексических,
терминологических и энциклопедических средств, грамматической и
фразеологической помощи в продуцировании высказывания, а также
осуществление посреднической роли (письменный и устный перевод) на базе
информационно-коммуникационных технологий.
4. Поддержка изучения языка – доступ к компьютеризированным
183
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
«специализированным» блокам или «глобальным» курсам для изучения языков.
Структура модели образовательной информационно-коммуникационной
среды обучения иностранным языкам может представлять собой следующий
набор модулей:
 модули поддержки многоязычного общения.
 модули поддержки изучения языков.
 модули анализа и диагностики.
 модули представления и обработки мультимедийных учебных
материалов.
Практическая реализация такой среды предполагает доступ к комплексу
аппаратных и программных средств обучения. Лингво-компьютерная
лаборатория обязательно должна включать мультимедийные системы и быть
подключена к сети Интернет. Данная лаборатория может служить для
практических занятий под руководством преподавателя или самостоятельной
работы студентов, а также центром исследований, направленных на изучение
личности каждого студента в ходе обучения, центром проектирования,
апробации и корректировки учебных материалов на основе анализа данных
средств протоколирования хода обучения.
Список литературы
1. Образование и XXI век: Информационные и коммуникационные
технологии. – М.: Наука, 2009. – 191 с.
2. Яковлев А.И. Информационно-коммуникационные технологии в
образовании.
3. Всемирный доклад ЮНЕСКО по коммуникации и информации 19992000 гг. – М.: 2006. – 168 с.
4. Открытое образование – объективная парадигма XXI века / Под общ.
ред. В.П. Тихонова. – М.: МЭСИ, 2008. – 288 с.
УДК 621.9.025:669.018.25
ВАСИЛЬЕВ И.В., КУЗНЕЦОВ В.А.
Башкирский государственный университет (г. Уфа)
ВЛИЯНИЕ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ НА ДЕФОРМАЦИЮ И
РАЗРУШЕНИЕ ТВЕРДОСПЛАВНОГО ЛЕЗВИЙНОГО ИНСТРУМЕНТА
Влияние температуры на процессы трения и изнашивания инструмента
при лезвийной обработке, а значит, и на надежность его работы наиболее
полно раскрыто в работах профессора А.Д. Макарова и его учеников и
последователей [1, 2]. Выявлен факт существования оптимальной температуры
резания, которая является некоей зоной, разделяющей принципиально
различные по природе износа зоны эксплуатации режущего инструмента. В
условиях промышленной эксплуатации инструмента попадание в ту или иную
184
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
температурную зону зависит от множества факторов, что естественно
сказывается на его работоспособности.
Машиностроительные производства всегда выдвигают требования
повышения
надежности
лезвийного
инструмента
и
повышению
производительности процесса резания, так как именно инструмент наиболее
часто оказывается лимитирующим звеном, резко понижающим эффективность
процесса.
Твердосплавный лезвийный инструмент чаще всего используют при
получистовых и чистовых режимах обработки, которые характеризуются
повышенными скоростями резания, соответствующими температурной зоне,
расположенной вправо от оптимальной температуры резания, то есть скорости
резания равны или превышают оптимальные. Это превышение диктуется
требованиями производительности, тактом автоматической линии или
габаритами обрабатываемой детали. В этом случае интенсивность
изнашивания однозначно зависит от температуры резания:
Jh= Aexp(-B/ Θ),
где Jh – интенсивность изнашивания;
Θ – температура резания, К;
А и В – константы.
При превалирующем износе по задней поверхности твердосплавного
инструмента решающее значение имеет температура на этой поверхности.
Чистовые и получистовые режимы обработки характерны таким
распределением тепловых потоков в зоне резания, когда задняя повер хность
инструмента постоянно «подогревается» тепловым потоком, проходящим из
зоны пластического течения обрабатываемого металла на передней
поверхности через режущий клин и заднюю поверхность в обрабатываемую
деталь и тело инструмента. В этом случае теплофизические свойства
обрабатываемого и инструментального материалов оказывают весьма
значительное влияние на уровень температур и на интенсивность изнашивания
инструмента. В частности, теплопроводность инструментального материала
влияет на степень нагрева задней поверхности, причем: снижение
теплопроводности понижает уровень температур и интенсивность
изнашивания. Этот несколько парадоксальный вывод получил подтверждение
в проведенных исследованиях.
Нелинейная
температурная
зависимость
коэффициента
теплопроводности инструментальных твердых сплавов потребовала
разработки специальных методов определения этого параметра при
температурах, соответствующих условиям эксплуатации твердосплавных
инструментов [3, 4]. Полученные значения были использованы для расчета
тепловых потоков и контактных температур по методике доктора технических
наук, профессора А.Н. Резникова [5]. Экспериментальные исследования
проводили при обработке коррозионностойкой стали аустенитного класса
I2X18H10T резцами, оснащенными твердосплавными пластинами различных
185
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
30
Температура, К
ВК8
ВК6-0М
20
ВК6М
Т5К10
Т15К6
10
Коэффициент
теплопроводности,
λ Вт/м×К
Интенсивность
износа Jh ×10-6
марок: ВК8, ВК6М, ВК6-0М, Т5К10 и Т15К6. Для каждой из выбранных марок
твердых сплавов проводили испытания износостойкости в широком диапазоне
скоростей резания до достижения заданного критерия затупления по задней
поверхности, рассчитывали величину интенсивности изнашивания Jh и после
статистической обработкина ЭВМ строили зависимости Jh = f(v), на которых
наносили значения коэффициентов теплопроводности твердых сплавов,
соответствующие рабочим температурам процесса.
Результаты экспериментов и расчетов представлены на рисунке. Как
видно, повышение коэффициента теплопроводности инструмента во всех
случаях приводит к росту температуры на задней поверхности, увеличению
интенсивности теплового потока, протекающего через заднюю поверхность в
обрабатываемую деталь и, как следствие этого, увеличению интенсивности
изнашивания инструмента.
0
60
80
100
120
140
160
60
80
100
120
140
160
60
80
100
120
140
160
70
60
50
40
30
20
1050
950
850
750
650
550
450
Скорость резания, Vм/мин
Рис. Влияние скорости резания на интенсивность изнашивания (А); на
коэффициент теплопроводности (Б) температуру задней поверхности
твердосплавных резцов при обработке стали 12Х18Н10Т
186
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Теоретическое объяснение выявленных закономерностей возможно на
базе основных положений теории термофлуктуационной прочности твердых
тел, развиваемой школой академика С.Н. Журкова. Изнашивание
твердосплавного инструмента является термоактивируемым процессом,
поэтому может быть представлено как микроразрушение поверхности
режущего инструмента путем развития и взрывоподобного разрушения
критических дилатонов – отрицательных флуктуаций плотности.
Существует критическая деформация дилатона Ed, при которой накачка
энергии становится необратимой и дилатон разрушается, образуя
зародышевую микротрещину.
Согласно [4], разрушающее напряжение, при котором отделяется
частица износа, составляет:
S 
ES  аS T  
 1 
ln 
 
3  0 
где σs – разрушающее напряжение, МПа;
Е – модуль упругости поверхности, МПа;
χ – коэффициент перегрузки;
as –коэффициент термического расширения поверхности;
ε – предельная деформация межатомных связей, при которой отделяется
частица износа;
Т – абсолютная температура, К;
τ – время до разрушения, с;
То – период тепловых атомных колебаний, с.
Влияние теплопроводности на поверхностную прочность материала
инструмента происходит двумя путями: через контактную температуру задней
поверхности инструмента и через коэффициент перегрузки χ, который может
быть интерпретирован как:
χ = А/а
где А – длина свободного пробега фононов, Å;
а – атомный размер, Å.
Согласно кинетической формуле Дебая:
1
3
  сsА
где λ – коэффициент теплопроводности, Вт/мК;
c – коэффициент теплоемкости, Дж/К;
s – скорость звука, м/с.
Таким образом, коэффициент перегрузки χ прямо пропорционален
коэффициенту теплопроводности λ, Поэтому его уменьшение приводит к
снижению износа задней поверхности лезвийного режущего инструмента.
Список литературы
1. Макаров А.Д. Оптимизация процессов резания / А.Д. Макаров. – М.:
Машиностроение, 1976. – С. 15-27.
2. Коленченко В.М. Оптимизация процессов резания жаро- и
187
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
особопрочных материалов: Межвуз. науч. сб. / В.М. Коленченко,
Ю.В. Никитин. – Уфа: УАИ, 1983. – С. 74-79.
3. Авт. свид. 976782 (СССР) МКИ3 G 01 N 25/18. Способ определения
коэффициента теплопроводности, инструментальных твердых сплавов / А.Д.
Макаров, И.И. Васильев, В.М. Кривошей. – Б.И. 1982, № 21.
4. Авт. свид.1326016 (СССР) МКИ4 G 01 N 25/18. Способ определения
коэффициента
теплопроводности
инструментальных
материалов
/
И.В.Васильев и др. – Б. И. 1985, № 22.
5. Резников А.Н. Теплофизика процессов механической обработки /
А.Н. Резников. – М.: Машиностроение, 1981. – 367 с.
6. Журков С.Н. Физика прочности и пластичности / С.Н. Журков – Л.:
Наука, 1986. – С. 5-11.
УДК 378.146.77.2:004.738.5
ВЫРУПАЕВА Т.И.
Уфимская государственная академия экономики и сервиса (г. Уфа)
ИНТЕРНЕТ-ТЕСТИРОВАНИЕ: ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ
Реформирование высшей школы, которое включает в себя переход на
двухуровневую систему подготовки специалистов, модульное обучение,
зачетные единицы, компетентностные стандарты, предполагает также
внедрение новых технологий оценки качества знаний студентов. Сегодня
предлагается использовать тесты, ориентироваться на федеральный интернетэкзамен. Компьютерное тестирование рекомендуют использовать практически
на всех этапах образовательного процесса: в качестве текущего,
промежуточного и итогового контроля знаний.
В научной монографической литературе и периодической печати
педагогической
общественностью
широко
обсуждаются
вопросы
необходимости модернизации образовательной системы в связи с Болонским
процессом, анализируются инновационные формы и методы обучения. В то же
время почти не затрагиваются проблемы целесообразности использования
тестов, их качество и адекватность как средства проверки знаний. Между тем
именно в этой области инновационных технологий, внедряемых в
образовательное пространство современного вуза, скрыто множество проблем.
Признавая целесообразность многих новшеств в анализе качества
образования, не считаем тестирование «альфой» и «омегой» для определения
уровня подготовки студентов, если не хотим их видеть только как
«мыслящую» машину.
Не секрет, что сегодня у студентов существует прагматический подход к
образованию, они более нацелены на получение узкоспециализированных
знаний, которые пригодятся в будущей профессии. Многие из них считают,
что учеба должна быть легкой, с элементами развлечений, не рассматривают
188
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ее как труд. Возможно, поэтому сокращается число студентов, способных
усваивать фундаментальные знания, хотя современная социокультурная
реальность для успешного вхождения на рынок труда требует умения
переучиваться, свободно ориентироваться в потоках информации, находить
оптимальные пути решения в проблемных и кризисных ситуациях.
В инновационной деятельности, на которую делается акцент в дальнем
развитии общества, как правило, нет заранее известных решений. Степень
неопределенности условий существования социума и индивида возрастает.
Следовательно, будущий специалист должен формировать необходимые
исследовательские и коммуникационные компетенции, которые позволят ему
уйти от шаблонных решений, работать в команде, формулировать и
аргументировать свою точку зрения, вести диалог, занимать активную
жизненную позицию.
Полагаем, что блок гуманитарных наук, таких как философия,
социология, история, культурология, направлен именно на получение этих
знаний, умений и навыков. К сожалению, проверить их с помощью тестов не
представляется возможным. Прежде всего следует сказать, что интернет-тесты
не отражают всего многообразия знаний, полученных в рамках перечисленных
дисциплин. Тесты требуют однозначного ответа там, где его в принципе быть
не может. Это касается, например, вопросов о смысле жизни, этических
категорий «счастье», «долг» и т.д.
Другая сторона проблемы заключается в том, что объем знаний,
необходимых для решения интернет-тестов федерального уровня и количество
часов, отводимых учебным планом на гуманитарные дисциплины,
существенного расходятся. Так, на «постижение»
социологии для
большинства специальностей дается, в лучшем случае, 18 лекционных часов и
18 практических часов. При такой часовой сетке излагаются только основные
проблемы, в то время как тесты требуют глубокого знания истории
социологии, ее становления и развития, ведущих западных и отечественных
представителей.
Необходимо также отметить, что в современной высшей школе
допускаются и получили распределение авторские курсы. В них отражаются
научные интересы и точка зрения данного педагога, которые могут не
совпадать, отличаться от мировоззрения составителей теста. Естественно, что
данный факт существенного влияет на качество знаний, показанных
студентами во время интернет-тестирования.
Конечно, модернизация образования требует перестройки форм и
методов учебного процесса, в том числе технологий контроля знаний
студентов. Очевидно, что зачёты и экзамены могут проводиться в разных
видах: тестовые, интерактивные, письменные и устные, деловые игры, ролевая
защита контрольных и курсовых проектов и т.д. Главная задача – не свести
этот контроль к примитивному ответу «да» или «нет» на вопросы, требующие
размышления, речевой культуры, анализа и системного подхода.
189
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Список литературы
1. Тарануха С.Н., Пижурина Н.Ф. Институты повышения качества
образования в вузе // В обр. – 2009. – № 11. – С. 120-125.
2. Добрынина В.И., Кухтевич Т.Н. О совершении учебных программ
социально-гуманитраного цикла в контексте современности // В обр. – 2010. –
№ 8,9. – С. 37-40.
УДК 004.9:332.871
ГАВРИЛЕНКО И.Г.
Уфимская государственная академия экономики и сервиса (г. Уфа)
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ КАК ИНСТРУМЕНТ ПОВЫШЕНИЯ
ЭФФЕКТИВНОСТИ УПРАВЛЕНИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ ЖИЛИЩНОКОММУНАЛЬНОГО КОМПЛЕКСА
Отрасль ЖКХ, являясь одной из самых социально-значимых отраслей
российской экономики, находится в состоянии скорее острого кризиса, чем
успешного реформирования.
С середины 2008 г. решение актуальных проблем развития российского
ЖКХ резко осложнилось в связи с экономическим кризисом, возникшим в
странах Запада и перекинувшимся затем на экономику России. Последствия
кризиса для ЖКХ концентрируются в трех направлениях: 1) значительно
увеличились ставки по действующим кредитам для ЖКХ. Ужесточились также
требования к залогам по кредитам, например, вдвое увеличились дисконты
при оценке залоговой стоимости имущества; 2) предприятия ЖКХ ощущают
финансовый пресс также и со стороны выручки: по данным Росстата,
квартплата и коммунальные платежи за январь-февраль 2009 года выросли в
среднем по стране на 20 процентов, тогда как реальные доходы населения
только за январь 2009 г. уменьшились по сравнению с тем, что было год назад,
почти на 7 процентов. По некоторым данным, долги потребителей услуг ЖКХ
к 1 октября 2009 года составили 333 млрд руб.; 3) безответственность многих
бизнес-струтур в ЖКХ: капитализировав, например, канализационные или
тепловые сети, многие бизнесмены набрали кредиты на модернизацию
хозяйства, не проводя ее. В кризисный период расплачиваться по долгам стало
нечем, что нанесло ущерб финансовому положению ЖКХ. Уже сейчас можно
утверждать, что далеко не все управляющие и специализированные компании
сохранятся в прежнем виде после кризиса [1].
Для того чтобы преодолеть кризис отрасли, дальнейшее развитие
жилищно-коммунального комплекса должно осуществляться с применением
новых методов и механизмов управления, в том числе и на основе
повсеместного использования информационных и телекоммуникационных
технологий (ИКТ).
Проектирование информационных и телекоммуникационных технологий
190
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
в ЖКХ следует рассматривать как комплекс работ, решающих задачи
разработки инфраструктуры обработки данных с учетом соотношения долей
корпоративной части системы с глобализацией передачи и обработки данных.
Реализация принципов корпоративности требует решения задач по
обеспечению узлов обработки данных в целях своевременности и
конфиденциальности получения результатов об оказании жилищнокоммунальных услуг [2]. Решение задач ИКТ в жилищно-коммунальном
комплексе городов определяется необходимостью:
- осуществления и описания множества параметров состояния объектов
жилищного фонда, получаемых в результате осмотров и обрабатываемых по
принятым алгоритмам;
- обработки
информации,
поступающей
от
жильцов
в
неформализованном виде;
- автоматизированной подготовки производственных заданий на
выполнение плановых и аварийных работ;
- учета исполнения работ по субъективным оценкам качества,
передаваемыми жильицами в произвольной форме;
- автоматического учета фактического поступления теплоресурсов и
воды потребителям;
- анализа аварийных ситуаций, связанных с поставкой энергоресурсов и
принятием оперативных мер по их ликвидации.
С 2007 года в рамках ФЦП «Электронная Россия» планировался запуск
проекта по созданию типового решения управления ЖКХ, однако кризис внес
«свои» коррективы в реализацию программы. Это решение должно было
обеспечить информационно-аналитическую поддержку принятия решений в
сфере жилищно-коммунального хозяйства, в том числе по вопросам
мониторинга состояния отрасли, финансового учета и планирования ресурсов.
Его составными частями являются программное обеспечение, методические
рекомендации по внедрению, а также блок, связанный со стандартами и
регламентами информационного взаимодействия и форматами предоставления
данных. Кроме того, в рамках программы планировалось разработать пакет
модельных региональных нормативно-правовых актов, которые необходимо
принять на территории субъекта для того, чтобы система начала работать. С
2008 года производится доработка и апробация концепции типового решения
в трех пилотных регионах – Томской и Астраханской областях, а также
Республике Татарстан [3].
В Татарстане была построена первая очередь информационной системы
управления ЖКХ еще в 2004 году. Сегодня в нее интегрированы
информационно-аналитическая
подсистема,
хранилище
данных,
информационная система учета претензий граждан, подсистемы планирования
и вывоза твердых бытовых отходов, контроля целевого использования
бюджетных средств и капитальных ремонтов и т.п. Также реализована
подсистема сбора первичной информации, которая затем используется на
региональном и федеральном уровнях. Система позволяет проводить
191
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
«моделирование развития отрасли ЖКХ» с учетом миграции населения и
демографической ситуации и сценарное моделирование влияния тарифной
политики в сфере ЖКХ на социально-экономическое положение в регионе.
Что касается конечных потребителей услуг ЖКХ, внедрение системы
повысило достоверность информации, ее открытость для населения. Вся
необходимая информация выводится на портал, а сводные данные
присутствуют также и на портале правительства Республики Татарстан. На
наш взгляд, руководителям аппарата управления ЖКХ Республики
Башкортостан следует более подробно изучить опыт соседнего региона.
В Мининформсвязи РФ считают, что при внедрении ИКТ в сферу ЖКХ
особое внимание стоит уделить вопросам стандартизации [3]. В настоящее
время не разработан проект технического регламента использования
информационно-коммуникационных технологий в сфере ЖКХ. Данный
технический регламент должен регулировать вопросы учета электрической и
тепловой энергии, газа, твердого топлива, горячей и холодной воды. Его
принятие должно обеспечить совместимость автоматизированных систем
учета ресурсов в сфере ЖКХ. Кроме того внедрение этого технического
регламента придаст импульс развитию отечественного производства
технологического оборудования и разработки программного обеспечения для
учета энергоресурсов.
В рамках приоритетного национального проекта «Доступное и
комфортное жилье» специалисты предлагают «установить де-факто стандарт
использования информационных технологий». Одним из мероприятий,
способствующих внедрению данного стандарта, может стать, например,
подведение к участкам под застройку каналов для обеспечения доступа в
Интернет, подключение к сети цифрового телевещания, а также внедрение
автоматизированных систем учета услуг ЖКХ как при строительстве нового
жилья, так и при модернизации коммунальной инфраструктуры [5].
Работа по реализации этих планов в некоторых регионах фактически уже
началась. Так, например, в Москве запущена программа по созданию
инфраструктуры автоматизированного учета потребления ресурсов, в течение
предыдущих двух лет в каждом столичном доме были установлены
внутридомовые приборы учета, и сейчас ведутся работы по оборудованию
счетчиками квартир. В настоящее время приборы учета горячей и холодной
воды устанавливаются во всех квартирах в новостройках. Что касается
остального жилья, то бесплатная установка предлагается жителям
муниципальных квартир, пенсионерам и социально-незащищенным людям. По
расчетам столичного правительства, программа по установке приборов учета и
по созданию инфраструктуры сбора данных должна окупиться в течение
полутора-двух лет, в первую очередь, за счет уменьшения городских дотаций
на оплату коммунальных услуг [3].
Примечательно, что программа автоматизации сферы ЖКХ в столице
решается в комплексе с другими городскими программами, что в масштабах
региона позволяет экономить значительные средства. Например, в Москве
192
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
информационная система мониторинга ЖКХ интегрирована с городской
системой общественной безопасности. В частности в столице развернута
единая сеть районных инженерно-технических центров, куда по одним и тем
же каналам будет стекаться информация с видеокамер наблюдения (которых в
городе уже около 90 тысяч) и приборов мониторинга систем ЖКХ [5].
Реализация проекта стала возможной благодаря применению в обеих системах
на уровне концентрации информации единых технологических и
инфраструктурных решений. Предполагается, что в каждом здании будет
установлен промышленный концентратор информации, который будет
обслуживать подсистемы ЖКХ и обеспечения безопасности. В его задачи
входит сбор информации с видеокамер системы видеонаблюдения и приборов
учета и мониторинга системы ЖКХ, ее обработка и передача в инженерно технический центр. Система позволяет, например, отслеживать время приезда
машин по уборке мусора, также на ее базе можно организовать передачу в
ИТЦ показаний датчиков потребления ресурсов, температуры, состояния
инфраструктуры ЖКХ и т.п.
Эффективно управлять деятельностью жилищно-коммунального
комплекса
невозможно
без
использования
информационнокоммуникационных технологий. Однако для успешного внедрения новых
технологий в сферу ЖКХ необходим прежде всего системный подход. Важно
обеспечить координацию действий как федеральных, так и муниципальных
органов власти. При этом, несмотря на то, что реформа ЖКХ движется, в
основном, за счет бюджетных инвестиций, необходимо сформировать
благоприятные стимулирующие условия для участия бизнеса в данном
процессе. При обсуждении информатизации ЖКХ специалисты уже не первый
год говорят больше о проблемах отрасли, нежели о проблемах ИКТ [4].
Игроки рынка имеют готовые решения, умеют их внедрять и хотят работать,
но количество нерешенных проблем в сфере жилищно-коммунального
хозяйства велико. Из-за этого поневоле практически все присутствующие ИТспециалисты вынуждены становиться знатоками законодательных нюансов в
каждой из областей России, где им приходится работать. По общему мнению,
пока государство не предпримет решительных шагов к окончанию
вялотекущего реформирования отрасли, автоматизация российского ЖКХ так
и останется лоскутной и не решающей основных проблем.
Список литературы
1. Божухин В.Б. Региональные аспекты управления, экономики и права
Северо-западного федерального округа России. Выпуск 1(13): Межвузовский
сборник научных трудов. – СПб.: ВАТТ, 2009.
