Научная статья на тему 'Жаростойкие бетоны на жидком стекле'

Жаростойкие бетоны на жидком стекле Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
191
51
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по промышленным биотехнологиям , автор научной работы — Зелиг Марина Петровна, Радаев Сергей Сергеевич, Юмина Валентина Александровна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Жаростойкие бетоны на жидком стекле»

смеси ПАВ проявляют синергетическое токсическое действие. Предложен инструментальный метод определения наиболее токсичного состава смесей по коллоидным свойствам растворов ПАВ.

Литература.

1. Кочетов О.С. Флотационно-фильтрационная уста-новка./Кочетов О.С., Волков В. А., Колаева Л. В. Патент № 2357926 от 29.11.2007 опубл. 10.026.09.

2. Волков В.А. Определение показателей качества сточных вод /В.А.Волков, Н.И.Миташова, А.А.Агеев. Известия МАМИ. 2014.

3. Волков В.А. Экологическая и токсикологическая безопасность сточных вод, содержащих поверхностно-активные вещества./ Волков В.А., Грибач Е. А., Миташова Н.И. и др. В сб. материалов III Всероссийской конференции с международным участием «Актуальные вопросы химической технологии и защиты окружающей среды», Чебоксары, ЧГУ,2013. С.161-162

4. Волков В.А. Адсорбция и моющее действие поверхностно-активных веществ в процессе стирки./ Волков В.А., Агеев А.А., Миташова Н.И., Кибалов М.К. Вюник ХНУ. - 2011. - № 4. - С. 147-154.

5. Корнеева М.В .Роль коллоидно-химических свойств коагулянтов на основе солей алюминия при водоочистке./ Корнеева М.В., Волкова М.А. Вестник Пермского университета, 2012. вып.1(15), С.92-100.

6. Волков, В.А. Мицеллообразование и адсорбция ди-фильных веществ в неполярных средах. Успехи коллоидной химии: сборник.-Л.:Химия, 1991. -С. 185-199.

7. Волков В.А., Определение размера капилляров и угла смачивания волокон по кинетике подъема жидкости по вертикальным образцам тканей и нетканых материалов. / Волков В.А., Булушев Б.В., Агеев А.А. Коллоидный журнал. 2003. Т. 65. № 4. С. 569-572.

8. Ageev A.A. Thermodynamics of adsorption from solution onto cloth fibers and determination of the chemical affinity of dyes to fibers./ Ageev A.A., Volkov V.A. Fibre Chemistry. 2012. Bd. 44. № 3. P. 175-179.

9. Сафонов В.В. Роль ПАВ в процессе щелочной отварки хлопковых волокон./ Сафонов В.В., Атрепь-ева Л.В., Волков В.А. Химическая пром-сть, 1990, №2, с.15-17.

10. Агеев А.А. Адсорбция неионогенных ПАВ на поверхности волокон и ее влияние на электрокинетический потенциал. Известия высших учебных заведений./ Агеев А.А., Волков В.А., Щукина Е.Л., Егорова О.С. Технология текстильной промышленности. 2010. № 1. С. 59-64.

11. Жиронкин А.Н. Адсорбция фторсодержащих поверхностно-активных веществ на поверхности полиамидных волокон./ Жиронкин А.Н., Волков В. А., Гордеев А.С. Коллоидный журнал. 1997. Т. 59. № 4. С. 478-481.

12. Ageev A.A. Kinetic laws of detergent action./ Ageev A.A., Emel'yanov P.R., Volkov V.A. Fibre Chemistry. 2013. Bd. 44. № 5. P. 293-298.

13. Волков В.А. Чистый клининг для природы. Экологическая и токсикологическая безопасность сточных вод предприятий бытового обслуживания населения./ Волков В.А., Миташова Н.И. Вода magazine, 2011, № 7, с. 44-46.

14. Миташова Н.И., Волков В.А., Агеев А.А., Смирнова В.А. Экологичес-кая и токсикологическая безопасность сточных вод предприятий бытового обслуживания населения. Вестник РосНОУ, 2012, №4,с.6 -11.

15. Волков В.А. Поверхностно-активные вещества в моющих средствах и усилителях химической чистки. -М.: Легбытпромиздат, 1985. 200с.

16. Агеев А.А. Поверхностные явления и дисперсные системы в производстве текстильных материалов и химических волокон./ Агеев А.А., Волков В.А. -М.: Совьяж Бево. 2004. 465 с.

17. Агеев А.А Зависимость поверхностного натяжения водных растворов от строения поверхностно-активных веществ и состава адсорбционного слоя./ Агеев А.А., Волков В.А. Вестник ассоциации ВУЗОВ туризма и сервиса. Сер. Техника и технология сервиса, 2008, №4 (7), с.55-61.

