Исследования 2022. Сборник статей iv международного научноисследовательского конкурса, Состоявшегося 20 февраля 2022 г в г. Пенза Пенза
 Скачать 6.07 Mb.
|
|
8 ЛУЧШИЕ НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 2022 IV международный научно-исследовательский конкурс | МЦНС «НАУКА И ПРОСВЕЩЕНИЕ» ПСИХОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ ................................................................................................................ 223 ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ МЫШЛЕНИЯ СРЕДИ ПОЛИЛИНГВОВ И МОНОЛИНГВОВ ЖАКУПОВА ЭЛЬВИРА АБДУЛЛОВНА .................................................................................................. 224 ВЫЯВЛЕНИЕ СИНДРОМА «ЭМОЦИОНАЛЬНОЕ ВЫГОРАНИЕ» ГАВРИЩУК АЛЕКСАНДРА ДЕНИСОВНА, КОЛОКОЛЬЧИКОВА ЕКАТЕРИНА АЛЕКСЕЕВНА, ЕМЕЛЬЯНОВА МАРИНА АЛЕКСАНДРОВНА, ВИНОГРАДОВ ОЛЕГ СТАНИСЛАВОВИЧ ..................... 230 ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ УСПЕШНОСТЬ КАК СВОЙСТВО МЕТАСИСТЕМЫ «ЧЕЛОВЕК-ПРОФЕССИЯ» АНТОШКИНА ЕКАТЕРИНА АЛЕКСАНДРОВНА, ЛИСИЦА АЛЕНА СЕРГЕЕВНА .................................. 233 НАУКИ О ЗЕМЛЕ .................................................................................................................................... 236 ОСОБЕННОСТИ ЗЕМЛЕУСТРОЙСТВА И ПРАВОВОЙ РЕЖИМ КЛАДБИЩ ВАРСОБИН ДМИТРИЙ НИКОЛАЕВИЧ ................................................................................................... 237 FORMATION OF A PRAGMATIC APPROACH TO ENVIRONMENTAL PROTECTION ЖАКСЫЛЫК АРУЖАН, АРАПБАЕВА АРУЖАН, КОРОВИН ЕВГЕНИИ ................................................. 242 ЛУЧШИЕ НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 2022 9 www.naukaip.ru ХИМИЧЕСКИЕ НАУКИ 10 ЛУЧШИЕ НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 2022 IV международный научно-исследовательский конкурс | МЦНС «НАУКА И ПРОСВЕЩЕНИЕ» УДК 543 ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ МАСКИРУЮЩИХ КОМПОНЕНТОВ НА РЕЗУЛЬТАТЫ КОНТРОЛЯ СОДЕРЖАНИЯ ЖЕЛЕЗА В ОБОРОТНОЙ ВОДЕ В ПРИСУТСТВИИ БОЛЬШИХ КОНЦЕНТРАЦИЙ МОЛИБДЕНА Полосина Анна Андреевна студент ФГБОУ ВО «Липецкий государственный технический университет» Научный руководитель: Фарафонова Ольга Вячеславовна к.х.н.,доцент ФГБОУ ВО «Липецкий государственный технический университет» Аннотация: в данной работе было рассмотрено влияние маскирующих компонентов на результаты контроля содержания ионов железа в оборотной воде в присутствии больших количеств молибдена с применением о-фенантролина и сульфосалициловой кислоты. Произведен подбор маскирующих ком- понентов, исходя из таких критериев, как успешное маскирование молибдена и отсутствие реакционной способности с железом. Ключевые слова: ионы молибдена, определение содержания железа, маскирующие компоненты, Трилон Б, борная кислота, гидроксид натрия, сульфосалициловая кислота, о-фенантролин. EVALUATION OF THE EFFECT OF MASKING COMPONENTS ON THE RESULTS OF MONITORING THE IRON CONTENT IN RECYCLED WATER IN THE PRESENCE OF HIGH CONCENTRATIONS OF MOLYBDENUM Polosina Anna Andreevna Scientific adviser: Farafonova Olga Vyacheslavovna Abstract: in this paper, the effect of masking components on the results of monitoring the content of iron ions in recycled water in the presence of large amounts of molybdenum with the use of o-phenanthroline and sul- fosalicylic acid was considered. The selection of masking components was made based on criteria such as the successful masking of molybdenum and the lack of reactivity with iron. Keywords: molybdenum ions, determination of iron content, masking components, trilon B, boric acid, sodium hydroxide, sulfosalicylic acid, o-phenanthroline. Постоянный рост объемов металлургических и иных производств приводит к увеличению по- требления водных ресурсов и загрязнению природных вод. Решение задачи рационального использо- вания водных ресурсов связано с реализацией систем оборотного водоснабжения. На сегодня его объ- ЛУЧШИЕ НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 2022 11 www.naukaip.ru ем по стране составляет более 80% от общего водопотребления населения. Альтернативы дальней- шему росту доли оборотного водоснабжения, наряду с реализацией мероприятий по экономичному ис- пользованию воды, нет. Промышленные предприятия подвержены строгому контролю по защите окружающей среды, расходу воды, за количеством и качеством сбрасываемых