2. Фатиев М.М. Инновационное развитие жилищно-коммунального
хозяйства города: монография / М.М. Фатиев. – М.: Палеотип, 2006. – 144 с.
3. http://cnews.ru/reviews/index.shtml?2008/01/15/283201_2.
4. http://cnews.ru/reviews/index.shtml?2008/12/12/331502_2
5. http://www.rg.ru/sujet/3508.html
193
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
УДК 659.4
ГАЛИМУЛЛИНА Н.М.
Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева
(г. Казань)
СВЯЗИ С ОБЩЕСТВЕННОСТЬЮ В СФЕРЕ СЕРВИСА
Современная экономика характеризуется ярко выраженной тенденцией
развития сферы услуг. В особенности это касается сектора сервиса, к которому
относятся индивидуально-направленные услуги. Для продвижения сферы
сервиса клиентам используются различные маркетинговые коммуникации,
одно из центральных положений в которых занимают связи с
общественностью. PR-специалисту необходимо знать основные черты услуг
сферы сервиса:
1) Неосязаемость или нематериальный характер. Это означает, что
услугу невозможно продемонстрировать, увидеть, попробовать или изучить до
получения. Покупателю трудно разобраться и оценить, что продается. Он
вынужден верить продавцу «на слово». Продавец может лишь описать
преимущества, которые получит покупатель после предоставления услуги, а
сами услуги можно оценить только лишь после их выполнения. Неосязаемый
характер услуг затрудняет процесс ценообразования и продвижения услуг на
рынок [1]. Такая особенность продукта определяет и специфику его
продвижения, в частности в таких средствах связей с общественностью как
буклеты, брошюры, листовки. Именно это обуславливает необходимость
использования кино- и фотоматериалов, картин, красочной изопродукции при
продвижении услуги.
2) Неразрывность производства и потребления. На впечатление, которое
останется у человека после потребления услуги, влияет множество факторов,
даже такие, как поведение визажиста, официанта, горничной, представителя
встречающей стороны. Реклама и связи с общественностью в определенных
видах могут стать спутником услуги не только до, но и во время, и после ее
оказания, что накладывает на них особую ответственность и придает
своеобразные черты, несвойственные им при продвижении других товаров и
услуг. Например, салоны часто размещают информацию о наличии
сертификатов, дипломов парикмахеров, косметологов непосредственно на
рабочей площадке, то есть воздействие, убеждающая коммуникация
продолжается в процессе получения услуги.
3) Непостоянство или изменчивость качества, которые являются
следствием неразрывности производства и потребления.
4) Неспособность услуг к хранению. Важная отличительная черта услуг
– это их сиюминутность. Услуги не могут быть сохранены для дальнейшей
продажи. Непроданные авиабилеты на рейс пропадут. Неспособность услуг к
хранению требует разработки стратегии, обеспечивающей согласование
спроса и предложения на услуги: устанавливая дифференцированные цены,
194
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
скидки, используя другие стимулы, можно сместить часть спроса с пикового
периода на период затишья; увеличение скорости обслуживания, в том числе
за счет автоматизации, позволяет работать с большим числом клиентов;
введение в периоды пикового спроса, в качестве альтернативы,
дополнительных услуг, которые помогут хотя бы облегчить время ожидания
основной услуги [2].
5) Вариативность или нестандартизированность проявляется в том, что
каждая услуга строго индивидуальна и обладает своими уникальными
чертами, что делает невозможным установление каких-либо шаблонных
стандартов предоставления услуг, помимо конечной удовлетворённости
клиента результатом.
6) Такое свойство услуги как невозможность стать ее собственником,
К. Лавлокк и Э. Гаммессон даже предлагают положить в основу определения
услуги: «Услуга представляет собой некую форму аренды или права
доступа...». Действительно, в некоторых случаях нельзя передать кому-либо
право на получение услуги (именные билеты, брони, абонементы).
7) Также нет возможности изменить результат оказания услуги путем
возвращения процесса в исходное состояние. В этом проявляется такое
качество услуги как необратимость. Таким образом, потребитель сталкивается
с определённым риском при получении услуг. При этом, если материальная
составляющая покупки (деньги) еще может быть возвращена в качестве
компенсации за плохо (некорректно) оказанную услугу, то возместить
потраченное клиентом время, а тем более восстановить испорченный имидж
предприятия уже невозможно.
Клиент, собирающийся воспользоваться услугами предприятия сферы
сервиса, испытывает некоторую тревогу, поскольку не может знать заранее
качество товара. Однако существуют способы преодоления боязни риска у
клиентов. Один из них – предоставить им шанс увидеть возможности
организации.
Это
так
называемые
ознакомительные
экскурсии,
иллюстративный материал, так называемая трансляция «до» и «после». Второй
вариант решения проблемы – предоставление информации от источников,
заслуживающих доверия потенциальных клиентов. Профессиональная работа
по PR начинается с надежной информации. Надежным коммуникатором для
потенциального потребителя услуг может стать такой же клиент (важно
совпадение по психографическим, демографическим характеристикам), уже
имеющий опыт потребления услуги. Как потребители, мы можем не поверить
вашим роликам или другим видам рекламы, которые вы практикуете, но мы
поверим тому, что говорят о ваших товарах и услугах другие люди. По
результатам последнего глобального потребительского онлайн-исследования
Nielsen, 90 % из опрошенных – 25 тысяч интернет-пользователей верят
рекомендациям своих знакомых, и не менее 70 % говорят, что доверяют
отзывам анонимных потребителей, размещенным в Интернете. Рекомендации,
полученные по «сарафанному радио», имеют реальную силу, а при попадании
в Интернет эта сила растет в геометрической прогрессии. Согласно недавнему
195
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
исследованию, 85 % пользователей интернет-магазинов считают контент,
созданный реальными потребителями, в особенности рейтинги, мнения и
отзывы, решающим фактором при выборе нового товара либо услуги. Говоря о
сфере сервиса, целесообразно говорить о таких инструментах связей с
общественностью как блоги и социальные сети в Интернет.
Блог (англ. blog, от web log, виртуальный «сетевой журнал или дневник
событий») – это вебсайт, основное содержимое которого – регулярно
добавляемые записи, изображения или мультимедиа. По авторскому составу
блоги могут быть личными, групповыми (корпоративные, клубные) или
общественными (открытыми). По содержанию – тематическими или общими.
Так же блоги могут быть объединены в сети блогов по тематическим
признакам или по другим критериям. Отличия блога от традиционного
дневника обусловливаются средой, то есть его «сетевостью» – виртуальность:
блоги могут быть публичны или хотя бы доступны определенному множеству
пользователей Сети, так и закрыты (для личного пользования). Для блогов
характерна возможность ознакомления с материалом из любой точки мира
одновременно многими пользователями киберпространства и добавление
отзывов к записям непосредственно в электронной среде; публичность. Эта
возможность позволяет использовать блоги в качестве среды сетевого
общения, имеющей ряд преимуществ перед электронной почтой, новостными
группами, веб-форумами и чатами [3].
Важным фактором, повлиявшим на популярность блогов, является
возможность естественного общения и взаимодействия с читателем. С
помощью комментариев можно поддерживать контакт с посетителями вашего
сайта. Таким образом, блогеры могут стать своего рода «рекламными
агентами» той или иной организации, их мнение будет более достоверно.
Социальная виртуальная сеть – виртуальное сообщество Интернетпользователей. Социальные сети обладают огромным потенциалом в качестве
канала для распространения различной информации, в том числе рекламного
характера и материалов по связям с общественностью.
Если говорить о возможностях социальных сетей как информационного
канала в связях с общественностью, то они только начинают использоваться
заинтересованными организациями (компаниями, продвигающими свою
продукцию и услуги) и лицами. Это выражается в создании
специализированных групп, сформированных на основе какой-либо идеи,
организаторы данной группы стремятся вовлечь в нее большее количество
людей (пользователей), таким образом, привлекая внимание к объекту группы
и осуществляя деятельность по связям с общественностью.
Рассмотрим основные проблемы и ситуации, которые можно решать и
трансформировать с помощью участия агента компании в социальной сети.
Данные процессы влияют и на развитие связей с общественностью [4].
1. Выявление отношения к предполагаемому товару/услуге: с помощью
метода наблюдения: чтения заметок участников, материалов минифорумов;
опросов от лица фирмы.
196
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2. Работа с претензиями потребителей. Данный вид коммуникации
лучше всего осуществлять с использованием собственной минисети, чтобы
информация о проблемных ситуациях накапливалась и создавала некую базу
знаний для потребителей. Большим преимуществом социальных сетей
является возможность связаться с автором конкретного вопроса/претензии.
3. Наиболее важное для сферы сервиса направление – Создание
«коммьюнити». Как правило, «клуб пользователей» составляют социально
активные потребители, регулярно использующие конкретный товар/услугу.
Необходимо обеспечивать свежей достоверной информацией участников этой
минисети, предоставлять им дополнительные скидки, устраивать совместные
мероприятия, выдавать клубные карты и т.д.
4. Информирование о новой продукции. Может осуществляться не
только в собственной минисети, но и в сходных по тематике. Возможный
недостаток – запрет на размещение гиперссылок в сообщениях.
5. Негативное отношение потребителя к фирме/продукту. Необходимо
тщательное выявление причин отрицательного отношения к продвигаемому
объекту, разработка стратегии изменения отношения потребителей к нему.
Если говорить о сфере сервиса в целом, то можно сделать вывод, что
участие в виртуальных социальных сетях, несмотря на то, что является
сравнительно новым средством связей с общественностью, может принести
как увеличение числа продаж за счет большей информированности
существующих и потенциальных потребителей о фирме, товаре и его
характеристиках, так и изменение в лучшую сторону мнения контактных
аудиторий о фирме/продукте/услуге.
В целом, услуги сферы сервиса, которые в отличие от традиционных
товаров не имеют постоянного качества, вкуса и полезности, нуждаются в
комбинированном использовании всех элементов интегрированных
маркетинговых коммуникаций при их продвижении.
Список литературы
1. Нориганова О.А. Методология оценки туристской услуги как
рыночной
категории
//
http://www.nbuv.gov.ua/Articles/kultnar/knp200236/knp36_9.doc
2. Басовский Л.Е. Маркетинг: Курс лекций / Л.Е. Басовский. – М.:
Инфра-М., 2006. – С. 210.
3. Что такое блог// http://ru.wikipedia.org/wiki/Блог.
4. Гуров Ф.Г. Продвижение бизнеса в Интернет. Все о PR и рекламе в
Сети / Ф.Г. Гуров. – М.: Вершина, 2009. – С. 152.
197
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
УДК 004.414.32:502
ГИМАТДИНОВА А.А.
Уфимская государственная академия экономики и сервиса (г. Уфа)
МЕТОД МАКЕТИРОВАНИЯ КАК ПРИНЦИП ТВОРЧЕСКОГО
ОСМЫСЛЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
С постоянным развитием и совершенствованием компьютерных
технологий становится закономерным вопрос: «Не перейдет ли весь наш мир и
все, что нас окружает, все, что дано нам в ощущениях, восприятии, как нечто
видимое, осязаемое – в мир иллюзорный, виртуальный, «компьютерный»?
Трехмерные технологии настолько активны, что можно предположить
возможность подмены предметного мира его виртуальной моделью.
Виртуальный мир, создаваемый сегодня общеизвестными и
общедоступными компьютерными программами: 3D графика и анимации дают
практически реалистическое представление о среде и предметах заполняющих
эту среду, создавая впечатление того, что мир заполнен реальными вещами,
которые можно использовать в кинематографии или мультипликации,
воплощая любую идею в «виртуальной» среде. Тогда как же с нашим миром,
где среда наполнена реальными предметами? Ведь человек остается
существом биологическим, и его основы накрепко связанны с материальным
миром. Он развивается, обменивается опытом, стремится осваивать новые
знания, и все это возможно только во взаимодействии с окружающей средой.
В свою очередь, среда совершенствуется, принимая новые формы, только под
воздействием человека.
Каждый из нас может сам найти, повторить готовые объекты,
воспользовавшись доступными источниками – Интернет, печатная продукция
(журналы, книги). Существуют культурные центры со специализированными,
демонстрационными залами и фестивалями, где можно найти необходимый
материал. Подобрав вариант, можно воспользоваться подробным или кратким
описанием, где указываются использованные материалы и приблизительные
затраты на них. Иногда бывает так, что выполнив все рекомендации, не
получаешь желаемого итога. Поэтому лучше воспользоваться опытом
специалистов, которые могут проконсультировать вас.
Для учащихся источники такого рода также необходимы для развития и
усовершенствования знаний или навыков. При изучении опыта других,
включая исторический и современный, появляется возможность продвинуться
вперед – в новые тенденции.
Имеются технологии, позволяющие виртуально воспроизвести некую
картинку, но почувствовать сам объем, качество формы, с помощью которой
была создана эта среда, через компьютер невозможно. Макет предоставляет
возможность ощутить все свойства формы, пусть даже в уменьшенном
масштабе. При этом создавая ту или иную среду, можно добиться целостного
образа. Целостность образа какой-либо среды, по существу является самой
198
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
основной целью, итогом всех усилий при создании идеи. Зачем воплощать
реальную среду, затрачивая много времени и денег, получая из ожидаемого
виртуального восприятия результат недостаточно совершенный. Макет, по
затратам материальным, а не временным, не станет слишком дорогостоящим, в
нем остается возможность корректировки, «работы над ошибками»,
направленная, например, на уточнение размеров, замены материалов или
корректировки структуры композиции, в зависимости от заложенной идеи.
Чувство воплощенной идеи, пусть это было задумано как простая учебная работа
(студенческий макет), тем не менее, дает реальный ожидаемый результат.
В макете можно заложить те материалы, которые в дальнейшем могут
быть использованы при переходе к созданию формы. Если не подойдет
материал, текстура, цвет, то есть возможность внести изменения. В
компьютере можно создать, но не настолько широко внести изменения,
поскольку компьютер имеет определенные параметры, которые заложены в
программе, этим ограничивается его диапазон. Макет в этом смысле более
универсален, он объект трансформируемый. Можно использовать материалы
высокотехнологичные или классические макетные. Интересные работы
получаются с использованием готовых форм. В качестве рабочего макета
годится все, чтобы наглядно и быстро зафиксировать идею. Таким образом,
преимуществом макета является опыт: работы с материалами, вариативность с
материалами, с объемно-пространственными формами, связанной с его
поиском, точностью масштаба, структуры композиции и единство идеи, затем
уточнение и конкретизация общего замысла. Макетирование – ведущая форма
проектного поиска [2].
Среда, создаваемая с помощью компьютера, вполне возможно очень
пригодится в процессе поиска различных элементов или компонентов
конкретной макетной работы. Самая впечатляющая возможность
компьютерной графики – это возможность вариативной работы. Например,
при подборе цвета дизайнер избавлен от необходимости делать множество
эскизов для поиска цветовой гаммы. Он может воспользоваться готовыми
вариантами, компьютерных программ, легко пробуя и воплощая идеи в
зависимости от настроения.
Всегда проще работать на плоскости, вне зависимости от того это эскиз
на листе или экран монитора, разница лишь в количестве времени и качестве
результата. Так как самой сложной работой по-прежнему остается создание
объема и организация пространства с помощью объема. В изучении
пространственных видах художественной деятельности эта проблема будет
всегда актуальной.
Список литературы
1. Божко Ю.Г. Основы архитектурной композиции и проектирования /
Ю.Г. Божко, Г.И. Иванова, Н.А. Киреева и др. – К.: Вища школа, 1976.
2. Кудряшев К.В. Архитектурная графика: Учеб. пособ. / К.В. Кудряшев.
– М.: Архитектура-С, 2006. – 312 с.
199
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
УДК 542.97:542.91.821.4
ДАВЫДОВ А.И., МУХАМАДИЕВ А.А., УРАКСЕЕВ М.А.
Уфимская государственная академия экономики и сервиса (г. Уфа)
ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ АКУСТООПТИЧЕСКИХ
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ В ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ ЛИНИЯХ СВЯЗИ
Без всякого преувеличения можно сказать, что на сегодняшний день
наиболее важной для развития интеллектуальных волоконно-оптических сетей
технологией являются волоконно-оптические коммутаторы.
Коммутаторы волоконно-оптических линий связи размещаются в местах
стыка волоконно-оптических кабелей между собой. Благодаря им, соединения
можно настраивать «на лету», перенаправляя сигналы из одного порта в другой.
Хотя волоконно-оптические коммутаторы являются новым видом
устройств, сами по себе коммутаторы используются уже в течение многих лет.
Основные схемы построения коммутационных систем мало изменились,
однако, что является новым, так это материалы и компоненты, используемые
при создании коммутационных систем.
Вопросы использования коммутаторов в процессе транспортировки
сигналов привлекают огромное внимание специалистов, занимающихся
проектированием оптических сетей.
Предназначенные для этой цели коммутаторы в целом можно разделить
на две группы:
 оптические;
 электрооптические.
Оптические коммутаторы (all-optical switches), которые называют также
прозрачными, световыми (photonic) или ООО – (optical-optical-optical)
коммутаторами, и электрооптические коммутаторы, называемые также
непрозрачными или ОЕО - (optical-electrical-optical) коммутаторами.
Оптические коммутаторы принимают оптический сигнал на входе,
осуществляют его коммутацию, и направляют через свой выход далее.
Электрооптические коммутаторы принимают оптические сигналы на входе,
преобразуют их в электрические сигналы, выполняют некоторую
вычислительную работу (это может быть поиск адресов в базе данных
маршрутизации, если этот процесс включен в функции коммутации, или же
выполнение дополнительных функций иного рода), после чего ретранслируют
оптические сигналы на выходе. В случае ООО из одного порта в другой
перемещается, как правило, вся полоса пропускания волоконно-оптического
кабеля [1].
На сегодняшний день известны следующие основные типы волоконнооптических коммутаторов:
 MEMS-коммутаторы;
 оптомеханические коммутаторы;
 электрооптические коммутаторы;
200
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
 электроголографические коммутаторы;
 акустооптические коммутаторы.
Рассмотрим принцип действия каждого типа коммутатора.
При использовании технологии MEMS на одной подложке размещаются
сотни миниатюрных зеркал, которые могут переориентироваться в течение
нескольких миллисекунд. Оптические сигналы, ударяющиеся в эти зеркала,
отражаются от них и направляются в соответствующий выходной порт.
MEMS-коммутаторы выпускаются в двух-, трех- и четырехплоскостном
вариантах исполнения. В двухплоскостных MEMS-коммутаторах зеркала
могут резко подниматься и опускаться (Рисунок 1). В трехплоскостных
коммутаторах свет может направляться в трех различных направлениях, а в
четырехплоскостных свет может коммутироваться между портами,
расположенными со всех четырех сторон.
Рис. 1. Конфигурации MEMS
Основным недостатком данной технологии коммутации является
проблема долгосрочной надежности. Никогда нельзя быть уверенным в том,
как долго выдержат отдельные зеркала до того, как наступит их износ и они
потеряют способность к точному позиционированию.
Много хлопот доставляет также потеря мощности сигналов. Для MEMS
характерны потери величиной в несколько децибел при прохождении сигнала
через коммутатор.
В одном из подходов, напоминающим технологию MEMS, для
переадресации сигналов из одного порта в другой используется подвижный
отрезок волоконно-оптического кабеля. Для фокусировки сигнала на каком-то
определенном выходном порте в коммутаторах этого типа, называемых
оптомеханическими коммутаторами, применяется механический ползунок,
который перемещает отрезок волоконно-оптического кабеля или иного
аналогичного компонента. Зафиксировав этот компонент в нужном
положении, можно направлять свет из входных портов в выходные (рис. 2).
Несмотря на простоту самой идеи, ее использование для создания
оптомеханических коммутаторов предъявляет высокие требования к
201
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
производственному процессу. Передвижение коммутирующих компонентов
должно контролироваться с высокой точностью. Даже незначительные
отклонения сигнала от нужного направления могут привести к нарушениям
нормального режима работы.
Рис. 2. Оптомеханический коммутатор
Применение электрооптического эффекта позволило поставщикам
компонентов создать быстродействующие, хотя и допускающие лишь
небольшое количество портов, коммутаторы. Суть электрооптического
эффекта состоит в том, что при изменении напряженности приложенного
электрического поля показатель преломления (RI) некоторых материалов
также изменяется, причем эти изменения воздействуют на скорость
распространения света почти немедленно. Поскольку скорость света в
веществе равна скорости света в вакууме, деленной на RI, увеличение RI
приводит к уменьшению скорости света, а уменьшение RI – к увеличению.
Электрооптические коммутаторы состоят из двух соединителей,
имеющих активные участки, расположенные в середине одного или обоих
соединений (рис. 3). Прикладывая к одному из участков электрическое поле,
фазу света можно изменить на 180º и направить его в другой порт. Прилагая к
обоим участкам поля сравнимой величины, можно перемещать сигналы из
одного порта в другой. Огромным преимуществом использования
электрооптического эффекта является достигаемая при этом высокая скорость
коммутации. Электрооптическая технология эффективна в случае коммутаторов с конфигурацией портов 22, но создание коммутаторов большей
размерности сопряжено с определенными трудностями.
Рис. 3. Электрооптический коммутатор
В электроголографических коммутаторах для этих целей используются
голографические изображения решетки Брэгга, которые создаются в
специальных кристаллах, называемых KLTN (potassium lithium tantalate niobate
– танталат-ниобат лития-калия). Эти кристаллы образуют ряды и столбцы, где
ряды представляют отдельные оптические волокна, а столбцы – волновые
202
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
каналы. Каждый кристалл управляется электрическим полем. Обычно свет
беспрепятственно проходит через все кристаллы, но когда прикладывается
напряжение и активизируется голограмма, входящий световой сигнал
отклоняется в определенный выходной порт. Здесь отсутствуют подвижные
части, поэтому такие коммутаторы должны быть довольно надежными.
Звук также может быть положен в основу оптической коммутации,
причем некоторые из полученных на этом пути результатов оказываются
довольно впечатляющими. В акустооптических коммутаторах используется
технология, которая применяется в современных кинопроекционных
установках. Суть идеи заключается в том, чтобы использовать акустические
волны для создания в твердом теле областей с повышенной и пониженной
плотностью. Образующиеся неоднородности плотности могут отклонять
проходящие световые пучки под различными углами. Изменяя акустические
узоры, можно перемещать оптические сигналы между портами [2].
Перспективы развития данного направления связаны с разработкой и
использованием «всеоптических» коммутаторов с непосредственной
коммутацией оптического сигнала без преобразования в электрический и
обратно в оптический. Создание такого коммутатора позволит сохранить
большую пропускную способность оптического канала передачи информации
при его коммутации. Эта технология обеспечивает поразительно быструю
коммутацию (интервал времени переключения между портами от 500
наносекунд до 10 микросекунд), а поскольку движущиеся детали отсутствуют,
ее надежность обещает быть очень высокой [3].
В данной работе проведен анализ основных типов оптоволоконных
коммутаторов, в результате которого установлено, что наилучшими
характеристиками, а следовательно, наиболее перспективными, являются
акустооптические коммутаторы волоконно-оптических линий связи.
Рис. 4. Акустооптический коммутатор 1 – коллимирующий объектив,
2 – волоконно-оптическая матрица, 3 и 8 –дефлекторы, 5 – диэлектрическое
зеркало, 6 – четвертьволновой замедлитель, 4 и 9 – акустический генератор,
7 – устройство поворота плоскости поляризации,
10 – двухкоординатный дефлектор
Список литературы
1. Андрушко Л.М. Волоконно-оптические линии связи / Л.М. Андрушко
– М.: Радио и связь, 1984. – 215 с.
