Д т. н., проф. Б. С. Резников Математическое моделирование при расчёте растягиваемой полосы с круговым отверстием за пределом упругости
|
|
Скачать 1.81 Mb.
|
|
^ Баженов А., КГОАУ «Школа космонавтики», г. Железногорск Научный руководитель: учитель химии, Е. В. Селезова Исследование моющих средств для мытья посуды Среди химических соединений огромное количество товаров бытовой химии. С их помощью мы стираем, чистим, отбеливаем, клеим, красим, ухаживаем за растениями. В данной работе речь пойдет о моющих средства для посуды, основным компонентом которых являются поверхностно-активные вещества. Гипотеза: растворы моющих средств для мытья посуды не только отрицательно влияют на кожу рук, но и целом агрессивны для организма человека. ^ будут выступать современные моющие средства для мытья посуды. А, в частности, мы выбрали наиболее потребляемые (согласно анкетированию) средства для мытья посуды, такие как: AOS; Fairy; Sorti; Pril; Миф. ^ исследовать состав, химические, физические свойства современных средств для мытья посуды и выявить их влияние на организм человека. Результаты предполагаемого исследования дадут возможность определить качество современных моющих средств для мытья посуды и выявить наиболее эффективные из них. Задачи 1. Изучить моющее действие средств для мытья посуды. 2. Изучить структуру и состав современных моющих средств для мытья посуды. 4. Провести исследование физико-химических свойств современных моющих средств для мытья посуды. 5. Исследовать влияние современных средств для мытья посуды на живой организм. ^ Изучение и анализ научной литературы по проблеме исследования. Эксперимент: физико-химические методы исследования растворов средств для мытья посуды. Исследование влияния современных средств для мытья посуды на живой организм. Обработка и анализ данных эксперимента. На основе проделанной работы можно сделать следующие выводы: 1. Провели социологический опрос и установили, что наиболее популярными являются жидкие средства для мытья посуды, такие как AOS; Fairy; Sorti; Pril; Миф. 2. Проведен сравнительный анализ пяти покупных средств для мытья посуды. Анализ качественного состава показал, что основными компонентами покупных средств являются: ПАВ, ароматические композиции, вода и красители. 3. Выявлено, что: наиболее щелочную среду имеет раствор Fairy; наибольшей устойчивостью пены в жесткой воде обладают средства Fairy и AOS; наибольшей эмульгирующей способностью в воде обладают – Миф и Fairy; 4. Исследована способность анализируемых средств смываться водопроводной водой. Доказано, что лучше других смываются в холодной воде средства Sorti и Миф, в горячей – Миф; хуже всех в проточной воде смывается средство «Fairy». Быкова Е. И., Гимназия № 1, г. Новосибирск ^ : Р. А. Бредихин , инж. НИОХ СО РАН Изучение органических красителей Красящие вещества известны с давних времен. Используют красители, выделенные из растений, минеральные пигменты, а также краски, полученные действием одних веществ на другие. В связи с широким распространением, безвредностью для окружающей среды, возобновляемостью сырья, а также простым и удобным методом получения для изучения были выбраны растительные красители. Целью нашей работы было создание красок на основе растительного сырья, изучение индикаторных свойств этих веществ, проведение качественных реакций на функциональные группы. Были решены следующие задачи: изучить литературу о растительных источниках красителей разных цветов; на основе доступного сырья получить водные растворы красящих веществ; изучить их устойчивость при хранении и в различных средах; приготовить краски на основе растворов красителей. Объектами исследования стали красящие вещества, полученные из: замороженных ягод ежевики, аптечных препаратов листьев берёзы, коры ольховидной крушины, травы чистотела. Получены красный, фиолетовый, желтый, зеленый красители. Определен рН перехода окраски пигмента содержащегося в коре крушины, траве чистотела. Проведены качественные реакции водных растворов красителей, полученных из листьев берёзы, коры крушины и травы чистотела, с KMnO4 в кислой среде, солью Fe(III), [Ag(NH3)2]OН, Сu(ОН)2. В перспективе более глубокое исследование полученных веществ. Сарсенбаева Э. С., 10 класс, Школа-лицей «аль-Фараби», г. Петропавловск, Республика Казахстан ^ : к.х.н. И. В. Голодова Исследование состава многокомпонентных смесей природного происхождения по данным ик-спектроскопии Исследование состава растительных экстрактов флоры Северного Казахстана является одним из основных направлений работы кафедры органической химии и химии ВМС СКГУ им. М. Козыбаева. В настоящей работе оценена возможность определения индивидуальных веществ или классов веществ в растительных экстрактах при условии неполного разделения смеси по данным ИК-спектроскопии. Это позволяет использовать данные ИК-сректроскопии для контроля за полнотой извлечения и/или разделения веществ. Объект исследования – субстанция «Тополин», полученная из почек тополя бальзамического баротермическим способом. Исследована эффективность извлечения отдельных классов соединений в зависимости от последовательности использования растворителей (гексан, дихлорэтан, этилацетат, этанол, и наоборот) и однократного нагревания. Идентификация классов соединений проводилась на основании характеристических частот функциональных групп с учетом литературных данных о химическом составе густой субстанции «Тополин» (ГСТ). По результатам исследования подтверждено наличие предполагаемых классов соединений, независимо от условий извлечения для гексана (липиды), дихлорэтана (стерины). Во фракции растворителя этилацетат предполагаемый класс веществ - карбоновые кислоты, не обнаружен. Фракция этанола содержит фенольные соединения при использовании его в качестве первого растворителя. Дополнительно во фракциях дихлорэтана, этилацетата, этанола обнаружены соединения относящиеся классу флавоноидов. Таким образом, сформулированы рекомендации по использованию порядка растворителей, времени экстрагирования, необходимости нагревания для преимущественного извлечения определенного класса органических соединений. Указаны случаи, в которых необходимо дальнейшее разделение для определения индивидуальных веществ. Заева Т. С., КГОАУ «Школа космонавтики», г. Железногорск ^ учитель химии, Е. В. Селезова Исследование качества зубных паст "Человек здоров, пока здоровы его зубы", – утверждали древние. Поврежденные и больные зубы не только не украшают человека, но и могут стать причиной серьезных заболеваний или даже общей интоксикации организма. Наиболее распространенными заболеваниями зубов и полости рта, поражающими более 95 % населения, являются кариес и пародонтит. Одна из наиболее эффективных и вместе с тем наиболее простых и доступных мер профилактики этих заболеваний – правильный, а главное, систематический уход за полостью рта, начиная с раннего детства. Еще в древности люди использовали различные приспособления для очищения зубного налета. В настоящее время потребителю представляется большое количество зубных паст. Каждая фирма рекламирует лечебные свойства своей зубной пасты. Выполнение этого проекта поможет потребителю сделать выбор зубной пасты с наибольшим лечебным эффектом на основе ее