CC BY
19
18. Nazarenko, A. M. (2013). Modeling the interaction of harmonic P- and SV-waves with a periodic system of curvilinear sections based on the method of singular integral equations. Visnyk KhNU imeni V. N. Karazina, 1063, 125-135.
19. Nazarenko, A. M. (2015). Computational methods in problems of diffraction of elastic waves by inhomogeneities systems based on singular integral equations. Sumy: SumDU, 220.
20. Nowacki, W. (1975). Theory of Elasticity. Moscow: Mir, 872.
Дата надходження рукопису 12.04.2016
Мищенко Виктор Олегович, доктор технических наук, профессор, заместитель заведующего кафедры, Кафедра моделирования систем и технологий, Харьковский национальный университет имени В. Н. Ка-разина, пл. Свободы, 4, г. Харьков, Украина, 61022 E-mail: [email protected]
Назаренко Александр Максимович, кандидат физико-математичних наук, доцент, кафедра моделирования сложных систем, Сумской государственный университет, ул. Римского-Корсакова, 2, г. Сумы, Украина, 40007
E-mail: [email protected]
УДК 622.765:542.61:546.571 DOI: 10.15587/2313-8416.2016.69476
ВИДАЛЕННЯ С1НТЕТИЧНИХ БАРВНИК1В З1 СТ1ЧНИХ ВОД © Т. I. Обушенко, Н. М. Толстопалова, I. М. Астрелш
Проаналгзовано сучасний стан проблеми забруднення cmi4Hux вод барвниками, розглянуто iснуючi мето-ди вилучення i деструкцИ барвниюв. В якостi альтернативной запропонована технологiя флотоекстракцИ. До^джено закономiрностi видалення барвника бенгальського рожевого з модельних розчинiв за до-помогою метода флотоекстракцИ. На основi проведених експериментiв встановлено вплив рН середо-вища, тривалостi процесу, мольного спiввiдношення реагуючих речовин та визначено рацiональнi умови проведення флотоекстракцИ
Ключовi слова: барвник, флотоекстракщя, поверхнево-активнi речовини, стiчнi води, бенгальський ро-жевий, гексадецилтриметиламотю бромiд
Current state of wastewater pollution caused by dyestuff was analyzed. Traditional techniques for dyes elimination and destruction were covered. Solvent sublation technology was proposed as an alternative method. The main characteristics of removal of rose bengal dye from wastewater by solvent sublation were investigated. The influence ofpH, time, molar ratio of reactants was studied and the reasonable conditions of the process were determined
Keywords: dye, solvent sublation, surface-active substance, wastewater, rose bengal, hexadecyltrimethylammo-nium bromide
1. Вступ
У зв'язку з обмеженою шльшстю запаав
пркноГ води на Землi (запас доступно! прюно! води на планет становить всього 5-6 тис. м3 на душу населення) проблема охорони гдросфери невпинно загострюеться, хоча для Г! виршення людство при-кладае чималих зусиль. Рют мют, бурхливий розви-ток промисловосп, штенсифжа^ сшьського госпо-дарства, значне розширення площi земель, що зро-шуються, покращення культурно-побутових умов i ряд шших факторiв - ва щ чинники ще б№ше ускладнюють проблеми забезпечення прюною водою, незважаючи на значний вклад у захист пдросфери, за рахунок розроблення та впровадження су-часних мехашчних, хiмiчних та бюлопчних техно-логш очищення стоив. Негативний внесок створю-
ють оргашчш сполуки, яш особливо небезпечш як забруднювачi навколишнього середовища унаслщок комплексного впливу i непрогнозованосп насладив. Шквдлива дiя органiчних речовин, що потрапляють у водойми, посилюеться за рахунок кумулятивного ефекту (прогресуюче збiльшення вмюту шкiдливих сполук у кожнiй наступнш ланцi трофiчного лан-цюга). Серед таких оргашчних забруднювачiв чшь-не мюце займають барвники, якi широко застосову-ють у рiзних галузях промисловостi та в побутi. Су-часнi синтетичнi барвники зi складною хiмiчною структурою не пiдлягають бiохiмiчнiй деструкцiГ у водних системах. 1х концентрацiя, наприклад, у стiчних водах текстильних виробництв в залежностi ввд типу барвника коливаеться в межах ввд 5 до 40 мг/дм3, що багаторазово перевищуе гранично
допустим! норми (0,05-0,5 мг/дм3) впливу на навко-лишне середовище. На жаль, наявш технологи очи-щення спчних вод вщ цих речовин досить часто недосконал! та неефективш [1, 2].