ЖАРОСТОИКИЕ БЕТОНЫ НА ЖИДКОМ СТЕКЛЕ

Зелиг Марина Петровна

ст. преподаватель кафедры строительных материалов, Тюменский государственный архитектурно-

строительный университет, г. Тюмень Радаев Сергей Сергеевич

Канд. техн. наук, доцент кафедры строительных материалов, Тюменский государственный

архитектурно-строительный университет, г. Тюмень Юмина Валентина Александровна ст. преподаватель кафедры строительных материалов, Тюменский государственный архитектурно-

строительный университет, г. Тюмень Практикой строительства доказана эффективность жаростойких бетонов на жидкостекольном вяжущем, которые применяются в диапазоне температур от 700 до 1500° С в зависимости от используемых сырьевых компонентов. На основании подхода к жаростойкому бетону на жидком стекле как композиционному материалу, можно выделить основное направление улучшения прочностных свойств таких жаростойких бетонов. Это повышение

Применение в тепловых агрегатах керамической и металлургической промышленности различных видов жаростойких бетонов имеет весьма актуальное значение, т. к. по своим техническим и экономическим показателям жаростойкие бетоны в большинстве случаев более эффективны, чем штучные огнеупорные материалы, о чем указывается в ряде работ. Благодаря этому, жаростойкие бетоны нашли широкое применение в промышленном печестроении в качестве огнеупорного припаса. [7]

прочности контакта зерен огнеупорного заполнителя с матрицей по границе раздела фаз.

При проведении экспериментов использовалось жидкое стекло, полученное из диатомита Свердловской области методом гидротермального выщелачивания. Выщелачивание производилось как из прокаленного диатомита при 700-800°С, так и из диатомита без предварительной термообработки (природный). Полученное по последнему способу растворимое стекло имело засоренность гумматами натрия, придающими ему темный, почти черный цвет, и меньшую себестоимость, по сравнению с полученным из прокаленного диатомита.

Диатомит - мягкая, рыхлая порода или слабо сцементированная осадочная горная порода, состоящая преимущественно из микроскопических кремнеземистых панцирей одноклеточных диатомовых водорослей, извлекающих кремнезем из окружающий воды для построения защитных панцирей. В различных количествах в диатомите содержатся примеси карбонатного и глинистого вещества также зерен кварца, полевых шпатов, глауконита и других минералов. Цвет диатомита желтовато-белый и зеленовато-серый в зависимости от глубины залегания пластов. Диатомиты кислотостойки, огнеупорны.

Качество природной воды для затворения бетонной смеси соответствует требованиям ГОСТ 23732-2011 [1]

Натр едкий (каустическая сода, каустик, гидроксид натрия ) соответствует СТО 00203275-206-2007, ГОСТ 4328-77 [2]

Кремнефтористый натрий (Na2SiF6) соответствует ТУ 113-08-587-86.

Керамзитовый гравий Винзилинского завода керамзитового гравия представляет собой искусственный пористый материал, изготовленный путем переработки глины, сушки гранул и вспучивание их при обжиге в печи. Обожженные гранулы охлаждаются и сортируются по фракциям. Для производства жаростойкого бетона в качестве крупного заполнителя используется: керамический гравий фракции 10-20 мм., плотностью 400кг/м, керамзитовый песок (зерна до 5 мм) получают при производстве керамзитового гравия (правда, в небольших количествах), а также по методу кипящего слоя, обжигом глиняных гранул во взвешенном состоянии. Кроме того, его можно получать дроблением зерен гравия и керамический песок фракции 0-5 мм., плотностью 700кг/м.

Диатомит первоначально дробили до полного прохода на сите 0,83. Часть его обожгли при температуре 700°С в течении 3 часов. Технология приготовления следующая: высушенный до воздушно- сухого состояния диатомит дробится на валковой дробилке до максимального размера зерен 1,5 мм. Размолотый диатомит обжигается в муфельной печи при температуре 700°С с целью повышения активности. В дальнейшем обожженный и остывший диатомит используется для получения жидкого стекла.

Применяемое жидкое стекло может быть получено любым известным способом. Для получения жидкого стекла диатомит смешивают с натриевой щелочью и водой до получения жидкой массы и выдерживают при температуре 80°С в течении 4 часов, при этом происходит растворение аморфного кремнезема в щелочи с образованием силиката натрия. Характеристики жидкого стекла определяются по ГОСТ 13078-81 [3], при этом силикатный модуль жидкого стекла должен быть не менее 2,5 и концентрации кремнезема не менее 400г/л.