химического состава. ^ Изучить литературу по строению и болезням ротовой полости. Проконсультироваться с медицинскими работниками по изучаемому вопросу. Сравнить составы зубных паст, и выявить какие компоненты зубных паст предотвращают болезни ротовой полости. Исследовать органолептические качества зубных паст. Исследовать физико-химические свойства зубных паст. Сравнить потребительские качества зубных паст. Сделать соответствующие выводы. ^ Изучение и анализ научной литературы по проблеме исследования. Эксперимент: физико-химические методы исследования зубных паст. Обработка и анализ данных эксперимента. В работе дано описание строения ротовой полости, приведены примеры болезней ротовой полости. Также проведено исследование физико-химических свойств зубных паст. Иванов М., КГОАУ «Школа космонавтики», г. Железногорск ^ : учитель химии, Е. В. Селезова Влияние продуктов быстрого приготовления на организм человека Пищевые добавки – природные, идентичные природным или искусственные (синтетические) вещества, сами по себе не употребляемые как пищевой продукт или обычный компонент пищи. Пищевые добавки употребляются человеком в течение многих веков (соль, перец, гвоздика, мускатный орех, корица, мед), однако широкое их использование началось в конце XIX в. и было связано с ростом населения и концентрацией его в городах, что вызвало необходимость увеличения объемов производства продуктов питания, совершенствование традиционных технологий их получение с использованием достижений химии и биотехники. Обычно пищевые добавки разделяют на несколько групп: – вещества, улучшающие внешний вид пищевых продуктов (красители, стабилизаторы окраски, отбеливатели); – вещества, регулирующие вкус продукта (ароматизаторы, вкусовые добавки, подслащивающие вещества, кислоты и регуляторы кислотности); – вещества, регулирующие консистенцию и формирующие текстуру (загустители, гелеобразователи, стабилизаторы эмульгаторы и др.) – вещества, повышающие сохранность продуктов питания и увеличивающие сроки хранения (консерванты, антиоксиданты и др.). Пищевые добавки – это вещества (соединения), которые сознательно вносят в пищевые продукты для выполнения ими определенных функций. Такие вещества, выполняя определенные пищевые функции (улучшение цвета продукции, улучшение консистенции продукции, повышение срока хранения продукции, и т. д.) не всегда оказывают благоприятное воздействие на организм человека. А, зачастую, такое воздействие приводит к проявлению и возникновению многих заболеваний. ^ : изучить и исследовать различные виды пищевых добавок; исследовать продукты быстрого приготовления (их очень часто употребляют курсанты школы космонавтики) на содержание в них наиболее опасных для организма человека пищевых добавок, выявить негативное влияние этих пищевых добавок на организм человека и донести эту информацию до курсантов Школы космонавтики. В качестве объектов исследования были взяты несколько продуктов питания, в частности мы подробно рассмотрели продукты быстрого приготовлении, такие как лапша. Так, как они очень часто употребляются в пищу человеком, в том числе и детьми. Задачи:
В результате исследование был изучен химический состав продуктов быстрого приготовления (лапша) и выявлено их влияние на организм человека. Калюжная Н. И., КГОАУ «Школа космонавтики», г. Железногорск ^ учитель химии, Е. В. Селезова Чай – уникальный напиток Ведущая идея. Каждый из нас хотя бы один раз в день употребляет чай. Напиток этот считается одним из самых главных в России и не только. ^ : 1. Проанализировать литературный обзор и рассмотреть историю развития чая, производство чая, виды чая. 2. Рассмотреть химический состав чая и изучить влияние различных веществ на организм человека. 3. Установить общий минеральный состав экстракта, получаемого при обычной заварке чая. 4. Проследить динамику минерального состава чая при трех последовательных заварках. 5. Установить и обнаружить марки чая, содержащие оптимальное число макро- и микроэлементов и других биологически активных веществ. 6. Выявить среди выбранных марок чаев наиболее полезный для организма человека. Методы исследования:
На основе проведенного исследования было выявлено, что: чай содержит множество химических веществ, действующих положительно на организм человека. Из многообразия сортов чая, в основном народ предпочитает употреблять черный чай. При заваривании чая предпочтение отдано чаю в пакетиках. В результате проведенного исследования был выбран наиболее качественный и полезный чай. Каневский Г. М., Зайков П. В., Лицей № 22 «Надежда Сибири», г. Новосибирск ^ : д.х.н., доцент Т. С. Годовикова Синтез терапевтической конструкции на основе азидотимидина и полиэтиленимина Первоначально азидотимидин проходил клинические испытания как антилейкемический препарат, но он оказался достаточно токсичным. В настоящее время на его основе пытаются разработать новое поколение антиспидовых и противоопухолевых препаратов. Цель настоящей работы – синтезировать на основе азидотимидина и полиэтиленимина высокомолекулярную терапевтическую конструкцию, меченную остатком флуоресцеина. Для присоединения противоопухолевого аналога пиримидинового нуклеотида к полиэтиленимину на первой стадии получали хлорангидрид азидотимидин-5’-монофосфата. Для этого использовали реакцию хлороксида фосфора с азидотимидином. На следующей стадии фосфорилирующее производное мононуклеотида инкубировали с полиэтиленимином, меченым остатком флуоресцеина. Введение остатка флуоресцеина в полиэтиленимин осуществляли путем взаимодействия N-гидроксисукцинимидного эфира флуресцеина с аминогруппой полиэтиленимина. Строение полученного конъюгата подтверждено методами электронной и ЯМР-спектроскопии. В результате проведенных исследований на основе азидотимидина получена терапевтическая конструкция, содержащая группировки, обеспечивающие:
Работа выполнена при поддержке фонда «Современное естествознание» (образовательный грант № P12-061). Карасева В.Н., КГОАУ «Школа космонавтики», г. Железногорск ^ : учитель химии, Е.В. Селезова Исследование качества молока, поступающего в торговые сети г. Железногорска Красноярского края ^ Молоко не случайно считается совершеннейшим из продуктов, созданных природой. Оно является любимейшим лакомством многих людей, в том числе и детей. В торговые сети города Железногорска Красноярского края поступает большое количество разных марок молока. ^ Исследовать качество молочных продуктов, поступающих в торговые сети г. Железногорска Красноярского края. Задачи
Методы исследования
