Статья: Кинетика адсорбции ионов железа модифицированными углеродными сорбентами из водных растворов (2025)

Модификация бентонита осуществлялась насыщением раствором нитрата лантана (0.7 мг/см³), с последующим промыванием и сушкой. Для анализа сорбционных свойств использовались УФ-спектрофотометрия (λ=361 нм) и расчет статической сорбционной емкости. Кинетика адсорбции моделировалась уравнениями псевдо-первого и псевдо-второго порядка.

Модификация бентонита лантаном значительно улучшила сорбционную способность (до 0.3579 мкмоль/г) и скорость адсорбции. Кинетический анализ показал, что модель псевдо-второго порядка лучше описывает процесс адсорбции как для исходного, так и для модифицированного образцов. Хемосорбционный механизм подтверждается высокой степенью адекватности модели (R²> 0.9999). Природный бентонит продемонстрировал более низкую сорбционную емкость (0.1159 мкмоль/г) и скорость сорбции.

Цель работы: исследование кинетики сорбции витамина B12 на природном и модифицированном лантаном бентоните, а также анализ механизма адсорбции. Модификация бентонита ионами лантана значительно повышает эффективность сорбции витамина B12. Усовершенствованный сорбент перспективен для применения в биомедицинских и экологических процессах благодаря высокой селективности и сорбционной емкости.

Токоферолы являются одним из важнейших биологически активным компонентом в составе пищи, которые повышают защитные функции организма. Они рассматриваются во всем мире как эффективные антиоксиданты в пищевой промышленности. Цель – исследовать возможность тандемного применения диодноматричного и флуориметрического детекторов при анализе содержания витамина Е (альфа токоферола) в растительных объектах с высоким содержанием белка. Объектами исследования выбраны зерновые культуры с высоким содержанием белка: мука ржаная, мука пшеничная цельнозерновая, мука амаранта и зерно киноа. Исследование проводили на жидкостном хроматографе Shimadzu LC-20 Prominence с последовательно соединенными детекторами, диодноматричным и флуориметрическим. Идентификацию токоферолов на диодноматричном детекторе проводили с опорной длиной волны 292 нм. На флуориметрическом детекторе использовали длину волны возбуждения 295 нм и длину волны эмиссии – 330 нм. Количественный анализ исследуемых образцов был проведен с использованием метода внешнего стандарта. Показана возможность применения обращенно-фазового варианта высокоэффективной жидкостной хроматографии для анализа токоферолов в высокобелковых образцах растительного происхождения. Применение тандемного варианта детектирования с использованием флуориметрического и диодноматричного детекторов повышает информативность хроматографического анализа.

Эмульсионной полимеризацией в присутствии полимерного ПАВ Pluronic Р123 в качестве эмульгатора осуществлен синтез полиакрилатных наносфер «ядро-оболочка» в виде водной дисперсии. Полимером ядра является полибутилметакрилат или полибутилакрилат, полимером оболочки – сетчатый поли-N, N-диметиламиноэтилметакрилат. Наноразмер, сферическая форма и структура полимерных частиц подтверждены методами динамического рассеяния света и просвечивающей электронной микроскопии.

Полиакрилатные наносферы «ядро-оболочка» являются агрегативно устойчивыми благодаря неэлектростатическому структурно-механическому фактору, обеспечиваемому неионогенным полимерным ПАВ Pluronic Р123, адсорбированным на поверхности частиц. Небольшое значение электрокинетического потенциала частиц определяется полярностью мономера ядра.

Доказанное методом динамического рассеяния света монодисперсное состояние частиц «ядро-оболочка» в синтезированных дисперсиях предполагает протекание процесса полимеризации в мицеллах Pluronic Р123. Установленная адсорбционная способность мономера оболочки N, N-диметиламиноэтилметакрилата при отсутствии у него мицеллообразующей способности подтверждает формирование в процессе полимеризации частиц типа «ядро-оболочка».

Статья посвящена изучению агроэкологических показателей поглотительной способности чернозема. В современных условиях ведения специальной военной операции (СВО) почвенный покров Луганской Народной Республики (ЛНР) испытывает на себе антропогенное воздействие в виде разлива дизельного топлива при заправке специальной военной техники. Проведено исследование локальных данных по изменению в содержании физико-химических свойств чернозема, что позволяет говорить о процессе сорбции – основном механизме обменной поглотительной способности почв. Цель работы – установить негативное воздействие от разлива дизельного топлива при заправке военной техники на свойства почв Сватовского района ЛНР.