2. Аналiз л^ературних даних та постановка проблеми
1снуюч1 методи ф1зико-х1м1чного очищения спчних вод ввд барвник1в можна роздшити на три основш групи.
Перша група метод1в забезпечуе вилучення за-бруднень переведенням барвнишв у осад або фло-тошлам шляхом сорбцп на пласпвцях пдроксид!в метал1в, що утворюються при реагентнш обробщ спчних вод (коагулящя, реагентна нашрна флотащя та ш.). До недолЫв ще! групи можна ввднести: неви-сокий стушнь очищення, особливо знебарвлення, необхщшсть утил1заци осад1в водоочищення та !х зневоднення.
Друга група включае сепаративш методи (сорбщя на активному вугшт 1 макропористих юштах, зворотний осмос, ультрафшьтращя та ш.). Ц методи забезпечують високий стушнь очищення спчних вод, однак вимагають попередньо! мехашко-х1м1чно! обробки з метою видалення нерозчинних домшок, складш в апаратурному оформленш, мають високу соб1варт1сть очищення.
Третя група поеднуе деструктивш методи, зас-новаш на глибоких окисно-ввдновних перетвореннях, шщшованих р1зними ф1зико-х1м1чними процесами, зокрема д1ею окисник1в (О2, О3, С12, Н^2), уль-трафюлетового й сонячного випромшювання, метод Фентона. У б!льшосп випадшв при !х реал1зацИ не утворюються осади, в оброблювану воду не вносять-ся додатков! забруднення у вигляд1 хлоридних, суль-фатних 1 шших юшв, однак при реал1зацИ цих ме-тод1в вщбуваеться безповоротна втрата цшних компонента [1, 3].
Усе це зумовлюе необхщшсть розроблення та впровадження ефективних 1 водночас недорогих у виконанш та експлуатацп технологш очищення спчних вод в!д барвнишв. Пошук нових, б1льш дос-коналих та економ1чно дощльних метод1в, що дають можливють не пльки видаляти барвники з спчних вод, а й регенерувати дороп компоненти, е одним з основних напрямшв розвитку технологи очищення спчних вод. З ще! точки зору привабливими вигля-дають р1зновиди флотацшних метод1в, а саме - флотоекстракщя, яка е прогресивним розвитком юнно! флотаци [4] 1, безумовно, превалюе над останньою в тих випадках, коли е небажаним утворення шни, необхщно! для процеав юнно! флотаци, або метою е шльшсне вщокремлення домшок з води для аналггачних потреб. До переваг флотоекстракци належать:
- висока ефектившсть вщдшення оргашчно! та водно! фаз;
- високий концентрацшний коефщент (може досягати 200:1);
- незначш витрати оргашчного розчинника;
- простота апаратурного оформлення;
- уникнення небажаного утворення емульсш (сублат розчиняеться в оргашчному шар! без штен-сивного перем1шування водно! та оргашчно! фаз).
Флотоекстракц1я (як метод роздшення й кон-центрування) вже застосовуеться при очищенш спчних вод в!д оргашчних домшок та в аналгшчнш х1ми як споаб к1льк1сного визначення слщв метал1в або поверхнево-активних речовин [5].