Молоко полезно и необходимо как детям, так и взрослым. Мнение, что молоко – это детское питание и в более позднем возрасте оно излишне, ошибочно. Взрослому человеку не менее полезно, чем детям, получать ежедневно один–два стакана молока, кефира или простокваши. Проведенное нами исследование определило, какое должно быть молоко, согласно ГОСТу, выявило наиболее качественное молоко, поступающее в продажу города Железногорска Красноярского края и молоко, которое не соответствует указанным в ГОСТе параметрам. Киселёва Т.A., КГОАУ «Школа космонавтики», г. Железногорск ^ : учитель химии, Е. В. Селезова Анализ ацетилсалициловой кислоты и лекарственных препаратов, содержащих ацетилсалициловую кислоту, поступающих в продажу г. Железногорска Красноярского края ^ аспирин имеет широкую область применения, обладает как положительными, так и побочными эффектами. Цель. Исследовать качественный и количественный состав ацетилсалициловой кислоты и препаратов, содержащих ацетилсалициловой кислоты, поступающих в продажу города Железногорска Красноярского края. Задачи 1. Проанализировать литературный обзор по данной тематике. 2. Изучить свойства аспирина. 3. Изучить действие АСК на организм человека. 4. Провести качественный и количественный анализ аспирина разных производителей, поступающего в продажу города Железногорска. 5. Проанализировать лекарственные препараты, содержащие АСК. Методы исследования 1. Изучение и анализ научной литературы по проблеме исследования. 2. Эксперимент: физико-химические методы исследования медицинских препаратов. 3. Обработка и анализ данных эксперимента. В данной работе нами были, рассмотрены химические и физические свойства аспирина, история его изучения и открытия, способы получения, действие этого препарата на организм человека. Проработав медицинские карты учащихся ШК, мы пришли к выводу, что самыми распространенными заболеваниями среди курсантов ШК являются именно простудные. АСК является очень эффективным жаропонижающим средством. Идентификация медицинских препаратов показала, что АСК содержится во всех исследуемых нами объектах. Наибольшее количество ее содержится в препарате АСК Новосибирск, в меньших количествах ее содержание обнаружено в препаратах: АСК Екатеринбург и АСК Курск. В лекарственных препаратах, содержащих АСК, содержание ее незначительно. Минимальное содержание было обнаружено в препаратах – Упсарин Упса, Колдрекс. Балташ Р. М., Маратов Н. Т., Школа-лицей № 10 им. Абая для одаренных детей, г. Павлодар, Республика Казахстан ^ : учитель химии А. А. Асанова Изучение биологической активности фосфорсодержащих полифункциональных соеденений В Республике Казахстан более 90 % продаваемых в аптеках лекарств поступает из-за рубежа. Поэтому главным вопросом, требующим своего безотлагательного решения, является планомерное снижение зависимости здравоохранения РК от импорта лекарственных препаратов путем более полного использования собственных производственных мощностей, сырьевых ресурсов, научно-технического потенциала республики и создание фармацевтических производств на базе современных, особенно отечественных, наукоемких технологий. За последнее время накоплен значительный материал по химической модификации 1,2-аминоспиртов, установления строения и изучение биологических свойств новых его производных. Тем не менее, возможности химической модификации нитрофенилсодержащих 1,2-аминоспиртов далеко не исчерпаны и имеют широкие перспективы в плане синтеза на его основе новых биологически активных веществ. Другим перспективным направлением в синтезе биологически активных веществ являются целенаправленные химические превращения соединений, которые можно рассматривать как структурные аналоги природных биологически активных веществ, и в этом отношении, значительный интерес представляют 1,2-аминоспирты. Это обусловлено широкими возможностями. Из литературного обзора следует, что химия ФОС 1,2-аминоспиртов остается во многих аспектах относительно малоизученной. В частности, полностью отсутствуют работы по синтезу ФОС указанных аминоспиртов со структурным фрагментом в его структуре. В связи с этим нами предпринята попытка осуществить синтез О,O-диалкилтиофосфатов на основе D-левоамина и 2-(2-нитробензил)-1-фенил-2-аминоэтанола. ^ заключается в синтезе, изучении строения, а также в исследовании биологической активности полученных соединений. Этапы исследования Изучение литературных данных; Получение новых фосфорсодержащих органических соеденений; Доказание их структур современными физико-химическими методами анализа (ПМР- спектроскопия, элементный анализ). Анализирование их биологческой активности; Выведение выводов. Проведен синтез исходных и ряда новых соединений. Состав и структура синтезированных соединений доказаны ПМР-спектрами и данными элементного анализа в Павлодарском государственном педагогическом институте. Синтезированные соединения прошли испытания на инсектицидную и афицидную активность. ^ взаимодействием изучаемых аминоспиртов с с диметил-, диэтил и диизопропилфосфитами осуществлен синтез ряда новых производных тиофосфатов, содержащих реакционноспособные группы и являющиеся перспективными соединениями в органическом синтезе. ^ В результате проведенных исследований осуществлен синтез 6 новых производных нитрофенилсодержащих 1,2-аминоспиртов. Разработаны оптимальные условия синтеза фосфорсодержащих производных, представляющих интерес как потенциально биоактивные вещества. Среди синтезированных соединений найдены вещества с высокой пестицидной активностью ^ : в качестве полупродуктов для получения различных производных, нашедших применение в органическом синтезе, медицине, сельском хозяйстве, химии высокомолекулярных соединений и полимеров. Попкова А. М., Казанцева В.Д., Лицей № 22 «Надежда Сибири», г. Новосибирск ^ : д.х.н., доцент Т. С. Годовикова Синтез конъюгата противоопухолевого антиметаболита трифтортимидин-5’-монофосфата с полиэтиленимином Одним из противоопухолевых аналогов пиримидинов, эффективных в отношении ряда опухолей животных, является трифтортимидин. Однако клинические исследования препарата показали, что введенный внутривенно трифтортимидин имеет короткий период полужизни (~20 мин), что создает проблемы для клинического использования. Цель работы – получить на основе противоопухолевого антиметаболита высокомолекулярный конъюгат с полиэтиленимином, несущий остаток флуоресцеина. Присоединение трифтортимидина к поликатионному полимеру должно обеспечить эффективное связывание с клеточной мембраной и проникновение в клетку, а также увеличит время жизни препарата в кровеносном русле. Наличие в составе конъюгата флуоресцентной группы позволяет детектировать его с помощью метода флуоресцентной микроскопии. Введение остатка флуоресцеина в полиэтиленимин осуществляли путем взаимодействия N-гидроксисукцинимидного эфира флуоресцеина с аминогруппой полиэтиленимина. Для присоединения противоопухолевого аналога пиримидинового нуклеотида к модифицированному полиэтиленимину использовали цвиттер-ионное производное мононуклеотида, несущее на 5’-концевом фосфате остаток N,N-диметиламинопиридина. Фосфорилирующий амидофосфат получали путем взаимодействия трифтортимидин-5’-монофосфата с N,N-диметиламинопиридином в присутствии окислительно-восстановительной пары трифенилфосфин/2,2’-дипиридилдисульфид. Высокая степень модификации полимера (до 100 молекул противоопухолевого аналога нуклеотида на 1 молекулу конъюгата) позволяет надеяться, что синтезированная конструкция окажется эффективным противоопухолевым препаратом. Работа выполнена при поддержке фонда «Современное естествознание» (образовательный грант № P12-061) Рейман В. О., МБОУ Аэрокосмический лицей им. Ю. В. Кондратюка, г. Новосибирск ^ : учитель биологии и химии средней школы С. В. Ветохин Загрязнение окружающей среды нефтепродуктами Актуальность данной темы подтверждает следующее. В последние годы крупные аварии с разливом нефтепродуктов