203
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2. Гринфилд Д. Оптические сети / Д. Гринфилд – К.:ООО ТИД ДС, 2002.
– 256 с.
3. Иванов А.Б. Волоконная оптика, системы передачи, измерения /
А.Б. Иванов – М.: Компания САЙРУС СИСТЕМС,1999. – 658 с.
УДК 621.396
ЕВСТАФЬЕВ В.В., ЗВЕРЕВ А.П., КРИВЦОВА М.Г.
Ростовский технологический институт сервиса и туризма (филиал)
Южно-Российского государственного университета экономики и сервиса
(г. Ростов-на-Дону)
РАСШИРЕНИЕ ПРЕДОСТАВЛЯЕМЫХ УСЛУГ СОТОВЫХ СЕТЕЙ
БЕЗ ИЗМЕНЕНИЯ ЧАСТОТНО-ВРЕМЕННЫХ РЕСУРСОВ
Одним из направлений увеличения услуг сотовых сетей мобильной связи
(ССМС) без изменения частотно-временного ресурса может быть обеспечение
связи ресурса мобильной станции (МС) с базовой станцией (БС) соседней
соты, в то время когда «своя» БС перегружена и не может предоставить услугу
связи этой МС.
В системах множественного доступа с частотно-временным разделением
каналов ограничения предоставляемых услуг что определяется общим
частотным диапазоном системы fp и полосой частот fa выделяемой одному
каналу [2, 3]. Условие ортогональности обеспечивается тем, что спектры
канальных сигналов не перекрываются.
В системах множественного доступа с частотно-временным разделением
каналов ограничения предоставляемых услуг что определяется общим
частотно-временным ресурсом системы. Несовпадение канальных сигналов
обеспечивает выполнение условия ортогональности.
Выбор МС той или иной БС осуществляется по анализу сигналов от
нескольких БС [2, 3]. Выбирается БС, от которой принимается сигнал с
максимальным уровнем. Возможна ситуация, когда выбранная БС имеет
большую нагрузку, чем соседняя, или даже по своей загруженности выбранная
БС не может предоставить услуги связи для МС. В то же время соседняя БС
могла бы предоставить эти услуги. Причем вполне возможно, что уровень
сигнала соседней БС не ниже порогового, то есть обеспечивается качественная
связь.
Таким образом, можно без изменения частотно-временного ресурса сети
и без изменения частотных планов сотовой сети увеличить количество
абонентов, которым одновременно предоставляются услуги сети.
Если назначить два пороговых значения:
а) нижнее пороговое значение принимаемого сигнала, гарантирующее
еще «качественную связь»;
б) верхнее пороговое значение загруженности каналов сети выделенных
204
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
для каждой БС, то незначительными изменениями в алгоритмах выбора БС
можно было бы достигнуть вышеуказанного ресурса.
Системы ССМС третьего поколения используют множественный доступ
с кодовым разделением CDMA каналов.
При запросе услуг сети МС, то есть на этапе захвата пилотного сигнала
МС осуществляет поиск наиболее предпочтительной БС, уровень принятого
пилотного сигнала который является максимальным. МС подстраивает под
этот сигнал циклические сдвиги опорных коротких псевдослучайных
последовательностей в корреляторах и тем самым синхронизируется с БС по
короткому коду [1, 3].
В CDMA услуги сети для МС предоставляются только по критерию
уровня принимаемого сигнала. Хотя с точки зрения увеличения количества
абонентов одновременно пользующихся услугами сети без изменения
ресурсов сети и соты было бы выгодно дополнительно учитывать
загруженность каналов нескольких соседних БС (собственно тех же БС,
которые участвуют в режимах инициализации БС и эстафетной передачи).
Для формализации процедур анализа характеристик и выбора элемента
сети необходимо назначить значения следующих параметров: m* первоначальное (максимальное) количество рассматриваемых элементов сети
(БС или сот), параметры которых анализируются в системах сотовой связи
FDMA/TDMA при типовом семиэлементном кластере m*=7; Pmin –
минимальный уровень принимаемого сигнала, который еще обеспечивает
требуемое качество связи; Wmax – пороговое значение нагрузки элемента сети
при достижении которго необходимо перераспределение нагрузки; W*max –
значение нагрузки не допускающие дополнительную загрузку его элементов
(все каналы заняты) Wmax < W*max.
Кроме указанных параметров необходимо ввести текущие координаты
алгоритма: К – номер цикла (первоначально К=1); j(К) – номер элемента сети
(БС) в рассматриваемом цикле (соответственно j(К-1)- номер элемента сети в
предыдущем цикле); m – количество рассматриваемых элементов сети в
текущем цикле (первоначально m=m*) .
На рис.1 предоставлена структурная схема алгоритма перераспределения
нагрузки с использованием указанных параметров.
Как видно из предлагаемого алгоритма приоритет по выбору отдается
уровню принимаемого сигнала, что и реализовано в эксплуатируемых сотовых
сетях. Алгоритм предусматривает также учет нагрузки элементов сети и ее
перераспределение между соседними БС.
205
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вход
1
m*, Pmin, Wmax,
W*max
2
3
m=m*
4
Оценка Pi,Wi,i=1,m
5
k=1
6
Выбор j(k)
Pj≥Pi,i=1,(m-1), i≠j
14
7
нет
Pj≥Pmin
да
8
m=1 да
9
10
11
Исключение эл-та
j(k) из рассмотр.
в следующем цикле
m=m-1
12
k=k+1
нет
нет
13
нет
19
Wj≥W*max
17
16
Выбор эл-та
j(k)
10
15
j(k)=j(k-1)
нет
Wj≥Wmax
да
да
m=m*
да
Выбор эл-та
j(k-1)
18
Отказ в предоставлении услуг
20
Вывод результатов
Рис. 1. Структурная схема алгоритма
206
Выход
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Заключение
1. Предоставление услуг сотовой сети большему количеству абонентов
возможно, если использовать перераспределение нагрузки между соседними
БС. При этом остаются неизменными частотно-временной ресурс сети и
частотные планы БС, а качество связи не ниже заданного.
2. Применение разработанного алгоритма позволит части абонентов,
получающих отказ в предоставлении услуг сети по причине перегрузки сети,
все-таки использовать сотовую сеть для связи через соседнюю БС, по
отношению к той БС, которая перегружена.
Список литературы
1. Веселовский Кшиштоф. – М.: Горячая линия-Телеком, 2006.
2. Ломовицкий В.В. Основы построения систем и сетей передачи
информации: Учебное пособие для вузов / В.В. Ломовицкий, А.И. Михайлов,
К.В. Шестак, В.М. Щекотихин; под ред. В.М. Щекотихина. – М.: Горячая
линия-Телеком, 2005.
3. Ипатов В.П.Системы мобильной связи: Учебное пособие для вузов /
В.П. Ипатов, В.К. Орлов, И.М. Самойлов, В.Н. Смирнов; под ред.
В.П. Ипатова. – М.: Горячая линия-телеком, 2003.
УДК 005.95
ЖУРАВЛЕВА И.И., СИЗОВА Н.В.
Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса
(г. Шахты)
ПОВЕДЕНИЕ РУКОВОДИТЕЛЯ СФЕРЫ СЕРВИСА
В УПРАВЛЕНИИ КОНФЛИКТНЫМИ СИТУАЦИЯМИ
Изучение стиля руководства в последнее десятилетие стало важным
направлением в процессе оптимизации деятельности человека. Знание
стиля руководства позволяет решить проблему профессиональной
пригодности кадрового резерва. Руководителю предприятия сферы
сервиса трудно выработать такой стиль деятельности, который способен
удовлетворить всех членов подчиненного ему коллектива. Осознание
человеком причин и закономерностей своего поведения может радикально
изменить его отношение к производственным ситуациям. Понимание
возможного многообразия причин и способов управления, ясное и вместе
с тем гибкое видение проблем делают руководителя более свободным, а
его деятельность более успешной. Организации, добивающиеся успеха,
отличаются от противоположных им, главным образом тем, что имеют
более динамичное и эффективное руководство.
Актуальность рассматриваемой темы определяется тем, что в
современных социальных и экономических условиях успех того или иного
207
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
вида предпринимательской деятельности зависит главным образом от
четкой и слаженной организации деятельности фирмы. В этой связи
главная роль отводится, прежде всего, руководителю организации,
поскольку именно от его профессиональных и личностных качеств
зависит, насколько эффективно будет организован весь производственный
процесс. Только руководитель, выбрав правильный стиль руководства,
может воздействовать на динамику развития сервисного предприятия.
Организуя работу, он формирует определенное представление о себе
среди подчиненных и партнеров.
Из всего выше сказанного можно утверждать, что стили управления
и стратегии поведения в конфликтных ситуациях взаимосвязаны и влияют
друг на друга.
Конфликт – это столкновение противоположных интересов (целей,
позиций, мнений и др.) на почве соперничества, это отсутствие
взаимопонимания по различным вопросам, связанное с острыми
эмоциональными переживаниями. В числе основных структурных
компонентов конфликта можно выделить объект конфликта, участников
конфликта, конфликтную ситуацию, инцидент.
Рассмотрим более подробно каждый из них.
Объект конфликта – социальное явление, вызывающее данную
конфликтную ситуацию. Борьба за право владеть этим явлением и
приводит
к
конфликту.
Именно
поэтому
объект
конфликта
характеризуется тем, что он может быть как материальным, так и
психологическим. Он всегда достаточно значим для участников
противоборства, хотя эта значимость может быть чисто ситуативной;
обычно является одним из факторов, определяющим поведение
конфликтующих.
Вот почему точное знание объекта позволяет относительно точно
спрогнозировать это поведение.
Но более значимы в конфликте его участники. Участники
(оппоненты) конфликта – отдельные лица, группы людей и даже
организаций.
Участники
конфликта
связаны
определенными
отношениями,
каждый
из
них
претендует
на
единоличное
манипулирование объектом. При наличии объекта и участников конфликта
образуется конфликтная ситуация. Но конфликт может долго оставаться
на потенциальном уровне, не переходящим в реальную плоскость. Для
того чтобы конфликт перерос из потенциаль ного в реальный, необходим
инцидент, то есть действия со стороны участников (оппонентов)
конфликта, направленные на овладение объектом и ущемляющие
интересы другой стороны.
Наряду с основными структурными элементами конфликта,
существуют и дополнительные, служащие фоном. Их рассмотрим далее
более подробно.
Первое – это условие протекания конфликта. Характер любого
208
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
разногласия существенно определяется внешней средой, в которой
возникает
конфликт.
Основными
параметрами
могут
быть:
пространственно-временные (место осуществления и время, в течение
которого конфликт должен быть разрешен); социально-психологические
(климат в конфликтующей группе, тип и уровень взаимодействия
(общения); социальные (вовлеченность в конфликт интересов различных
социальных групп).
Следующий фактор – образы конфликтной ситуации, то есть
своеобразные идеальные представления участников конфликта о себе, о
противоположной стороне, о среде и условиях, в которых протекает
конфликт.
Почему необходим анализ образов? Потому что именно образы, а не
реальность конфликта, сама по себе, непосредственно определяет
конфликтное поведение, а изменение этих образов при внешнем
воздействии на участников позволяет эффективно разрешать конфликты.
Немаловажно также учитывать и возможные действия участников
конфликта,
такие
как
характер
действий
(наступательные,
оборонительные, нейтральные); степень активности в их осуществлении
(активные – пассивные; инициирующие – ответные); направленность
действий (на оппонента, на самого себя, апеллирование к третьим лицам и
др.).
К возникновению конфликтов могут привести определенные
действия потенциальных оппонентов. Вот почему необходимо хорошо
представлять, какие действия ведут к конфликтам. Итак, к конфликтам
располагает следующее поведение: высказывание партнеру подозрения в
его негативных побуждениях, открытое недоверие, перебивание
собеседника при высказывании им своего мнения, несдержанность,
открытое проявление личной антипатии к человеку, постоянные или
частные мелочные придирки, принижение значимости роли человека, его
отрицательная оценка, «навешивание ярлыков», угроза, заниженная
оценка вклада партнера в общее дело, устойчивое нежелание признать
свои ошибки или чью-то правоту, нарушение персонального физического
пространства и пр.
На ранних этапах изучения конфликтов широко использовался
термин «разрешение конфликтов», который предполагал, что конфликт
можно и необходимо разрешать. Таким образом, целью разрешения
конфликтов было некоторое идеальное бесконфликтное состояние, где
люди работают в полной гармонии.
Однако в последнее время произошло изменение отношения
специалистов к конфликтам. Почему? Во -первых, была осознана
тщетность усилий по полному разрешению конфликтов; во -вторых,
увеличилось число исследований, указывающих на позитивные функции
конфликтов.
Отсюда ударение должно было быть перенесено на разрешение
209
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
конфликтов, на управление ими. Ключевыми проблемами управления
конфликтами стали формы поведения в конфликтах, характерные для
людей, а также какие из них являются продуктивными или
деструктивными, как стимулировать продуктивное поведение.
Наиболее удачную модель управления конфликтами предложил К.
Томас. Он применил двухмерную модель: по вертикали выражена степень
напористости при защите собственных интересов; по горизонтали –
степень склонности к кооперации и внимание к интересам оппонентов. В
соответствии с этими характеристиками, К. Томас выделяет следующие
пять основных способов управления и регулирования конфликтами:
соревнование (конкуренция), приспособление, избегание (уклонение),
сотрудничество, компромисс.
На предложенной «сетке Томаса» нет однозначно плохих или
однозначно хороших способов управления конфликтами, многое зависит
от конкретной ситуации, от конкретных участников и от конкретной
проблемы. Однако выявлены следующие возможности способов: при
избегании конфликта ни одна из сторон не достигнет успеха; при
соревновании, приспособлении и компромиссе либо один оказывается в
выигрыше, а другой проигрывает, либо оба участника конфликта
проигрывают, так как идут на компромиссные уступки. Лишь при
сотрудничестве оба выигрывают, так как оба пытаются выйти на
принципиально новый уровень решения проблемы.
Вместе с тем любой из изложенных способов имеет право на жизнь.
В каких же конкретных условиях целесообразно переходить к
изложенным стадиям управления конфликтами?
В любом конфликте существуют, как правило, три пути его решения:
самый легкий, но не всегда реальный – изменить себя или изменить свое
отношение к проблеме; самый трудный, а поэтому практически
нереальный – изменить оппонента, его мнение, повлиять на него в
нужном направлении; самый оптимальный и реальный – найти
взаимоприемлемый вариант решения проблемы и бороться за его
реализацию.
Из всего вышеизложенного можно сделать следующие выводы.
Соревнование предполагает активные действия и самобытный
самостоятельный путь выхода. Избегание эффектив но в условиях, когда
затрагиваемая проблема не столь важна для вас, когда вы чувствуете свою
неправоту и правоту другого, к тому же если он обладает большей
властью, когда у вас недостаточно информации по проблеме, когда вам
нужно выиграть время. Приспособление эффективно в условиях, когда вы
чувствуете, что немного уступая, вы теряете мало; когда надо смягчить
ситуацию, когда правота не на вашей стороне. Компромисс, то есть когда
вы сходитесь в частичном удовлетворении своего желания и частичном
выполнении желания другого. Сотрудничество, в отличие от компромисса,
достигается на более глубоком уровне и требует гораздо больше времени
210
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
и активного совместного участия в разрешении конфликта. Но каким бы
ни был серьезным конфликт руководителю предприятия сферы сервиса
необходимо стремиться к положительному разрешению конфликта – это,
прежде всего, устранение недостатков и причин, к нему приведших. А
поскольку причины эти – объективные, отражающие несовершенство
организации управления, то устранение их означает усовершенствование
самой организации.
Список литературы
1. Урбанович А.А. Психология управления: Учебное пособие /
А.А. Урбанович. – Мн.: Харвест, 2003. – 640 с.
2. Краткий психологический словарь / Под ред. А.В. Петровского,
Н.Г. Ярошевского. – М., 1993.
3. Кричевский Р.Л. Если вы – руководитель... / Р.Л. Кричевский. –
М.: Дело, 1993.
4. Корнелиус Х. Выигратъ может каждый / Х. Корнелиус, Ш. Фэйр. –
М., 1992.
5. Войкунский А. Я говорю, мы говорим : Очерки о человеческом
общении / А. Войкуновский. – М.: Прогресс, 1990.
6. Князева М.Н. Конфликт / М.Н. Князева // ЭКО – 1992. – № 2.
7. Мескон М.Х. Основы менеджмента / М.Х. Мескон, М. Альберт,
Ф. Хедоури. – М.: Дело, 1992.
УДК 378.147.33:579
ЗАКИРОВА З.Р.
Уфимская государственная академия экономики и сервиса (г. Уфа)
ВНЕДРЕНИЕ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОННОГО ОБУЧЕНИЯ
НА УЧЕБНЫХ ЗАНЯТИЯХ ПО МИКРОБИОЛОГИИ
Государственный образовательный стандарт предъявляет высокие
требования к подготовке специалистов технологов. Высокие запросы
невозможно удовлетворять, основываясь только на традиционных методах и
средствах педагогических технологий. Необходимы новые подходы к
организации учебного процесса, опирающиеся на прогрессивные и, в
частности, на мультимедиа и интерактивные технологии.
Информатизационное обучение – вид обучения, который обусловлен
социальными причинами – становлением открытого информационного
общества и внедрением в связи с этим в различные сферы деятельности
человека новых информационных технологий, ориентированных на
личностно-деятельностное обучение. Этот вид обучения активизирует
познавательную деятельность, усиливает обратную связь, позволяет
индивидуализировать процесс обучения с учетом способностей студентов,
211
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
экономит учебное время. Кроме того, студенты дополнительно приобретают
элементарные навыки работы с электронно-вычислительной техникой.
Мультимедийное обучение – персонализированный способ обучения,
включающий "процесс передачи знаний, формирования умений и навыков,
ценностных отношений при условии одновременного использования
зрительного, слухового, осязательного ощущений и мышления. При таком
включении перечисленных ощущений и мышления задействованы все
специфические виды памяти (зрительная, слуховая и др.), и потому знание и
умения формируются полнее.
Условия, искусственно созданные мультимедийной программой,
похожие на естественные, передаваемые ощущениями звучания, изображения,
присутствия, позволяют моделировать виртуальную (то есть существующую
только в процессе взаимодействия) среду обучения.
Данный
вид
обучения
повышает
эффективность
усвоения
микробиологических понятий, овладения исследовательскими умениями,
обеспечивает повышение самостоятельной активности студентов на занятиях
за счет индивидуализации процесса обучения под руководством
автоматизированной обучающей системы с хорошим изображением
изучаемых объектов и процессов живой природы.
Использование виртуальных лабораторных работ на занятиях по
микробиологии может быть:
1. Демонстрационное (перед реальной работой): показать фронтально, с
большого экрана монитора или через мультимедийный проектор
последовательность
действий
реальной
работы;
предпочтительны
реалистичные качественные и полуколичественные модели.
2. Обобщающее (после реальной работы): фронтальный режим
(демонстрация, уточнение вопросов, формулирование выводов и закрепление
рассмотренного)
или
индивидуальный
(математическая
сторона
экспериментов, анализ графиков и цифровых значений, изучение модели как
способа отражения и представления реальности; предпочтительны
количественные, параметрические модели).
3. Экспериментальное (вместо реальной работы): индивидуальное (в
малых группах) выполнение заданий в виртуальной лаборатории без
выполнения реальной работы, компьютерный эксперимент. Может
выполняться как с реалистичными полуколичественными 3D-моделями, так и
с параметрическими.
Пример организации: Занятия по микробиологии с применением
мультимедиа.
Тема занятия: Изучение строения плесневых грибов. Строение
плесневого гриба мукора. Строение дрожжей.
Цель занятия: На примере мукора и дрожжей изучить строение
представителей низших грибов.
Тип урока и формы организации учебной деятельности: занятие –
закрепление и применение знаний с использованием интерактивных методов.
212
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Работа рекомендуется для индивидуального выполнения, но возможен режим
группового выполнения при демонстрации через проектор с комментариями
преподавателя хода выполнения.
Материалы и оборудование: набор виртуальных лабораторных работ по
биологии, компьютерный класс – кабинет информатики, где есть рабочие
места перед компьютерами и обычные столы для лекционной работы,
мультимедийный проектор.
Ход работы: студенты поэтапно выполняют виртуальную лабораторную
работу.
1. Приготовить препарат живых клеток дрожжей.
1.1. Пинцетом отломать кусочек сухих дрожжей и поместить его в чашку
Петри.
1.2. Добавить к ним немного воды.
1.3. При помощи стеклянной палочки измельчить дрожжи и перемешать
их с водой.
1.4. При помощи бактериальной петли нанести некоторое количество
жидкости с дрожжами на предметное стекло.
1.5. Пипеткой добавить каплю красителя.
1.6. Накрыть препарат покровным стеклом и поместить его под
микроскоп.
1.7. Рассмотреть полученный препарат.
2. Приготовить препарат плесневого гриба мукора.
2.1. Пинцетом отделить часть плесневого нароста и поместить его на
предметное стекло.
2.2. Пипеткой нанести на предметное стекло каплю красителя.
2.3. Накрыть препарат покровным стеклом и поместить его под микроскоп.
2.4. Рассмотреть полученный препарат.
3. Сделать вывод о строении низших грибов.
Закрепление материала: выполнение тестовой работы.
В настоящее время профессорско-преподавательский состав сталкивается с
проблемой снижения уровня познавательной активности студентов на занятиях,
нежеланием работать самостоятельно, да и просто учиться. Среди причин того,
что студенты теряют интерес к занятиям, безусловно, надо назвать однообразие
занятий. Таким образом, проведение виртуальных лабораторных работ позволит
повысить эффективность и мотивацию обучения.
Ожидаемые результаты внедрения разработки:
1. Создание и внедрение практикумов с высокой реалистичностью и
неявной математической основой, являющейся объектом исследования
студентов, станет одной из основ для развития критического мышления и
самостоятельности;
2. Будет достигнуто повышение эффективности проведения практических
занятий за счет оптимального сочетания реальных и виртуальных работ;
3. Прогнозируется повышение интереса к процессу обучения у групп
студентов, плохо достигающих успеха в обычной системе преподавания.
213
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Список литературы
1. Бартенева Т.П. Использование информационных компьютерных
технологий на уроках биологии / Т.П. Бартенева, А.П. Ремонтов //
Информационные технологии в образовании: Международный конгресс. –
Москва, 2003.
2. Смирнов В.А. Пути использования персонального компьютера /
В.А. Смирнов // Биология в школе. – 1995. – № 6.
3. Смолянинова О.Г. Мультимедиа в образовании / О.Г. Смолянинова //
Красноярский государственный университет. – Красноярск, 2002.
4.
Проблемы
компьютеризации
обучения
предметам
естественнонаучного цикла: По материалам телеконференции «ИН-ФОБИО97»: Научно-методический сборник / Сост.: Смирнов В.А.; под ред.
Соломина В.П. СПб.: РГПУ, СЗФ-ИНИНФО, 1998.
