Химия. Химическая промышленность

Данное учебно-методическое пособие предназначено для подготовки к лабораторно-практическим занятиям по дисциплинам «Общая и неорганическая химия», «Химия координационных соединений» и в соответствии с рабочими программами, разработано для бакалавров, обучающихся по направлениям подготовки 44.03.05 Педагогическое образование (с двумя профилями подготовки) профили Биология и Химия, а так же Химия и Экология. Данное пособие может быть интересно учителям химии и школьникам, изучающим химии.

Агрохимия и почвоведение являются прикладными науками, требующими комплексного понимания процессов, протекающих в растениях и почве. Агрохимия - наука, изучающая химические процессы в почве и растениях, способы повышения плодородия почвы и повышения урожайности сельскохозяйственных культур путем использования удобрений и других средств химической мелиорации почвы. Почвоведение - наука о почве, ее составе, свойствах, происхождении, распространении, использовании, деградации и восстановлении, изучающая почву как самостоятельное природное тело. Это мультидисциплинарная область знаний, сочетающая данные различных наук о земле.

Данное учебно-методическое пособие способствует организации самостоятельной работы обучающихся, а также закреплению изученного материала при подготовке к лабораторным занятиям по дисциплине «Биохимия». Оно составлено для студентов очной и заочной формы обучения по направлению подготовки 44.03.05 Педагогическое образование (с двумя профилями подготовки), профили Биология и Химия.

В учебном издании, написанном преподавателями Института тонких химических технологий имени М.В. Ломоносова РТУ МИРЭА и химического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова, изложен курс общей и неорганической химии в соответствии с программой обучения по химико-технологическим специальностям. Пособие выходит в двух томах. В томе 1 изложены законы и концепции — обязательное содержание химического образования. Наряду с общими понятиями химии, познавательными историческими экскурсами, обучающими примерами, как использовать Периодическую систему, изложены основы термодинамики, химической кинетики, химии растворов, теории строения вещества и координационной химии. Некоторые разделы заканчиваются заданиями, на которые в конце пособия приведены подробные решения и ответы. В томе 2 изложена химия элементов. Материал сгруппирован по блокам элементов: s-элементы, p-элементы, d-элементы, f-элементы. В каждой главе рассматривается химия элементов, относящихся к одной группе Периодической системы. Каждая глава заканчивается заданиями, ответы на которые можно найти в представленном в пособии материале или при использовании дополнительных источников информации. Необходимый для решения многих задач справочный материал размещен на сайте издательства http://pilotLZ.ru/files/10512/

Это пособие подготовлено сотрудниками кафедры химии РНИМУ им. Н.И. Пирогова, ведущего медицинского вуза страны. В книге приведены подробные методики решения основных типов задач, разобраны примеры различной сложности. Для самостоятельного решения собрано более 500 задач, охватывающих все разделы школьного курса химии углубленного уровня. Особое внимание уделено вопросам органической химии и химии природных биологических соединений. Комплексное использование этих пособий позволит повысить уровень своих знаний в области химии и получить высокий балл на выпускном экзамене для поступления на химические, биологические и медицинские факультеты вузов.

Рациональная переработка отходов лесохимического производства является одной из актуальных проблем современной технологии. талловый пек, побочный продукт целлюлозно-бумажного производства, нашел применение как потенциальный источник фитостеринов. Фитостерины, или растительные стеролы, – природные соединения, полициклические спирты, по строению близкие к стероидам. Благодаря своей биологической активности фитостерины используются в таких сферах, как фармацевтика, косметология, в качестве функциональных продуктов и др., что делает их коммерчески привлекательными. Рассмотрена стадия омыления таллового пека, в результате которой удается получить фитостерины в свободной форме из их сложных эфиров с жирными и смоляными кислотами. центральный композиционный план, дополненный шестью звездными точками, был выбран для определения совокупного влияния трех факторов и для планирования минимального количества опытов, а методология поверхности отклика использована для нахождения оптимальных значений переменных. На основании экспериментальных данных разработаны регрессионные модели, отражающие влияние основных технологических факторов (избыток щелочи, температура и время омыления) на степень омыления фитостеринов в омыленном талловом пеке и сложных эфиров в получаемом экстракте. проведен статистический анализ этих моделей. при помощи дисперсионного анализа доказана их адекватность. экспериментальные и предсказанные значения находились в тесном согласии. Разработанные математические модели в виде регрессионного полинома посредством программного обеспечения Minitab позволяют найти оптимальные значения входных переменных процесса при одновременном достижении максимальной степени омыления фитостеринов (98,1 %) с минимальным значением эфирного числа в экстракте (4 мг KOH/г): температура омыления – 121,7 °с, продолжительность процесса – 3,18 ч и избыток щелочи – 100 %. таким образом, были получены надежные модели для прогнозирования степени омыления фитостеринов и эфирного числа в экстракте, которые могут быть использованы в промышленном процессе омыления таллового пека. Для цитирования: Коршунов А.О., Лаврентьева Е.А., Лазарев М.А., Радбиль А.Б. Оптимизация процесса омыления таллового пека методом планирования эксперимента // Изв. вузов. Лесн. журн. 2022. № 1. С 173–187. DOI: 10.37482/0536-1036-2022-1-173-187.