участились, уже 30 % поверхности морей и океанов покрыто нефтяной пленкой. Несмотря на все оптимистические заявления, эффективных методов ликвидации массивных разливов нефтепродуктов до сих пор не разработано. В районах аварий, как правило, разыгрываются самые настоящие экологические катастрофы. Покрывающая поверхность нефтяная пленка нарушает процессы тепло- и газообмена океана и атмосферы, на больших пространствах гибнет фито- и зоопланктон, являющийся основой океанской пищевой пирамиды. Это закономерно подрывает кормовую базу рыбных стад и морских млекопитающих, влечет за собой снижение их численности, повышенную заболеваемость. Цель данной работы: решение глобальной проблемы негативного влияния разливов нефтепродуктов на окружающую среду с целью их сокращения. Разлив нефтепродуктов может происходить при аварии на нефтепроводах и при перевозке на нефтеналивных судах. Имеющиеся в России нефтепроводы созданы в середине прошлого века и их к настоящему времени порядка 30 % в России не отвечают современным требованиям безопасности. Если же рассматривать нефтеналивные суда, то упрощается технология строительства судов, что для нефтеналивных кораблей крайне опасно. Итак, основная причина большого количества разливов нефтепродуктов есть общий бич всей отрасли. И результатом этой проблемы является безответственное и халатное отношение к своим обязанностям «ответственных» должностных лиц. Для снижения вероятности разливов нефтепродуктов и их последствий, был разработан план, который предусматривает уменьшение разливов нефтепродуктов и улучшение мероприятий по их ликвидации. Предусматривается следующее: 1. Полнота ответственности за мероприятия по предупреждению и реагированию на разливы нефти и нефтепродуктов возлагается на эксплуатирующие организации. 2. Организации должны проводить инженерно-технические мероприятия по снижению разливов нефтепродуктов и масштабов их экологических последствий, а государство контролирует в лице уполномоченных органов власти проведение заявленных организациями мероприятий. 3. Повышение эффективности экологического управления в организациях путём оптимизации инженерно-технических мероприятий. И обеспечение готовности аварийно-спасательных формирований для локализации и ликвидации разливов нефтепродуктов; 4. Организации, осуществляющие операции с нефтепродуктами обязаны информировать государственные органы власти о разливах, о силах и средствах их локализации и ликвидации, с целью взаимопомощи. Реализация всех вышеописанных положений позволяет качественно улучшить ситуацию с предупреждением и своевременным реагированием на разливы нефтепродуктов вне зависимости от уровней и объемов. Организации стимулируются на проведение гибкой, но одновременно повышающей эффективность реализации политики обеспечения экологической безопасности объектов, на которых может произойти разлив нефтепродуктов. Повышение такой эффективности достигается не только внедрением новых технологий, специальных технических решений, но и высоким уровнем профессионализма организаций специально подготовленных в области локализации и ликвидации разливов нефтепродуктов. Важно отметить, что речь не идет о создании с нуля всей инфраструктуры сил и средств по реагированию на разливы нефти, а о дополнении уже существующей. Сапронова А.А., КГОАУ «Школа космонавтики», г. Железногорск ^ учитель химии, Е. В. Селезова Автомойка как источник загрязнения окружающей среды Гипотеза: отходы автомойки г. Железногорска отрицательно влияют на экологическую обстановку города. Это является экологической проблемой, которая требует рационального решения. ^ выяснить, каким образом влияют на экологическую обстановку города отходы автомойки и, если это влияние окажется отрицательным, предложить рациональное решение данной проблемы. Задачи
Методы исследования Изучение и анализ научной литературы по проблеме исследования. Эксперимент: физико-химические методы исследования растворов моющих средств для автомобиля. Физико-химические методы исследования сточных вод автомойки. Исследование влияния сточных вод на экологическую обстановку г. Железногорска. Обработка и анализ данных эксперимента. В работе дана характеристика синтетически моющих средств, попадающих в сточные воды автомойки и выявлено их влияние на окружающую среду. Исаева М. П., Смык Н. В., МБОУ Лицей № 22 «Надежда Сибири», г. Новосибирск ^ В. А. Лисицкий Синтез и свойства пентафторфенилового эфира линолевой кислоты Селективная доставка in vivo к поражённой ткани является проблемой при использовании противоопухолевых и противовирусных препаратов на основе нуклеиновых кислот. Один из методов решения данной проблемы – получение конъюгатов терапевтических молекул с полиненасыщенными жирными кислотами, которые связываются и переносятся в организме в составе липопротеиновых комплексов, активно поглощаемых пролиферирующими опухолевыми клетками. При создании описанных выше конъюгатов наиболее приемлемым является использование активированных эфиров жирных кислот, так как при таком способе введения азотистые основания нуклеиновых кислот не претерпевают побочных превращений. Известно, что пентафторфениловые сложные эфиры обладают двумя преимуществами: они достаточно активны в реакциях ацилирования и наиболее устойчивы к гидролизу среди всех использующихся активированных эфиров. Целью данной работы являлся синтез пентафторфенилового эфира линолевой кислоты, его выделение и исследование некоторых его физико-химических характеристик, таких как электронный спектр поглощения и ЯМР-спектр и химических свойств, а именно гидролиза и аминолиза. Пентафторфениловый эфир получен взаимодействием линолевой кислоты с пентафторфенолом в присутствии дициклогексилкарбодиимида. Продукт выделен с помощью колоночной хроматографии на силикагеле и охарактеризован методам ЯМР-спектроскопии и электронной спектроскопии поглощения. Исследована кинетика гидролиза и аминолиза полученного пентафторфенилового эфира. Концентрация пентафторфенола, накапливающегося при гидролизе или аминолизе эфира, определялась спектрофотометрически. Были получены эффективные кинетические константы для реакций гидролиза и аминолиза. Обнаружено, что аминолиз пентафторфенилового эфира линолевой кислоты протекает значительно быстрее гидролиза, что позволяет использовать полученный продукт для введения остатков линолевой кислоты в реакционных средах, содержащих значительное количество воды. Работа выполнена при поддержке фонда «Современное естествознание» (образовательный грант № P12-061). Филимонова А., КГОАУ «Школа космонавтики», г. Железногорск ^ учитель химии, Е. В. Селезова Исследование кофеина и его влияние на организм человека Ведущая идея. Достаточно давно известно о том, что употребление кофе и кофеинсодержащих продуктов влияет на здоровье человека. Однако ученые, врачи и рядовые потребители по-разному относятся к кофеинсодержащим продуктам. По мнению одних, он, наряду с алкоголем и сигаретами, является символом нездорового образа жизни. Другие, наоборот, всячески восхваляют кофеин и сами регулярно потребляют его.] ^ исследовать содержание кофеина в различных кофеинсодержащих напитках и выявить влияние кофеина на организм человека. Задачи исследования: 1. Выяснить, что представляет