сточных вод. Наибольшее внимание уделя- ется определению содержания железа в сточных водах, поскольку его недостаточное удаление приво- дит к отложению солей жесткости на используемом оборудовании, развитии коррозии, размножению аэробных микроорганизмов. Для оперативного контроля содержаниz железа нормативными документами рекомендуются спектрофотометрические способы с применением сульфосалициловой кислоты и о-фенантролина. Со- гласно методикам [1, c. 142], мешающее влияние оказывают только цианиды, нитриты, полифосфаты; хром и цинк в концентрации, превышающей в 10 раз массовую концентрацию железа; кобальт и медь в концентрации более 5 мг/дм 3 и никель в концентрации 2 мг/дм 3 . Однако нигде не указывается влияние молибдена, который вносится в значимой концентрации в составе специальных реагентов. Молибден способен образовывать с железом комплексные соединения, что завышает полученные результаты определения. Целью данного исследования стало рассмотрение степени влияния маскирующих компонентов на мешающее воздействие молибдена при количественном определении ионов железа. В практике химических методов анализа иногда метод определения веществ не обеспечивает достоверных результатов в присутствии мешающих компонентов (особенно в многокомпонентных сме- сях) [2, c. 110]. Влияние мешающих ионов приводит к понижению чувствительности реакции (реакти- вов), осаждению наряду с основным осаждаемым веществом другого вещества, которое по ходу ана- лиза должно остаться в растворе; частичному или полному растворению осаждаемого вещества; неже- лательному изменению окраски раствора или осадка. Устранение мешающих компонентов в таком случае осуществляется, как правило, двумя способами. Маскированием (переводом мешающих со- ставных в форму, уже не оказывающую побочного влияния); разделением (концентрированием ве- ществ) [3, c. 98]. Влияние посторонних ионов подавляют применением комплексообразующих веществ, окислителей, восстановителей и др. Выбор маскирующих веществ производили таким образом, чтобы это вещество маскировало мо- либден и при этом не вступало в реакцию с железом. Для маскирования были выбраны борная кислота, Трилон Б, гидроксид натрия (вещества соот- ветствуют требованиям к выбору маскирующих веществ, приведенным выше). Брали пробу средней концентрации из серии растворов, в которые добавляли молибден в качестве мешающего агента. Были выбраны 2 пробы с концентрацией железа 0,5 мг дм 3 ⁄ и с концентрацией молибдена 100 мг/дм 3 и 1000 мг/дм 3 соответственно. На примере этой пробы осуществляли подбор маскирующего вещества для иона Mo 6+ . Для этого добавляли маскирующее вещество в раствор, где присутствует мешающий агент. Положительным результатом являлось совпадение зависимости оптической плотности от кон- центрации раствора в присутствии мешающего агента и в стандартном растворе железа. Известно, что диапазон pH раствора, при котором ионы металла практически полностью связы- ваются в комплекс M – Трилон Б, зависит от металла. Для связывания железа pH = 5,5. При pH = 2,5 железо с Трилоном Б не взаимодействует. Mo 6+ реагирует с Трилоном Б при pH = 2,5. Гидроксид натрия не реагирует с железом (т.к. железо имеет низкий электрохимический потенци- ал). Молибден взаимодействует с щелочами только при нагревании. В ходе проведения работы было определено, что молибден мешает определению железа в сульфосалициловом методе, присутствуя в анализируемой пробе в концентрациях 100 мг/дм 3 и 1000 мг/дм 3 . В методе определения железа с ортофенантролином замечено, что молибден оказывал меша- ющее влияние, начиная с концентрации 10 мг/дм 3 . В ходе работы это влияние было замаскировано пу- тем добавления к анализируемой пробе борной кислоты в приблизительно равном эквивалентном ко- личестве молибдену. При содержании молибдена (c = 100 мг/дм 3 ; 1000 мг/дм 3 ) в методе определения железа с ортофенантролином холостая проба ярче, чем стандарты железа и молибдена, в которые 12 ЛУЧШИЕ НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 2022 IV международный научно-исследовательский конкурс | МЦНС «НАУКА И ПРОСВЕЩЕНИЕ» добавлены маскирующие вещества, поэтому измерения невозможны. Железо реагирует с гидроксила- мином, что может приводить к обесцвечиванию раствора. По полученным данным строили градуировочные графики зависимости оптической плотности от концентрации железа при маскировании