В настоящее время выращивание сеянцев основных лесохозяйственных пород осуществляют в тепличных комплексах, производя посадочный материал с закрытой корневой системой. В связи с особенностями данного процесса возникает вопрос об устойчивости получаемого посадочного материала к условиям окружающей среды. На рост и развитие сеянцев при многоротационных схемах выращивания будут влиять как тепличные условия, так и условия площадки закаливания. В связи с этим оценка готовности посадочного материала к переносу в открытый грунт становится актуальной научной задачей. С химической точки зрения одними из наиболее подходящих индикаторов для такой оценки являются вторичные метаболиты – конечные продукты биосинтеза. Цель исследования – изучение химических маркеров формирования древесного вещества как критериев завершения годичного цикла развития сеянцев (при летних сроках посева) и их готовности к вынесению в открытый грунт. Сосна обыкновенная – наиболее подходящий модельный объект для проведения исследований, поскольку она – типичный представитель хвойных лесов и имеет обширный ареал произрастания, а также высокий адаптационный потенциал. На ранних этапах развития сеянцы сосны, как правило, характеризуются повышенной чувствительностью к действию окружающей среды. Для анализа процессов биосинтеза основных компонентов древесной ткани применяли физико-химические методы. Исследована сезонная динамика фенольных соединений в отдельных частях однолетних сеянцев сосны обыкновенной. Выявлено: в момент выноса на площадку закаливания растения адаптируются к новому для них температурному режиму. Это выражается в снижении содержания низкомолекулярных фенольных соединений, препятствующих развитию неконтролируемых окислительных процессов, запускающихся под воздействием неблагоприятных и стрессовых условий среды. Обнаружено, что изменение уровня кониферилового спирта как предшественника макромолекулярных структур лигнина древесины является маркером лигнификации при вегетации растений. В качестве критериев завершения годичного цикла формирования сеянца и его готовности к высаживанию в естественную среду могут выступать содержание фенольных соединений (не менее 120–140 мг/г Сорг) и активность пероксидазы в «хвое» (0,1–0,3 ед. активности). Для цитирования: Гусакова М.А., Боголицын К.Г., Красикова А.А., Селиванова Н.В., Хвиюзов С.С., Самсонова Н.А. Характеристика формирования древесного вещества при выращивании сеянцев сосны обыкновенной с использованием химических маркеров // Изв. вузов. лесн. журн. 2022. № 1. С. 36–48. DOI: 10.37482/0536-1036-2022-1-36-48 Финансирование: Исследования проведены в рамках государственного задания ФГБУН ФИЦКИА УрО РАН ФНИ в 2018–2021 гг. (тема № АААА-А18-118012390231-9) с использованием оборудования ЦКП НО КТ РФ-Арктика (ФГБУН ФИЦКИА УрО РАН).

Изложены краткие теоретические сведения по основам химической термодинамики, фазовых равновесий и растворов, химической кинетики, катализа и электрохимии.

Рассмотрен процесс пиролиза этана в условиях химической неравновесности с учетом кинетического механизма химического реагирования. Предложена математическая модель пиролиза этана, основанная на системе взаимосвязанных нестационарных реакторов идеального смешения. Проанализировано влияние основных режимных параметров на формирование целевого продукта – этилена.

Издание включает теоретические основы по наиболее важным методам анализа многомерных данных: методу главных компонент и проекции на латентные структуры, а также практические задания для самостоятельного выполнения.

Изложены теоретические положения и основные формулы для расчета последствий аварий, характерных для объектов химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей отраслей промышленности. С целью закрепления теоретического материала приведены примеры решения задач, а также задания для самостоятельного выполнения.

The tutorial is dedicated to the 150th anniversary of the Mendeleev Periodic Table and the International Year of the Periodic Table of chemical elements. The study guide contains the facts from the history of the Periodic Table discovery, the modern information about the structure of the atom and periodic properties of chemical elements and their relation with the Periodic Law.