собой вещество – кофеин 2. Установить содержание кофеина в напитках 3. Определить степень опасности кофеина 4. Выяснить, насколько полезен кофеин 5. Уточнить влияние кофеина на людей Предмет исследования. Предметом исследования являются кофеинсодержащие напитки и здоровье человека. ^ являются различные кофеинсодержащие напитки. Методы исследования Изучение и анализ научной литературы по проблеме исследования. Эксперимент: исследование содержания кофеина в различных напитках, качественные реакции на них. Обработка и анализ данных эксперимента. Сопоставление данных эксперимента с литературными данными. В работе проведено исследование содержания кофеина в кофеинсодержащих напитках. Рассмотрены химические, физические свойства кофеина, затронуты вопросы его изучения в разное время. Рассмотрено влияние кофеина на организм человека. В практической части работы дано описание проведенных исследований. Приведены методики выполнения эксперимента, по каждому отдельному опыту сделаны выводы. Помимо основного исследования, изучены реакции, позволяющие определить наличие кофеина. Штерк Г. В., Чертенков А. И., Лицей № 22 «Надежда Сибири», г. Новосибирск ^ : д.х.н., доцент Т. С. Годовикова Получение молекулярных зондов на основе человеческого сывороточного альбумина для исследования процессов, протекающих при гипергомо цистеинемии методами флуоресцентной микроскопии Процессы метилирования играют чрезвычайно важную роль в этиологии и патогенезе сердечно-сосудистых, онкологических и нейродегенеративных заболеваний. Клинические наблюдения показали, что уровень гомоцистеина, а также продуктов метаболизма гомоцистеина (тиолактона гомоцистеина и гомоцистеинилированных белков) в крови пациентов значительно повышен (гипергомоцистеинемия). Однако до сих пор остается открытым вопрос: являются ли гомоцистеин и продукты его метаболического превращения маркерами заболеваний или их причиной. В связи с этим изучение механизмов развития патологических процессов представляет собой актуальную задачу, поскольку ее решение обеспечит разработку подходов не только для раннего выявления патологий, но и для выбора оптимальных путей их устранения. ^ получение молекулярных зондов на основе N-гомоцистеинилированного альбумина и его S-нитрозотиола для изучения процессов, протекающих при гипергомоцистеинемии, с помощью метода флуоресцентной микроскопии. В результате проведенных исследований: 1. Получен сывороточный альбумин человека, меченный флуоресцентной меткой, путем взаимодействия остатка Cys-34 белка с малеимидным производным флуоресцеина. 2. Осуществлено N-гомоцистеинилирование человеческого сывороточного альбумина, меченного флуресцентной меткой, через взаимодействие его с тиолактоном гомоцистеина. С помощью реагента Эллмана показано, что в составе N-гомоцистеинилированного альбумина присутствует два остатка гомоцистеина. 3. Проведено ^ -гомоцистеинилированным сывороточным альбумином человека, меченным остатком флуоресцеина Работа выполнена при поддержке фонда «Современное естествознание» (образовательный грант № P12-06) Лукьянов Д. А., Шипунов Г. А., СУНЦ НГУ, г. Новосибирск ^ преподаватель СУНЦ НГУ, А. С. Чубаров Синтез фторсодержащих продуктов метаболизма гомоцистеина Результаты исследований, проведенных в последние годы, свидетельствуют о том, что процессы метилирования играют чрезвычайно важную роль в этиологии и патогенезе сердечно-сосудистых, онкологических и нейродегенеративных заболеваний. Клинические наблюдения показали, что уровень гомоцистеина, а также продуктов метаболизма гомоцистеина в крови пациентов с вышеперечисленными заболеваниями значительно повышен. Повышение концентрации гомоцистеина цитотоксично. Однако до сих пор остается открытым вопрос: являются ли гомоцистеин и продукты его метаболического превращения маркерами заболеваний или их причиной. Для исследования объектов живой природы всё шире и плодотворнее применяют метод ЯМР-спектроскопии и магнитно-резонансной томографии. Выбор для визуализации в качестве репортёрной группы фторорганических соединений обусловлен высокой чувствительностью ЯМР на ядрах фтора (19F) и оптимальным соотношением сигнала и шума за счет крайне низкого содержания фтора в живых организмах. Введение в белки фторсодержащей репортёрной группы открывает уникальные возможности исследования фундаментальных биологических процессов в норме и при развитии патологий. Цель настоящей работы − разработка подходов для получения соединений на основе продуктов метаболизма гомоцистеина, содержащих магнитно-резонансную метку (ядра 19F), для изучения процессов, протекающих при гипергомоцистеинемии, с помощью метода ЯМР-спектроскопии. В ходе исследования были получены следующие результаты:
Работа выполнена на базе Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН. Работа выполнена при поддержке фонда «Современное естествознание» (образовательный грант № P12-061). Кузнецова Е. Е., Иванова К. В., МАОУ «Вторая гимназия», г. Новосибирск ^ : научный сотрудник ИНХ СО РАН В. О. Коротеев, учитель химии Н. В. Давыдова Создание и изучение ароматов на основе масла и спирта В наше время устойчивость и интенсивность духов можно определить только в специализированных лабораториях при помощи различной техники, а в домашних условиях и без специального оборудования этого сделать нельзя. Все три методики определения устойчивости и интенсивности духов, представленные в данной работе, легки и понятны в применении, их можно провести без специального оборудования и использовать даже в домашних условиях. Было изготовлено два вида духов: на основе спирта два образца и один образец на основе масла. Определены тон, стойкость, акцент, мажор и минор ароматов. Было выяснено, что устойчивость и интенсивность духов определяется содержанием в них терпеноидов, чем больше терпеноидов в составе духов, тем они устойчивее и интенсивнее. Далее были разработаны три способа определения устойчивости и интенсивности духов. Проведено 3 опыта на сравнение устойчивости и интенсивности духов, приготовленных по нашему рецепту. Нами были измерены массы всех жидкостей при равном объёме. Чем выше плотность, тем больше содержание терпеноидов, а значит, тем выше устойчивость и интенсивность духов. Через каждый образец был пропущен лазерный луч, и были измерены угол падения и угол преломления. Чем больше коэффициент преломления, тем больше содержание терпеноидов, а значит, тем выше устойчивость и интенсивность духов. Духи содержат в себе 2 компонента: стеароптен (твёрдое вещество) и элеоптен (жидкое вещество). Чем больше количество стеароптена, тем больше содержание терпеноидов, а значит, тем выше устойчивость и интенсивность духов. Духи на основе спирта устойчивее духов на основе масла, на основании показателей угла преломления, плотности и содержания стеароптена. Чем больше частей спирта по отношению к другим компонентам духов, тем устойчивее и интенсивнее духи. Оленев Ярослав, МОУ лицей при ТПУ Томская область, г. Томск ^ : Е. М. Юрьев, доцент кафедры ХТТ ИПР ТПУ Комплексный анализ и моделирование установки подготовки нефти Нефть – сложная дисперсная система, при выходе со скважины она представляет собой смесь попутного газа, жидких углеводородов и воды. Для дальнейшей транспортировки и переработки нефть необходимо отделить от прочих фаз. Для этого на каждом месторождении стоит установка подготовки нефти (УПН). Ее задача подготовить нефть для дальнейшей транспортировки на завод переработки. Подготовка нефти на промысле – задача технологически сложная, требующая соблюдения условий и проведение множества расчётов. ^ : комплексный анализ образца нефти Арчинского месторождения, определение качественных показателей нефти, моделирование схемы подготовки на промысле. ^