молибдена борной кислотой и сравнивали их с графиками на основе модельных растворов, чтобы определить маскирующую способность борной кислоты (рис. 1, 2). Рис. 1. Градуировочный график определения 𝐅𝐞 𝟑+ с добавкой 𝐌𝐨 𝟔+ (c = 100 мг/дм 3 ; 1000 мг/дм 3 ), замаскированный борной кислотой (сульфосалициловый метод) Рис. 2. Градуировочный график определения Fe 3+ с добавкой Mo (c = 10 мг/дм 3 ), замаскирован- ный борной кислотой (метод с ортофенантролином) Сопоставляя данные измерений, градуировочных графиков серии стандартных растворов и се- рии растворов в которых молибден замаскирован борной кислотой, подтверждается маскирующую спо- собность борной кислоты по отношению к молибдену. Так как линейность графиков в диапазоне кон- центраций от 0,5 до 2; 20 мг дм 3 ⁄ сохранена, удалось значительно увеличить показания оптической плотности с помощью борной кислоты. Возможно избирательное определение железа под влиянием ионов молибдена в присутствии борной кислоты. Затем замаскировали молибден в концентрациях 100 мг/дм 3 и 1000 мг/дм 3 добавляя к серии рас- творов Трилон Б, в эквивалентных концентрациях молибдену. Условием маскирования Трилоном Б яв- ляется создание pH = 2,5. В методе с ортофенантролином при маскировании Трилоном Б проб с до- бавлением молибдена в концентрации 10 мг/дм 3 результаты оптической плотности получились отрица- тельными. Холостая проба имела более яркое окрашивание, что может быть связано с протеканием 0 0,014 0,028 0,057 0,113 0,165 0,208 0 0,015 0,023 0,053 0,101 0,145 0,172 y = 0,1075x R² = 0,9959 y = 0,0921x R² = 0,9862 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0 0,5 1 1,5 2 2,5 A C мг/дм 3 C (Mo) = 100 мг/дм 3 C (Mo) = 1000 мг/дм 3 0 0,016 0,03 0,063 0,097 0,131 0,151 0,289 0,52 y = 0,2706x R² = 0,9914 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0 0,5 1 1,5 2 2,5 A C, мг/дм 3 ЛУЧШИЕ НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 2022 13 www.naukaip.ru побочной реакции в серии стандартных растворов. Таким образом, Трилон Б как маскирующий агент в методе определения железа с ортофенантролином не подходит. По градуировочным графикам серии стандартных растворов и растворов в которых молибден замаскирован Трилоном Б (рис. 3) была отмечена положительная результативность данного метода маскирования, при мешающем влиянии молибдена в концентрации 100 мг/дм 3 ; линейность графика в диапазоне от 0 до 2 мг дм 3 ⁄ сохранена; при добавлении молибдена в концентрации 1000 мг/дм 3 так же удается скрыть влияние молибдена Трилоном Б, о чем свидетельствует сохранение линейности градуировочной зависимости. Рис. 3. Градуировочный график определения 𝐅𝐞 𝟑+ с добавкой 𝐌𝐨 𝟔+ (c =100 мг/дм 3 ; 1000 мг/дм 3 ), замаскированный Трилоном Б (сульфосалициловый метод) Рис. 4. Градуировочный график определения 𝐅𝐞 𝟑+ с добавкой 𝐌𝐨 𝟔+ (c = 100 мг/дм 3 ; 1000 мг/дм 3 ), замаскированный NaOH (сульфосалициловый метод) В качестве маскирующего вещества так же использовали гидроксид натрия, комплекс железа с сульфосалициловой кислотой (ортофенантролином) устойчивее, чем связь железа с гидроксидом натрия. Далее были построены градуировочные графики зависимости оптической плотности от концен- трации железа в присутствии молибдена, замаскированного гидроксидом натрия (рис. 4, 5). По градуи- ровочным графикам видно, что гидроксид натрия обладает маскирующей способностью к ионам Mo 6+ , y = 0,1108x R² = 0,9968 y = 0,1079x R² = 0,9788 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0 0,5 1 1,5 2 2,5 А С, мг/дм 3 С (Mo 6+ ) = 100 мг/дм 3 C (Mo) = 1000 мг/дм 3 y = 0,1018x R² = 0,9852 y = 0,0963x R² = 0,9843 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0 0,5 1 1,5 2 2,5 A C, мг/дм 3 С (Mo) = 100 мг/дм 3 С (Mo) = 1000 мг/дм 3 14 ЛУЧШИЕ НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 2022 IV международный научно-исследовательский конкурс | МЦНС «НАУКА И ПРОСВЕЩЕНИЕ» т.к. во всем диапазоне концентраций сохраняется линейная зависимость с небольшим отклонением от линейности. Гидроксид натрия повысил избирательность определения железа в присутствии молибде- на. Методика маскирования простая и экспрессная. Рис. 5. Градуировочный график определения 𝐅𝐞 𝟑+ с добавкой 𝐌𝐨 𝟔+ (c = 10 мг/дм 3 ), замаскиро- ванный NaOH (метод с ортофенантролином) Из приведённых выше градуировочных графиков можно сделать вывод о достаточно успешном применении таких маскирующих компонентов, как борная кислота и гидроксид натрия. Список источников 1. Брицке М. Э. Атомно – абсорбционный спектрохимический анализ. – Москва: Химия. - 1982. – 224 с. 2. Карюхина Т.