Получение композиции осуществлялось путем смешивания заполнителя, отвердителя и вяжущего. Жидкое стекло смешали с отвердителем, потом добавили керамзи-

товый гравий крупной и мелкой фракции. Все перемешивалось до однородной массы заливалось в формы и подвергалось вибрированию в течение 7-10 секунд. Балочки размером 4*4*16 твердели в нормальных условиях при температуре 18— 22°С в течении 3-х суток.

Твердение бетона на жидком стекле по всей толще цементного камня может протекать только в присутствии кремнефтористого натрия. При этом между силикатом натрия и кремнефтористым натрием происходит химическое взаимодействие с образованием NaF и Si(OH)4. Микроскопические и рентгенографические исследования затвердевшего жидкого стекла с добавкой кремне-фтористого натрия установили наличие фтористого натрия и геля кремневой кислоты. Затвердевшие бетоны на жидком стекле с добавкой 12% Na2SiF6 не имеют характерного для кремнефтористого натрия эндотермического эффекта при температуре 550— 600 °С, обусловленного разложением Na2SiF6 на NaF и SiF4. Это указывает на то, что при твердении силикатного цемента происходит полное разложение кремнефтористого натрия вследствие гидролиза и взаимодействия Na2SiF6 с NaOH.

Разложение силиката натрия кремнефтористым натрием наступает тогда, когда щелочь прореагировала еще не полностью. В связи с этим количество кремнефто-ристого натрия, необходимое для обеспечения процессов схватывания и твердения, может быть уменьшено по сравнению с количеством, необходимым для полного связывания щелочи. Для полного протекания реакции необходимо введение кремнефтористого натрия в количестве 41,2% от веса силиката натрия. В результате реакции кремнезем оказывается в гелеобразном состояний и количество обнаруженного анализом коллоидного кремнезема точно совпадает с расчетным по реакции.

Твердение жидкого стекла с кремнефторидом натрия:

2Na2SiO3 + Na2SiF6 = 3SiO2 + 6NaF Для определения остаточной прочности после температурной обработки, после 3-х суток твердения образцы обжигались в печи по следующему режиму: 2 часа -подъем температуры, 1 час -выдержка при 800°С, после чего происходило охлаждение вместе с печью.

По результатам испытаний образцов установлено, что на суспензии жидкого стекла, полученного методом гидротермального выщелачивания Камышловского диатомита могут быть приготовлены жаростойкие бетоны соответствующие классу И 17 с остаточной прочностью не менее 70%

Список литературы:

1. ГОСТ 23732-2011 Вода для бетонов и строительных растворов. Технические условия. М.: Стандар-тинформ, 2012. - 16 с.

2. ГОСТ 4328-77 Реактивы. Натрия гидроокись. Технические условия. М.: ИПК Издательство стандартов, 2001. - 12 с.

3. ГОСТ 13078-81 Стекло натриевое жидкое. Технические условия. М.: Стандартинформ, 2005. - 15 с.

4. Ковба Л.М., Трунов В.К. Рентгенофазовый анализ. М.: МГУ. 1969. - 104с.

5. Корнеев В.И. Жидкое и растворимое стекло. СПб.: Стройиздат, 1996. - 216 с.

6. Радаев С.С., Иванов К.С., Иванов К.Н. Применение опалового сырья в производстве строительных материалов. Монография. Тюмень, 2009.- 111 с.: ил.

7. Тотурбиев Б.Д., Алхасов М.А. Жаростойкие бетоны на безводных силикатах натрия. - Бетон и железобетон №3 2006.

ФАРМДиЕВТПЧЕСКПЕ НАУКИ

ИЗУЧЕНИЕ АМИНОКИСЛОТНОГО И ЖИРНОКИСЛОТНОГО СОСТАВА КЛЕТОЧНОЙ КУЛЬТУРЫ MACLEAYA CORDATA (WILLD R. BR.)

Бушуева Гульнара Раисовна

К.фарм.н, старший научный сотрудник ФГБНУВИЛАР, Москва

Многочисленными исследованиями показано наличие широкого спектра биологического действия бензо[с]фенантридиновых алкалоидов: противовоспа ли-тельное, антимикробное, противогрибковое, адренолити-ческое, симпатолитическое, противосудорожное, анти-пролиферативное, местное анестетическое, включая их цитотоксичность против нормальных и раковых клеточных линий человека [5,6,7]. На данный момент в России (РФ) маклейя сердцевидная и маклейя мелкоплодная являются единственными источниками бензо[с]фенантри-диновых алкалоидов сангвинарина и хелеритрина, используемых в фармакологии при изготовлении антимикробного препарата «Сангвиритрин». На территории РФ в естественных условиях маклейя не произрастает, оно введено в культуру и выращивается в основном в южных районах европейской части России (Краснодарский край) [3].