Рассмотрены основные вопросы математического моделирования стохастических и детерминированных процессов на основании эмпирических данных, а также формирования аналитических математических моделей. Приведены примеры построения математических моделей и задачи для самостоятельного решения.

Рассмотрены основные приемы расчетов и методы решения задач по различным темам формальной химической кинетики: кинетика простых реакций, зависимость скорости реакции от температуры, сложные реакции. Приведены задачи для проведения практических занятий и самостоятельной работы студен тов при изучении раздела «Химическая кинетика».

Рассмотрены важнейшие процессы промышленной органической химии, такие как каталитический крекинг, алкилирование алкенов, бензола, фенолов, ароматизация высших и низших алканов, изомеризация парафинов.

Рассмотрена возможность применения теории размерностей для расчета теплового моделирования излучательной способности металлов и их сплавов в широком диапазоне температур, включая фазовый переход в системе «твердое тело – жидкость». Проанализировано использование температур Дебая металлов по отношению к периодическому закону Д.И. Менделеева.

Рассмотрены особенности молекулярного строения и физико-химического поведения координационных соединений лантаноидов, а также основные подходы и методы, используемые для квантово-химического моделирования их молекулярного строения и некоторых физико-химических свойств.

Рассмотрены процессы нитрования, гидрирования, галогенирования, алкилирования, окисления, оксимирования, амидирования и гидролиза. Каждая глава содержит теоретический материал и лабораторные работы по получению и идентификации исходных и промежуточных веществ.

Изложены материалы по темам курса «Организация и технология испытаний», представлены основные понятия, термины и их определения. Приведен иллюстративный материал по темам.

The Part 1 of the study guide contains the dictionary of terms, task examples with detailed comments and tasks for self-control on the main topics of General Chemistry.

The Part 2 of the study guide contains variants of individual test tasks for monitoring the results of students learning upon completion of the discipline «General and Inorganic Chemistry».

Системно изложен материал, раскрывающий основные понятия и принципиальные научные положения дисциплин «Промышленная экология» и «Экология». Представлены примеры решения и варианты задач, в конце каждой темы предложены вопросы для проверки знаний по дисциплине «Промышленная экология».

Рассмотрены предпосылки и проблемы адаптации студентов к обучению в высшей школе, концептуальные основы педагогической системы адаптационного обучения иноязычных студентов на двуязычной основе, структура и основные характеристики технологии адаптационного обучения на двуязычной основе.

Представлена классификация неорганических соединений: определение основных классов и групп соединений, их химические свойства. Рассмотрена номенклатура соединений (принципы и правила наименования соединений). Приведено описание лабораторной работы по получению неорганических соединений различных классов в лабораторных условиях. Предложены примеры решения заданий, вопросы и задания для самостоятельной работы студентов, а также комплекс индивидуальных заданий для оценки знаний по основным классам неорганических соединений и их номенклатуре.

Рассмотрены вопросы исследования работоспособности действующих химико-технологических систем в изменяющихся условиях функционирования. Приведены известные и предложены новые постановки задач исследования работоспособности систем, показаны сложности их решения. Предложены методы и алгоритмы решения поставленных задач. Эффективность методов иллюстрируется результатами вычислительных экспериментов.

Рассмотрены основы хроматографического анализа углеводородных газов, применяющегося на современных нефтедобывающих компаниях. Приведены критерии его применимости, преимущества и недостатки, аппаратурное оформление процессов. Показаны примеры хроматограмм и их расшифровка.

Кратко изложена технология производства ацетилсалициловой кислоты, на примере процесса ее получения рассмотрены принципы расчета и выбора оборудования для химико-фармацевтических производств.

Кратко изложены технология получения и принципы работы основного технологического оборудования производства моно- и динитротолуолов. Рассмотрено аппаратурное оформление и приведены примеры технологических расчетов оборудования для данного производства, необходимых при выполнении курсовых и дипломных проектов.

Рассмотрены зоны влияния выбросов объектов химической промышленности на окружающую среду. Представлены мероприятия по защите воздушного бассейна и природных вод, повышающие экологичность деятельности химических предприятий.

Изложены основные аспекты процедуры аккредитации как в Российской Федерации, так и за рубежом. Даны комментарии к основополагающим законодательным актам в области аккредитации, рассмотрены методы управления качеством применительно к процессам испытательной лаборатории.