Характерною рисою цього флотацшного процесу е споаб вщдшення сфлотовано! речовини (сублату) шляхом концентрування його в шар! оргашчно! рщини на поверхш водно! фази. Сублат може як розчинятися в оргашчному шар!, так й утворювати суспензш, що утримуеться завдяки змочуванню. Хоча спочатку флотоекстракщя була запропонована для вилучення юшв метал!в за до-помогою ПАР, згодом цей процес був реал!зований в шших випадках: при вилученш розчинних ор-ган!чних речовин, при флотаци осад!в ! пдрофоб-них р!дин [3]. У наш час флотоекстракщя, як метод роздшення й концентрування, знаходить свое за-стосування при очищенш спчних вод ввд ор-ган!чних ! неоргашчних дом!шок, що перебувають у розчиненш форм! й у вигляд! нерозчинних у вод! сполук, ! в аналггичнш х!м!!' як спос!б шльшсного визначення сл!д!в метал!в ! поверхнево -активних речовин.
Метод флотоекстракци вивчався з акцентом на видалення барвнишв з водних розчишв Карагеем та Каргером [6], як! дослвджували селективну флотоекс-тракц!ю двох барвник!в, метилоранжу ! родам!ну Б з !'хшх розбавлених розчин!в при рН 10,5 та гексадеци-лтриметиламон!й бром!дом в якосп ПАР. Як ор-ган!чний розчинник використовувався !зооктанол. Коеф!ц!ент в!дд!лення метилоранжу ввд родам!ну Б з екимолярних водних розчин!в бульбашками азоту з малою швидшстю потоку (5 мл/хв.) був дуже високий ! становив 510.
Досл!дники Хорнг та Хуанг застосували йонну флотац!ю та флотоекстракцш для видалення !ншого барвника - звичайного синього 1 !з синтетичних ст!чних вод [7]. Як ПАР було використано гексаде-цилтриметиламонш бром!д, а як орган!чний розчинник - парафшову ол!ю. Шсля 5 хв флотоекстракц!! з! швидшстю подач! бульбашок газу 150 мл/хв. було видалено б!льше н!ж 98 % барвника.
Лу та ш. [8] розглядають вилучення барвника бромфенолового синього з водного розчину при використанш гексадецилп!ридин!й хлориду в якост! ПАР. Високий стушнь видалення барвника (бшьше 95 %) флотоекстракщею спостер!гався через 10 хв, коли в якост! оргашчного розчинника використовувався !зопентанол, а швидшсть подач! газу була р!вна 75 мл/хв.
В робот! [9] використовували додецилбензил-сульфонат натрш для флотоекстракц!! барвника метилового фюлетового з водного розчину. Метиловий
фюлетовий екстрагувався в iзопентанол. Найбшьш ефективною для видалення цього барвника виявилась стех1ометрична кiлькiсть ПАР (молярне сшввщно-шення барвник: ПАР=1:1). Через 10 хв флотоекстракцп було видалено бiльше 97 % барвника.
В дослщженш [10] вивчали флотоекстракщю барвника бромкрезолового зеленого. В якосп по-верхнево-активно! речовини було використано гекса-децилпiридинiй хлорид. Комплекс барвника з ПАР флотувався бульбашками азоту та екстрагувався в оргашчну фазу - iзооктанол. Пiсля 5 хв барботування газу зi швидкiстю 75 мл/хв, спостерiгалось бiльше н1ж 99 % вилучення бромкрезолового зеленого. На флотоекстракцп бромфенолового синього зосереди-лись у робоп [11] науковцi Лу i Жу.
Останнiми роками ведуться дослщження флотоекстракцi! як в Укра!нi [12-14], так i за кордоном. У лiтературi вiдсутнi систематичнi до-слiдження умов проведення флотоекстракцi! при очищенш стiчних вод вiд барвнишв. Такi фактори процесу як кислотшсть середовища, кiлькiсть реа-гентiв, вибiр екстрагенту, тривалiсть перемшуван-ня й флотацп, визначаються властивостями барвника, i повиннi бути вивченi для кожного окремого випадку. Автори практично вих вищезгаданих робiт, дослiджували умови флотоекстракцп барв-никiв з водних розчишв мало! концентрацi! для концентрування та аналiтичного визначення слщо-вих кшькостей. В данiй роботi дослщжували мо-дельнi розчини з концентращями барвника, якi вiдповiдають його вмюту у стiчних водах.