В качестве альтернативы нами предложен способ выращивания маклейи сердцевидной путем введения рас-тигельных клеток в культуру in vitro. Данный метод можно рассматривать как одно из возможных направлений в решении проблемы сырьевой базы с полноценным содержанием биологически активных веществ в короткие сроки. В предыдущих работах нами было установлено, что суспензионная культура маклейи сердцевидной (M.cordata) способна синтезировать бензо[с]фенантриди-новые алкалоиды, в частности сангвинарин, хелирубин и их дигидропроизводные, а также было доказано наличие бактериостатической и фунгистатической активности данных алкалоидов [1,2].

В связи с отсутствием в литературе сведений об аминокислотном составе и содержание жирных кислот клеточной культуры Macleaya cordata (Willd R. Br.) и учитывая, значимость данной группы БАВ, был изучен качественный и количественный состав аминокислот и жирных кислот.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Объектом исследований служила сухая клеточная культура Macleaya cordata (WilldR. Br.). Изучаемая суспензионная культура была получена в ГНУ ВИЛАР из листовой почки маклейи сердцевидной, которая была привезена из Китая и была введена в культуру на интродукционном участке института. Культивирование суспензионной клеточной культуры Macleaya cordata (Willd R. Br.) в культуре in vitro поддерживалось в жидкой питательной среде по прописи Мурасиге и Скуга в круг-лодонных колбах, на вращающейся подвесной качалке, в термостатируемом помещении при температуре 26±1°С в темноте. Правило асептики и приемы посадки общепринятые [4].

Исследования проводились с клеточной культурой Macleaya cordata (Willd R. Br.) в возрасте 21 суток, отделяли из культуральной жидкости путем фильтрования через бязевый материал и высушивали до сухого состояния.

ВЭЖХ аминокислот. Изучение состава аминокислот в сухой клеточной культуре Macleaya cordata (Willd R. Br.) осуществлялось с помощью жидкостного хроматографа Agilent 1100 (США) с градиентным насосом высокого давления с подачей растворителя от 0,1 до 5,0 мл/мин. Прибор оборудован диодноматричным спектро-фотометрическим детектором (СДДМ) и флуориметриче-ским детектором, автосамплером, а также системой для сбора и обработки хроматографических данных ChemStation, Agilent. В качестве неподвижной фазы использовался сорбент Hypersil AA-ODS с размером частиц 5 мкм. Хроматографическая колонка Agilent, длина колонки - 200 мм, диаметр - 2,1мм. Температура колонки -40,0 0С. При проведении анализа использовали инжектор, поэтому предколоночную дериватизацию проводили в «микровиалках», с помощью шприца помещали 50 мкл боратного буфера, 10 мкл ОРА комплекса (ортофталевый альдегид в присутствии меркаптопропионовой кислоты), 10 мкл образца, перемешивали, набирали в шприц и обратно 5-10 раз, и вводили пробу 10 мкл. Вводить пробу необходимо сразу же, так как ОРА комплексы не стойкие и разрушаются в течение 2-5 мин.

Приготовление раствора ОРА - реагента. В 1 мл метанола растворяют 50 мг о-фталевого альдегида, добавляют 40 мкл 3 - меркаптопропионовой кислоты и доводят объем до 10 мл 0,4 Н водным раствором бората натрия (рН=10,4).

Приготовление рабочих стандартных растворов аминокислот. В качестве стандартных образцов использовались: таурин, цитруллин, орнитин (Sigma, Fluka). 25 мг (точная навеска) аминокислоты переносят в мерную колбу вместимостью 250,0 мл, до половины заполненную 0,1 М раствором хлористоводородной кислоты, перемешивают до полного растворения вещества, доводят объем ратвора до метки и тщательно перемешивают.

Газо-жидкостная хроматография липидов. Исследование липофильной фракции сухой клеточной культуры Mac^ya cordata (Willd R. Br.) проводили методом ГЖХ на приборе Carlo Erba Strumentazione, HRGC 5300 Mega Series (Италия) с пламенно ионизационным детектором с использованием программно - аппаратного комплекса для сбора и обработки хроматографических данных «Multichrom for Windows».

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Аминокислоты определяли методом ВЭЖХ с пред-колоночной дериватизацией ортофталевым альдегидом в присутствии меркапто-пропионовой кислоты (ОРА- реагент).

Подготовка к анализу

Приготовление подвижной фазы А. 1,36 ± 0,025 г тригидроацетата натрия помещали в мерный стакан вместимостью 1000 мл, добавляли 500 мл дистиллированной воды, 90 мкл триэтиламина и перемешивали. С помощью

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.