Согласно ГОСТ Р 51858-2002 «Нефть. Общие технологические условия». Подготовленная нефть должна обладать рядом качественных характеристик, основными из которых являются: содержание воды (не должно превышать 1 %, наилучший вариант – содержание воды менее 0,5 %) и давление насыщенных паров (должно быть не более 66,6 кПа). Кроме того, для высоковязкой Арчинской нефти чрезвычайно важно поддерживать высокую температуру. Это обеспечит отсутствие затруднений при перекачке, т.к. высокой температуре соответствует низкое значение кинематической вязкости, а именно вязкость нефти является одним из определяющих факторов при выборе способа перекачки и типа нагнетательных устройств. Таким образом, необходим инструмент для моделирования физико-химических процессов, которые протекают при подготовке сырой нефти. Одним из наиболее распространённых современных моделирующих продуктов является Aspen HYSYS. Он и будет нашим инструментом для моделирования процессов, протекающих на установке. Проделав комплексный анализ нефти, и оценив ее потенциал с помощью программы Aspen HYSYS, мы можем судить о качестве нефти. Стоит заметить, что вязкость Арчинской нефти обусловлена высоким содержанием компонентов мазута, и поэтому данная нефть относится к битуминозной нефти (нулевого типа). На основе полученных данных мы смоделировали модель УПН, и смогли определить режим работы оборудования, при котором на выходе мы получаем нефть, удовлетворяющую параметрам ГОСТа. Демаков Павел, Гурская Екатерина, 11 класс, СУНЦ НГУ, г. Новосибирск. ^ : ст. преп. СУНЦ НГУ В. Н. Конев Четвертичные аммониевые соли как катализаторы межфазного переноса. Межфазный катализ имеет большое препаративное значение в органической химии. Во многих случаях использование межфазных систем с катализатором позволяет не использовать растворители, проводить реакцию в более мягких условиях, с большей скоростью, высокими выходами и стерео/региоселективностью. Зачастую без катализатора такие реакции не идут вообще. Межфазный катализ позволяет с высоким выходом проводить широкий круг реакций: разнообразные реакции нуклеофильного замещения и присоединения, элиминирования, гидроксилирования алкенов, различные реакции с участием карбенов. В нашей работе на примере реакции восстановления ацетофенона боргидридом натрия мы сравнивали активность четвертичных аммониевых солей с радикалами различных размеров и природы. Все катализаторы были предварительно получены из соответствующих третичных аминов и алкилгалогенидов и охарактеризованы с помощью ИК-спектроскопии. В спектрах инфракрасной спектроскопии поглощения присутствовали все характерные полосы. Степень прохождения катализируемых реакций за равные промежутки времени определяли с помощью тонкослойной хроматографии. Петухова А. Б., Севастьянова В. Н., 11 класс, СУНЦ НГУ, г. Новосибирск ^ : ст. преп. СУНЦ НГУ В. Н. Конев Получение полистирола Полимеры – химические соединения с высокой молекулярной массой (от нескольких тысяч до многих миллионов), макромолекулы которых состоят из большого числа повторяющихся мономерных звеньев. По происхождению полимеры делятся на природные (биополимеры), например белки, нуклеиновые кислоты, смолы природные, и синтетические, например полиэтилен, полипропилен, феноло-формальдегидные смолы. Благодаря механической прочности, эластичности, электроизоляционным и др. ценным свойствам изделия из полимеров применяют в различных отраслях промышленности и в быту. Целью нашей работы являлось получение полистирола радикальной полимеризацией стирола. Полимеризация проводилась в воде и различных органических растворителях. Образование полистирола было подтверждено сравнением данных ИК-спектров полученных полимеров с литературными. Полученный полимер был окрашен различными красителями. Гонта Владислав, Ильина Екатерина, 11 класс, СУНЦ НГУ, г. Новосибирск ^ Получение светящихся составов на основе производных щавелевой кислоты В современном мире, светящиеся в темноте предметы и жидкости имеют широкое применение развлекательных мероприятиях. Целью нашей работы являлось получение фениловых эфиров щавелевой кислоты. Взаимодействием оксалил хлорида с фенолом, 2,4-динитрофенолом и 2,4,6-трибромфенолом были получены соответствующие эфиры. Строение полученных соединений было подтверждено физико-химическими данными, в том числе методом инфракрасной спектроскопии. Петров Е. Г.,11 класс, МБОУ Гимназия№ 3 ^ Синтез жидкого кристалла на основе этилового эфира галловой кислоты Жидкие кристаллы (ЖК) – это фазовое состояние, в которое переходят некоторые вещества при определенных условиях. Жидкие кристаллы обладают одновременно свойствами как жидкостей, проявляют текучесть, так и кристаллов, т. е. сохраняют дальний порядок. Также ЖК интересны тем, что в них помимо анизотропности свойств среды имеет место чувствительность к внешним элетромагнитным полям. В связи с этим ЖК нашли широкое применение в устройствах отображения информации, сенсорах температуры и давления и др. Целью нашей работы был синтез этилового эфира 3,4,5-триоктилоксибензойной кислоты (^ был осуществлен в две стадии исходя из галловой кислоты. На первой стадии был получен этиловый эфир галловой кислоты, а на второй стадии алкилироване октилбромидом привело к целевому соединению 1. Обнаружено, что для соединения 1 переход в ЖК состояние находится при отрицательных температурах. Номероцкая Ю. Н., 10 класс, МБОУ Гимназия №1, г. Новосибирск ^ : Е. В. Третьяков, д.х.н., в.н.с. МТЦ СО РАН, А. О. Суворова, студентка 5 курса ФЕН НГУ «Дышащие» кристаллы «Дышащие» кристаллы представляют собой координационные соединения бис(гексафторацетилацетоната) меди (II) (Cu(hfac)2) со стабильными нитроксильными радикалами. Особенность данных соединений заключается в том, что при определенной температуре они претерпевают существенную структурную трансформацию, перестройку внутри твёрдой фазы. В каждом монокристалле в процессе фазового перехода происходит огромное множество взаимосогласованных (когерентных) движений, наблюдаются резкие изменения линейных размеров, а их объем может изменяться практически скачком на величину иногда большую, чем 10 %. И при этом они не разрушаются, не растрескиваются, а сохраняют свое качество, необходимое для проведения рентгеноструктурного исследования. Это очень редкое явление. Из-за сходства процесса сжатия-расширения при повторении циклов нагревание-охлаждение с изменением объема грудной клетки во время дыхания данные объекты получили название «дышащие». Не менее важно, что в процессе данного перехода изменяются и магнитные свойства кристаллов, а именно: величина и/или знак обменного взаимодействия между парамагнитными центрами. В данных кристаллах при фазовом превращении происходят изменения расстояний между парамагнитными центрами, что модулирует изменение энергии обменного взаимодействия и вызывает соответствующие магнитные аномалии. В работе приводится ознакомление с «дышащими» кристаллами, с основами магнитных аномалий; описывается модифицированный метод синтеза «дышащих» кристаллов комплекса Cu(hfac)2 c N-этилпиразол-4-илнитронилнитроксилом. Проводится изучение их свойств, таких как возникновение магнитных аномалий, изменение цвета и размера кристаллов в зависимости от температуры, а также проводится сравнение выбранного метода синтеза со стандартным для соединений данного типа. Топчиян П. А., Колобова А. В., 9 класс, МБОУ «Гимназия №3 в Академгородке» ^ : м.