Исследуемая территория характеризуется интенсивным сельскохозяйственным использованием земельных ресурсов. В результате чего наблюдается снижение содержания гумуса в верхних слоях почвы. Окраска почвы темно-серая, обусловлена присутствием гумусовых веществ и обогащена включением спекшихся частиц грунта, которые образовались вследствие частичного выгорания гумуса при взрывах зарядов. За длительный период использования (распашки) черноземов, расположенных в степной зоне, произошла смена ксерофильной степной растительности мезофильными сельскохозяйственными культурами. В последние годы 2022-2024 прослеживается обратная тенденция, связанная с отсутствием сельскохозяйственных культур на исследуемой территории и зарастание ее ксерофильной степной растительностью.

В загрязненных почвах содержание гумуса в 0-10 см слое выше (составляет 4.45%), чем в фоновых (3.98%) из-за сорбционной способности черноземных почв. Минимальная величина рН водной суспензии отмечается на территории фонового участка. На загрязненном участке – реакция среды близка к нейтральной. В загрязненном черноземе, начиная с 20-30 см слоя почв гидролитическая кислотность отсутствует. В верхнем 0-10 см слое она составляет 1.45 ммоль(экв)/100 г почвы, что ниже по сравнению с аналогичным слоем фоновой почвы, где она составляет 2.69 ммоль(экв)/100 г почвы. Степень насыщенности почв основаниями в 0-10 см слое чернозема выше под загрязненными нефтепродуктами участками и составляет 96.6%. Эта величина на фоновой территории в 0-10 см слое чернозема составляет 93.6%. Все исследованные участки почвы, расположенные как на фоновой, так и на загрязненной территории, характеризуются высокой степенью насыщенности почв основаниями.

Проведено изучение жирнокислотного состава биологической матрицы, полученной на основе экстракции липидов из двустворчатого моллюска Polititapes aureus (Gmelin, 1791), широко распространенного в Чёрном море, в том числе на севастопольском его побережье. Экстракция липидной фракцией проводилась двумя методами: методом Фолча и методом Блая-Дайера. Пробоподготовка к проведению хромато-масс-спектрометрического исследования образцов в обоих случаях была одинаковая и максимально щадящая в плане длительности температурного режима и агрессивности химических реагентов с целью максимального сохранения нативной структуры выделенного из тканей моллюска жирнокислотного экстракта. В результате проведения анализа в тканях P. aurea всего было выявлено 14 насыщенных жирных кислот, в том числе: 12-Me-13:0, 12-Me-14:0, 14-Me-16:0 и 20-Me-21:0, 5 МНЖК и 9 ПНЖК. Из этих кислот было идентифицировано четыре омега-3, четыре омега-6 и четыре омега-9 кислоты. Наиболее ценными ПНЖК являются: 18:4n-3,6,9,12, 18:2n-6,9, 20:4n-6,9,11,14, 20:5n- 3,6,9,12,15 и 22:6n-3,6,9,12,15,18. Также был обнаружен ряд стеринов. Результаты показали, что метод Фолча даёт большее извлечение веществ липидной природы, чем метод Блая-Дайера, что может быть объяснено большим химическим сродством получаемого методом Фолча экстрагента по отношению к нативным липидам изучаемого моллюска.

Отходы растительного происхождения (опилки, кора, кожура и т. д.) являются перспективным материалом для использования в качестве сорбентов при очистки водных сред от загрязнителей различной природы. Полихлорированные бифенилы (ПХБ) относятся к одним из самых распространенных загрязнителей антропогенного характера природных и промышленных объектов. ПХБ обладают токсичными свойствами и представляют высокую опасность для окружающей среды и здоровья населения. Целью работы являлось изучение возможности использования сорбентов на основе природного лигноцеллюлозосодержащего сырья (опилок из древесины сосны и липы) для использования в качестве сорбентов ПХБ при очистке водных сред. Концентрацию ПХБ в водных растворах до и после сорбции определяли методом газовой хроматографии с пламенно-ионизационным детектированием. Изучаемые сорбенты показали высокую эффективность при извлечении смеси ПХБ: максимальная сорбционная емкость при исходной концентрации ПХБ 50 мг/дм3 для сорбента на основе сосновых опилок составляет 2500 мг/г, для сорбента на основе опилок древесины липы – 2384 мг/г. Показано, что наибольшая степень извлечения ПХБ достигается при добавлении 20 г/дм3 опилок с размерностью частиц 0.75-2.00 мм. Полное извлечение ПХБ наблюдается за 4 сут при использовании сосновых опилок, в то время как при применении опилок из древесины липы даже через 14 сут степень извлечения составляет лишь 94%. Изучена кинетика сорбции и установлено, что кинетические параметры сорбции соответствуют модели псевдо-второго порядка. Проведена обработка изотерм адсорбции с применением моделей Ленгмюра, Фрейндлиха, Темкина и Дубинина-Радушкевича. Показано, что для обоих сорбентов процесс сорбции лучше всего описывается моделью Ленгмюра. Значения параметров, рассчитанные на основании значений констант уравнений указанных моделей, свидетельствовали о высокой степени сродства адсорбата к поверхности изучаемых адсорбентов, процесс сорбции ПХБ не является самопроизвольным с образованием монослойной структуры и преимущественно проходит физическая сорбция молекул ПХБ на поверхности сорбентов.

