CC BY
21
Гришина А.Н1, Королев Е.В.2
'Кандидат технических наук; 2 доктор технических наук, профессор, Московский государственный строительный университет СРЕДНЯЯ ПЛОТНОСТЬ НАПОЛНЕННЫХ РАДИАЦИОННО-ЗАЩИТНЫХ ЖИДКОСТЕКОЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
ОТВЕРЖДЕННЫХ ХЛОРИДОМ БАРИЯ
Аннотация
В работе представлены результаты исследования влияние степени наполнения радиационно-защитных жидкостекольных материалов, отвержденных хлоридом бария, на среднюю плотность комопзиционного материала.
Ключевые слова: средняя плотность, жидкое стекло, хлорид бария, степень наполнения
Grishina A.N.1, Korolev E.V.2
1PhD in technical science; 2 Doctor of technical science, professor, Moscow State University of Civil Engineering
THE AVERAGE DENSITY OF FILLING COMPOSITIONS BASED ON WATER GLASS AND BARIUM CHLORIDE FOR
PROTECTION RADIATION
Abstract
This paper presents an results of study of the influence the numder offiller on the average density in compositions based on water glass and barium chloride.
Keywords: average density, water glass, barium chloride, filling degree
Одними из важнейших характеристик радиационно-защитных материалов, позволяющих прогнозировать его эксплуатационные свойства, являются параметры состояния. Они позволяют прогнозировать защитные характеристики материала, а также стойкость в различных эксплуатационных средах. Для композитов от защиты от гамма-излучения одним из показателей, определяющих эффективность ослабления энергии излучения, является средняя плотность материала [1]. Кроме того, известно, что материалы с низкой средней плотностью и высокой пористостью обладают низкими значениями механических и эксплуатационных свойств, что ограничивает область их применения. Использование в составе жидкостекольного композита высокоплотного наполнителя позволяет увеличить среднюю плотность, уменьшает количество дефектов в структуре, что повышает прочностные характеристики материала. Эти показатели особенно важны для жидкостекольных дисперсно-наполненных материалов, отвержденных хлоридом бария, так как к изделиям и конструкциям, изготовленным на их основе, вследствие специфичности области применения - защита от ионизирующих излучений - предъявляются повышенные требования по плотности.
Известно, что увеличение количества наполнителя в материале приводит к повышению величины средней плотности материала. При этом средняя плотность композита с увеличением концентрации твердой фазы теоретически должна стремиться к плотности вводимого наполнителя. Однако при достижении определенной степени наполнения, вяжущего становится недостаточно для смачивания всей поверхности наполнителя. Это приводит к недоуплотнению смеси при выбранных технологических параметрах и образованию пустот и пор [2]. Поэтому средняя плотность композиционных материалов, в том числе и жидкостекольных, имеет экстремальный характер (рисунок 1).
Степень наполнения
Рис. 1 - Зависимость средней плотности жидкостекольных материалов, отвержденных хлоридом бария, от степени наполнения:
* - борат цинка; О - свинцовый сурик;
А - смесевой наполнитель на основе свинцового сурика1 (совмещение компонентов перемешиванием (способ № 1)); о - смесевой наполнитель на основе свинцового сурика (совмещение компонентов совместным помолом (способ №2))
Таблица 1 - Состав смесевого наполнителя
Компонент смесевого наполнителя Соотношение масс компонентов в смесевом наполнителе
Цинк 1948,5
Хром 10846
Медь 1
Марганец 125
Железо 11475
Ферроборовый шлак 4147
Борат цинка 555
1Состав смесевого наполнителя приведен в табл. 1.
22
Ангидрит 4476
Сурик свинцовый 6,8108
Анализ рисунка 1 показывает, что изменение средней плотности жидкостекольных материалов от степени наполнения описывается математической моделью:
_ 1
Р m , 2
a + bv f + cv f
(1)
где Vf - объемная доля наполнителя; a, b и с - эмпирические коэффициенты, значения которых приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Значения эмпирических коэффициентов
Р m
Наполнитель Значения эмпирических коэффициентов
а, 10 4, м3/кг b, 10 3, м3/кг с, 10 3, м3/кг
Свинцовый сурик 8,8 -4,0 6,9
Борат цинка -2,3 6,5
Смесевой наполнитель на основе свинцового сурика (совмещение компонентов по способу №1) -3,1 3,9
Смесевой наполнитель на основе свинцового сурика (совмещение компонентов по способу №2) -3,0 4,2
Вид модели pm _ f Vf) свидетельствует о доминирующем влиянии структурного процесса, то есть заполнения пустот сетки
гидросиликатов бария [3, 4] частицами наполнителя.