УДК 621.396.677
ЗВЕЗДИНА М.Ю., ЗВЕЗДИНА Ю.А., ЗАБЕЛКИН С.Н., ФЕДОРОВА Я.А.,
ЦЫПОРИНА И.Г.
Ростовский технологический институт сервиса и туризма (филиал) ЮжноРоссийского государственного университета экономики и сервиса
(г. Ростов-на-Дону)
УПРАВЛЕНИЕ СТРУКТУРОЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ АНТЕННЫ
ВЫБОРОМ ПАРАМЕТРОВ СЛОИСТОГО ПОКРЫТИЯ
Расширение возможностей инфокоммуникационных систем, как
показано в [1], может быть достигнуто путем построения антенн данных
комплексов на основе открытых волноведущих структур, выполненных в виде
многослойных магнитодиэлектрических покрытий. В антеннах указанного
типа для управления структурой электромагнитного поля антенны
применяется наряду с традиционными способами поле направляемых волн,
возбуждаемых в многослойном покрытии. Поскольку характеристики
направляемых волн во многом определяются электрическими свойствами
покрытия, то представляет интерес выявление зависимости между
параметрами слоев покрытия (относительными диэлектрической  и
магнитной  проницаемостями, а также удельной электрической
проводимости  ) и амплитудой отраженного поля.
Особенно актуальным данный вопрос становится в условиях разработки
новых материалов, обладающих отрицательным показателем преломления [25]. Как показано в перечисленных выше работах, данные материалы могут
обладать отрицательными значениями либо относительной диэлектрической
(ENG) и отрицательной магнитной (MNG) проницаемостей по отдельности,
либо вместе (DNG). Непосредственное применение для исследования
покрытий из указанных материалов известных прикладных программ типа
214
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
CST Studio невозможно из-за отрицательного значения показателя
преломления. В силу этого становится актуальным вопрос разработки
программного обеспечения для моделирования структуры электромагнитного
поля вблизи многослойной поверхности из материалов с отрицательными
значениями показателя преломления.
Рассмотрим способы реализации сформулированных выше требований
на примере задачи нахождения поля электрического диполя, расположенного
вблизи поверхности многослойного магнитодиэлектрического покрытия. В
данной задаче, как известно из [6], в микроволновом диапазоне частот
амплитуда электрического поля диполя E ( p) , удаленного на высоту h1 от
поверхности, в точке наблюдения p , удаленной на высоту h2 над
поверхностью, может быть найдено с использованием интерференционной
формулы для слабонаправленного излучателя:
E( p)  E0 V ( p) ,
(1)
где E0 - амплитуда электрического поля в точке источника;
2
V ( p)  1  R ( )  2 R ( ) cos(2kh1 cos( )  arg( R ( ))) .
(2)
Из соотношения (2), в котором R ( ) - коэффициент отражения,
k  2 /  - волновое число свободного пространства;  - рабочая длина
волны диполя, - следует, что основное влияние на величину
интерференционного множителя оказывает комплексный коэффициент
отражения R ( ) . В связи с этим дальнейший анализ будем проводить именно
для данного параметра.
Предположим, что покрытие, как в работах [3-5] образовано из четырех
слоев (   0,1,2,3 ), причем первый (   0 ) и последний (   3 ) являются
свободным пространством (  0   3  1 ,  0   3  1 ). Средние слои имеют
толщину d  . Геометрия электродинамической задачи приведена на Рис.1
а
б
Рис. 1. Геометрия задачи: (а – случай падения волны параллельной
поляризации, б – перпендикулярной поляризации)
Рис. 1 – Геометрия задачи
215
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Для рассматриваемой среды коэффициент отражения R ( ) на границе
сред с номерами «0» и «1» будет определяться соотношением [ 7]:
r  r exp[ 2ik 1z d1 ]  r01r12 r23 exp[ 2ik 2 z d 2 ]  r23 exp[ 2i (k 2 z d 2  k1z d1 )]
, (3)
R  01 12
1  r01r12 exp[ 2ik 1z d1 ]  r12 r23 exp[ 2ik 2 z d 2 ]  r01r23 exp[ 2i (k 2 z d 2  k1z d1 )]
 1k z    k (1) z
  1k z    k (1) z
где r(1) 
(4), r( 1) 
, (5)
 1k z    k (1) z
  1k z    k ( 1) z
 sin(  0 ) 
.
(7)
   
   
Выражение (3) описывает коэффициент отражения для волны
параллельной поляризации, а выражение (4) - для волны перпендикулярной
поляризации.
Кроме того, для анализа поляризационной структуры поля применяется
параметр деполяризации, описывающий угол поворота фазового фронта волны
после отражения от поверхности покрытия и определяемый выражением [ 5]:
  
2
P
,
(8)
(9)
  R .
  
k z  k     cos(  ( 0 )) ,
(6)
  ( 0 )  arcsin 
Результаты исследований угловой зависимости коэффициента
отражения для трехслойной среды (средний слой имеет толщину d  0,015 м
при рабочей частоте f  1 ГГц), обладающей отрицательной относительными
диэлектрической и магнитной проницаемостями соответственно. При
проведении исследований полагалось, что величина относительной
диэлектрической проницаемости имеет значения   0,545 (рисунок с
индексом «а») и   1,533 (рисунок с индексом «б»). Во втором случае
величина относительной магнитной проницаемости полагалось равной
  3,634 (рисунок с индексом «а») и   6,599 (рисунок с индексом «б»).
Левое поле рисунков в обоих случаях иллюстрирует угловую зависимость
модуля коэффициента отражения для волны параллельной поляризации
(кривая 1) и перпендикулярной поляризации (кривая 2). Кривая 3 описывает
поведение параметра деполяризации волны после отражения от границы
покрытия. На правом поле рисунка показана угломестная зависимость фазы
коэффициента отражения. В рамке показана четверть диаграммы
направленности электрического вибратора, ориентированного горизонтально
(левое поле) и вертикально (правое поле).
Анализ приведенных результатов показывает, что в отличие от
материалов, обладающих положительным показателем преломления, для
которых выполняется неравенство R  R , для материалов с отрицательным
показателем преломления R  R . Изменение (уменьшение с   0,545 до
  1,533 ) величины относительной диэлектрической
216
проницаемости
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
приводит к изменению крутизны амплитудной зависимости комплексного
коэффициента отражения, а, следовательно, и к уменьшению глубины
параметра деполяризации с – 0,7 до – 0,3. Уменьшение величины
относительной магнитной проницаемости с   3,634 до   6,599 также
отражается на изменении крутизны амплитудной зависимости коэффициентов
отражения, особенно для волны параллельной поляризации, однако
практически не влияет на изменение параметра деполяризации. Глубина
данного параметра составляет величину – 0,5 в обоих случаях.
Анализ фазы комплексных коэффициентов отражения показывает, что
характер
изменения
угловых
зависимостей
определяется
типом
проницаемости. Так, для материалов с отрицательной диэлектрической
проницаемостью фаза коэффициента отражения волны с параллельной
поляризацией опережает фазу волны с перпендикулярной поляризацией, для
материалов с отрицательной магнитной проницаемостью – наоборот.
Анализ диаграмм направленностей электрических вибраторов
показывает, что тип материала влияет и на наличие поля вблизи границы
раздела сред. Так, для сред ENG независимо от ориентации излучателя
электрическое поле в секторе углов 010 практически отсутствует, для
сред типа MNG, наоборот, присутствует.
Приведенные на рис. 2 и 3 результаты показывают также, что изменение
величины относительной проницаемости приводит и к изменению величины
эффективного значения угла Брюстера, под которым для сред с
отрицательным значением показателя преломления понимается угол, при
котором величина параметра деполяризации по модулю достигает
максимального значения. Так, изменение относительной диэлектрической
проницаемости с   0,545 до   1,533 приводит к сдвигу угла Брюстера с
величины 68 до величины 66 . Изменение величины относительной
магнитной проницаемости с   3,634 до   6,599 приводит к сдвигу угла
Брюстера в обратную сторону: с 68 до 75 .
Анализ получаемых при исследуемых параметрах структуры покрытия
диаграмм направленности электрического вибратора показывает, что наиболее
влияние на поле излучателя оказывают покрытия, выполненные из материалов
с отрицательным значением относительной диэлектрической проницаемости.
Диаграмма направленности вибратора становится более изрезанной.
Список литературы
1. Звездина М.Ю., Забелкин С.Н., Цыпорина И.Г. Инновация и
перспективы сервиса: Сб. статей VI МНТК. – Уфа: 2009. – С. 190-194.
2. Габриэльян Д.Д., Звездина М.Ю., Синявский Г.П. Успехи
современной радиоэлектроники. – 2005. – № 12. – С. 3-15.
3. Liu L., Li K, Pan W.Y. // Progress in Electromagnetics Research B – 2008.
– V.8. – С. 213-241.
4. Lu Y.L. et all. // Progress in Electromagnetics Research B. – 2009. – V. 16.
– С. 247-275.
217
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
5. Lin W.-H., Wu C.-J., Chang S.-J. // Progress in Electromagnetics Research.
– 2010. – V. 107. – С. 253-267.
6. Петров Б.М. Электродинамика и распространения радиоволн /
Б.М. Петров. – М.: Радио и связь, 2000. – 559 с.
7. Tsang T.I., Kong J.A., Ding K.-H. Scattering of electromagnetic waves.
Theories and application. T.1. J. Willey&Sons Inc., 2000. 426 с.
УДК 004.912
ЗВЕЗДИНА Ю.А., СОРОКИН А.Ю.
Ростовский технологический институт сервиса и туризма (филиал) ЮжноРоссийского государственного университета экономики и сервиса
(г. Ростов-на-Дону)
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ
СИСТЕМЫ ДЛЯ РАБОТЫ С БИБЛИОГРАФИЧЕСКИМИ ССЫЛКАМИ
В настоящий период развития науки наблюдается тенденция увеличения
скорости и объемов публикаций, что обуславливает усложнение задачи
подбора информации по конкретному техническому или практическому
вопросу в рамках обучения технической специальности. Кроме того, при
написании тезисов докладов и научных статей для публикации, как правило,
возникают трудности с правильным оформлением списка используемой
литературы, что происходит из-за разных редакционных требований, не всегда
следующих действующему стандарту (ГОСТ 7.0.5-2008) [1].
Выходом из данной ситуации может служить ведение преподавателями
и студентами кафедральной (или общевузовской) базы данных (БД), в которую
будут заноситься сведения как о уже известных источниках, так и о только
опубликованных статьях, книгах, заявках и патентах, соответствующих
тематике обучаемой специальности.
Для работы с библиографическими ссылками на научные работы по
антенной тематике была разработана специализированная информационная
система, в широком смысле представляющая собой совокупность
содержащейся в БД информации, системы управления БД (СУБД) и
обеспечивающих ее обработку специализированных прикладных программ [2,
3]. В состав разработанной информационной системы входит БД и
подключаемые к ней пользовательские приложения на основе СУБД MS
Access. Количество одновременно подключенных приложений зависит от
конфигурации сервера баз данных. БД включает несколько справочных и одну
сводную таблицу, которые в совокупности представляют собой связанную
реляционную модель, схема которой приведена на рисунке 1.
Из анализа данного рисунка следует, что для хранения в БД информация
разносится по нескольким таблицам, связанным между собой через ключевые
поля и промежуточные таблицы, например, «СтатьяАвтор» отношением «один
218
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ко многим». Связь отношением «один ко многим» без промежуточных таблиц
традиционно применяется для задания одного определенного значения поля
(например, носитель, издательство) для множества записей в сводной таблице
и возможности выборки записей из сводной таблицы по одному из значений
справочной таблицы. Связь через промежуточные таблицы позволяет решать
такие нереализуемые просто отношением «один ко многим» функции, как:
- сопоставить одной записи из сводной таблицы множество записей из
справочных таблиц;
Рис. 1. Реляционная модель БД
- для каждого автора реализовать выборку записей, в которых он
значится автором или соавтором.
Выборка информации из БД по определенным критериям, например, по
ключевому слову, автору или изданию, реализуется приложением, входящим в
состав информационной системы. С его помощью можно также просмотреть
библиографическую информацию о работе, ознакомиться с аннотацией,
отсортировать и распечатать результаты выборки. Самая простая реализация
подобного приложения – механизм отчетов по запросам в составе СУБД MS
Access.
Использование БД в учебном процессе характеризуется одновременным
многопользовательским доступом к информации. Это реализуется
размещением БД на сервере с возможностью доступа с любого из клиентских
компьютеров, подключенных к внутривузовской локальной сети, как показано
на рисунке 2.
219
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 2. Многопользовательский доступ к БД
Авторами была разработана БД, применимая для обучения по
специальностям «радиотехника», «радиофизика» и смежным с ними. Пример
ее информационного наполнения приведен в таблице.
Таблица
Пример информационного наполнения БД по специальностям
«Радиотехника», «Радиофизика» и смежным с ними
Автор
Hederson
L.W.,
Thiele
G.A.
Звягинце
в А.А.,
Батраков
Д.О.
Название
(Оригинальн/
Русское)
A hybrid MMgeometrical optics
for treatment of
wire antennas on
curved surface /
Комбинированный метод
моментов и
геометрической
оптики для
расчета поля
проволочных
антенн,
установленных
над неплоской
поверхностью
Дифракция на
эллиптическом
импедансном
цилиндре
Ключ.
слова
Носитель
Аннотация
метод
решения,
поле,
искривленная
поверхность
Название: IEEE
Trans. Antennas and
Propag.; Тип:
журнал; Год публ.:
1982; Страницы:
1257-1261; Том: 30;
Номер: 6
Сообщается об
исп метода ГО для
учета влияния
искривленной
проводящей
поверхности на
поле излучения
проволочной
антенны типа
несимметричн.
вибратора…
Эллиптический
цилиндр,
импедансный
Название: Изв.вуз.
Радиофизика; Тип:
журнал; Год публ.:
1989; Страницы:
1125-1131; Том: 32;
Большая полуось
1. Эксцентритет 2.
Зависимость тока,
диаграммы
излучения,
220
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
цилиндр,
дифракция, нить
тока,
плоская
ЭМВ
Номер: 9
диаграммы
рассеяния для
обеих
поляризаций. Нить
тока. Плоская
ЭМВ. Импеданс
равен 0.5-2.5i…
Разработанная информационная система может быть использована как
преподавателем для совершенствования учебных программ по специальности,
так и студентом в процессе самостоятельного изучения дисциплин. В
зависимости от информационного наполнения БД потенциально применима в
процессе обучения по любой специальности.
В настоящее время проводится работа по добавлению возможности
выведения затекстовых библиографических ссылок на результаты выборки,
записанных с
использованием различных стандартов
требуемых
редколлегиями и оргкомитетами, например, ГОСТ 7.0.5-2008, ГОСТ 7.1-2003,
что должно облегчить оформление результатов научной деятельности для
публикации в научных изданиях и докладов на конференциях [1, 4]. Кроме
того, разрабатывается новое пользовательское приложение на платформе .NET
Framework 4.0 с применением технологии ADO.NET, что даст преимущество в
производительности и сократит расходы на программное обеспечение. Одним
из перспективных направлений расширения системы является разработка webприложения, которое позволит удаленно получать и обновлять данные,
хранящиеся в вузовской БД, через сеть Интернет, как показано на рисунке 3.
Рис. 3. Схема функционирования web-приложения, работающего с БД
В докладе приводится описание реляционной модели базы данных, ее
структуры и информационного содержания.
Список литературы
1. ГОСТ 7.0.5-2008. Система стандартов по информации, библиотечному
и издательскому делу. Библиографическая ссылка. Общие требования и
221
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
правила составления.
2. Сорокин А.Ю., Звездина Ю.А. // Заявка на регистрацию базы данных
№ 2010620277, дата подачи заявки 10.06.2010.
3. Емельянова Н.З. Проектирование информационных систем / Н.З.
Емельянова, Т.Л. Партыка, И.И. Попов – М.: Инфра-М, 2009. 432 с.
4. ГОСТ 7.1-2003. Система стандартов по информации, библиотечному и
издательскому делу. Библиографическая запись. Библиографическое описание.
Общие требования и правила составления.
УДК 004.946, 004.928, 004.93'1, 004.358
ЗОЛОТАРЕВ Д.А.
Поволжский государственный университет сервиса (г. Тольятти)
ПОТЕНЦИАЛ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИНТЕРАКТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
В СФЕРЕ ВИЗУАЛЬНЫХ КОММУНИКАЦИЙ
Классический графический дизайн оперирует двумя (при выходе в
пространство – тремя) измерениями. Современные технологии позволяют
вводить четвертое измерение – время и проистекающий из временного
фактора диалог между реципиентом и объектом. Причем диалог может быть
как пассивным (восприятие разворачивающейся во времени истории без
возможности повлиять на процесс), так и активным, включающим
взаимодействие объекта и пользователя. Пока не появляется время, мы можем
говорить только о пространстве, но как только в силу вступает фактор времени
– возникает жизнь. Мы все находимся в пространстве и подчиняемся течению
времени; в реальном мире любой движущийся объект кажется живым, либо
подверженным воздействию какой-либо силы. Так или иначе – это прямые
аллюзии с природой: животные перемещаются, ветер качает ветки деревьев, на
воде образуются волны и т.д. Дизайн-проекты, воплощенные с помощью
цифровых технологий и оперирующие фактором времени сейчас принято
называть моушн-дизайном (от англ. motion – «движение»). По определению
известного моушн-дизайнера Артема Куренкова: «Моушн-графика, – графика,
изменяющаяся во времени, в которой движение сообщает зрителю
дополнительный смысл, неразличимый в отдельно взятом кадре». В настоящее
время появляется все большее количество интерактивных технологий,
позволяющих включить потребителя в процесс активного взаимодействия с
объектами дизайна. Анализ их потенциала может иметь определенную
важность как для исследования возможностей моушн-дизайна, так и для
определения путей развития визуальных коммуникаций в целом.
Помимо классических составляющих – композиции, цвета, ритма, в
современных визуальных коммуникациях появляется еще и такой важнейший
момент, как режиссура, то есть проектирование алгоритма взаимодействия
частей объекта и самого объекта с пользователем. Даже максимально простые
222
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
истории, разворачивающиеся на экране, могут держать нас в напряжении и
заинтересовывать, особенно если мы сами вовлечены в процесс, что
подтверждается успехом некоторых самых примитивных игр. В свою очередь,
игнорирование проектировщиком возможностей режиссуры превращает даже
весьма ресурсоемкий проект в унылое, вторичное зрелище.
Сфера применения интерактивных технологий не ограничивается одним
только моушн-дизайном в его классическом (теперь уже) понимании. Любой
проект может быть переосмыслен с помощью внедрения фактора времени и
интерактивности. Ближайший пример тому – анимированные (и даже
интерактивные) логотипы, как, например, знак компании Swisscom,
изначально спроектированный для демонстрации в движении, и на печатной
продукции представленный в одной из фаз развития (рис. 1).
Рис. 1. Анимированный знак компании Swisscom
Целью внедрения фактора интерактивности может быть не только
достижение большей выразительности, но и облегчение понимания, создание
новых информационных слоев и причинно-следственных связей; например, при
разработке интерактивной инфографики. Заставив обычный двухосевой график
развиваться во времени, можно достаточно серьезно повлиять на конечные
выводы; добавив же возможность взаимодействия с пользователем – превратить
обычную графическую схему в гибкий настраиваемый инструмент.
Существует ряд технологий и языков программирования, позволяющих
разрабатывать подобные проекты. Но не столько они, сколько предоставляемые
ими возможности, представляют интерес для дальнейшего исследования.
Сравнивая анимацию в ее классическом понимании и интерактивные
проекты, нельзя не заметить, что последние несут гораздо больший заряд
выразительности и информативности – они не только дольше удерживают
внимание реципиента, но и более полно и наглядно раскрывают
представленную тему. В то же время, интерактивные проекты могут включать
в себя анимационную составляющую. В качестве примера можно привести так
называемое генеративное искусство (generative art) – создание выраженных
графически саморазвивающихся алгоритмов, которые могут как существовать
автономно, так и отвечать на действия реципиента (в качестве примера можно
привести арт-проект Александра Тарбеева Pelicula, в котором массив букв на
экране складывался в связный текст, реагируя на зрителей). Проецируя эти
возможности в будущее, можно представить себе, например, кинофильмы,
223
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
«снимающие себя сами» в соответствии с изначально заданными параметрами.
В настоящий момент генеративное искусство уже нашло свое
применение не только в области перфоманса, но и, например, в айдентике: так
визуальный образ конференции по изменению климата, проходившей в
Копенгагене, был представлен именно в форме алгоритма, согласно которому
для каждого конкретного случая применения отрисовывались уникальные
вариации знака; в его алгоритм также был внедрен ряд настроек, позволявших
варьировать те или иные свойства (рис. 2).
Рис. 2. Алгоритмический знак конференции COP 15
Вообще, говоря о возможностях интерактива, мы априори представляем
себе его самую естественную среду обитания – экран (компьютера, цифрового
устройства либо специальный экран для проектора). Тем не менее,
возможность внедрения интерактивного фактора в окружающий нас мир
(вывод виртуальной среды в реальную) представляет огромный интерес и
может иметь широчайший спектр применения. Здесь следует упомянуть о
таком факторе, как количество посредников между пользователем и
виртуальным объектом. В большинстве случаев это устройство ввода
224
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
(клавиатура, мышь, планшет) и его алгоритм, а также алгоритм отображения
на мониторе и сам монитор. Такую цепочку нельзя назвать ни удобной, ни
психологически комфортной – обитая в реальном пространстве, мы привыкли
непосредственно воздействовать на объекты. Не случайно последние
тенденции в развитии цифровой техники и интерфейсов ведут к упрощению
взаимодействия: дисплеи, воспринимающие касания пальцев (так называемые
«тач-скрины», touch-screen) максимально сократили цепочку человекустройство в современных телефонах, планшетных компьютерах и
профессиональных мониторах. Тем не менее, объекты на экране все равно
находятся за стеклом в прямом и переносном смысле, и наиболее логичным
витком эволюции стоит считать развитие голографической техники, которую в
настоящее время с тем или иным успехом заменяет проекционная техника.
Проекторы достаточно широко используются в развитых странах как
рекламный и художественный инструмент – например, любое здание с
помощью переносного проектора превращается в арт-объект. Что особенно
интересно, не так давно поступили в продажу мини-проекторы,
помещающиеся в одной руке или встраиваемые в телефон – таким образом,
каждый может иметь при себе портативный участок виртуальной среды. Тем
не менее, слабым местом здесь остается возможность непосредственного (без
посредников) взаимодействия человека с интерактивной средой. Но и здесь
уже существует ряд решений – например, камеры, реагирующие на движение
или определенные объекты. Самая простая их вариация – охранные системы.
Тем не менее, потенциал технологии распознавания движения (motion capture)
весьма высок – уже сейчас существует ряд проектов, использующий ее для
вывода интерактивной среды в реальный мир. Например, проект студента
Британской высшей школы дизайна Максима Яхонтова, заключавшийся в
создании компьютерной игры, проецируемой на любую плоскую поверхность
и взаимодействующей с игроком без каких-либо вспомогательных устройств –
просто реагируя на его движения (рис. 3).
Рис. 3
Технология motion capture также широко используется в такой популярной
разновидности интерактивных проектов, как дополненная реальность (augmented
225
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
reality). В этом случае камера реагирует на определенный маркер, выводя на
экран изображение реальной среды, плюс виртуальные дополнения к ней.