Работа посвящена разработке методики электрофоретического определения аминокислот и исследованию сорбции гистидина материалами на основе хитозана со степенью сульфоэтилирования 0.5 (СЭХ 0.5), полиэтиленимина со степенью сульфоэтилирования 0.34 (СЭПЭИ 0.34) и полиаминостирола со степенями сульфоэтилирования 0.5 (СЭПАС 0.5) и 1.5 (СЭПАС 1.5). Разработку методики электрофоретического разделения и определения аминокислот (аланина, γ-аминомасляной кислоты, аргинина, аспарагина, аспарагиновой кислоты, валина, глицина, гистидина, глутаминовой кислоты, серина, метионина, лизина, лейцина, изолейцина, орнитина, оксипролина, треонина, тирозина, триптофана, фенилаланина) проводили с использованием системы капиллярного электрофореза «Капель-105М». В результате проведенных исследований оптимизированы следующие условия разделения аминокислот: длина волны детектирования, температура, время и способ ввода пробы, pH и природа фонового электролита, концентрация β-циклодекстрина. Разработанная методика позволяет осуществлять разделение и определение 12 аминокислот при их совместном присутствии в растворе и определение всех 20 исследуемых аминокислот при их индивидуальном присутствии в растворе. Рассчитаны значения пределов определения и пределов обнаружения исследуемых аминокислот методом лигандообменного капиллярного электрофореза в оптимизированных условиях; определены концентрационные диапазоны линейности градуировочных зависимостей.

Влияние рН аммиачно-ацетатного буферного раствора в диапазоне от 4.0 до 10.0 на сорбцию гистидина сульфоэтилированными аминополимерами исследовано методом ограниченного объема при исходной концентрации аминокислоты 1∙10-4 моль/дм3 (масса сорбента 0.02 г, объем раствора 10.0 см3). Установлено, что при сорбции гистидина СЭХ 0.5 и СЭПЭИ 0.34 количественного извлечения не наблюдается. Извлечение аминокислоты СЭПАС 1.5 в натриевой форме является максимальным при рН 4.0 и составляет 21%. Степень извлечения аминокислоты СЭПАС 1.5 в медной форме увеличивается с ростом рН и достигает максимального значения, равного 93%, при рН 9.0-10.0. Равновесие сорбции гистидина СЭПАС 0.5 в медной форме и СЭПАС 1.5 в медной форме при рН 9.0 устанавливается в течение 30 минут контакта фаз.

44Sc является одним из наиболее перспективным радионуклидом для развития диагностических радиофармацевтических препаратов, применяемых в позитронно-эмиссионной томографии. В данном контексте разработка методов получения растворов скандия-44, пригодных для синтеза радиофармацевтических препаратов (РФП) надлежащего качества, является одной из актуальных задач радиофармацевтики. В частности, большой интерес представляют исследования получения скандия-44 из радионуклидного генератора 44Ti/44Sc. Данная работа посвящена разработке технологии кондиционирования элюата оригинального радионуклидного генератора 44Ti/44Sc (состав элюента – 0.1 M H2C2O4 в 0.2 M HClaq) на основе твердофазного экстрагента TEVA, разработанного ранее в ФМБЦ им А. И. Бурназяна ФМБА России. Процедуру кондиционирования проводили с использованием катионообменной смолы Chromafix HR-XC. Для данной смолы были получены характеристики в статических (коэффициенты распределения Dg(44Sc)) и динамических условиях, которые показали, что количественная сорбция 44Sc (≥99%) возможна при разведении элюата генератора водой в 5 раз (состав элюента – 0.02 M H2C2O4 в 0.04 M HClaq). Десорбцию 44Sc со смолы проводили фармацевтически приемлемыми растворами малата, сукцината, пирувата, лактата, пропионата и ацетата натрия, а также раствором сравнения – альфа-гидроксиизобутиратом натрия (в диапазоне концентраций 0.2-1 моль/дм3, pH 4.5). В результате проведенных экспериментов были получены зависимости выхода десорбции 44Sc со смолы Chromafix HR-XC и радиохимической чистоты РФП ([44Sc]Sc-DOTATATE, 14 нмоль/см3 прекурсора) от концентрации рассматриваемых соединений. Было показано, что оптимальным для проведения процедуры кондиционирования является методика катионного обмена с использованием раствора ацетата натрия (1 моль/дм3, 1 см3, pH 4.5). На основе полученных растворов, были синтезированы радиофармпрепараты с максимально возможной радиохимической чистотой (≥99%), при этом выход десорбции 44Sc со смолы составил 79±2%. Эффективность разработанной процедуры кондиционирования была показана на примере синтеза другого радиофармацевтического препарата – [44Sc]Sc-PSMA-617. Величина радиохимической конверсии (%) составила 961, 972 и ≥99 для образцов с содержанием прекурсора 4.8, 9.6 и 19.2 нмоль соответственно.