3. Мета та задачi дослiдження
Метою роботи було дослвдження флотоекс-тракцiйного видалення барвника бенгальського ро-жевого (БР) iз модельних розчинiв, що iмiтують стiчнi води. Бенгальський рожевий широко використовуеть-ся в медицинi, особливо в офтальмологи, в аналггичнш хiмi!, в ролi адсорбцiйного iндикатора, а також у про-мисловостi для фарбування тканин та скла.
Для реалiзацi! мети були поставленi наступи
задачi:
- для барвника бенгальський рожевий пщбра-ти поверхнево-активну речовину катiонного типу та флотоекстрагент;
- експериментально дослвдити характер впли-ву на стушнь вилучення таких параметрiв, як рН середовища, мольне сшвввдношення ПАР:Барвник, розмiр пухирцiв, вихщна концентрацiя барвника;
- встановити оптимальш умови перебiгу процесу.
4. Матерiали та методи дослiдження фло-тоекстракцшного видалення бенгальського ро-жевого
Визначення ефективносп видалення барвника вивчали в залежносп вiд: типу органiчного розчин-ника, вихвдно! концентрацi! барвника, молярного
сшввщношення ПАР:Барвник, рН вих1дного розчину. В якосп ПАР експериментально було обрано гекса-децилтриметиламошю бромщ. ПАР разом з барвни-ком утворюе пдрофобний комплекс, який взаемод1е з бульбашками газу (азоту) i пщймаеться до границ розпод1лу фаз «вода-оргашчна сполука» i погли-наеться органiчною фазою.
Процес флотоекстракцп проводився (рис. 1) у цилшдричнш склянiй колонцi 3 дiамегром 35 мм, дном яко! слугував фiльгр Шота 4. Через пористу перегородку подавався газ (азот) шд тиском з бало-ну 1. Витрати азоту контролювалися ротаметром 2.
Проба на аналiз вщбиралася пiпеткою з вер-хньо! частини колонки. Вихвдна концентрацiя барвника 10 мг/дм3. Витрата газу 40 см3/хв. Об'ем модельного розчину 200 см3, об'ем оргашчно! фази 5 см3. Процес флотоекстракцп вщбувався до вста-новлення постiйно! залишково! концентрацп барв-ника, яку визначали фотометричним методом на однопроменевому скануючому спектрофотометрi Portlab 501. Мiрою ефективностi процесу флотоекстракцп слугував показник ступеня вилучення барвника Х, %.
Рис. 1. Схема експериментально! установки
Корегування значення рН проводилося розчи-нами NaOH з концентращею 0,1 моль/дм3 та HCl з концентращею 0,1 моль/дм3 (рН водних розчишв вимiрювався за допомогою рН-метра рН-150МИ).
5. Результати дослiджень та ix обговорення
Дослвдження залежностi ступеня видалення барвника ввд тривалостi флотоекстрагування. Дослвди проводили в iнтервалi ввд 2 хв. до 25 хв. (рис. 2).
З наведено! залежносп видно, що зi збшь-шенням тривалосп процесу ввд 5 до 20 хв. збшь-шуеться ступiнь вилучення барвника. При подаль-шому проведенш процесу ступiнь вилучення не зростае, а шсля 25 хв. стушнь вилучення починае зменшуватись - сублат починае переходити знову у водну фазу.
Рис. 2. Залежшсть ступеня вилучення бенгальського рожевого вщ тривалосп процесу
Вплив органгчного екстрагенту на ступть вилучення барвника. При вибор1 оргашчно1 фази слад враховувати наступн особливосп:
- оргашчна фаза повинна не зм1шуватися з водою;
- не повинна розчинятися у водц
- проявляти здатшсть утримуватися на поверхш води й не утворювати емульсп;
- мати густину в межах 0,75-0,90 г/см3;
- повинна бути нелеткою за шмнатно1 темпе-ратури.
В загальному випадку, ефектившсть процесу тим вище, чим вище розчиншсть комплексу (Барв-ник-ПАР) в оргашчному розчиннику. В данш робот дослвджувалась ефектившсть флотоекстракци з р1з-ними екстрагентами, для виявлення найбшьш ефек-тивного для досл1джуваного барвника. Отримаш експериментальн результати зведен в табл. 1.