Например, в рекламе автомобилей Mini Cooper был использован следующий ход:
при поднесении рекламной страницы журнала с нанесенным маркером к вебкамере компьютера (подключенного к определенному ресурсу всемирной сети),
на экране отображался не только сам журнал, пользователь и все окружение, но и
трехмерная модель автомобиля, «стоящая» на странице и повторяющая все ее
перемещения. Также дополненная реальность используется в приложениях для
смартфонов: посмотрев на окружающий мир через камеру телефона, мы видим
различные пояснения к объектам городской среды (номера зданий, названия
заведений и улиц, направления и т.д.). Это лишь самые простые примеры
использования дополненной реальности.
Проанализировав доступные в данный момент интерактивные
технологии, можно сделать вывод, что в дальнейшем тенденция к
«опредмечиванию» виртуальной среды будет только набирать силу. Уже
сейчас можно спрогнозировать появление не только полноценной голографии,
но и наделение ее тактильными свойствами (например, через воздействие на
внешние рецепторы с помощью электронных импульсов) без необходимости
какого-либо «прямого» подключения к нервной системе пользователя.
Несомненно, дальнейшее развитие данных технологий не только обогатит
сферу визуальных коммуникаций, но и в какой-то мере сотрет различия между
виртуальной и реальной средой.
Список литературы
1. Розенсон И.А. Основы теории дизайна: Учебник для вузов /
И.А. Розенсон. – СПб.: 2008.
2. Shiffman D. Learning Processing: A Beginner's Guide to Programming
Images, Animation, and Interaction. – Burlington.: Elsevier, 2008. – 453 p.; Tufte E.
Envisioning Information. – Cheshire.: Graphics Press, 1990. – 126 p.
3. Маэда Д. Законы простоты / Д. Маэда – М.: 2008.
4. Tufte, E. Envisioning Information / Е. Tufte. – Cheshire.: Graphics Press,
1990. – 126 p.
УДК 681.586.3
ИЛЬЯСОВ И.Р., МУХАМАДИЕВ А.А., УРАКСЕЕВ М.А.
Уфимская государственная академия экономики и сервиса (г. Уфа)
АКУСТООПТИЧЕСКИЙ ВОДОАНАЛИЗАТОР ДЛЯ ИНФОРМАЦИОННОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА
ВОДНОЙ СРЕДЫ
В условиях стремительного научно-технического прогресса и бурного
роста промышленного производства, усложнения техногенных систем, их
226
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
значительного влияния, в том числе опасного, на природную и социальную
среду резко возросло внимание к проблеме экологического загрязнения [1, 3].
Особому негативному техногенному влиянию подвержена водная среда
во всем ее многообразии. Главным принципом решения этой проблемы
является
обеспечение
экологической
безопасности
хозяйственной
деятельности. Последнее требует получения оперативной и достоверной
информации об экологической обстановке, то есть требует непрерывного
экологического мониторинга за состоянием водной среды. Мониторингом
окружающей среды принято называть систему наблюдений, оценки и прогноза
антропогенных изменений состояния окружающей природной среды [2].
Оперативно и достоверно получать информацию о состоянии водной среды
позволяют
информационно-измерительные
системы
экологического
мониторинга водной среды, основными элементами которых являются
первичные измерительные устройства. Современная экологическая обстановка
предъявляет свои требования к этим устройствам, то есть они должны
обладать следующими характеристиками: быстродействие, точность, высокая
чувствительность,
простота
конструкции,
надежность,
многофункциональность,
универсальность,
селективность,
простота
обслуживания, и самое главное, возможность проведения дистанционного
мониторинга. Однако, не все существующие устройства обладают комплексом
вышеуказанных характеристик, а следовательно, не могут быть использованы
в информационно-измерительных системах экологического мониторинга
водной среды.
Все это делает актуальным проблему разработки и внедрения
принципиально новых устройств для экологического мониторинга водной среды.
Авторами работы был разработан акустооптический спектрометр и
проведен предварительный анализ, результаты которого изложены в данной
статье. Структурная схема предлагаемого акустооптического водоанализатора
представлена на рисунке.
Акустооптический водоанализатор содержит лазерный источник света
(1), оптически связанный волоконно-оптическим кабелем (2), на котором
установлен оптический изолятор (3), со светоделителем (4), оптически
соединенной с кюветой (5) и уголковым отражателем (6), и последовательно
оптически соединенный с корректором спектра (7), акустооптическим
монохроматором (8), фотоприемником (9), который соединен с усилителем
(10), соединенным с синхронным детектором (11), который соединен с блоком
обработки и индикации (12) и тактовым генератором (13), который соединен с
блоком управления на базе микроконтроллера AT90S8515 (14),
последовательно соединенным с синтезатором частот (15), непосредственно
соединенным с усилителем мощности (16), тактовый генератор (13) соединен с
усилителем мощности (16), выход которого соединен с управляющим входом
акустооптического монохроматора (8), блок управления на базе
микроконтроллера (14) соединен с усилителем (10), трансформирующий
объектив (17).
227
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. Структурная схема акустооптического водоанализатора
Акустооптический водоанализатор работает следующим образом. Пучок
света, излучаемый лазерным источником света (1), попадает в волоконнооптический кабель (2), проходит сквозь оптический изолятор (3) и поступает
на светоделитель (4), проходит через кювету с анализируемой водой (5) и
падает на уголковый отражатель (6), затем возвращается через кювету с
анализируемым водой (5) на светоделитель (4), откуда отражается на
корректор спектра (7) и попадает на акустооптический монохроматор (8), на
который также поступает радиоимпульс, образованный из частоты,
получаемой от синтезатора частот (15), модулированной тактовым
генератором
(13)
в
модулируемом
усилителе
мощности
(16).
Акустооптический монохроматор (8) пропускает на фотоприемник (9) поток
излучения в узкой спектральной полосе, соответствующей длине волны,
определяемой частотой синтезатора.
Спектральное выделение и переключение рабочих полос осуществляется
с помощью акустооптического монохроматора (8), совместно с синтезатором
частот (15) и модулируемым усилителем мощности (16) по сигналам от блока
управления на базе микроконтроллера AT90S8515 (14). Электрический сигнал,
полученный от фотоприемника (9), усиливается усилителем (10), коэффициент
передачи которого устанавливается (подбирается) с блока управления (14) и
228
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
детектируется синхронным детектором (11).
Трансформирующий объектив (17) применяется при дистанционных
бескюветных измерениях и позволяет расширить световой пучок и уменьшить
его сходимость, что дает возможность проводить измерения на трассах
определенного интервала длин. Возвращаемый уголковым отражателем (6)
световой пучок вновь трансформируется по угловой и пространственной
апертурам к исходным размерам.
Таким образом, применение акустооптического водоанализатора в
информационно-измерительных системах экологического мониторинга водной
среды позволит повысить точность измерения химического состава воды,
увеличить быстродействие и чувствительность, уменьшить массу и
габаритные размеры всей системы и получить возможность проведения
экологического мониторинга, как с проботбором в полевых условиях, так и
дистанционно.
Список литературы
1. Саксонов М.Н. Экологический мониторинг нефтегазовой отрасли.
Физико-химические и биологические методы: Учебное пособие /
М.Н. Саксонов, А.Д. Абалаков, Л.В. Данько, О.А. Бархатова, А.Э. Балаян,
Д.И. Стом. – Иркутск: Иркут. ун-т, 2005. – 114 с.
2. Якунина И.В. Методы и приборы контроля окружающей среды.
Экологический мониторинг: учебное пособие / И.В. Якунина, Н.С. Попов. –
Тамбов : Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2009. – 188 с.
3. Мухамадиев А.А. Акустооптические приборы информационноизмерительных систем экологического мониторинга: научное издание /
А.А. Мухамадиев, М.А. Ураксеев, Р.Г. Фаррахов. – Уфа: Уфимская
государственная академия экономики и сервиса, 2009. – 119 с.
УДК 004.658:378.141.27
ИСХАКОВ З.Ф., ОХОТНИКОВА Л.В.
Уфимская государственная академия экономики и сервиса (г. Уфа)
БАЗА ДАННЫХ ДЛЯ УЧЕТА КОНТИНГЕНТА СТУДЕНТОВ В ВУЗЕ И
ФОРМИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКИХ ОТЧЕТОВ
Кафедра информатики и ИКТ совместно с управлением лицензирования
и аккредитации УГАЭС разработала базу данных для работы с контингентом
обучающихся, которая позволяет формировать на базе исходных данных
отчетные материалы, регулярно предоставляемые в различные вышестоящие
организации. Следует отметить некоторые отчетные материалы:
 статистический отчет ВПО-1 «Сведения об образовательном
учреждении, реализующем программы ВПО»;
 ежегодный модуль сбора данных для вузов;
229
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
 модули:
 по показателям вуза;
 сбора данных «Регион»;
 образовательных программ вуза;
 дипломов;
 материалы по лицензированию и государственной аккредитации вуза,
филиалов, образовательных программ;
 мониторинг ситуации на рынке труда;
 годовые финансовые и научные отчеты;
 мониторинг деятельности вузов России;
 участие
в
открытом
конкурсе
среди
подведомственных
Рособразованию
образовательных
учреждений
ВПО,
имеющих
государственную аккредитацию на размещение государственного задания по
подготовке специалистов с высшим профессиональным образованием;
 и др.
При создании базы данных учитывалось возможное большое количество
различных состояний студента в процессе обучения в вузе (движение
контингента студентов):
 уход в академический отпуск;
 выход с академического отпуска;
 перевод с бюджетной основы на коммерческую и наоборот;
 переход с одной формы обучения на другую и наоборот (с очной на
заочную);
 переход с одной образовательной программы на другую;
 переход с другого образовательного учреждения ВПО;
 переход с филиалов академии;
 смена фамилий;
 неоднократное повторение перечисленных выше ситуаций.
Все это приводит к необходимости отслеживать большой объем
переменной информации. Автоматизация позволяет в режиме реального
времени иметь итоговые значения с учетом движения контингента. Это важно
не только для нужд управления лицензирования и аккредитации, но и для
учебного отдела, финансово-экономического управления, институтов
академии, библиотеки и других структур.
Создание единой учетной базы контингента обучающихся позволит
иметь актуальную информацию в работе подразделений с контингентом и
исключить возможность появления ошибок при передачи информации друг
другу.
Ниже приведены скриншоты интерфейса базы данных.
230
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 1. Начальная форма базы данных
Рис. 2. Форма для ввода контингента
Автоматизация учета основных исходных показателей вуза является
основой эффективной работы в дальнейшем всех ее подразделений.
УДК 628.81:66.085.1
ИСХАКОВА А.Т., ФЕДОСОВ В.А.
Уфимская государственная академия экономики и сервиса (г. Уфа)
ИНФРАКРАСНЫЕ ОТОПИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ
Инфракрасным обогревателем можно считать любое нагретое тело,
отдающее тепло в окружающую среду преимущественно излучением.
Тепловая энергия, излучаемая прибором, поглощается окружающими
поверхностями, такими как пол, стены, мебель и т.п., нагревая их. В свою
очередь они отдают тепло воздуху. Тепловое излучение инфракрасных
231
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
обогревателей, аналогично обычному свету, не поглощается воздухом,
поэтому вся энергия от прибора без потерь достигает обогреваемых
поверхностей и людей в зоне его действия. Таким образом, использование
инфракрасных обогревателей приводит к снижению потребления энергии и
уменьшению затрат на обогрев по сравнению с традиционными способами
обогрева.
Инфракрасное излучение (ИК) является одной из разновидностей
электромагнитного излучения. ИК – излучение кардинально отличается от
таких видов электромагнитного излучения, как микроволновое, рентгеновское,
ультрафиолетовое. Главное отличие заключается в том, что инфракрасное
излучение абсолютно безопасно для организма человека, более того даже
обладает лечебными свойствами (инфракрасные сауны). ИК – излучение
выделяет человек, а также все предметы, обладающие температурой выше
0 0С, за счет чего ИК – излучение считается наиболее приемлемым для
человеческого организма. Использование инфракрасных длинноволновых
обогревателей разрешено в детских садах, школах, больницах. Устройство
инфракрасного обогревателя достаточно простое, надежное и безопасное. Оно
состоит из прочного металлического корпуса, способного выдерживать
высокие температурные режимы. В корпус помещается герметичная трубка с
нагревательным элементом, которая нагревается в среднем до температуры
260-290 0С. Напротив трубки располагается отражатель, не позволяющий
теплу рассеиваться. Нагретая до указанной температуры панель из
специального материала на основе кремния начинает излучать инфракрасные
волны. Безопасность конструкции обеспечивает алюминиевая пластина,
закрывающая нагревательный элемент. Для наибольшей эффективности,
например, на открытых площадках, используются инфракрасные обогреватели
с открытым корпусом (с открытым ТЭНом). Принцип работы длинноволновых
инфракрасных обогревателей или обогревателей темного спектра заключаются
в следующем: 85 % выделяемого излучения преобразуется в тепло при
столкновении с предметами, то есть происходит нагрев стен, мебели, пола и
др., а также тепло проникает в поверхностные слои кожи человека. И лишь 15
% расходуются на нагрев окружающего воздуха. При этом общая температура
в помещении сокращается на 2-3 0С, однако человеком снижение не
ощущается. За счет снижения температуры осуществляется экономия
электроэнергии в среднем на 10-15 %.
Установлено, что при использовании инфракрасных обогревателей
можно позволить снижение температуры на несколько градусов, поскольку
снижение температуры воздуха будет компенсироваться «лучевой» добавкой.
Человек будет ощущать более высокую температуру за счет прямого
поглощения энергии от прибора. Снижение температуры на 1 градус дает 5 %
энергосбережения. Инфракрасные обогреватели являются единственным
видом обогревательных приборов, позволяющих осуществлять зональный или
точечный обогрев.
Более низкая стоимость электроэнергии в ночные часы может быть
232
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
использована для аккумулирования тепла конструкциями здания и
оборудованием. Обогрев в эти часы не приводит к перегрузке электросети в
течение периодов критической нагрузки. Величина помех в электросети,
также, может быть уменьшена. При использовании традиционных
конвективных систем обогрева мы сталкиваемся с тем фактом, что
температура воздуха изменяется по высоте – система имеет высокий
температурный градиент. Инфракрасные обогреватели позволяют избежать
подобного нерационального распределения температуры, поскольку
нагревают не воздух, а передают тепло поверхностям твердых предметов. При
этом нет избыточного нагрева воздуха, происходит выравнивание
температуры между полом и потолком, что позволяет обеспечить 15-40 %
энергосбережения.
Пребывание человека в зоне с пониженной теплоизоляцией (например,
рядом с окном) будет вызывать дискомфорт. Инфракрасные обогреватели,
установленные в этих зонах, помогут скомпенсировать потери тепла и
обеспечить комфорт. Работа инфракрасного оборудования не вызывает
циркуляции воздуха в помещении, что гарантирует отсутствие сквозняков.
Приборы, установленные в такой зоне блокируют движение холодного
воздуха и обеспечивают более комфортное пребывание человека рядом с
окном за счет непосредственного поглощения им тепловой энергии.
Предметы, находящиеся в зоне действия инфракрасных обогревателей будут
обладать температурой немного больше, чем температура воздуха. Контакт с
ними не вызовет у человека неприятных ощущений. Современная
электроника, управляя работой инфракрасных обогревателей в импульсном
режиме, поддерживает температуру приборов на постоянном уровне за счет
тепловой инерции поверхности нагрева.
Обустройство традиционных систем отопления зачастую требует
значительных капитальных вложений (прокладка магистралей, разводка труб и
т.д.) и занимает много времени. Для монтажа инфракрасного обогревателя
понадобится минимум времени и средств. В случае переезда вы легко снимите
и заберете приборы с собой, чтобы установить их на новом месте. Установка
инфракрасных обогревателей на потолке или на подвеске позволяет сохранить
стены и пол свободными, что увеличивает полезный объем помещения.
Инфракрасные обогреватели обеспечивают ускоренный, по сравнению с
традиционными системами, прогрев помещения, поскольку передают всю
энергию в зону пребывания людей. Это качество позволяет снижать
температуру в ночные часы, выходные и праздничные дни, что существенно
снижает потребление энергии. Инфракрасные обогреватели являются
единственным средством для повышения температуры на открытых
площадках и в помещениях с плохой теплоизоляцией. Инфракрасные
обогреватели абсолютно безопасны. Инфракрасное излучение – естественный
природный вид обогрева. Наиболее известным инфракрасным обогревателем
является Солнце, а наиболее знакомым нам по советскому быту – рефлектор.
Отличие от традиционных нагревателей в том, что в первую очередь
233
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
нагревается не воздух, а объект, находящийся в зоне действия прибора (полы,
стены, мебель, человек). Инфракрасные лучи способны проходить большие
расстояния с минимальными потерями энергии. Поэтому инфракрасные
обогреватели особенно эффективны для обогрева помещений с большими
потолками (стадионы, производственные помещения, локального обогрева
(рабочие места в больших помещениях), обогрева открытых площадок
(стадионы, открытые кафе).
Преимущества:
- высокий КПД = 90 % (коэффициент полезного действия), связан с
прямым преобразованием электроэнергии в тепловую энергию, требуемую на
отопление;
- экономия электроэнергии. Потребление электроэнергии снижается на
30-70 % по сравнению с традиционными обогревателями;
- быстрый нагрев помещения по сравнению с общепринятыми
системами отопления;
- удобство терморегулирования;
- отсутствие интенсивных воздушных потоков, связанных с конвекцией,
в связи с чем уменьшается циркуляция в воздухе пыли и других загрязнений;
- не требует дополнительных площадей, бесшумна в работе, безопасна и
надежна благодаря многоступенчатой автоматике защиты и сегментному
построению;
-поддержка температуры при отключенной системе за счет аккумуляции
тепла в элементах конструкции помещения и предметах;
- мобильность – быстрый монтаж, перенос, наращивание, демонтаж и
т.д.;
- пожаробезопасность;
- не требует теплотрасс, радиаторов отопления, нет проблем
размораживания;
- обеспечивает возможность зонального обогрева площадей по заданным
температурным режимам (рабочий, дежурный, выходных и праздничных дней)
и равномерное распределение тепла;
- обеспечивает возможность снижения температуры в помещении без
потери ощущения комфорта;
- работает от сети 220В, 380В.
Список литературы
1.http://www.otoplenie.net
2.http://www.airweek.ru
3.http://vamteplo.ru
4.http://www.globalclimat.ru
5.http://www.heatsystem.ru
234
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
УДК 542.97:542.91.821.4
КАЛАШЧЕНКО Н.В., ДОЛОМАТОВ М.Ю., ДЕЗОРЦЕВ С.В.,
АРАСЛАНОВ Т.Р.
Уфимская государственная академия экономики и сервиса (г. Уфа)
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОСТОЯНИЯ ЗДОРОВЬЯ ПО КРОВИ ЧЕЛОВЕКА
МЕТОДАМИ ЭЛЕКТРОННОЙ ФЕНОМЕНОЛОГИЧЕСКОЙ
СПЕКТРОСКОПИИ
В лабораторной медицинской диагностике для исследований крови,
плазмы и сыворотки широко используются традиционные спектроскопические
методы, которые позволяют определять состав крови по характеристическим
полосам поглощения компонентов и тем самым судить о заболеваниях
человека. Существующие методы исследуют отдельные компоненты крови,
например, гемоглобин, лейкоциты, по которым не всегда достоверно
оценивается состояние здоровья. Это связано с тем, что не учитываются все
процессы метаболизма, влияющие на состав крови. В ходе многочисленных
исследований с группой больных и условно здоровых людей было
установлено, что о состоянии здоровья несут информацию не только
отдельные полосы поглощения, но и весь спектр крови человека в целом.
Задача определения интегральных спектральных характеристик решается
методами электронной феноменологической спектроскопии. В отличие от
классической спектроскопии кровь и ее компоненты рассматриваются как
единая неделимая светопоглощающая система, интегральные физические
параметры которой характеризуют состояние метаболических процессов в
организме человека как единой гомеостатической системы.
В качестве интегральных параметров, характеризующих электронную
структуру, используются фактор интенсивности светопоглощения (Q) и
фактор тонкой структуры (ТС) по плазме и сыворотке, а также усредненные по
составу, эффективные потенциалы ионизации и сродства к электрону всех
компонентов, поглощающих электромагнитное излучение в диапазоне 240-800
нм.
Наблюдаемая
разница
между
исследуемыми
показателями
гемолизированной крови для больных разных групп и доноров менее значима.
На основе феноменологического подхода нами определены средние спектры
поглощения водных растворов гемолизированной крови, плазмы и сыворотки
доноров. Кроме того, определялись такие феноменологические параметры, как
цветовые характеристики крови по системе МКО. В таблице приводятся
предлагаемые параметры оценки состояния организма человека по анализу
плазмы крови методами электронной феноменологической спектроскопии.
Таким образом, применение феноменологических параметров
электронных спектров поглощения в системах плазмы и сыворотки человека
также позволяет оценить степень отклонения от состояния условной нормы.
235
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица
Больные
Феноменологические параметры электронного спектра плазмы крови,
характеризующие состояния человека
Группа
Усредненные интегральные параметры состояния
Q·10 1,
ТС,
ИСО,
ЭПИ, эВ ЭСЭ,
-1
-1
(%об. ) (%об. )·
10
эВ
-1
-1
7
-1
·см
см
·(%об.)
Состояние гомеостаза 64,63±
37,46±2,1
409,2±21,2 8,53±0,05 0,51±0,21
5,35
с
гнойно8,26±
0,616±
воспалительными 92,13±6,88 30,43±1,87
518,8±28,5
0,067
0,03
заболеваниями
в реанимационном 101,61±
8,18±
0,651±
27,36±2,59
552,9±39,2
состоянии
11,63
0,093
0,04
с
почечной 112,24±
1593,09±
588,8±
0,686±
8,12±0,08
недостаточностью 6,77
387,82
104,8
0,03
с циррозом печени 128,8±14,5 16,12±2,98
746,6±61,0 7,72±0,15 0,84±0,06
Список литературы
1. Калашченко Н.В. Электронная феноменологическая спектроскопия
крови человека в норме и патологии / Н.В. Калашченко, М.Ю. Доломатов,
С.В. Дезорцев – М.: Интер, 2010. – 256 с.
2. Дезорцев С.В. Вестник новых медицинских технологий /
С.В. Дезорцев, М.Ю. Доломатов, Н.В. Калашченко, 2006 – Т.3. –№3. – С. 159-161.
3. Доломатова
Л.А.
Биомедицинская
радиоэлектроника
/
Л.А. Доломатова, С.В. Дезорцев, Н.В. Калашченко, М.Ю. Доломатов, 2009. –
№ 6. – С. 10-13.
4. Калашченко Н.В. Вопросы биологической, медицинской и
фармацевтической химии / Н.В. Калашченко, М.Ю. Доломатов, С.В. Дезорцев,
Е.А. Попова, Р.Р. Курманкаева, 2006. – № 2 – С.3-4.
УДК 331.103.6
КАСЬЯНОВ В.С.