В работе исследуется влияние различных факторов таких, как количество циклов осушки воздуха и термической регенерации, а также присутствие трансформаторного масла в промышленно выпускаемом силикагеле марки КСМГ, приводящих к снижению сорбционной активности по парам воды. Для объяснения механизма снижения сорбционной активности силикагеля был проведен комплекс исследований, включающий анализ содержания масла в образцах силикагеля ИК-спектрометрическим, ИК-спектрофотометрическим и хроматографическим методами. Экстракцию масла из силикагеля осуществляли с использованием в качестве экстрагентов тетрахлорметана и гексана. С помощью предложенных методов установлено, что сферические силикагели промышленного производства содержат в своем составе остаточное количество трансформаторного масла в количестве 0.08-2.1 мг/г. Полученные результаты позволяют сделать вывод о том, что остаточное трансформаторное масло, присутствующее в силикагеле, подвергается термическому разложению в процессе регенерации, приводя к образованию углеродистых отложений, блокирующих активные центры сорбента, вследствие чего силикагель теряет активность в процессе эксплуатации. Показано снижение сорбционной емкости силикагелей по парам воды в среднем на 30% после проведения 20 циклов осушки влажного воздуха – термической регенерации. Таким образом, проведенные исследования позволяют сделать вывод, что снижение сорбционной активности промышленного силикагеля марки КСМГ обусловлено не только физическим блокированием активных центров остаточным трансформаторным маслом, но и зауглероживанием активной поверхности силикагеля в результате его термического разложения в процессе регенерации.

Предметом статьи являются исследования по разработке и валидации методики количественного определения таурина и аллантоина при совместном присутствии в хитозановом геле, методом высокоэффективной жидкостной хроматографии.

Цель работы заключалась в разработке и валидации методики количественного определения таурина и аллантоина в геле на основе хитозана методом ВЭЖХ с учетом пробоподготовки. Количественное определение компонентов геля было разработано с учетом индивидуальной пробоподготовки для каждого из действующих веществ и включает в себя изготовление двух подвижных фаз для определения таурина и аллантоина соответственно. Методика валидировалась по следующим показателям: специфичность, линейность, правильность и прецизионность. Специфичность подтверждалась отсутствием у растворителя для пробоподготовки пиков, имеющих время удерживания таурина и аллантоина. Линейность подтверждалась для аналитической области таурина и аллантоина, после построения калибровочного графика и нахождения коэффициента корреляции…

Как известно, путаница, связанная с объемом гидратной оболочки иона, является скорее мнимой и искусственной, чем реальной, поскольку экспериментальное число гидратации, определенное для любого иона, в общем случае зависит от метода измерения. Существующие в настоящее время теоретические модели не обладают необходимой универсальностью и не способны обойтись без эмпирических параметров. В предлагаемом исследовании, в качестве попытки предотвратить получение неправильных данных, разрабатывается новая модель гидратной оболочки иона, основанная на его топологических, электростатических и гидрофильных свойствах. Серьезной трудностью в разработке неэмпирического подхода к моделированию для описания явления сольватации является знание того, как диэлектрическая проницаемость зависит от расстояния от центрального иона в месте образования гидратной оболочки. В недавних работах автора аналитически получено полезное неэмпирическое выражение для зависимости диэлектрической проницаемости от расстояния. Энергия гидратации описывается с учетом не только локальной диэлектрической проницаемости, но и типа взаимодействия между ионами и молекулами воды и формы многослойной гидратной оболочки. Предложено геометрическое представление первого гидратного слоя сферического иона в виде Платоновых тел. Так, икосаэдр относится к «структурообразующим» ионам, а додекаэдр – к «структуроразрушающим». Показано, как число гидратации иона зависит от ионного радиуса, заряда и способности иона к образованию водородных связей. Проведены расчеты, относящиеся к рядам катионов и анионов.