Серед полярних оргашчних розчиннишв най-вищ1 ступен вилучення досягаються при викори-станн 1зопентанолу i октанолу. Загалом, неполярн екстрагенти не е ефективними для видалення цього барвника (виключенням е тшьки гексан), особливо у порiвнянi зi спиртами. Серед ефiрiв ефективним можна вважати етилацетат.
Дослгдження залежност1 ступеня видалення барвника вгд молярного спгввгдношення ПАР:Барвник. Метою ще1 залежносп було визначення оптимального сшвввдношення (ПАР:Барвник). Зпдно рис. 3 бшьш повне видалення i вщповщно менша залишко-ва концентрацiя бенгальського рожевого досягаеться при сшввщношенш ПАР: Барвник - 1:1,5.
Вплив вих1дно'1 концентрацИ' на ступгнь вилучення барвника. При зменшенш вихвдно1 концентраций ступiнь вилучення, зазвичай, зменшуеться, оск1льки чим менша кiлькiсть забруднювача, тим важче вiн видаляеться.
Результати дослвду приведенi на графiку (рис. 4), якш не мае яскраво виражених спадiв чи пiдйомiв при збшьшенш вихвдно! концентрацiï. От-
римаш результати знаходяться в межах похибки до-слвду. Тобто вихвдна концентращя барвника майже не впливае на переби- процесу, в дослвджених умовах експерименту.
Таблиця 1
Оргашчна фаза Сзал, мг/дм3 Стушнь видалення Х, %
Бутанол 0,645 77,15
1зобутанол 0,074 70,38
Пентанол 0,645 67,17
1зопентанол 0,014 99,29
Гексанол 0,521 73,48
Октанол 0,113 94,25
1зооктанол 0,555 71,75
Деканол 0,617 68,61
Ундецинол 0,561 71,44
Гексан 0,194 90,11
Гептан 0,567 71,12
Октан 0,569 71,02
1зооктан 0,485 75,30
Тетрадекан 0,547 94,25
Етилацетат 0,547 72,15
Бутилацетат 0,077 96,09
Вплив значення рН середовища на ступть вилучення барвника. рН розчину е дуже важливим параметром процесу, осшльки визначае наявшсть ча-стинок, як1 беруть участь у флотоекстракци (рис. 5).
Сшвв1дношення Барвник: Рис. 3. Залежнють ступеня видалення барвника вДд сшвввдношення ПАР:Барвник
Вихядна нонцентрац1я,1
Рис. 4. Вплив вихвдно! концентрацп на стушнь видалення бенгальського рожевого
2 4 6 8 10 12
Значения pH
Рис. 5. Вплив значення рН середовища на стушнь видалення бенгальського рожевого
Барвник бенгальський рожевий е кислотно-лужним шдикатором i за р1зних значень рН середовища переходить у рiзнi форми. Вщповвдт iонiзованi форми барвника утворюють разом з доданими поверхнево ак-тивними речовинами рiзнi комплекснi сполуки. Цд ком-плекси неоднаково щддаються флотоекстракцшному вилученню.
Як видно з рис. 5, при збшьшенш значення рН стушнь видалення барвника збшьшуеться. Але i без
корегування рН стушнь видалення полютанта досить значна i складае 99,8 % при рН 5.
6. Висновки
Таким чином, дослвджено закономiрностi вилучення барвника бенгальського рожевого в штер-валi концентрацш 2-20 мг/дм3 у водних розчинах, який вiдповiдае його вмюту у спчних водах. Вста-новлено рацюнальш умови видалення барвника:
рН 6-7, CTexioMeipi4He молярне сшввщношення (бенгальський рожевий- гексадецилтpиметиламонiю бромвд)=(1:1,5), тpивалiсть процесу 20 хв. За цих умов стушнь видалення БР складае 99,8 %.