Ставропольский государственный университет (г. Ставрополь)
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВИРТУАЛЬНЫХ ТВОРЧЕСКИХ КОЛЛЕКТИВОВ
В КОНЦЕПЦИИ ОТКРЫТЫХ ИННОВАЦИЙ
Большинство организаций, в том числе и за рубежом, стремятся
применять, совершенствовать и развивать методы и модели управления,
первооснова которых лежит в традиционной, индустриальной экономике. В
результате, к настоящему времени большинство коммерческих и
236
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
государственных организаций, особенно на Западе, уже практически
полностью исчерпали возможности повышения своей конкурентоспособности
за счет реструктуризации, консолидации, поглощения и слияния, снижения
цен и борьбы за качество (TQM, TOC). Они испробовали все пути роста:
проводили реинжиниринг (BPR), подвергались даунсайзингу, внедряли
франчайзинг и аутсорсинг, проводили диверсификацию рабочих мест,
внедряли новые концепции управления – процессный подход, методологии
balanced Scorecard, EVA, ABC, электронную коммерцию, Knowledge
Management (KM), ERP – системы, международные стандарты управления
(MRP), методологии антикризисного управления, систему непрерывного
измеряемого улучшения (CMI) и т.д.
Это связано, прежде всего, с тем, что качественно изменилась сама
экономическая система, сменив индустриальную ориентацию экономики на
«новый» тип – экономики информации и знаний, а ориентация в маркетинге
сменилась на инновационность, индивидуальность и приоритет сервиса над
производством.
В этой связи, по оценкам многих зарубежных и российских
специалистов,
перспективным является использование
креативного
менеджмента
человеческих
ресурсов
–
менеджмента-маркетинга
нестандартных идей. В этом случае конкурентным преимуществом является
уже не отдельная идея, а сама способность постоянно генерировать и внедрять
эти идеи в жизнь. Ключ к конкурентоспособности человека, организации,
экономики и страны в целом – это непрерывное творческое развитие.
Для российской действительности данные задачи являются сложно
воспринимаемыми и реализуемыми ввиду инертности мышления
существенной доли руководителей, недостаточной инновационной и
информационной культуры специалистов, отсутствия поддержки переходных
процессов со стороны государства, неготовности большинства вузов готовить
специалистов для работы в новых экономических условиях. Устаревшая
парадигма образования, в которой формировались отечественные
руководители, является причиной того, что практикуются подходы,
разработанные применительно к индустриальной экономике в современных
качественно отличных условиях экономики информационной.
В подобных условиях организациям приходится искать рациональные
формы управления трудовым коллективом, которые позволяют достичь
конкурентного преимущества в формирующейся экономике знаний. Согласно
современным взглядам на природу организаций, источником потенциальных
возможностей для организации является не внутренняя среда (коллектив,
производственные мощности и т.д.), а внешняя среда (конкуренты,
технологии, информационные потоки, и т.п.). Задачей руководителя в
подобных условиях является максимальная адаптация внутренней среды для
извлечения пользы из изменений в среде внешней. Одной из наиболее
перспективных, на наш взгляд, организационных форм наращивания
конкурентного преимущества является использование виртуальных трудовых
237
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
творческих коллективов.
1. Понятие виртуальной организации трактуется учеными по-разному
[1]:
2. Временная добровольная форма кооперации нескольких независимых
партнеров (предприятий, институтов, отдельных лиц), обеспечивающая,
благодаря оптимизации системы производства благ большую выгоду клиентам
(Вютрих Ханс, Филипп Андреас);
3. Гибкое предприятие, создаваемое на время, главная цель которого –
получение выгоды благодаря расширению ассортимента товаров и услуг
(К. Блейхер);
4. Часть сетевой организации, конкретно временные, ориентированные
на проект сетевые фрагменты, работа которых обеспечивается путем
выделения им информационно-технических средств в пространстве и времени
(Михаэль Райсс);
5. Сетевая, компьютерно-опосредованная организационная структура,
состоящая из неоднородных взаимодействующих агентов, расположенных в
различных местах (В.Б. Тарасов).
Данная организационно-экономическая форма предполагает удаленную,
в некотором смысле даже «обезличенную» форму взаимодействия
специалистов с применением информационных технологий. Технологии могут
быть абсолютно различными, начиная от телефона, Skype, электронной почты
и заканчивая программными средствами совместной разработки продукции в
реальном режиме времени 24/7. Данные средства позволяют увеличить
эффективность совместной деятельности, повысить мобильность персонала,
снизить
себестоимость
привлечения
новых
знаний.
Благодаря
информационным технологиям, становится возможным привлекать к работе
наиболее квалифицированных специалистов без ограничения географической,
национальной и языковой принадлежности персонала. Более того, он может не
работать в коммерческой организации, а являться сотрудником научной
лаборатории, профессором вуза или школьным учителем.
В некоторых случаях можно даже привлекать специалистов из
конкурирующих организаций. Такая форма труда, по мнению одного из
наиболее значимых специалистов по организации научно-исследовательской
деятельности транснациональных корпораций Генри Чесбро, получила
название «открытой инновации» и отклик как в академических кругах, так и
среди бизнес-практиков.
Традиционно процесс развития нового бизнеса и маркетинга новых
продуктов происходил внутри компании (рис.).
238
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
а)
б)
Рис.: а) закрытые инновации; б) открытые инновации
Однако определенные факторы привели к искажению процесса закрытой
инновации. В первую очередь, мобильность и наличие высокообразованного
персонала увеличились в последние годы. В результате этого большой объем
знаний существует вне исследовательских лабораторий крупных компаний.
Кроме того, когда персонал меняет место работы, их знания уходят вместе с
ними, что создает перемещение потоков знаний между организациями. Вовторых, растущая доступность венчурного капитала позволяет хорошим,
многообещающим идеям и технологиям развиваться дальше, вне границ одной
компании, например в качестве предпринимательской инициативы. Кроме
того, растут возможности развивать идеи и технологии вне фирмы, например в
форме спин-офф (образования работниками компаний новых предприятий)
или через лицензирование. И, наконец, другие участники системы снабжения,
например поставщики, играют все большую роль в инновационном процессе.
Как результат, компании начали искать другие методы повышения
эффективности своих инновационных процессов через активный поиск новых
идей и технологий за пределами фирмы, а также через сотрудничество с
поставщиками и конкурентами для создания потребительской ценности и
последующего сервисного спроса.
Таким образом, открытые инновации можно описать как сочетание как
внешних и внутренних идей, так и внешних и внутренних путей выхода на
рынок для ускорения развития новых технологий [2]. Для этого компаниям
необходимо повысить осведомленность о всевозрастающем значении
открытых инноваций. Не все хорошие идеи разрабатываются внутри своей
компании и не все идеи нуждаются в дальнейшей разработке именно в стенах
собственной компании. Следующая таблица иллюстрирует это.
239
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица
Сравнение закрытых и открытых инноваций
Закрытые инновации
Талантливые люди, разбирающиеся в
этой области, работают на нас
Чтобы получить прибыль от НИОКР,
мы должны сами совершить открытие,
разработать его до уровня продукта и
довести до конечного результата
Если мы сами сделаем открытие, мы
сможем быть пионерами на рынке
Компания, которая первой доводит
инновацию до рынка, выигрывает
Если мы создадим большую часть
лучших идей, мы выиграем
Мы должны контролировать нашу
интеллектуальную собственность,
чтобы конкуренты не получили
прибыль от наших идей
Открытые инновации
Нам необходимо работать с
талантливыми людьми, действующими
как в нашей компании, так и за ее
пределами
Значительную ценность могут
создавать внешние НИОКР; в то время
как внутренние НИОКР необходимы,
чтобы получить часть этой ценности
Не обязательно самим проводить
исследования, чтобы на основе их
результатов получить прибыль
Более выгодно создать лучшую бизнесмодель, чем быть первым на рынке
Если мы найдем лучшее применение
внутренним и внешним идеям, мы
выиграем
Мы получаем прибыль от
использования нашей
интеллектуальную собственности и
приобретаем интеллектуальную
собственность других, если это
соответствует нашей бизнес-модели
По мнению автора, изучение перспективных организационных структур,
хорошо зарекомендовавших себя бизнес-моделей, новых ИТ совместной
работы должно проходить в вузе взаимосвязано и основываться на решении
практических задач. Лишь в этом случае будет формироваться подлинно
компетентностный подход к формированию и реализации трудового
потенциала.
Список литературы
1. Уорнер M., Витцель М. Виртуальные организации. Новые формы
ведения бизнеса в ХХI веке / Пер. с англ. – М.: Добрая книга, 2005.
2. Чесбро Г. Открытые инновации. Создание прибыльных технологий /
Г. Чесбро. – М.: Поколение, 2007.
240
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
УДК 338.46
КАСЬЯНОВ В.С.
Ставропольский государственный университет (г. Ставрополь)
МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ СЕРВИС-ОРИЕНТИРОВАННОЙ
АРХИТЕКТУРЫ (SOA) В СФЕРЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
Управление на основе сервис-ориентированной архитектуры в
настоящее время является одним из наиболее перспективных направлений
совершенствования управления в IT-компаниях. Это связано с тем, что
менеджмент становится все интеллектоемким и креативным [1]. В этой связи
интересно
провести
обзор
инструментов
управления,
хорошо
зарекомендовавших себя применительно к управлению информационными и
иными интеллектуальными продуктами [4].
Функционально-стоимостной анализ
Внедрение ИТ на предприятии неразрывно связано с реинжинирингом
бизнес-процессов. Функционально-стоимостной анализ (ФСА, Activity Based
Costing, ABC) – метод определения стоимости бизнес-процессов, в основе
которого лежит использование функций и ресурсов, задействованных в
производстве, маркетинге, продаже, доставке. ФСА был разработан в США на
рубеже 1970-1980-х гг. и пришел на смену методу прямых затрат.
ФСА определяется как метод комплексного технико-экономического
соотношения между качеством исполнения заданных функций и затратами на
их осуществление. Иногда этот метод называют анализом затрат на основе
потребительской стоимости. ФСА базируется на предположении о том, что в
каждом объекте, системе, подлежащих анализу, сосредоточены как
необходимые в соответствии с существующим развитием производства, так и
излишние затраты. Эти излишние затраты и являются объектом анализа,
изучения. Они обычно связаны с повышенной, не требующейся потребителю
функциональностью
изделий
либо
с
недостаточно
экономичной
конструктивно-технологической
или
организационной
реализацией
производства. Понятие необходимых и излишних затрат существенно и важно
для любых производственно-экономических систем, а не только в сфере ITсервиса.
Совокупная стоимость владения
Концепция совокупной стоимости владения (ССВ, Total Cost of
Ownership, TCO) – метод, позволяющий оценить затраты на эксплуатацию и
развитие информационной системы. Суть метода состоит в учете явных и
скрытых затрат на эксплуатацию инфраструктуры и ее сервисное
обслуживание. Данный метод был разработан для оценки затрат любых
активов: оборудование, здания.
Совокупная стоимость владения – это сумма затрат, связанных с
функционированием и внедрением системы в отчетный период времени.
Стоимость владения ИТ – инфраструктурой предприятия – не более чем
241
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
итоговая оценка затрат на ИТ, чего недостаточно для управления затратами.
Для распределения затрат по категориям необходима определенная
декомпозиция общей оценки, то есть разложение на модули – «объекты
затрат». Такой подход удобен с точки зрения задачи управления и позволяет
отслеживать и корректировать затраты на определенные модули системы.
Метод реальных опционов (МРО, Real option valuation, ROV), основу
которого составляет одна ключевая концепция: гибкие возможности компании
в будущем. Опционы – производные инструменты, т.е. ценные бумаги на цену
базисного актива. Они отличаются от других финансовых инструментов тем,
что позволяют сделать выбор. Опцион – это контракт между двумя сторонами,
по которому одна сторона имеет право (но не обязанность) что-либо сделать.
Первая модель оценки опциона относится к 1973 г., когда Блэк и Шоулз
создали свою базовую систему, которая представляла собой первую
завершенную модель оценивания [2]. Использование теории опционов на
практике для нефинансовых активов (при оценке компаний и проектов, а не
производных ценных бумаг) получило название «реальные опционы».
Говоря о компаниях из сферы IT-услуг, следует отметить, что чем
больше стоимость сервисных услуг и больше клиентов у компании, тем выше
стоимость самой компании. Причем для IT-компаний предельные издержки
равны нулю, т.е. наблюдается постоянная отдача от расширения масштабов
производства. Во многих случаях, при анализе стоимости компаний из области
IT-услуг, рост количества пользователей приводит и к росту стоимости услуги
нелинейно. В основе этого явления лежит «сетевой эффект» – чем больше
участников пользуется одной услугой, тем больше для каждого индивидуума
ценность этой услуги.
Методика потребительского индекса (Customer Index), разработанная
компанией Andersen Consulting и первоначально ориентированная на ипотеки,
банковские операции и другие финансовые направления, т. е. на направления,
связанные с обслуживанием большого числа клиентов. Метод предполагает
оценку инвестиций в технологии на численность и состав потребителей. В
процессе оценки предприятие или организация определяют экономические
показатели своих потребителей за счет отслеживания доходов, затрат и
прибылей по каждому заказчику. Существенный минус метода – трудность и
неформализованность процесса установления прямой связи между
инвестициями в ИТ сохранением или увеличением числа потребителей. Эта
методика применяется, в основном, для оценки эффективности IТ-проектов
компаний, у которых число заказчиков непосредственно влияет на все аспекты
бизнеса.
Управление портфелем активов (portfolio management) предполагает,
что компании управляют ИТ так же, как управляли бы акционерным
инвестиционным фондом с учетом объема, размера, срока, прибыльности и
риска каждой инвестиции.
Организация должна рассматривать информационные проекты не как
затраты, а как активы, которыми можно управлять точно так же, как и
242
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
инвестициями. Сценарий управления портфелем проектов может быть
представлен следующим образом: в первую очередь необходимо выбрать и
определить стратегию, затем выбрать систему структурирования бюджета.
Следующим шагом необходимо разделить бюджет на составляющие, всегда
есть несколько вариантов подобного разделения.
Economic value sourced (EVS) – экономическая выявленная стоимость –
метод, разработанный компанией Meta Group. В основе EVS заложен метод
управления рисками. По мнению Боба Каули, первого вице-президента
филиала компании Meta Group и разработчика плана оценки EVS, ИТ могут
принести компании пользу только четырьмя основными способами: увеличить
доходы, повысить производительность, сократить время выпуска продуктов,
снизить риск.
Applied information economics (AIE) – прикладная экономическая
информация – метод, разработанный компанией Hubbard Ross. Суть метода
состоит в оценке преимуществ, получаемых предприятием от реализации ITпроекта, не в финансовом, а в натуральном выражении. В процессе оценки
происходит
присвоение
единиц
измерения
таким традиционным
нематериальным активам, как уровень удовлетворенности пользователей и
стратегическая ориентация, а затем следует определение ценности
информации
различными
инструментальными
средствами,
позаимствованными из науки, теории управления портфелем активов и теории
статистики. Такой подход позволяет подвергнуть анализу различные стратегии
с неопределенными результатами, как это часто бывает при инвестициях в ИТ.
System life cycle analysis (SLCA) – анализ жизненного цикла
искусственных систем, разработанный И. Холкиным. В основе предложенного
метода лежит измерение «идеальности» системы – отношение ее полезных
факторов к сумме вредных факторов и факторов расплаты за выполнение
полезных функций.
Методика состоит из трех основных этапов. Первый этап заключается в
построении модели предприятия без ИС. Создается реестр полезных,
негативных и затратных факторов бизнес-системы. На втором этапе строится
модель предприятия, включающая в себя основные функции будущей
информационной системы. В модель вводятся факторы ожидаемых эффектов
от внедрения ИС. На третьем этапе проводится сравнение двух моделей –
модели «до внедрения ИС» и модели «после внедрения ИС».
СВ-90 – методика «информационной экономики», разработанная
Робертом Бенсоном, профессором Центра по изучению обработки данных
Вашингтонского университета (Сент-Луис). Впервые она использовалась в
1991 г. компанией Watkins Johnson (Пало-Альто, шт. Калифорния, оборот 264
млн долл.) для принятия решения о замене старой системы (основу системы
составляли машины класса мэйнфрейм, проработавшие к тому моменту не
менее 25 лет). В настоящий момент эта методика используется консультационной группой компании Oracle для принятия решения о
целесообразности внедрения ИС.
243
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Стоимость ИТ с учетом затрат на управленческий труд
Оценка финансового результата проекта является необходимой, но не
единственной возможностью определения экономической эффективности
проекта внедрения информационной системы. В качестве методов
нефинансовой оценки эффекта от внедрения системы представляется
целесообразным рассмотреть методы изменения производительности труда и
«модель капитала знаний» П. Страссмана [3].
Суммарную добавленную стоимость можно подразделить на две части,
одна из которых – производная от затрат капитала, а другая обусловлена
вложенным в сервисное обслуживание трудом. В свою очередь, часть,
созданную вложенным трудом, тоже можно подразделить на составляющие
элементы: созданную непосредственно производственным трудом и трудом в
управлении производством. Следует четко различать эти два компонента, так
как производительность труда в них определяется по-разному.
Следовательно, традиционные количественные методы оценки
эффективности сервиса не позволяют рассмотреть все факторы воздействия
информационных технологий на предприятие. Нередко после финансовой
оценки инвестиционного проекта внедрения ИС начинают говорить об
убыточности автоматизации. Для определения действительного эффекта от ИС
необходимо вернуться к оценке воздействия ИТ на облик предприятия, на
реализацию его системных функций. При этом вопросы определения
целесообразности продолжения скрупулезных вычислений финансовых,
экономических, технических и прочих эффектов на основе всевозможных, в
том числе и синтетических, показателей, а также перехода на укрупненные,
чисто аналитические оценки остаются открытыми.
Список литературы
1. Грабауров В.А. Информационные технологии для менеджеров /
В.А. Грабауров. – М.: Финансы и статистика, 2008.
2. Лодон Дж. Управление информационными системами / Дж. Лодон,
К. Лодон. – СПб.: Питер, 2005.
3. Методы и модели информационного менеджмента: Учебное пособие /
Д.В. Александров, А.В. Костров, Р.И. Макаров, Е.Р. Хорошева; под ред.
А.В. Кострова. – М.: Финансы и статистика, 2007.
4. Скрипкин К.Г. Экономическая эффективность информационных
систем / К.Г. Скрипкин. – М.: ДМК Пресс, 2002.
244
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
УДК: 378.147: 378.016: 811.161.1
КОБЯКОВА Т.И.
Уфимская государственная академия экономики и сервиса (г. Уфа)
К ПРОБЛЕМЕ МОДУЛЬНОГО СТРУКТУРИРОВАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
«РУССКИЙ ЯЗЫК И КУЛЬТУРА РЕЧИ»
Обновление и укрепление государственности, демократизация общества,
интеграция в мировое политическое, экономическое и социокультурное
пространство привели к модернизации высшей школы. Сегодня актуальна
проблема формирования субъекта образования как члена информационного
пространства. Под данной категорией мы понимаем прежде всего личность,
которая обладает набором ключевых компетенцией, то есть совокупностью
взаимосвязанных качеств (знаний, умений, навыков, способов деятельности),
являющихся обязательными для продуктивной деятельности в определенной
сфере, – и особенно в сфере сервиса.
В Государственном образовательном стандарте определена основная
цель курса «Русский язык и культура речи» – формирование
профессиональной личности, владеющей языковой и коммуникативной
компетенциями. Одним из решений данной проблемы является использование
технологии модульного обучения. Ее сущность заключается не только в
обучении языковым инструментариям (знание системы языка, знание базовых
стандартов речевого поведения в разных речевых ситуациях, но прежде всего
в том, что студент самостоятельно или с определенной дозой помощи в
процессе работы с модулем достигает конкретных целей учения – развивает
познавательную деятельность и свои творческие способности).
Модульное обучение как информационная технология предполагает
методическое оснащение, в частности:
1) банк информации (информационно-компьютерное обеспечение:
рабочие модульные программы по направлению подготовки /специальности,
УМК, электронно-образовательные ресурсы для подготовки к лекциям и
практическим занятиям, библиотечно-информационные, в том числе
электронные системы и ресурсы для самостоятельной работы студентов);
2) методическое руководство по достижению конкретных целей
(наглядно-действенный материал: опорные конспекты, таблицы, тесты,
задания по практикуму, методические рекомендации и указания);
3) формы контроля освоения дисциплины (контрольно-измерительные
материалы (тесты), письменные домашние задания, защита рефератов,
контрольные работы, устный опрос и т.п.).
Доцентами кафедры «Специальная языковая подготовка» УГАЭС
(г. Уфа) в настоящее время разработаны и внедрены в образовательный
процесс: 1) учебное пособие «Русский язык и культура речи», в котором курс
дисциплины представлен в упорядоченном виде (автор А.С. Туманова; Уфа:
УГАЭС, 2009); 2) методические указания для контрольных работ для
245
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
студентов заочной формы обучения (сост. А.С. Туманова; Уфа: УГАЭС, 2010);
3) контрольно-измерительные материалы – тесты рубежного и итогового
контроля (сост. Т.И. Кобякова; А.С. Туманова); готовится к печати
справочник-практикум «Русский язык и культура речи. Нормативнокоммуникативный аспект изучения», в котором систематизированы нормы
современного литературного языка, даны практические и тестовые задания
(автор Т.И. Кобякова).
В педагогике модуль определен как часть системно представленной
информации, предназначенной для усвоения и самообучения, а также для
оценки собственного результата.
Модуль содержания как единица лингводидактики рассматривается
нами как часть коммуникативно-языковой обучающей и развивающей
системы (матрицы), являющейся основой формирования языковой и
коммуникативной компетенции студента. Это логически завершенный
ассоциативно-тематический блок, представляющий собой коммуникативноязыковое информационное поле (макромодуль). Его составляющими являются
микромодули (части подсистемы), в совокупности раскрывающие содержание
дисциплины (что изучает курс).
Нами разработан модуль содержания курса «Русский язык и культура
речи».
Принцип составления:
 по горизонтали – основные аспекты изучения дисциплины;
 по вертикали – основные критерии грамотной речи.
Аспекты Нормативный
Качества
аспект
Правильность
Частота
Точность
Логичность
Богатство
Выразительность
Уместность
Действенность
Коммуникативный
аспект
Этический
аспект
В нашем исследовании макромодуль «Русский язык и культура речи»
представлен как функциональный узел, состоящий из 24 информационных
блоков (по вертикали и горизонтали):
Модуль 1. Правильность речи как коммуникативное качество речи.
Язык и его функции. Речь и формы ее существования. Норма и ее
кодификация в литературном языке. Типы норм (орфоэпические, лексические,
грамматические). Речевые ошибки. Выбор языковых и этических средств в
разных речевых ситуациях. Нормативные словари и справочники.
246
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Модуль 2. Точность как коммуникативное качество речи. Предметная
точность – соответствие речи явлениям действительности. Смысловая
точность – правильный выбор слова в соответствии со значением.
Орфоэпические, лексические и грамматические нормы как основа точности
речи. Выбор языковых единиц и этических средств в разных речевых
ситуациях.
Модуль 3. Логичность речи как коммуникативное качество речи.
Законы формальной логики. Логические ошибки. Орфоэпические, лексические
и грамматические нормы как основа логичности речи. Построение этических
формул в соответствии с законами логики.
Модуль 4. Выразительность как коммуникативное качество речи.
Фонетические, лексические единицы как средство создания выразительности
речи. Выразительность речи как соответствие литературной норме.