Анализ таблицы 2 показывает, что значения коэффициента а не зависят от вида наполнителя и характеризуют среднюю плотность жидкостекольного вяжущего:
Pm ^ _ a=Pw.
Расчетные значения средней плотности жидкостекольного вяжущего составляет pw _ 1/a _ 1136 кг/м3, а экспериментальное -1150 кг/м3, то есть ошибка 1,2 %. Значения коэффициента b зависят от вида наполнителя: с увеличением плотности материала наполнителя величина |b| возрастает (рисунок 2).
Рисунок 2 - Зависимость значения коэффициента b от плотности наполнителя
Снижение плотности материала происходит из-за воздухововлечения в процессе перемешивания и оценивается коэффициентом с; высокие значения этого коэффициента указывают на повышенное воздухововлечение и недостаточную смачиваемость поверхности наполнителя жидким стеклом. Анализ таблицы 2 показывает, что максимальное значение коэффициента с характерно для свинцового сурика. Это объясняется плохой его смачиваемостью жидким стеклом вследствие наличия на поверхности слоя вещества группы алканов (парафин, стеарин или другие). Введение сульфанола позволяет улучшить смачиваемость поверхности сурика, поэтому значения коэффициента с снижаются на 39...43 %. При этом способ совмещения компонентов наполнителя не оказывает существенного влияния на его значения.
Таким образом, установлены закономерности влияния вида и количества наполнителя на среднюю плотность жидкостекольных композитов, отвержденных хлоридом бария. При прочих равных условиях (вид и дисперсность наполнителя) управление структурообразованием жидкостекольных композитов, отвержденных хлоридом бария, осуществляется улучшением смачиваемости поверхности наполнителя и применением интенсивных технологий совмещения компонентов.
Литература
1. Е.В. Королев, Ю.М. Баженов, А.И. Альбакасов Радиационно-защитные и химически стойкие серные строительные материалы - Пенза, Оренбург: ИПК ОГУ, 2010. - 364 с.
23
2. А.Н. Гришина, Е.В. Королев Средняя плотность наполненных жидкостекольных композитов, отвержденных хлоридом бария // Материалы Международной научной конференции «Интеграция, партнерство и инновации в строительной науке и образовании». - Москва, 2012 - С. 400-403.
3. Гришина А.Н., Королев Е.В. Структурообразование и свойства композиции «жидкое стекло-хлорид бария» для изготовления радиационно-защитных строительных материалов // Научный вестник Воронежского ГАСУ «Строительство и архитектура». 2009. № 4(16). С. 70-77.
4. Королев Е.В., Гришина А.Н. Модель структуры жидкостекольных композиционных материалов специального назначения // Региональная архитектура и строительство. 2010. № 2. С. 14-19.
Джабоева А.С.1, Шаова Л.Г.2, Тукова А.Х.3, Байсиева Л.З.4
1 Доктор технических наук, профессор, Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет имени В.М. Кокова; 2Кандидат химических наук, доцент, Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет имени В.М. Кокова; 3Магистрант, Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет имени В.М. Кокова; 4 Студент, КабардиноБалкарский государственный аграрный университет имени В.М. Кокова.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОХРАННОСТИ ПИТАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ СОУСНОЙ ПАСТЫ С
ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЯГОД ЕЖЕВИКИ
Аннотация
В статье приведены результаты исследования содержания питательных веществ в свежих ягодах ежевики кавказской, соке и отваре из мезги ягод ежевики. Установлена целесообразность использования ягод ежевики в производстве сладкой соусной пасты функционального назначения.
Ключевые слова: ежевика, соусная паста, химический состав.
Dzhaboeva A.S.1, Shaova L.G.2, ^kova A.H.3, Baysieva L.Z.4 1 Doctor of technical Sciences, Professor, Kabardino-Balkarian state agricultural University; 2 Candidate of chemical Sciences, associate Professor, Kabardino-Balkarian state agricultural University; 3 Graduate, Kabardino-Balkarian state agricultural University;
4 Student, Kabardino-Balkarian state agricultural University.
DEFINITION OF SECURITY OF NUTRIENT SUBSTANCES IN THE MANUFACTURE OF PASTA SAUCES USING
BLACKBERRIES
Abstract
The article presents the research of content of nutrients in fresh berries BlackBerry Caucasian, juice or broth from pulp blackberries. Reasonability of use of blackberries in the production of sweet sauces paste functionality.