Лгтература
1. Нестерова, Л. А. Эффективность использования оборотных систем водопотребления на текстильных предприятиях [Текст] / Л. А. Нестерова, Г. С. Сарибеков // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. -2010. - Т. 4, № 8 (46). - С. 25-28. - Режим доступа: http://journals.uran.ua/eejet/article/view/3022
2. Forgacs, E. Removal of synthetic dyes from wastewaters: a review [ТехЦ / E. Forgacs, T. Cserha, G. Oros // Environment International. - 2004. - Vol. 30, Issue 7. -P. 953-971. doi: 10.1016/j.envint.2004.02.001
3. Гольман, А. М. Ионная флотация [Текст] / А. М. Гольман. - М.: Недра, 1982. - 144 с.
4. Lu, Y. Solvent sublation: theory and application [ТехЦ / Y. Lu, X. Zhu // Separation & Purification Reviews. -2001. - Vol. 30, Issue 2. - Р. 157-189. doi: 10.1081/spm-100108158
5. Bi, P. The recent progress of solvent sublation [ТеХ] / P. Bi, H. Dong, J. Dong // Journal of Chromatography A. -2010. - Vol. 1217, Issue 16. - Р. 2716-2725. doi: 10.1016/ j.chroma.2009.11.020
6. Caragay, A. B. Use of rate phenomena in solvent sublation separation of methyl orange and rhodamine B [ТехЦ / A. B. Caragay, B. L. Karger // Analytical Chemistry. - 1966. -Vol. 38, Issue 4. - P. 652-654. doi: 10.1021/ac60236a040
7. Horng, J. Y. Removal of organic dye (direct blue) from synthetic wastewater by adsorptive bubble separation techniques [Тех^ / J. Y. Horng, S. D. Huang // Environmental Science & Technology. - 1993. - Vol. 27, Issue 6. - P. 11691175. doi: 10.1021/es00043a017
8. Lu, Y. The removal of bromophenol blue from water by solvent sublation [ТеХ] / Y. Lu, Y. Wang, X. Zhu // Separation Science and Technology. - 2001. - Vol. 36, Issue 16. -P. 3763-3776. doi: 10.1081/ss-100108361
9. Lu, Y. The removal of methyl violet from water by solvent sublation [Тех^ / Y. Lu, X. Zhu, Y. Peng // Separation Science and Technology. - 2003. - Vol. 38, Issue 6. - Р. 13851398. doi: 10.1081/ss-120018815
10. Lu, Y. Studies on the removal of bromocresol green from water by solvent sublation [ТеХ] / Y. Lu, B. Wei, Y. Wang, J. Li // Separation Science and Technology. - 2007. -Vol. 42, Issue 8. - P. 1901-1911. doi: 10.1080/014963 90601174398
11. Lu, Y. The kinetics and thermodynamics of surfactants in solvent sublation [ТеХ] / Y. Lu, Y. Wang, Y. Xiong, H. Zhu // Fresenius' Journal of Analytical Chemistry. - 2001. -Vol. 370, Issue 8. - P. 1071-1076.
doi: 10.1007/s002160100914
12. Обушенко, Т. И. Очистка сточных вод от токсических металлов флотоэкстракцией [Текст] / Т. И. Обушенко, И. М. Астрелин, Н. М. Толстопалова, М. А. Варбанец, Т. А. Кондратенко // Химия и технология воды. - 2008. -Т. 30, № 4. - С. 429-436.
13. Bi, P. Critical bubble radius in solvent sublation [ТеХ] / P. Bi, H. Dong, N. Wang // Chinese Chemical Letters. -
2007. - Vol. 18, Issue 10. - P. 1293-1296. doi: 10.1016/ j.cclet.2007.08.009
14. Астрелш, I. М. Теоретичш засади та практичне застосування флотоекстракции: огляд [Текст] / I. М. Астрелш, Т. I. Обушенко, Н. М. Толстопалова, О. О. Таргонсь-ка // Вода i водоочист технологи. - 2013. - № 3. - С. 3-23.