Функциональные особенности употребления средств художественной
выразительности. Этический аспект изучения выразительности речи.
Модуль 5. Богатство речи как коммуникативное качество. Широкие
возможности использования словарного состава языка в разных речевых
ситуациях. Активный запас языка (общеупотребительная лексика: нейтральная
и книжная). Пассивный запас языка (архаизмы и историзмы). Полисемия.
Фразеология. Антонимия. Синонимия.
Модуль 6. Чистота как коммуникативное качество речи. Чистота речи
как соответствие литературной норме. Языковые факторы, нарушающие
чистоту речи. Ее особая роль в выборе языковых единиц в различных
ситуациях общения.
Модуль 7. Уместность как коммуникативное качество речи. Уместность
языковых средств (соответствие литературной норме) в разных речевых
ситуациях, связь со стилистическими возможностями текста. Речевое
поведение и его нормы.
Модуль 8. Действенность как коммуникативное качество речи. Речевая
ситуации и ее основные единицы. Выбор языковых средств для достижения
действенности речи в разных речевых ситуациях (построение монологической
и диалогической речи).
Как информационная система макромодуль «Русский язык и культура
речи» на части (ассоциативно-тематические блоки), каждая из которых имеет
свою составляющую, элементы и подсистемы. Любой модуль в нашей
программе
можно
рассматривать
как
самостоятельную
систему,
раскрывающую конкретную (минимальную) дозу информации. Например, в
модуле 1 «Правильность речи» можно выделить следующие информационные
блоки: «Язык и его функции» (состоит из элементов – «Язык как знаковая и
информационная система», «Формы существования языка в обществе»). В
свою очередь каждый модуль-элемент информационного блока делится на
части, в частности, «Формы существования языка в обществе» включает в себя
темы «Национальный язык», «Литературный язык», «Язык художественной
литературы» и т.д. Усвоение информации небольшими дозами и приращение
247
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ее к ранее усвоенной способствуют постепенному системному формированию
в сознании студента информационного микрополя (микромодуля)
«Правильность речи».
Структурирование содержания дисциплины «Русский язык и культура
речи» распространяется на методы, с помощью которых достигается конечный
результат языкового образования личности – формирование языковой и
коммуникативной компетенций. От их выбора в значительной степени зависит
успешная работа с модулем – эффективность и качество образования. При
модульном изучении дисциплины «Русский язык и культура речи»
рекомендуются следующие методы:
1) традиционные (лекция, фронтальный (устный и индивидуальный)
опрос, практическое занятие, использование наглядно-действенного
материала, работа с книгой);
2) инновационные методы (опережающий метод обучения, ролевая игра,
метод модулирования, работа с ключевыми словами, актуализация проблемы,
работа в команде, коммуникативные тренинги, использование опорных
конспектов, поисковый метод, рефлексия).
Таким образом, модульно структурированное содержание дисциплины
«Русский язык и культура речи» как инновационная информационная
технология обучения обеспечивает не только целостное восприятие
содержания курса (системность обучения и развитие репродуктивного
мышления), но главное – позволяет субъекту образования в зависимости от
собственного интереса выбирать логические способы усвоения учебной
информации (субъектно-деятельностный подход к обучению) и продвигаться
по индивидуальной траектории (по горизонтали и по вертикали), что в
совокупности способствует развитию навыков рефлексивной культуры
(развитие продуктивного мышление). Субъект образования упорядоченно и
системно усваивает учебную информацию и осознаёт значимость полученных
знаний и умений (овладевает языковой и коммуникативной компетенциями).
Список литературы
1. Громкова М.Т. Педагогические основы образования взрослых /
М.Т. Громкова. – М., 1993.
2. Громкова М.Т. Модульное структурирование содержания образования
(методические рекомендации) / М.Т. Громкова. – М., 2003..
3. Крючкова О.В. Комплексная информатизация образования [Текст] /
О.В. Крючкова. – Минск, 2006.
248
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
УДК 378.014:378.018.432
КОЛГАНОВ Е.А.
Уфимская государственная академия экономики и сервиса (г. Уфа)
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ УЧАСТНИКОВ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА
В ВОПРОСАХ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА И СОЦИАЛЬНОЙ
ДОСТУПНОСТИ ДИСТАНЦИОННЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ УСЛУГ
Высшая школа осваивает основы рыночной экономики и продвигает на
рынок образовательных услуг новые услуги. Отношения между
потребителями и производителями определяются качеством, ценой,
ассортиментом, имиджем (включая бренд) товаров и услуг. Образовательные
услуги вузов в этом плане не являются исключением. Потребители
образовательных услуг имеют свои представления о вузе как производителе
услуг. Соответственно и вуз исходит из своих представлений о потребителях,
их ожиданиях и готовности оплачивать образование.
Самыми важными требованиями потребителей образовательных услуг
являются: качество образования, имидж учебного заведения, цена и
ассортимент образовательных услуг. Требование высокого качества
образования является главным для столичных и региональных вузов. За ним
следуют имидж и престиж, далее – ассортимент образовательных услуг. В
регионах из-за сохраняющейся низкой мобильности населения очень важным
требованием остается возможность выбора интересующего направления
обучения. Оценка конкурентоспособности цены на образовательные услуги
бесспорно уступает относительной важности этого требования для
потребителей. Соответственно можно предположить, что, несмотря на
конкуренцию, вузы, деятельность которых жестко регламентируется со
стороны государственных органов, не могут использовать стратегию
лидерства по цене. Ценовая политика преимущественно исходит не от
требований потребителей, а от деятельности конкурентов [1]. Качество, цена,
ассортимент образовательных услуг и имидж вуза являются ориентирами на
рынке и имеют прямое отношение к развитию дистанционного образования (ДО).
В обществе по ряду причин сложилось негативное представление по
поводу качества образования, осуществляемого с помощью дистанционных
образовательных технологий (ДОТ). Следовательно, дальнейшее развитие
вузами своих дистанционных образовательных услуг (ДОУ) потребует как
реального повышения их качества, так и снятия предубежденности в
общественном сознании в отношении потенциала ДО. Низкое качество
образования, осуществляемого отдельными вузами, использующими ДОТ,
объективно сдерживает востребованную обществом услугу.
Социальная востребованность дистанционных образовательных услуг
необходима не только для отдельных индивидов, которые в силу каких-либо
обстоятельств не могут получать образование по традиционным технологиям,
но и для всех граждан. Речь идет не только о полнообъемном дистанционном
249
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
обучении, но и в сочетании с аудиторными занятиями [2].
Анализ ДОУ в вузах позволяет выделить две основные взаимосвязанные
социальные проблемы – повышение качества и обеспечение социальной
доступности этих услуг. Решение одной из них предполагает решение и
второй проблемы. Повышение качества дистанционного образования позволит
устранить дискредитирующие факторы, среди которых на первом месте
находится «легкодоступность» высшего образования – возможность при
помощи ДОУ, за относительно умеренную плату получить диплом о высшем
образовании, не прилагая при этом интеллектуальных способностей. В
отличие от «легкодоступности» высшего образования социальная доступность
предполагает выравнивание социальных условий получить высшее
образование соответствующего качества.
Социальная доступность, таким образом, предполагает наличие
качественного профессионального образования. Всегда будет острая
социальная конкуренция за места в престижных вузах на престижные
специальности и направления подготовки. При ограниченности бюджетных
мест система ЕГЭ не способна обеспечить социальную доступность
качественного высшего образования.
Качество образования является комплексной проблемой, требующей
интеграции усилий педагогической, психологической, экономической,
юридической, философской, социологической наук. В то же время каждая из
этих наук, исходя из собственного предмета, предлагает свои решения
проблемы качества образования. С точки зрения социологии важно изучение
заинтересованности основных участников образовательного процесса – вузов,
студентов, абитуриентов и их родителей, работодателей, государственных
органов – в повышении качества образования. Если тот или иной участник не
будет заинтересован в повышении качества образования, то старания других
участников будут бесполезными. Если работодатель будет обращать внимание
не только на наличие диплома, но и на содержание приложения к диплому, то
это у потенциальных соискателей рабочих мест может вызвать самые
различные варианты обучения: у одних – получить качественные знания, у
вторых – получить хорошие оценки, но не обязательно хорошие знания, у
третьих – получить отличные и хорошие оценки в вузах, в которых уровень
требований значительно ниже.
Любая система дистанционного образования включает в себя много
разных элементов, процессов и степень важности, придаваемой этим разным
компонентам, и зависит от того, люди какой группы интересов
интерпретируют качество. Речь идет не столько о контроле знаний, умений и
навыков обучающихся, сколько о качестве образовательной системы, которая
представляет собой совокупность системы, обусловливающей ее способность
удовлетворять социальные потребности в соответствии с ее назначением.
Обеспечение качества ДОУ является научно-методической и учебноорганизационной проблемой. Качество ДО перерастет в социальную
проблему, в случае решения вопроса о том, кто должен обеспечить
250
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
необходимый уровень качества дистанционных образовательных услуг.
Основными участниками образовательного процесса, в том числе
регулирования качества образования, являются государство, высшие учебные
заведения, потребители образовательных услуг (студенты, абитуриенты,
родители студентов и абитуриентов), работодатели. Все перечисленные
субъекты должны быть заинтересованы в том, чтобы выпускники вузов
получили качественные знания, навыки и умения.
Государственный контроль качества образования при помощи таких
инструментов, как лицензирование, аттестация, аккредитация, не решает все
проблемы, хотя и обеспечивает определенный уровень качества знаний
студентов.
Вузы (особенно негосударственные) могут быть заинтересованы в наборе
максимального количества студентов и недопущении их отчисления за
неуспеваемость. Такая стратегия поведения вузов наиболее возможна в условиях
демографического спада и сокращения бюджетного финансирования. Поэтому
проблема качества образования некоторое время может быть для вуза не главной.
Учебные заведения в условиях быстрого распространения информационных
технологий должны разрабатывать и реализовывать направления своего развития
до появления спроса на них со стороны рынка труда и, тем более, рынка
абитуриентов. Это фактически означает, что для разработки верных
управленческих решений необходимо ориентироваться на приоритеты
потребителей образовательных услуг, которые сложатся через несколько лет [3].
Наиболее заинтересованными в повышении качества образования
участниками образовательного процесса должны быть сами студенты и
абитуриенты. Однако, как показывает практика, не все студенты
заинтересованы в этом, поскольку трудоустройство в нашем обществе во
многом зависит от социальных связей. И не все студенты предполагают
работать в дальнейшем по получаемой специальности.
Необходимо подчеркнуть, что ориентация на приоритеты потребителей
образовательных услуг сопряжена с такими проблемами, как искаженные
представления о качестве образования, высокие конкурсы на отдельные
специальности, не востребованные рынком труда, стремление многих
студентов получить не столько качественное образование, сколько документ о
высшем образовании. Поэтому абитуриенты, их родители, студенты не могут
сегодня объективно говорить о качестве образования в том или ином вузе.
Требования потребителей товаров и услуг к их качеству связаны и с
ассортиментом. Чем шире ассортимент, тем легче выбрать качественный
товар, услугу. В целях привлечения потребителей вузы стремятся расширить
ассортимент образовательных услуг по экономическим, управленческим,
юридическим направлениям. Низкий уровень конкурсов на технические
специальности компенсируется ростом набора на пользующиеся спросом у
потребителей специальности, по которым рынок испытывает переизбыток
кадров. В условиях недостаточного финансирования вузов расширение
ассортимента образовательных услуг без соответствующего их обеспечения
251
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
закономерно приводит к снижению качества образования.
Особо это коснулось дистанционного образования. Недостаточное
материально-техническое, кадровое, финансовое, учебно-методическое
обеспечение дистанционных образовательных услуг, их преимущественная
ориентация на подготовку по экономическим и юридическим специальностям,
при стремительном расширении этих услуг отдельными вузами – все это и
обусловило слабое внимание к качеству дистанционного образования.
В рыночной экономике предпочтения потребителей определяются не
только качеством, ценой, ассортиментом товаров и услуг, но и имиджем
производителя товаров и услуг. Имидж фирмы, существующий в сознании
потребителей, замещает представления о качестве ее товаров и услуг.
Позитивный имидж вуза, как правило, связан в сознании потребителя с
качеством предоставляемых им образовательных услуг. Но такие
представления не всегда являются адекватными реальности. Многие вузы
усиленно используют свой давно сложившийся имидж исходя из их истории,
длительности существования, но не всегда четких представлений об уровне
качества предоставляемыми ими образовательных услуг.
Это затрагивает имидж дистанционного образования. Причиной тому
стали отмеченные выше недостатки по материально-техническому, кадровому,
учебно-методическому и учебно-организационному обеспечению качества
дистанционного обучения. Сказывается и то, что ДОУ предоставляются
больше негосударственными вузами, а потребители сегодня отдают
предпочтение государственным вузам.
Обеспечение уровня качества образования, отвечающего современным
требованиям, является неединственной социальной проблемой дальнейшего
развития дистанционных образовательных услуг вузов. Качество знаний,
обеспечиваемое ДОТ, должно быть и доступным. При этом необходимо
регулировать рыночные механизмы образовательных услуг, действующих по
принципу соответствия цены и качества (более высокая цена образовательных
услуг более высокого уровня качества и более низкая цена для низкого уровня
качества). При свободном рыночном регулировании цен на дистанционные
образовательные услуги для малообеспеченных слоев населения будут
предложены услуги низкого качества, тем самым будет ограничен доступ к
качественному образованию.
В условиях перехода к системе непрерывного образования и повышения
квалификации, совмещения образования и трудовой деятельности обеспечение
возможности получения знаний независимо от социального положения, но в
зависимости от своих способностей предполагает регулирование различных
сторон предоставления вузами ДОУ. К ним относятся регулирование условий
конкуренции между вузами, политика государственного регулирования цен на
образовательные услуги.
Государственное регулирование цен на дистанционные образовательные
услуги необходимо в следующих условиях:
Во-первых, государство может взять на себя финансирование
252
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
дистанционного образования не только детей-инвалидов, но и взрослых
инвалидов. Такое финансирование может осуществляться в рамках политики
социального обеспечения и социального обслуживания.
Во-вторых, государство может и должно финансировать через
различные программы занятости населения часть затрат на профессиональную
переподготовку безработных или высвобождающихся работников,
осуществляемых по дистанционным технологиям.
В-третьих, государство может взять на себя полное финансирование
профессиональной переподготовки кадров по приоритетным направлениям
техники и экономики с использованием ДОТ, если это возможно.
Изменения в образовании в современном мире заставляют искать новые
решения оптимального сочетания различных форм и технологий образования
[4]. Поэтому необходимо исследовать все новые формы и подходы к развитию
ДО как новому направлению, которое может и должно оказать положительное
влияние на внедрение в учебный процесс региона новых информационных
технологий. Добиться существенного повышения качества дистанционных
образовательных услуг, имеющих огромный внутренний потенциал, не
востребованный в полной мере потребителями этих услуг и не реализованный
их производителями, можно единственным способом – интеграцией усилий
всех заинтересованных сторон. Это возможно на основе широкого
общественного диалога. Необходимо публичное обсуждение проблем
дистанционного образования не только на страницах научных журналов, на
научных мероприятиях, но и в средствах массовой информации.
Список литературы
1. Радаев В.В. Стратегии развития российских вузов: ответы на новые
вызовы / В.В. Радаев и др. – М.: Макс Пресс, 2008. С. – 88.
2. Об использовании дистанционных образовательных технологий:
Приказ М-ва образования и науки РФ, 6.05.2005г., № 137 // Сайт Министерства
образования и науки // Режим доступа: http:/www. mon.gov.ru.
3. Хуторской А.В. Педагогическая инноватика: методология, теория,
практика: Науч. изд. / А.В. Хуторский. – М.: Изд-во УНЦ ДО, 2005. – С. 22.
УДК 657.1:004.4:378.016:657
КРАСНОВА Д.О.
Уфимская государственная академия экономики и сервиса (г. Уфа)
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРОГРАММЫ 1-С: БУХГАЛТЕРИЯ ПРИ ИЗУЧЕНИИ
ДИСЦИПЛИНЫ «ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ ПО
БУХГАЛТЕРСКОМУ УЧЕТУ»
Многочисленные изменения, происходящие в ходе общего процесса
экономических реформ в России, приводят к трансформации бухгалтерского
253
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
учета и, как следствие, создают новые проблемы в сфере его автоматизации.
Эффективное использование средств вычислительной техники для
автоматизированного ведения бухгалтерского учета и отчетности во многом
определяется
квалификацией
бухгалтера.
Современный
бухгалтерпрофессионал должен обладать не только знаниями в области счетоводства и
счетоведения, но и владеть современными методами обработки данных на
компьютере.
Учитывая актуальность подготовки специалистов нового уровня, в
настоящее время занятия по дисциплине «Лабораторный практикум по
бухгалтерскому учету» для студентов, обучающихся по специальности
«Бухгалтерский учет», проводятся с использованием программы «1С:
Бухгалтерия 8».
В процессе проведения занятий студентами изучается технология
компьютерного
ведения
бухгалтерского
учета,
рассматривается
документооборот на каждом участке бухгалтерского учета и порядок
отражения операций на счетах бухгалтерского учета в программе «1С:
Бухгалтерия 8».
В одной программе «1С: Бухгалтерия» можно вести учет деятельности
нескольких организаций и индивидуальных предпринимателей, что особенно
удобно, когда они тесно связаны между собой. При этом используются общие
справочники контрагентов, сотрудников и номенклатуры, а отчетность
формируется раздельно. Организации и предприниматели могут использовать
в одной информационной базе различные системы налогообложения: общий
режим, УСН или ЕНВД.
В «1C: Бухгалтерии 8» хранится полная информация о контрагентах
(контактная информация, банковские счета, регистрационные коды) и
сотрудниках организации (паспортные данные, индивидуальные коды,
должность, размер оклада).
«1С: Бухгалтерия 8» автоматически формирует различные формы
бухгалтерской и налоговой отчетности, которые можно напечатать или
сохранить в файл для передачи в ИФНС.
Чтобы начать вести учет в «1С: Бухгалтерии 8», достаточно ввести
сведения об организации и указать параметры учетной политики. Программа
автоматически настроится для работы с учетом установленных параметров.
При заполнении документов в 1С: Бухгалтерии 8 значительная часть данных
подставляется программой автоматически. Например, чтобы выписать счет,
требуется указать контрагента и выбрать товары или услуги – и документ
готов.
Введенную информацию просто перенести из одного документа в
другой. Например, на основании счета может быть выписана товарная
накладная.
Для оперативного анализа состояния учета в «1С: Бухгалтерии 8»
предусмотрены различные отчеты: оборотно-сальдовая ведомость, шахматка,
анализ счета, карточка счета и другие. Каждый отчет настраивается для
254
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
получения только необходимой информации. Например, чтобы посмотреть
поступление на склад вентиляторов всех марок, в оборотно-сальдовой
ведомости по счету 41.01 «Товары на складах» можно установить отбор по
товарам, наименования которых содержат слово «вентилятор».
«1С: Бухгалтерия 8» существенно упрощает подготовку бухгалтерской и
налоговой отчетности. Например, для формирования бухгалтерского баланса
достаточно указать организацию и отчетный период. Все показатели
программа заполнит сама! Подготовленные отчеты сохраняются в программе,
что позволяет легко вернуться к ним в последующие периоды. Показатели
отчетов можно корректировать вручную, программа запомнит все внесенные
вами изменения. А пакетный режим позволяет выводить отчеты на печать и
выгружать в электронном виде без предварительного просмотра.
Сформированные в «1С: Бухгалтерии 8» платежные документы легко
выгружаются в программу типа «Клиент банка». Так же просто загрузить
полученную из банка информацию о входящих платежах. Обмен данными с
«1С: Бухгалтерией 8» поддерживают около тысячи кредитных организаций.
«1С: Бухгалтерия 8» автоматизирует самые трудоемкие и сложные
бухгалтерские расчеты. Большинство из них выполняется специальной
завершающей процедурой «Закрытие месяца». Программа сама сделает все
необходимые расчеты и сформирует проводки.
«1С: Бухгалтерия 8» автоматически рассчитывает амортизацию
основных средств. Поддерживаются все перечисленные в ПБУ 6/01 способы
начисления амортизации, начисление амортизации по ЕНАОФ (в том числе и
на 1000 км пробега), а также линейный и нелинейный методы начисления
амортизации, установленные главой 25 НК РФ.
Кроме того, автоматически начисляется износ основных средств,
амортизация нематериальных активов и ежемесячное погашение стоимости
спецодежды и спецоснастки.
При выбытии товаров, учитываемых по средней себестоимости «1С:
Бухгалтерия 8» списывает их по стоимости на момент отгрузки («средняя
скользящая»). В конце месяца программа автоматически корректирует сумму
списания исходя из средней стоимости списанных товаров на конец месяца
(«средняя взвешенная»).
«1С: Бухгалтерия 8» автоматически выполняет сложные расчеты по
налогу на прибыль, такие как нормирование расходов на рекламу,
представительских расходов и расходов на добровольное страхование. Также
автоматически программа включает в состав расходов текущего периода
убытки прошлых лет.
«1С: Бухгалтерия 8» автоматически рассчитывает большую часть
показателей при заполнении бухгалтерской и налоговой отчетности. Для
автоматического формирования многих отчетов достаточно указать
организацию и отчетный период.
«1С: Бухгалтерия 8» позволяет работать с данными там, где это удобно.
Вы можете работать с данными одной информационной базы «1С:
255
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Бухгалтерии 8» как в офисе, так и в любом удаленном подразделении
организации или даже дома. Обмен данными между рабочими местами никак
не отражается на работе пользователей: в программе сохраняются все
выполненные ими операции.
В одной программе могут одновременно работать пользователи всех
отделов и подразделений организации. «1С: Бухгалтерия 8» готова к работе в
локальной сети без дополнительной настройки. При этом можно организовать
работу так, чтобы наиболее объемные операции по обработке данных
выполнялись на одном мощном компьютере (сервере), а компьютеры
пользователей получали только результат. Благодаря этому работа программы
значительно ускоряется.
Знания программы «1С: Бухгалтерия 8» дает студентам возможность
устроится после окончания обучения на более перспективную работу по
специальности, так как большая часть современных работодателей в качестве
основного требования к соискателям на должность бухгалтера указывает
владение программой «1С: Бухгалтерия 8».
В процессе преподавания дисциплины возникает ряд трудностей, в
частности использование в учебном процессе устаревших версий программы,
не подвергающихся регулярному обновлению, что делает невозможным
вовремя рассмотреть все изменения происходящие в бухгалтерском учете. Еще
одной серьезной проблемой является недостаточное количество персональных
компьютеров в классах, что значительно усложняет и замедляет работу
студентов.
УДК 665.5
КУЗНЕЦОВ В.А., ЕВСЮТИНА Л.Р.
Башкирский государственный университет (г. Уфа)
ИССЛЕДОВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ СРЕДЫ ТРУБНОГО ПРОСТРАНСТВА В
ДВУХХОДОВОМ КОЖУХОТРУБНОМ ТЕПЛООБМЕННИКЕ
На предприятиях добычи и переработки нефти, на химических
предприятиях качестве аппаратов предварительного нагрева углеводородного
сырья, нефтепродуктов широко используют кожухотрубные теплообменники.
В частности, в случае использования загрязненного мехпримесями сырья,
применяют теплообменники с плавающей головкой (рис. 1), позволяющие
применение механического способа очистки трубок пучка от отложений.