н.с., Е. А. Мостович Определение аскорбиновой кислоты во фруктах Аскорбиновая кислота (или витамин С) имеет большое значение для нашего здоровья, но в организме человека это жизненно важное вещество не синтезируется. Поэтому человек должен получать аскорбиновую кислоту с пищей. При нехватке витамина С возникает гиповитаминоз, авитаминоз и цинга, при избытке – гипервитаминоз. Особенно богаты этим витамином такие продукты, как киви, шиповник, красный перец, цитрусовые, чёрная смородина, лук, томат, листовые овощи (например, салат и капуста). Мы решили проверить наличие аскорбиновой кислоты во фруктах, которые мы часто употребляем в пищу и определить, какое из них содержит больше всего витамина С. Мы провели опыты по определению количества аскорбиновой кислоты в соках и мякоти таких фруктах, как яблоки, бананы, мандарины, киви, апельсины, лимоны. Результаты показали:
Вывод: аскорбиновая кислота играет фундаментальную биохимическую и физиологическую роль. Она не синтезируется в организме человека и поступает только с пищей. Поэтому необходимо потреблять продукты, богатые витамином С. Третьяков Б.А., 11 класс МБОУ Гимназия № 3 ^ : Цветосенсибилизированные солнечные элементы на основе природных антоцианов Цветосенсибилизированные солнечные элементы (DSSC) были изобретены в 1991 году группой проф. М. Гретцеля (EPFL, Лозанна, Швейцария). DSSC обладают меньшей стоимостью, простотой изготовления и широким спектром варьируемых свойств по сравнению с традиционными кремниевыми элементами. Целью нашей работы являлся сравнительный анализ эффективности прототипов солнечного элемента подобного типа с использованием различного природного сырья. В нашей работе мы собрали два устройства DSSC. Использовались гибкие PET-ITO подложки (полиэтилентерефталат с нанесенным слоем In2O3•SnO2), нанокристаллический TiO2 (Degussa P25), в качестве электролита и Ox-Red системы был использован раствор KI/I2 этиленгликоле. На роль сенсибилизаторов были выбраны природные антоцианы из двух типов ягод: черёмухи (Prunus padus) и вишни (Prunus Cerasus). В таблице ниже представлены краткие результаты исследования.
Медведская А. В., 2 курс, АУ РС (Я) «МРТК», г. Мирный Научный руководитель: А. А. Мусорина, преподаватель спецдисциплин, методист АУ РС (Я) «МРТК» ^ В нетрадиционной энергетике особое место занимает переработка биомассы (органических сельскохозяйственных и бытовых отходов) метановым брожением с получением биогаза, содержащего около 70 % метана, и обеззараженных органических удобрений. Чрезвычайно важна утилизация биомассы в сельском хозяйстве, где на различные технологические нужды расходуется большое количество топлива и непрерывно растет потребность в высококачественных удобрениях. В настоящее время в Якутии остро стоит вопрос о социальном благополучии жителей села, в том числе коренных народов. Газификация региона входит в План развития Республики до 2020 г., но жители нуждаются в улучшении условий проживания уже сейчас. Установка получения биогаза позволяет получать из органических отходов животноводства, которые хранятся под открытым небом и представляют опасность для экологии, биогаз и высококачественное органическое удобрение. Экспериментальным путем доказано возможность получения биогаза из таких органических остатков как птичий помет, коровий навоз, пищевые органические отходы. Объектом исследования является поселок Арылах совхоз «Новый» АК «АЛРОСА», расположенный в 24 км от г. Мирный. На территории совхоза имеется два животноводческих объекта Молочно-товарная ферма, Птицетоварная ферма. Исходя из данных таблицы органических отходов, учет которых осуществляется ежемесячно, была рассчитана мощность установки в год и в сутки, а также возможность использование получаемой энергии на собственные нужды предприятия и отопления близлежащих домов. Сводные данные по расчету
Айриянц К.А. , 11 класс, СОШ № 162 с углубленным изучением французского языка, г. Новосибирск ^ : к.х.н., доцент И. В. Мишаков, аспирант ИХКГ СО РАН Т. А. Максимова, аспирант ИХКГ СО РАН Н. В. Сергей Сезонная динамика химического состава природных вод на примере водоёмов бассейна р. Обь в Колыванском районе Новосибирской области Химический состав природных вод меняется в зависимости от сезона года. Это изменение зависит от многих факторов: колебаний объёма воды в водоёме, сезонного роста и размножения разнообразного фито- и зоопланктона, изменения температуры воздуха и некоторых других. В данной работе были изучены сезонные изменения химического состава воды из трёх рек и одного озера, расположенных вблизи посёлка Скала Колыванского района Новосибирской области. Отбор и консервацию проб проводили летом 2–3 июля и осенью 10–11 сентября 2011 г., химический анализ – в течение недели после отбора проб на Кафедре ИПЭ (инженерных проблем экологии), НГТУ. С изменением сезона года (лето–осень) в воде увеличивается концентрация ионов жёсткости (кальция и магния) и железа. По-видимому, это связано со значительным падением уровня воды в водоёмах, что особенно проявилось на результатах, полученных для самой мелкой из изученных рек – Уени: в ней увеличение концентрации оказалось наиболее заметным. Динамика содержания сухого остатка (показателя, близкого к общему солесодержанию) в разных водоёмах с изменением сезона года различная. В реках этот показатель меняется как в меньшую (р. Уень), так и в бόльшую (р. Чаус) сторону, тогда как в озере остаётся практически неизменным. Значение pH (показателя, характеризующего концентрацию ионов водорода) также колеблется от лета к осени в различных водоёмах: в р. Чаус осенью вода становится более кислой, в озере – щелочной. Существенное различие в значении pH речной и озёрной воды связано с высоким содержанием в озере железа и марганца. Замечено, однако, что к осени pH водоёмов выравнивается (pH ~ 8). Во второй части работы была измерена общая жёсткость водопроводной воды разных районов г. Новосибирска, а также воды из болота, расположенного на ул. Мальцева в Академгородке. Измерения проводились 21 ноября 2011 г. в лаборатории школы № 162 при участии одноклассников автора. Согласно нашим данным, значение общей жёсткости (ОЖ) водопроводной воды г. Новосибирска в среднем выше, чем значение ОЖ воды из р. Обь, взятой близ пос. Скала. В целом значение ОЖ водопроводной воды соответствует требованиям, предъявляемым для питьевой воды. Однако замечен большой разброс в значении ОЖ водопроводной воды в Академгородке, источником которой служит артезианская вода, очищаемая на станции обезжелезивания Академгородка. Работа выполнена в рамках международного проекта (Россия-Франция-Германия) «Вода», организованного в МБОУ СОШ № 162. Айриянц К.