References
1. Nesterova, L. A., Saribekov, G. S. (2010). Efficiency of use of turnaround systems of water consumption at the textile enterprises. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4/8 (46), 25-28. Available at: http://journals.uran.ua/ eejet/article/view/3022
2. Forgacs, E., Cserhati, T., Oros, G. (2004). Removal of synthetic dyes from wastewaters: a review. Environment International, 30 (7), 953-971. doi: 10.1016/j.envint. 2004.02.001
3. Golman, А. М. (1982). Ionnaya flotatciya. Moscow: Nedra, 144.
4. Lu, Y., Zhu, X. (2001). Solvent sublation: theory and application. Separation & Purification Reviews, 30 (2), 157189. doi: 10.1081/spm-100108158
5. Bi, P., Dong, H., Dong, J. (2010). The recent progress of solvent sublation. Journal of Chromatography A, 1217 (16), 2716-2725. doi: 10.1016/j.chroma.2009.11.020
6. Caragay, A. B., Karger, B. L. (1966). Use of Rate Phenomena in Solvent Sublation. Separation of Methyl Orange and Rhodamine B. Analytical Chemistry, 38 (4), 652-654. doi: 10.1021/ac60236a040
7. Horng, J. Y., Huang, S. D. (1993). Removal of organic dye (direct blue) from synthetic wastewater by adsorptive bubble separation techniques. Environmental Science & Technology, 27 (6), 1169-1175. doi: 10.1021/es00043a017
8. Lu, Y., Wang, Y., Zhu, X. (2001). The removal of bromophenol blue from water by solvent sublation. Separation Science and Technology, 36 (16), 3763-3776. doi: 10.1081/ss-100108361
9. Lu, Y., Zhu, X., Peng, Y. (2003). The Removal of Methyl Violet from Water by Solvent Sublation. Separation Science and Technology, 38 (6), 1385-1398. doi: 10.1081/ss-120018815
10. Lu, Y., Wei, B., Wang, Y., Li, J. (2007). Studies on the Removal of Bromocresol Green from Water by Solvent Sublation. Separation Science and Technology, 42 (8), 19011911. doi: 10.1080/01496390601174398
11. Lu, Y., Wang, Y., Xiong, Y., Zhu, X. (2001). The kinetics and thermodynamics of surfactants in solvent subla-tion. Fresenius' Journal of Analytical Chemistry, 370 (8), 1071-1076. doi: 10.1007/s002160100914
12. Obushenko, T. I., Astrelin, I. M., Tolstopalova, N. M., Varbanets, M. A., Kondratenko, T. A. (2008). Wastewater Treatment from Toxic Metals by Flotoextraction. Journal of Water Chemistry and Technology, 30 (4), 241-245.
13. Bi, P. Y., Dong, H. R., Wang, N. N. (2007). Critical bubble radius in solvent sublation. Chinese Chemical Letters, 18 (10), 1293-1296. doi: 10.1016/j.cclet.2007.08.009
14. Astrelin, I. M., Obushenko, T. I., Tolstopalova, N. M., Тargonska, О. О. (2013). Theoretical principles and application of solvent sublation: a review. Voda i vodoochysni tehnologii', 3, 3-23.
Дата надходження рукопису 19.04.2016
Обушенко Тетяна 1вашвна, старший викладач, кафедра технологи неоргашчних речовин та загально! хiмiчноi технологи, Нацюнальннй техшчний ушверситет Украши «Кшвський полггехшчний 1нститут», пр. Перемоги, 37, м. Кш'в, Украша, 03056 E-mail: [email protected]
Толстопалова Наталiя Михайлiвна, кандидат техшчних наук, доцент, Кафедра технологи неор-ганiчних речовин та загально! хiмiчно! технологи, Нацiональний технiчний унiверситет Укра!ни «Ки!вський полiтехнiчний 1нститут», пр. Перемоги, 37, м. Ки!в, Укра!на, 03056 E-mail: [email protected]
Астрелш 1гор Михайлович, доктор техшчних наук, професор, кафедра технологи неорганчних речовин та загально! хiмiчно! технологи, Нацюнальний техшчний унiверситет Укра!ни «Ки!вський полiтехнiчний 1нститут», пр. Перемоги, 37, м. Ки!в, Укра!на, 03056 E-mail: [email protected]
УДК 004.942
DOI: 10.15587/2313-8416.2016.69069
В1РТУАЛЬН1 МАТЕМАТИЧН1 МОДЕЛ1 В 1НФОРМАЦ1ЙНОМУ ПРОСТОР1