256
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
4
2
I
II
5
3
1
Рис. 1. Двухходовой кожухотрубный теплообменник:1 – распределительная
камера; 2 – перегородка; 3 – трубная решетка; 4 – трубки пучка; 5 – диафрагма
I – среда трубного пространства, II – среда межтрубного пространства
Анализ работы кожухотрубных аппаратов показал неравномерность
температурного поля корпуса аппарата, что обусловлено хаотичностью
движения среды трубного пространства в распределительной камере
вследствие неравномерного распределения потока по трубкам пучка [1].
Однако, при проектировании теплообменников и, в частности, их
распределительных камер указанные эффекты не учитываются, и резервом
повышения его гидравлических и теплотехнических характеристик может
быть совершенствование конструкции его распределительной камеры.
Для изучения работы двухходового кожухотрубного теплообменника
использован вычислительный пакет Flow Vision 2.3, позволяющий определить
расчетным путем характеристики движения потоков в нем [2]. При
проведении численных экспериментов с использованием пакетов Flow Vision
удалось визуализировать общую картину течения потока теплоносителей в
распределительных камерах и трубках теплообменника, рассмотреть
изменение скорости потоков теплоносителей.
Исследования движения среды трубного пространства в типовом
кожухотрубном двухходовом теплообменом аппарате (рис. 2) показали, что
при попадании ее (среды) в распределительную камеру аппарата последняя
распределяется в объеме случайным образом. После поворота потока среды
трубного пространства в плавающей головке (рассмотренный случай), поток с
максимальной скоростью движется уже по периферийным трубкам, а ближе к
центру наблюдается снижение скорости его движения.
Анализ движения среды показал, что именно разброс скоростей в
распределительной камере и трубах теплообменника вызывает разность
температур и возникновение температурных напряжений, а значит, влияет на
257
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
его надежность. В связи с этим при оценке долговечности теплообменной
аппаратуры необходимо тщательно подходить к вопросам равномерного
распределения среды в них.
С одной стороны, неравномерное распределение теплоносителя влечет
за собой неэффективное использование поверхности теплоносителей и, как
следствие – уменьшение эффективности теплообмена. С другой стороны, это
приводит к неравномерной температурной деформации центральных и
периферийных трубок пучка – часть труб, расположенных по периферии
пучка, находятся в растянутом состоянии, а часть труб в центральной части
теплообменника – в сжатом.
Рис. 2. Моделирование потока (Flow Vision)
В качестве конструктивного решения по уменьшению разброса скоростей
среды трубного пространства в кожухотрубном теплообменнике предлагается
смонтировать внутри распределительной камеры направляющие потока (рис. 3).
Рис. 3. Схема размещения перегородок
в распределительной камере теплообменника
258
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Для определения эффективности этого устройства рассмотрено
движение среды трубного пространства в кожухотрубном теплообменом
аппарате с предложенной конструкцией направляющих потока (рис. 4).
До модернизации
После модернизации
Рис. 4. Сравнение движения среды в распределительной камере
Данные математического моделирования свидетельствуют об изменении
траектории движения среды. Наблюдается положительная тенденция,
показывающая направленное упорядоченное движение среды трубного
пространства в распределительной камере теплообменника и по трубкам
пучка, что позволяет с большой долей уверенности предполагать повышение
эффективности теплообмена и уменьшение температурных деформаций
конструктивных элементов теплообменника.
Список литературы
1. Идельчик И.Е. Аэрогидродинамика технологических аппаратов /
И.Е. Идельчик. – М.: Машиностроение, 1983. – 352 с.
2. Система моделирования движения жидкости и газа FlowVision.
Руководство пользователя. – М.: ООО Тесис, 2002. – 262 с.
УДК 656.56:628.4(1-21)
КУЗНЕЦОВ В.А.,* ФАЛИН В.В.
*
Башкирский государственный университет (г. Уфа)
Уфимская государственная академия экономики и сервиса (г. Уфа)
ГИДРОТРАНСПОРТ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ В УСЛОВИЯХ
СОВРЕМЕННОГО МЕГАПОЛИСА
Система сбора бытовых отходов в многоэтажных зданиях современных
городов и транспортирования его спецтранспортом на полигоны твердых
отходов являет собой типичный случай архаичного подхода к проблеме.
Загружаемые в мусоропроводы бытовые отходы собирают в мусоросборных
камерах, откуда его практически вручную загружают на спецтранспорт для
259
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
перевозки на полигоны. Сама система сбора бытовых отходов и первичного
хранения в мусоросборной камере в каждом подъезде является источником и
питательной средой для насекомых и грызунов – разносчиков различных
инфекционных заболеваний. Говорить о каком-либо нормальном санитарном
состоянии в домах, оснащенных мусоропроводами, как-то даже неприлично,
так как зловоние стоит практически в любом подъезде. Это связано, в первую
очередь с тем, что поступающие в мусоросборную камеру бытовые отходы
хранят в ней какое-то время. А так как бытовые отходы на 60-80 % состоят из
отходов от приготовления пищи и, учитывая постоянную положительную
температуру в мусоросборной камере, то, естественно, наблюдаются процессы
гниения – биоразложения – этих отходов с соответствующими этому процессу
выделениями газов, которые и проникают вовнутрь здания.
В процессе перегрузки этих разлагающихся отходов в спецтранспорт ни
само помещение – мусоросборную камеру, ни контейнеры для отходов, ни
мусоропровод не обеззараживают. Поэтому новые порции отходов попадают
сразу в питательную среду, где естественно сразу включаются в процесс
гниения. Сам принцип периодичности вывоза на полигоны бытовых отходов
обуславливает указанный ход вещей.
С экологической точки зрения наиболее гигиеничным является
гидротранспорт по замкнутой системе трубопроводов с выводом бытовых
отходов на полигоны.
Основным препятствием для осуществления гидротранспорта бытовых
отходов является наличие нгабаритных предметов, выбрасываемых в
мусоропроводы. Решением этой задачи может быть установка под
мусоропроводом дробилки
для бытового мусора, автоматически
включающейся, например, при каждом открывании и закрывании дверок
мусоропровода. В настоящее время известны различные устройства,
позволяющие осуществлять процесс дробления и измельчения самых
разнообразных материалов, поэтому с этой стороны проект гидротранспорта
бытовых отходов не представляет трудностей. Необходимо лишь согласование
с хозяйствами водоканала города на направление дополнительного количества
раздробленных твердых материалов в городскую систему канализации. Кроме
того, для дезинфекции мусоропроводов необходимо предусмотреть в каждом
из них систему автоматизированной подачи дезинфицирующего раствора в
каждый приёмный люк и на весь стояк в целом. Использование технологии
дробления и гидротранспортирования бытовых отходов позволит
кардинальным образом улучшить санитарно-гигиеническую обстановку в
многоэтажных домах городов. Кроме того, при использовании
гидротранспорта отпадает необходимость содержания автопарка спецмашин
для перевозки бытовых отходов.
260
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
УДК 621.38
МУХАМАДИЕВ А.А.
Уфимская государственная академия экономики и сервиса (г. Уфа)
СОВРЕМЕННЫЕ БЫТОВЫЕ МАШИНЫ И ПРИБОРЫ ДЛЯ ЛЮДЕЙ С
ОГРАНИЧЕННЫМИ ВОЗМОЖНОСТЯМИ
Количество инвалидов в стране постоянно увеличивается. В Российской
Федерации приблизительно 12 миллионов человек имеют разные степени
инвалидности. Те, кто имеет действительно серьезные ограничения
жизнедеятельности, – это инвалиды 1 и 2 групп (всего 4 миллиона человек) [3].
Необходимо помочь инвалидам вернуться к активной социальной жизни,
создавая инфраструктуры для того, чтобы жизнь этих людей была проще и
удобнее. Нужно создавать условия для реабилитации и интеграции инвалидов
в общество и повышать качество их жизни.
В силу известных обстоятельств основная среда обитания инвалидов –
это дом и создание условий при их проживании, для полноценной их
адаптации к сложившейся ситуации, являющихся важнейшей проблемой.
Одной из главных составляющих домашней обстановки являются бытовые
машины и приборы, обеспечивающие комфортные условия проживания. В
своем большинстве современные бытовые машины и приборы не
адаптированы для людей с ограниченными возможностями, что обеспечивает
определенные трудности при их взаимодействии. В связи с вышеизложенным
следует отметить актуальность и важность задачи проектирования и
производства бытовых машин и приборов для людей с ограниченными
возможностями.
Необходима помощь в повышении доступности для инвалидов среды их
обитания и тех мест, которые они наиболее часто посещают.
Для того, чтобы инвалиды почувствовали себя полноценными членами
общества, необходимо предоставить им все те возможности, которые имеют
обычные граждане. В первую очередь это касается обеспечения средствами,
позволяющими компенсировать их ограниченные возможности по
передвижению, восприятию информации, времяпровождению и т.д.
В настоящее время существует издавна сложившаяся номенклатура
таких средств, слабо отражающих и использующих современную динамику
развития высоких технологий. В связи с этим необходимо шире использовать
достижения в области высоких технологий для внедрения в разработку
средств для облегчения жизни инвалидов.
Среди наиболее распространенных средств можно отметить протезноортопедических изделий и технических средств реабилитации. К ним
относятся:
 вспомогательные технические средства реабилитации (кресло-туалет,
сидение для ванн, ванны, стульчики в ванную комнату, ходунки для
передвижения лиц с ограниченными возможностями здоровья, поручни любой
261
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
конфигурации и т.п.);
 протезы (протезы верхних и нижних конечностей, протезы молочной
железы и т.д.);
 ортезы (корсеты, аппараты, туторы, головодержатели, наколенники,
бандажные изделия и т.п.);
 обувь (сложную ортопедическую обувь и обувь на протез, различные
корригирующие стельки и супинаторы и т.д.);
 пандусы и подъемники;
 мебель специального назначения.
Также можно отметить создание таких средств, применяемых для
реабилитации и облегчения жизни инвалидов, как массажные койки,
специальные ванны, тренажеры, позволяющие разрабатывать поврежденные
конечности, аппараты для диагностики протезов, колясок, слуховых аппаратов,
дифлоприборы – дифлокассетные магнитолы, которые именуются
«говорящими книгами», «говорящие» часы с будильником, термометры и
тонометры, опорные трости и путеводители, приспособления для
продергивания ниток в иголки, тифлотехническая аппаратура, ультразвуковая
трость, помогающая инвалидам по зрению ориентироваться в пространстве.
Однако все данные средства известны давно и в них не нашло широкого
распространения применение последних достижений науки и техники.
Необходимо отметить развитие применения микропроцессоров и
сенсорных технологий. Среди последних достижений можно отметить
проектирование роботов для инвалидов, позволяющих им вести нормальную
жизнь. Разработаны интеллектуальные протезы, оснащенные целым рядом
датчиков, которые получают информацию от сенсоров и рассчитывают
каждый шаг владельца. После обработки полученной информации
совершается движение, причем протез быстро обучается и запоминает стиль
походки хозяина. Сенсорная поверхность устройства умеет распознавать
основные типы поверхностей, по которым ходит человек. Это может быть
ровная поверхность или лестница. В любом случае протез ведет себя
соответственно, в зависимости от положения тела владельца.
Понимая, что в силу сложившихся обстоятельств инвалиды большую
часть времени проводят дома, то им необходимо создать все условия для
полноценного проживания и взаимодействия с бытовыми машинами и
приборами. Решением этой задачи является использование системы
интеллектуальной автоматизации для управления инженерными системами
жилья, известной как «Умный дом». В системе «Умный дом» объединяется
управление
всеми
домашними
подсистемами
жизнеобеспечения,
безопасности, развлечений. Система «Умный Дом» включает в себя
следующие объекты автоматизации:
 управление освещением;
 управление электроприводами;
 климат-контроль;
 управление системой вентиляции;
262
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
 централизованное управление системами;
 домашний кинотеатр;
 мультирум;
 системы видеонаблюдения;
 охранно-пожарная сигнализация;
 системы контроля доступа;
 контроль нагрузок и аварийных состояний;
 управление инженерным оборудованием с сенсорных панелей;
 сервер управления [1, 2].
Важным моментом является то, что проектирование данной системы
можно производить с учетом возможностей инвалидов. Для незрячих
инвалидов можно использовать один тип датчиков (тактильные датчики),
учитывающих возможности конкретного человека, для глухих инвалидов –
другой тип датчиков (звуковые датчики, воспринимающие голосовые
команды), и т.д.
Таким образом, увеличение номенклатуры бытовых машин и приборов и
средств, облегчающих условия для реабилитации и интеграции инвалидов в
общество, позволит существенно повысить качество их жизни.
Список литературы
1. http://www.ans-group.ru
2. http://www.intellektdom.ru
3. http://www.statistika.ru
УДК 81’373.611:011.895:81’276.6
НИКИШИН А.С., МИНИШЕВА Л.В., СЫРВАЧЕВА А.В.
Уфимская государственная академия экономики и сервиса (г. Уфа)
ИННОВАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ В СПЕЦИАЛЬНЫХ ЯЗЫКАХ
Все науки имеют конкретные объекты изучения. Язык в этом плане
являет собой исключение. Однако он обслуживает все науки и тем самым
выполняет свое основное предназначение – служит средством накопления
знаний, фиксации новых знаний и передачи их от поколения к поколению.
Магистральной тенденцией последних лет стала гармонизация терминов,
то есть обеспечение сопоставимости терминологии национального и
международного уровней. Например, именно гармонизация (естественно на
понятийном уровне) потребовала известной коррекции содержания понятий,
обозначаемых «старыми» терминами (рынок, спекуляция, биржа и т.п.).
Часто средства выражения исконного языка переплетаются в
конкретных номинациях с интернациональными, которые по существу стали
фактами национального языка, поскольку на их основе создаются (или
калькируются) термины для нужд новых областей знания: генная инженерия,
263
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
клеточная инженерия, тканевая инженерия и т.д.
Уходят в прошлое средства номинации нелитературных норм
существования языка (диалектизмы, «просторечизмы», жаргонизмы). В виде
отдельных вкраплений они встречаются в конкретных терминосистемах как
традиционные наименования. Продуктивность же этого источника в
современной номинации специальных понятий сведена практически к нулю.
Весьма показательны в этом отношении данные, сопровождающие
унификацию, стандартизацию терминологии. Обобщенно их можно
охарактеризовать как стремление освободить отраслевую терминологию от
всего, что находится за пределами строго литературного языка, вывести
стандартизованную терминологию на уровень литературно-письменных
образцов: например, термин «плешки» заменяется термином «пятна на
бумаге» (картоне), термин «шитво» заменяется на «шитье бумажного блока»
и т.д.
В современном мире в результате роста научно-технических знаний
свыше 90 % новых слов, появляющихся в языках, составляют специальные
слова. Потребность в терминах гораздо выше, чем в общеупотребительных
словах. Рост числа терминов некоторых наук обгоняет рост числа
общеупотребительных слов языка, и в некоторых науках число терминов
превышает число неспециальных слов. Бурное образование новых дисциплин
(в среднем каждые 25 лет число их удваивается) влечет за собой их
потребность в собственной терминологии, что приводит к стихийному
возникновению терминологий. Одним из нормативных предписаний термина
является его краткость. Это предписание гласит: термин должен быть кратким.
Однако здесь можно отметить противоречие между стремлением к точности
терминосистемы и к краткости терминов. Для современной эпохи особенно
характерно образование протяжных терминов, в которых стремятся передать
большее число признаков обозначаемых ими понятий. Намечается тенденция к
усложнению структуры терминов-словосочетаний, появляются длинные,
громоздкие названия, приближающиеся к терминам-описаниям. Потребность в
усложненных конструкциях объясняется тем, что средствами развернутого
словосочетания передается большое число признаков специального понятия и
тем самым увеличивается степень семантической мотивированности термина,
что для него очень существенно. Кроме того, в развернутых терминах
возможно сочетание детализированного понятия с таким терминированным
обозначением деталей, которое делало бы это обозначение понятным вне
контекста, т.е. было бы однозначным. Но оборотной стороной подобной
однозначности оказывается громоздкость текста: оборудование грузовой
кабины транспортного самолета для парашютного десантирования личного
состава; синхронный режим работы управляющего устройства
коммутационной техники связи с программными управлением. Практика же
сталкивается с необходимостью искать сокращенный вариант длинного
неудобного наименования, что соответствует закону экономии языковых
средств. И в этом случае принципиальное значение имеет вопрос о том, какое
264
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
словосочетание можно считать кратким вариантом термина. Краткий вариант
– это сокращенный, но функционально равноценный вторичный знак
терминируемого понятия. Он всегда производится от семантической и
знаковой структуры основного термина. Краткий вариант не может быть
произвольным, свободным, он должен сохранять в себе необходимые
систематизирующие признаки, которые заключены в полном термине.
Наиболее распространены три языковых способа образования кратких
вариантов:
1)
Лексическое сокращение, которое осуществляется опущением
слова в словосочетании (электровакуумированный стабилитрон –
стабилитрон). В западноевропейских языках, в частности, в немецком языке
представлен структурный тип – слово – слово. При этом в кратком варианте
может отсутствовать компонент сложного слова в начале, чаще в середине или
в конце: das Alt(geld)guthaben – суммы, осташиеся на счетах к моменту
сепаратной денежной реформы 1948 года; die Arbeitszeit(aus)nutzung –
использование рабочего времени;
das Bar(geld)vermὃgen – (денежная)
наличность; die Betriebs(wirtschfts)lehre – учение об организации и экономике
производства; das Bankpapier(geld) – банкнота.
2)
Сокращения средствами словообразования. Аббревиации разного
типа: электронно-лучевой прибор – ЭЛП, система управления лучом
фазированной антенной решетки – СУЛ, цифровая аппаратура передачи
данных – цифровая АПД, микрофонно-телефонное устройство – УМТ,
вакуумный герметизированный магнитоуправляемый контакт – вакуумный
геркон, гомогенный переход – гомопереход, токоведущий провод щетки
электрической машины-токопровод, термины, созданные с помощью разных
словообразовательных
способов:
аффексации,
словосложения
(основосложения), субстантивации, например: воздухоприемное устройство –
воздухоприемник, оросительное устройство кабины самолета – ороситель,
абсорбционная колонна – абсорбер; реоплетизмовазограф – реоплетизмограф –
реограф; формовочный цех – формовочная.
Наиболее распространенными разновидностями аббревиатур как
приемами создания кратких вариантов терминов являются инициальная,
слоговая и комбинированная. Примеры инициальных аббревиатур: H.Hersteller, der – изготовитель; PK – die Preiskontrolle – контроль над ценами; i.F
– im Autrag – по поручению; IG – die Interessengemeinschaft – концерн; IAP –
der Industrieabgabepreis – оптовая цена; o.U. – ohne Umsatz – без оборота; P&L
– profit and loss – прибыль и убыток и д.р.
В английских материалах аттестованы и варианты инициальных
аббревиатур (P.S.-P/S – receipt book «квитанционная книжка»; L.G. – L/G-1.cr.,
Ls/c – letter of credit «аккредитив»; V.A.T./VAT-value-added tax «налог на
добавленную стоимость»), и аббревиатуры типа IVO’S «авизо внутренних
расчетов»; M – money-one; M -2 – money-two и др.
3) Сокращение средствами символики (типичное явление в
терминологии, присущее исключительно ей): дырочная область – р-область,
265
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
область собственной электропроводимости – i-область электронноэлектронный переход – ПП – переход. Кроме слов естественного язык, в
качестве компонентов терминообразования используются символы, буквы,
цифры. Достаточно широко в специальных наименованиях различных
областей знаний представлены термины такого типа, как: а – частица, β –
распад ядер, β – радиоактивность; Б – взаимодействие, Б – заряжение тела,
СРТ – отражение, СР – инвариантность, К1 – мезон, К2 – мезон. Иногда
написание символических компонентов имеет словесное выражение: альфалучи, бета-лучи, бета-распад, гамма-квант, куметр (Q-метр) и др.
В заключение отметим, что отдельным аббревиатурам свойственно
несовпадение порядка следования инициальных букв отдельным частям
развернутого термина: ЦЭНИИ – центральный научно-исследовательский
экономический институт; нем. PGH Produktionsgenossenschaft des Handwerks и
равное по значению HPG «Handwerkproduktionsgenossenschaft, die
«производственное товарищество ремесленников». Другие аббревиатурытермины также отличает относительная произвольность образования: ср. спец.
БПЗ – специализированное предприятие без приема заказов; спец. СПЗ –
специализированное предприятие с приемом заказов; ОСТ – отраслевая
система стандартизации; СТП – стандартизация предприятия; КППСПР –
«комплексный приемный пункт с производством».
Список литературы
1. Даниленко В.П. Еще раз к вопросу о кратких вариантах терминов /
В.П. Даниленко // Культура речи в технической документации. – М., 1982.
2. Ицкович В.А. Новые тенденции в образовании аббревиатур /
В.А. Ицкович // Терминология и норма. – М., 1972.
УДК 37.042:316.77:338.46-057.87
ОХОТНИКОВА Л.В., ХАБИБОВА Н.Е.
Уфимская государственная академия экономики и сервиса (г. Уфа)
К ПРОБЛЕМЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОММУНИКАТИВНОЙ
КОМПЕТЕНТНОСТИ БУДУЩИХ СПЕЦИАЛИСТОВ СФЕРЫ СЕРВИСА
Новые
требования
к
содержанию
и
качеству
высшего
профессионального образования направлены на усиление как объективных,
так и субъективных характеристик профессионально значимых качеств
будущего специалиста сферы сервиса. «От преподаваемых знаний, навыков,
умений нынешнее время требует обеспечения жизненного проекта человека
устойчивостью и перспективностью. В этом заинтересованы и сам обучаемый,
и его будущий работодатель, и государство, и общество в целом [1].
Если культурная компетентность будущего специалиста подразумевает в
триаде «знание – умение – навык» знание о знании (культуру поиска и
266
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
принятия оптимальных решений), то профессиональная коммуникативная
компетентность, на наш взгляд, охватывает как умение, так и навык.
Термин «коммуникация» (от лат. сommunicare – делать общим,
сообщать) в широком смысле обозначает пути сообщения и средства связи, а
также процесс общения, передачи информации).
В аспекте нашего исследования мы придерживаемся определения
коммуникации, данного В. Гражданом: «Коммуникация – это обмен
интеллектуальной или эмоциональной информацией в знаковой форме,
необходимой людям для совместной деятельности. Она обычно
рассматривается как процесс, тогда как информация – это сведения,
передающиеся в ходе данного процесса и которыми обмениваются люди.
Коммуникации имеют идеологические и материальные виды. В повседневной
жизни обычно выделяют четыре вида: вербальную, письменно-речевую,
невербальную и электронную [2].
Диалогический характер коммуникации и опосредованность ее
социальностью были разработаны М. Бахтиным, согласно которому любое
высказывание является ответом, реакцией на какое-либо предыдущее и, в свою
очередь, предполагает речевую или неречевую реакцию на себя. М. Бахтин
утверждает: «Быть – значит общаться диалогически. Когда диалог кончается,
все кончается» [3].
Как замечает А. Рязанов, сегодня происходит сближение
информирования и коммуникации, и их взаимное влияние и переплетение
изменяет коммуникацию: «она становится формальной, личностное начало
выхолащивается, а его наличие в са