The monograph presents the published works results on the creation and study of metal-containing liquid crystals – metallomesogens. The liquid crystal complexes of transition metals with giant magnetic anisotropy, spin-crossover properties at room temperature and the magnetic behavior of mesogenic metal-polymers are considered. Especial attention is devoted to the luminescence properties of lanthanide derivatives.

Рассмотрены основные теоретические сведения в области измерения основных параметров технологических процессов, включая методы проведения поверок средств измерений. Приведено описание экспериментальных установок, изложен порядок проведения лабораторных работ.

The main data on issues of polymer aging caused by various factors are summarized. The characteristics of macromolecular reactions in addition to thermal, thermal-oxidative degradation, degradation caused by the aggressive environment, high-energy radiation, etc. are considered.

Рассмотрен спектр философских проблем (онтологических, методологических, гносеологических и социально-этических) наномира с выявлением его сущности с помощью различных подходов и категориального аппарата, выработанного в различных направлениях философии.

Рассмотрены основные понятия и законы статистической и неравновесной термодинамики. Приведены тестовые задания для контроля знаний студентов при изучении разделов «Статистическая термодинамика» и «Неравновесная термодинамика».

Рассмотрены организационно-экономические процессы в экономике, особенности их функционирования и развития, выделены основные преимущества и проблемы развития интеграционных структур, на примере РТ подробно рассмотрены ключевые интеграционные процессы.

Содержит теоретические и экспериментальные задачи по органической химии, которые предлагались участникам всероссийских олимпиад студентов технологических и технических вузов на протяжении 10 лет.

Рассмотрены теоретические основы гидромеханических, теплообменных и массообменных процессов, приведены расчетные формулы, описание лабораторных установок, методики проведения экспериментов и обработки полученных результатов.

Цель работы – сравнительное экспериментальное исследование противовоспалительных эффектов таутомерных форм оротовой кислоты в коррекции лекарственно-обусловленного гепатита у крыс. Материалы и методы. Крысы (Rattus norvegicus Berk.) были разделены на 5 групп: интактные (n = 10); животные с лекарственно-обусловленным гепатитом (n = 15); животные, которым для коррекции лекарственно-обусловленного гепатита вводили таутомеры оротовой кислоты: исходную оксоформу (n = 5), гидроксиформу (n = 5) и дигидроксиформу (n = 5) – в дозе 0,5 г на 1 кг массы тела в сутки в течение 14 дней. Таутомеры оротовой кислоты были получены методом механоактивации в шаровой планетарной мельнице АГО-2С в течение 1 ч (гидроксиформа) и 6 ч (дигидроксиформа). В крови животных всех экспериментальных групп определяли содержание лейкоцитов, гранулоцитов, лимфоцитов, моноцитов. Срезы печени крыс окрашивали гематоксилином и эозином для оценки гисто- и цитоструктуры ткани и иммуногистохимически с помощью набора моноклональных антител – для выявления экспрессии маркера CD68+ макрофагов. Результаты. Установлено, что при коррекции лекарственно-обусловленного гепатита гидроксиформой оротовой кислоты в крови крыс снижалась выраженность лейко- и моноцитоза, восстанавливалось количество лимфоцитов. Количество CD68+ макрофагов, обладающих провоспалительным фенотипом, уменьшалось в печени крыс, получавших гидроксиформу оротовой кислоты (в 1,32 раза; р = 0,019), но не менялось при введении оксо- и дигидроксиформ. Интенсивность экспрессии продукта реакции снижалась в 1,5 раза в группе с введением исходного препарата и в 1,9 раза – у животных с введением механоактивированных препаратов (р = 0,0001). Таким образом, полученные данные указывают на выраженную противовоспалительную активность механоактивированной формы оротовой кислоты – гидрокситаутомера, что может послужить обоснованием для его клинической апробации в качестве гепатопротекторного средства.

Учебное пособие составлено в соответствии с рабочей программой по дисциплине «Химия». Приведены основные темы изучаемой дисциплины, представлены вопросы для самопроверки. Дан справочный материал

Учебное пособие представляет собой комплексное издание, объединяющее русско-английский объяснительный терминологический словарь со словообразовательным и грамматическим комментарием и упражнения по курсу «Введение в специальность. Химия» для подготовительных отделений вузов РФ. Включает базовую лексику, необходимую для прохождения основного курса по химии, вступительных испытаний и продолжения обучения в российском учебном заведении любого уровня.