© А. О. Становський, А. В. Торопенко, Г. В. Налева, С. В. Кошулян, Х. Валщ, Т. М. Панова
Розглянутi питання використання в1ртуально'1 математично'1 модел1 в тформацшному просторi для розтзнавання стану бездротово'1 комп'ютерно'1 мережi у виглядi тривимiрного зорового образу (eiдео-потоку) змтно'1 матрично'1 математично'1 моделi. Розроблено метод отримання ктцевого (розтзнано-го) стану змтно'1 за часом структури частково недоступное пошкоджувано'1 бездротово'1 комп'ютерно'1 мережi
Ключовi слова: бездротова комп 'ютерна мережа, розпезнавання стану структури, вiртуальна мате-матична модель
Problems of use of virtual mathematical model in information space for recognition of a condition of a wireless computer network in the form of a three-dimensional vision (video stream) of variable matrix mathematical model are considered. The method of receiving the final (recognizable) condition of a variable on time of structure of partially inaccessible damaged wireless computer network is developed
Keywords: wireless computer network, recognition of a condition of structure, virtual mathematical model
1. Вступ
Останшм часом все б№шого поширення на-бувають бездротовi комп'ютерш мереж! (БКМ) спе-щального призначення - пошкоджуваш БКМ (ПБКМ), як!, на ввдм^ ввд вщомих, працюють в не-безпечних умовах планування та управлшня бойови-ми д!ями, наражаючись при цьому на постшну небе-зпеку ф!зичного знищення окремих !! елеменпв та ефiрного пригшчення зв'язшв м!ж ними. Широке використання таких мереж пвдвищуе вимоги до !х-ньо! надшносп, вщмовостшкосп та продуктивности Остання, в свою чергу, забезпечуеться постшним запобiганням утворенню явних i схованих вузьких мюць i пошкоджень, що призводять до структурно! недосяжносл окремих елементiв та зв'язшв. При цьому ютотним е час, затрачуваний на розпiзнавання поточного стану пошкоджувано! мереж!, з одного боку, i на вiдновлення !! працездатносп за рахунок, наприклад, «гарячого» резервування, - з шшого. Швидк1сть роботи систем розшзнавання та вщнов-лення повинна забезпечувати онлайн шдтримку бое-готовносп систем, обладнаних такими ПБКМ.
2. Аналiз лiтературних даних i постановка проблеми
Шсля перетворення доступно! шформаци, маемо реальний, але не до шнця вщомий об'ект - част-
ково недоступну для спостереження пошкоджувану БКМ - та отримуемо його в1ртуальну, але в деякому сенс1 в1дому модель Н(/пот) [1, 2]. Зауважимо, що прийнятий термш «в1ртуальний об'ект» [3, 4] не зовам коректний, осшльки сам об'ект не може бути в1ртуальним, - вш такий, «який вш е», а в1ртуальною може бути лише модель цього об'екта або деяка ште-рпретащя об'екта «який би вш м1г бути, якщо б...».
Дшсно, як випливае з визначення, в1ртуальний (лат. virtualis - можливий) - об'ект, який реально не юнуе, але може виникнути при певних умовах [5]. В англшськш мов1 слово virtual з появою обчислюва-льно! техн1ки набуло додатковий ввдтшок: «в1н (об'ект) не юнуе в дшсносп, але з'являеться завдяки програмному забезпеченню» [6], що теж е ознакою модел1, а не самого об'екта.
Фшософ1я абстрагуе 1дею в1ртуально! реально-ст1 в1д !! техн1чного вт1лення. В1ртуальну реальшсть тлумачать як сукупн1сть моделюемих реальними процесами об'ект1в [7, 8], змют i форма яких не збта-еться iз цими процесами. 1снування моделюемих об'ектiв порiвнюеться з реальшстю, але розглядаеться обособлено ввд не! - вiртуальнi об'екти iснують, але не як субстанци реального миру.
У той же час ш об'екти актуальш, а не потен-цiйнi. «Вiртуальнiсть» реальностi встановлюеться стосовно «основно!» реальностi, яка ïï обумовлюе.