А. Химия воды и микробиология. – Москва: Стройиздат. -1995. – 211 с. 3. Eisenberg D. The Structure and properties of water. – Oxford: Oxford Classic Texts in the Physical Sciences. - 1968. – 214 p. © А.А. Полосина, 2022 0 0,014 0,023 0,043 0,097 0,127 0,151 0,245 0,403 y = 0,2194x R² = 0,9554 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 0 0,5 1 1,5 2 2,5 A C, мг/дм 3 ЛУЧШИЕ НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 2022 15 www.naukaip.ru БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ 16 ЛУЧШИЕ НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 2022 IV международный научно-исследовательский конкурс | МЦНС «НАУКА И ПРОСВЕЩЕНИЕ» УДК 502/504 ТОКСИЧНЫЕ ЗАГРЯЗНИТЕЛИ ИЗ ПЛАСТИКОВЫХ ОТХОДОВ Меньшикова Елена Аркадьевна магистрант ФГАОУ ВО «Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова» Аннотация: Сжигание пластиковых отходов в открытом поле является основным источником загрязне- ния воздуха. В большинстве случаев твердые бытовые отходы, содержащие около 12% пластмасс, сжигаются, выделяя в атмосферу токсичные газы, такие как диоксины, фураны, ртуть и полихлориро- ванные дифенилы. Кроме того, при сжигании поливинилхлорида выделяются опасные галогены и за- грязняется воздух, следствием чего является изменение климата. Выделяющиеся таким образом ток- сичные вещества представляют угрозу для растительности, здоровья людей и животных и окружающей среды в целом. Полистирол вреден для Центральной нервной системы. Опасные бромированные со- единения действуют как канцерогены и мутагены. Диоксины оседают на сельскохозяйственных культу- рах и в наших водных путях, где они в итоге попадают в нашу пищу и, следовательно, в систему орга- низма. Эти диоксины являются смертоносными стойкими органическими загрязнителями (СОЗ), а его наихудший компонент, 2,3,7,8 тетрахлордибензо-п-диоксин (TCDD), широко известный как агент, явля- ется токсичным соединением, которое вызывает рак и неврологические повреждения, нарушает ре- продуктивную функцию щитовидной железы и дыхательной системы. Таким образом, сжигание пласти- ковых отходов увеличивает риск сердечных заболеваний, усугубляет респираторные заболевания, та- кие как астма и эмфизема, вызывает сыпь, тошноту или головные боли, а также повреждает нервную систему. Следовательно, устойчивый шаг к более чистой и здоровой окружающей среде завтрашнего дня требует немедленного внимания экологов и ученых. В этом обзоре представлены опасности сжи- гания; открытое сжигание пластмасс и воздействие пластика в воде, а также возможность разработки стратегий для разработки альтернативных процедур обращения с пластиковыми отходами. Ключевые слова: Пластик, токсикология, загрязнитель, здоровье, пиролиз. TOXIC POLLUTANTS FROM PLASTIC WASTE Menshikova Elena Arkadyevna Annotation: Incineration of plastic waste in an open field is the main source of air pollution. In most cases, solid household waste containing about 12% of plastics is incinerated, releasing toxic gases into the atmos- phere, such as dioxins, furans, mercury and polychlorinated biphenyls. In addition, the burning of polyvinyl chloride releases dangerous halogens and pollutes the air, resulting in climate change. The toxic substances released in this way pose a threat to vegetation, human and animal health, and the environment as a whole. Polystyrene is harmful to the Central nervous system. Dangerous brominated compounds act as carcinogens and mutagens. Dioxins settle on crops and in our waterways, where they eventually end up in our food and, consequently, in the body system. These dioxins are deadly persistent organic pollutants (POPS), and its worst component, 2,3,7,8 tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD), commonly known as the agent, is a toxic com- pound that causes cancer and neurological damage, disrupts the reproductive function of the thyroid gland and respiratory system. Thus, burning plastic waste increases the risk of heart disease, exacerbates respirato- ry diseases such as asthma and emphysema, causes rashes, nausea or headaches, and damages the nerv- ous system. Consequently, a sustainable step towards a cleaner and healthier environment of tomorrow re- |