Учебник содержит систематическое изложение теоретического материала по дисциплине «Строение атома и химическая связь», преподаваемой студентам 1 курса химического факультета Южного федерального университета, обучающимся по программе бакалавриата по направлению 04.03.01 – Химия. Последовательно изложены теории, формирующие у студентов современные представления о поведении электронов в одноэлектронных и многоэлектронных атомах, на основе чего обсуждается структура Периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева и закономерности изменения свойств атомов по периодам и подгруппам; рассмотрены современные ключевые теории и модели, применимые для описания различных типов связи, в том числе обсуждены способы и даны алгоритмы их применения для анализа и прогноза строения, физических и химических свойств веществ. Особое внимание уделено описанию современных базовых принципов строения веществ с преимущественно ионным характером связи, чему в литературе, адресованной студентам первых курсов вузов, уделено необоснованно недостаточное внимание.

Пособие содержит 6 глав, в которых последовательно рассматриваются классификация электрохимических методов анализа, теоретические основы этих методов, типы электродов и различные варианты электрохимических ячеек. Обсуждаются наиболее широко распространенные методы и их применение для решения конкретных практических задач.

Основная цель пособия – подготовка к изучению химии на русском языке, развитие навыков и умений в чтении текстов по специальности, формирование языковых и речевых компетенций в профессиональной сфере. Книга состоит из 16 уроков, разработанных на материале общей, неорганической, органической химии, и рассчитана на 60 учебных часов. Пособие рекомендовано для занятий с преподавателем, однако некоторые задания используются для самостоятельной работы обучающихся.

В учебном пособии рассмотрены: физическая сущность процессов экстрагирования вообще и электроразрядного экстрагирования, в частности, технологические аспекты экстрагирования биологически активных компонентов из растительного сырья, качество получаемых экстрактов, принципиальное технологическое оформление процессов экстрагирования веществ из твердой фазы, кинетические закономерности процесса экстрагирования, массообмен во внешней и внутренней (твердой) фазах, кинетический расчет аппаратов, целью которого является определение габаритов аппарата, обеспечивающих заданную производительность, интенсификация процесса и аппаратура для его проведения. Основное внимание в книге уделено, в соответствии с ее названием, ускорению массообмена в процессе экстрагирования за счет создания в системе «жидкость-твердое» электрических разрядов, вызывающих, как показывают экспериментальные исследования, не только интенсификацию внешнего, но и внутреннего массообмена — за счет проникновения турбулентных пульсаций внутрь тела, разрушения мембранных оболочек клеток сырья растительного и животного происхождения, а в ряде случаев и за счет измельчения частиц твердой фазы.

В пособии рассматриваются способы отбора и подготовки проб для аналитического определения содержания загрязнителей в составе объектов окружающей среды (воздуха, воды и почв, минералов и растительных объектов), а также инструментальные методы их определения. Основой для усвоения материала являются знания, полученные студентами в курсах «Аналитическая химия» и «Физико-химические методы анализа», которые здесь углубляются и расширяются применительно к анализу объектов окружающей среды. Отличительной особенностью пособия является комплексный подход к рассмотрению вопросов, связанных с анализом объектов окружающей среды – от стадии отбора пробы до обработки результатов анализа.

В монографии обобщены имеющиеся сведения о микофильных грибах,как продуцентах антибиотических веществ с антибактериальным спектром действий пигментов,липидов,стимуляторов роста растений. Обобщаются вопросы изучения микофильных грибов , как наиболее перспективных объектов для использования в защите с/х растений от болезней, вызываемых фитопатогенными грибами.

Журнал "Успехи химии" является ежемесячным изданием Российской академии наук и публикует обзоры по актуальным проблемам химии и смежных с нею наук. Журнал имеет наивысший импакт-фактор среди российских научных журналов и самую многочисленную читательскую аудиторию. Журнал основан в 1932 году. Его учредителями являются Российская академия наук и Институт органической химии им.Н.Д.Зелинского.

Органическая химия является фундаментом для решения многих вопросов в биологии, медицине, генной инженерии и биотехнологии, экологии, токсикологии, физиологии, позволяет разрабатывать современные методы синтеза и исследования структуры веществ, в том числе потенциально биологически активных. Для успешного освоения дисциплины студенту необходимо активно слушать лекции, готовиться к практическим занятиям и осуществлять самостоятельную работу.

В пособии рассмотрены основные правила и методы экспериментальной работы в лаборатории органической химии. Пособие вклю-чает прописи синтезов органических соединений; в конце пособия при-веден список рекомендуемой литературы. Пособие предназначено для студентов, обучающихся по направлению 04.03.01 Химия, изучающих курс «Органическая химия».