Keywords: BlackBerry, pasta sauces, chemical composition.
В настоящее время на российском рынке большим спросом пользуются соусы и соусные пасты, находящие применение в ежедневном рационе питания населения. Особую группу составляют сладкие соусные пасты, для приготовления которых используются протертые и дробленые плоды и ягоды, а также плодовые и ягодные пюре, содержащие в своем составе комплекс биологически активных веществ - витаминов, биофлаваноидов, пищевых волокон, макро-, микроэлементов и др. Расширение ассортимента соусных паст повышенной пищевой ценности возможно за счет использования в качестве рецептурных компонентов нетрадиционных видов растительного сырья, в частности, дикорастущих ягод ежевики.
В связи с изложенным, проведено исследование по определению сохранности питательных веществ при производстве сладкой соусной пасты с использованием ягод ежевики кавказской (Rubus caucasicus Focke).
При приготовлении сладкой соусной пасты ягоды ежевики инспектировали, промывали, протирали и отжимали сок; мезгу заливали горячей водой и кипятили 5-8 минут, затем раствор процеживали. В отвар добавляли сахар-песок и вновь нагревали до кипения. Одновременно крахмал разводили охлажденным ягодным отваром. В горячий ягодный сироп добавляли крахмальную суспензию и, помешивая, вливали отжатый сок ежевики. Полученный раствор доводили до кипения, помещали в функциональные емкости и охлаждали в шкафах интенсивного охлаждения.
Соусная паста имеет однородную непрозрачную, упруго-пластичную консистенцию, малиновый с фиолетовым оттенком цвет, запах и вкус, свойственные ягодам ежевики.
Так как при производстве соусной пасты используют сок, полученный путем отжима ягод, и отвар из мезги, проведена сравнительная оценка пищевой ценности свежих ягод ежевики, сока и отвара из мезги (таблица 1).
Таблица 1 - Содержание питательных веществ в свежих ягодах ежевики, соке из ягод и отваре из мезги ягод ежевики (в _____________________________________пересчете на сухое вещество)_______________________________________
Показатель Ягоды Сок из ягод Отвар из мезги
Углеводы, %: моносахариды 25,3±1,0 26,3±0,7 3,6±0,1
сахароза 0,69±0,01 0,64±0,02 -
пектин 1,12±0,02 1,01±0,03 0,86±0,02
протопектин 3,29±0,11 0,63±0,02 1,78±0,06
целлюлоза 14,6±0,6 0,12±0,01 4,5±0,2
Аскорбиновая кислота, мг/100 г 407,6±17,3 241,7±10,4 99,0±4,5
Органические кислоты, % в пересчете на яблочную 11,5±0,5 12,1±0,5 3,3±0,1
кислоту
Установлено, что основным углеводным компонентом ягод ежевики являются моносахариды, на долю которых приходится 56,2 % от суммы углеводов. Из пищевых волокон в наибольшем количестве содержится целлюлоза - 32,4 %, а в наименьшем -растворимый пектин - 2,5 % (от суммы углеводов).
В ягодах определено достаточно высокое содержание витамина С и органических кислот, способных оказывать на организм человека выраженное физиологическое воздействие [1,2,3].
В соке, полученном путем отжима ягод ежевики, массовая доля сахарозы снижается по сравнению с исходным количеством в свежих ягодах на 7,3 %, пектина - на 9,8 %, протопектина - на 80,9 %, целлюлозы - на 99,2 % и аскорбиновой кислоты - на 40,7 %, в то время как содержание моносахаридов и органических кислот увеличивается на 4,0 и 5,2 % соответственно.
В отваре из мезги протопектина и целлюлозы обнаружено больше, чем в соке в 2,8 и 37,5 раза, а моносахаридов, пектина, органических кислот и аскорбиновой кислоты - меньше в 7,3, 1,2, 3,7 и 2,4 раза соответственно.
Далее были проведены исследования по определению потерь питательных веществ в ходе технологического процесса приготовления соусной пасты с ягодами ежевики. Полученные результаты представлены в таблице 2.
24