А. , СОШ №162, г. Новосибирск ^ : Д. А. Рычков, ФЕН, ХТТ 5курс; ИХТТМ СО РАН, лаб.№6; Ольга Подгорнова, ФЕН, ХТТ 5курс; ИХТТМ СО РАН Коллоидные сады Коллоиды – тела, для которых характерна способность выделяться из раствора в виде студня или аморфных хлопьев. Эти химические вещества обладают рядом общих и важных признаков, соединяющих в себе свойства твердых тел и жидкостей, в результате чего могут быть обособлены в особое состояние – коллоидальное. Коллоиды отличаются непостоянством и метастабильностью. Иногда они осаждаются в виде связывающего большие количества воды желатинообразного студня. Наиболее характерны для коллоидов свойства их как растворов. При разнообразных условиях, при действии ничтожных причин коллоиды или переходят в раствор, или из него выделяются. В настоящее время коллоидные системы досконально исследуются ввиду их широкого применения в науке и технике. Данная работа позволяет понять основы таких систем, лучше разобраться в общих особенностях коллоидов, методах и принципах их получения. В ней исследовалась варьятивность цвета и форм коллоидных комплексов, полученных на основе канцелярского силикатного клея (водный раствор силиката натрия (Na2O·nSiO2)) от изменения состава соли, добавляемой в раствор и вызывающей процесс формирования так называемых коллоидных садов; а также изучение из свойств. Не менее важно было выполнение некоторых задач, важнейшими из которых были: постановка эксперимента по выращиванию солей металлов в силикатном клее, предсказывание их физических свойств, исследование формы и скорости роста. Принцип роста коллоидных садов прост: при попадании соли в раствор силикатного клея в воде на поверхности соли в результате реакции образуется силикатная пленочка, которая изолирует соль от раствора. Но т.к. концентрация соли внутри оболочки значительно превышает концентрацию соли в растворе, то, по градиенту концентрации, происходит разрыв оболочки и реакции продолжается далее. Для проведения эксперимента использовался 25 % раствор силикатного клея. При комнатной температуре и нормальном давление в подготовленные растворы по 150 мл добавлялись сульфаты металлов (1–2 мг), глицин (10 мг), хлорид натрия (7 мг) и дихромат аммония (10 мг). В результате эксперимента была выявлена зависимость между катионом металла и цветом полученного комплекса, проанализированы особенности его формы и процесса роста. Поставлена методика выращивания коллоидных садов как особых систем, принципиально отличающихся от типичных кристаллических. Сделаны важные выводы об особенностях коллоидных систем, обобщены закономерности их эволюции на протяженных интервалах времени. Работа выполнена при поддержке фонда некоммерческих программ “Династия”, проект “Занимательная химия для школьников” (ДП-11/11) Ачкасов Евгений, 11 класс, СОШ № 162 с углубленным изучением французского языка, г. Новосибирск ^ : к.х.н., доцент И. В. Мишаков, аспирант ИХКГ СО РАН Т. А. Максимова Исследование сорбентов на способность поглощать ионы кальция Проблема высокой жёсткости питьевой воды является в настоящее время довольно актуальной. Использование жёсткой воды губит не только нагревательное оборудование, но и вредит здоровью человека. Большинство методов очистки воды от ионов жёсткости (кальция и магния) имеет в своей основе сорбцию (поглощение ионов пористым материалом – сорбентом) либо ионный обмен, основанный на замене ионов раствора ионами, находящимися в каркасе сорбента. Эффективность очистки воды напрямую зависит от природы сорбента. Целью настоящей работы было изучение эффективности различных сорбентов по их способности поглощать ионы кальция. Изученные сорбенты относились к трём различным классам: уголь (активированный уголь из аптеки (удельная поверхность ~ 700 м2/г) и два вида углеродных нановолокон (УНВ), полученных в ИК СО РАН в результате разложения углеводородов на специальных катализаторах); природные цеолиты (из трёх различных месторождений); ионообменная смола («Аквафор», модуль В510-04). Использованные в работе УНВ отличаются от аморфного активированного угля тем, что имеют волокнистую структуру (с разным типом упаковки графеновых слоев) и меньшую удельную поверхность (80-250 м2/г). Для определения эффективности очистки воды каждым сорбентом были созданы фильтры на их основе. Корпусом фильтров служили 0,5 л пластиковые бутыли, содержимым – ватные диски, марля и сорбент (по 10 г), все слои в фильтрах заполнялись единообразно. Через фильтры пропускали стандартный раствор хлорида кальция (15,10 ± 0,22 ммоль/л). Концентрацию ионов кальция до и после фильтра определяли методом комплексонометрического титрования (ГОСТ Р 52407-2005). Результаты измерений показали, что наиболее эффективно поглощает ионы кальция ионообменная смола, причём для данного сорбента оказывается принципиально важным время контакта с очищаемой водой. Цеолиты сорбируют ионы кальция хуже. Также установлено, что углеродные материалы, независимо от структуры, не обладают способностью сорбировать ионы кальция. Обработка активированного угля соляной кислотой в концентрации, близкой к pH желудочного сока, показала некоторое увеличение в способности сорбировать кальций, однако данное наблюдение, скорее всего, связано с разбавлением раствора на фильтре. Полученный результат вполне закономерен: в углеродных материалах (активированный уголь, УНВ) в отличие от цеолитов и ионообменной смолы практически отсутствуют ионообменные центры, и в силу небольшого радиуса ионы кальция не задерживаются в порах угля. Таким образом, в ряду «уголь – цеолит – ионообменная смола» способность материала поглощать ионы кальция из раствора растёт. Работа выполнена в рамках международного проекта «Вода» (Россия-Франция-Германия), организованного в МБОУ СОШ № 162. Беляева Александра, Мякишева Диана, 11 «Б» класс, МБОУ «Колыванская СОШ № 1», Новосибирская область ^ : Н. В. Ханеева, учитель химии и экологии высшей квалификационной категории, зам. директора школы по НМР Исследование влияния выбросов автомобильного транспорта на объекты окружающей среды на участке трассы «Байкал» в пределах заказника «Кудряшовский бор» Цель. Исследовать влияния выбросов автомобильного транспорта на объекты окружающей среды на участке трассы «Байкал» в пределах заказника «Кудряшовский бор». Задачи
Свое исследование мы проводим четвертый год. В первые два года мы проводили расчетную оценку количества выбросов вредных веществ в воздух на участке трассы «Байкал» в пределах заказника «Кудряшовский бор». В третий год мы решили исследовать содержание ионов свинца в снежном покрове и в листьях растений на территории совхоз «Обской». Это связано с тем, что никакой информации о наличии ионов свинца на данной территории нет. В этом, 2011 г. свои исследования мы посвятили изучению влияния выбросов автомобильного транспорта на объекты окружающей среды на участке трассы «Байкал» в пределах заказника «Кудряшовский бор». На основании проведенных исследований можно сделать следующие Выводы:
|
Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Похожие:
База данных защищена авторским правом ©MedZnate 2000-2016
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям