18.04.13 Научная конференция АлтГУ-2013

1. Петухов В.В. 3 к. Зеленая химия – новое направление развития химической науки. Науч. рук. Ильина Е.Г., к. х. н., доц.

Зелёная химия (Green Chemistry) — научное направление в химии, к которому можно отнести любое усовершенствование химических процессов, которое положительно влияет на окружающую среду. Как научное направление, возникло в 90-е годы XX века. В то время как Химия окружающей среды изучает источники, распространение, устойчивость и воздействие химических загрязнителей; Химия для окружающей среды обеспечивает химические решения для того, чтобы избавиться от загрязнений. При этом существуют следующие возможные пути химических решений:

• 1. Уничтожать загрязнители, поступившие в окружающую среду

• 2. Ограничивать их распространение, если они локальные

• 3. Прекратить их производство — путем замены существующих способов получения химических продуктов на новые.

Первые два направления входят в область исследований Экологической химии; последнее направление представляет собой ту область, которой занимается Зеленая химия.

2. Зинченко Ю.Ю. 1 к. Свинцовые загрязнения в окружающей среде. Науч. рук. Харнутова Е.П., к. х. н., доц.

Загрязнение окружающей среды свинцом и его соединениями предприятиями промышленности определяется спецификой их производственной деятельности. Это непосредственное производство свинца и его соединений, попутное извлечение свинца из других видов сырья, содержащих свинец в виде примеси, использование свинца в производстве различной продукции и. т. д. Наибольшие выбросы свинца в атмосферу происходит в следующих отраслях производства:

• металлургическая промышленность. Причем на долю цветной металлургии приходится 98% от общего выброса данной промышленности;

• машиностроение. Точнее производство аккумуляторов;

• топливно-энергетический комплекс. Загрязнение среды обусловлено производством этилированных бензинов;

• химический комплекс. Выбросы связаны с производством пигментов, сиккативов, специальных стекол, смазок, антидетонационных присадок к автомобильным бензинам, полимеризацией пластмасс и др.;

• стекольные предприятия;

• консервное производство;

• деревообрабатывающая и целлюлозно-бумажная промышленность

• предприятия оборонной промышленности;

По данным, в России в последние годы в связи с падением уровня производства, динамика выбросов свинца в атмосферу от стационарных источников имеет устойчивую тенденцию к снижению.

3. Степанец В. 11 кл. МБОУ Зимаревская СОШ. Йод в продуктах питания и его влияние на организм человека. Науч. рук. Кандаурова А.М., учитель химии.

По статистике, недостаток йода в организме испытывают около 2 млрд. жителей планеты, и заболевания, обусловленные дефицитом этого микроэлемента, встречаются достаточно часто. Они отнюдь не безобидны. Почти у 740 миллионов человек по причине дефицита йода увеличена щитовидная железа, у 43 миллионов человек по этой же причине — умственная отсталость. С чем же связано такое широкое распространение йододефицита? Основная причина состоит в том, что с пищей и водой человек не получает достаточного количества йода, необходимого для нормальной работы щитовидной железы

4. Шапрова О.Н. 1 к. Шпинели. Строение. Свойства. Науч. рук. Богданкова Л.А., к. х. н., доц.

Шпинели (шпинелиды) - группа минералов класса сложных окислов с общей формулой [или X (X, Y) Z₄], где X - двухвалентные ионы Mg²⁺, Fe²⁺ иногда Zn²⁺, Mn²⁺, Be²⁺ (возможны также Co, Ni), а Y – трехвалентные ионы? Относящиеся к переходным металлам Fe³⁺, Al³⁺, Cr³⁺, Mn³⁺, реже V³⁺, четырехвалентный Ti⁴⁺. Z – анион, которым может быть , Минералы группы шпинели имеют некоторые общие свойства. Большинство из них кристаллизуется в кубической сингонии и образуют хорошо огранённые кристаллы октаэдрического габитуса.

Для всех минералов шпинели характерны высокая твердость (5-8 по шкале Мооса), отсутствие спайности, химическая и термическая устойчивость.

Шпинели - основные носители магнитных свойств горных пород. Плотность, отражательная способность, твёрдость, параметр элементарной ячейки, магнитные и электрические свойства существенно зависят от состава и характера распределения катионов и заметно колеблются в пределах каждой группы. Для всех шпинелидов характерны высокотемпературные условия образования, а в поверхностных условиях они устойчивы к выветриванию и сохраняются в россыпях. Минералогически наиболее значимыми среди разнообразия шпинелидов являются:

• Плеонаст , или обыкновенная шпинель, (цейлонит) - шпинель с большим содержанием железа, - тёмно-бурого, чёрного или тёмно-зелёного цвета. Встречается часто, иногда в очень больших кристаллах. В России самые крупные кристаллы плеонаста в ассоциации с диопсидом и форстеритом известны из м-ния Эмельджак, Алдан; много плеонаста на Урале, в Шишимских и Назямских горах.

• Благородная шпинель - прозрачные кристаллы шпинели, окрашенные в красивые цвета (густой красный называют "рубиновая шпинель", розовый - "рубин-балэ" или "лал"). Главные месторождения благородной шпинели - острова Цейлон (Шри-Ланка), Борнео, Индия. Вместе с рубином добывается на высокогорном месторождении Кухилал (Памир, Таджикистан).

• Пикотит - хромовая шпинель чёрного цвета. Часть алюминия замещена хромом. (Fe,Mg)(Al,Cr,Fe)₂O₄

• Ганит - цинковая шпинель, магний замещён железом и(или) цинком. Zn

5. Мурашкин д.Е. 1 к. Клатраты. Науч. Рук. Богданкова л.А., к. Х. Н., доц.

Клатра́ты (от лат. clatratus — обрешеченный, закрытый решеткой) — соединения включения. Образованы включением молекул вещества («гостя») в полости кристаллической решётки, образованной молекулами другого типа («хозяевами») (решётчатые клатраты), либо в полость одной большой молекулы-хозяина (молекулярные клатраты).

Среди решётчатых клатратов в зависимости от формы полости различают:

• клеточные (криптатоклатраты), напр. клатраты гидрохинона,

• газовые гидраты,

• канальные (тубулатоклатраты), напр. клатраты мочевины, тиомочевины;

• слоистые (интеркалаты), напр. соединения графита.

Молекулярные клатраты подразделяют на

• кавитаты, имеющие полость в виде канала или клетки, напр. соединения циклодекстрина или амилозы с иодод (I₂),

• адикулаты, у которых полость напоминает корзину.

6. Блинов а.А. 1 к. Определение ртути в донных отложениях озера Большое Яровое методом атомной абсорбции. Науч. Рук. Темерев с.В., д. Х. Н., проф.

Атомно-абсорбционая спектроскопия (ААС) – метод количественного анализа, основанный на свойствах атомов поглощать свет с определенной длиной волны (резонансное поглощение). В зависимости от способа получения поглощающего слоя атомов выделяют 4 основных типов техники атомизации:

• пламенная атомизация – испарение и атомизация происходят в пламени (пропан/воздух, ацетилен/воздух, ацетилен/закись азота). Определяемые концентрации элементов в растворах 0,01 – 100 мг/л;

• электротермическая атомизация (ЭТА) – испарение и атомизация пробы происходит в графитовой трубке (графитовой печи), нагреваемой электрическим током до температур 1500 – 3000 °С (в зависимости от свойств определяемого элемента). Определяемые концентрации элементов в растворах 0,01 – 100 мкг/л;

• гидридная техника – в кварцевой ячейке или графитовой печи, нагреваемой электрическим током, происходит разложение газообразных гидридов, образованных в специальном реакторе: MeH_x^T --> Me + x/2 H₂. Данная техника может использоваться для элементов, образующих термически неустойчивые газообразные гидриды (As, Sb, Se, Sn, Te, Pb). Определяемые концентрации элементов в растворах 0,01 – 100 мкг/л;

• метод «холодного пара» - основан на свойстве ртути существовать при нормальных условиях в газовой фазе в виде свободных атомов. Определяемые концентрации ртути в растворах 0,01 – 100 мкг/л.

Методом ААС могут определяться около 60 элементов (в основном металлы и ряд переходных элементов).

Наивысшую чувствительность в ААС имеют приборы с электротермической атомизацией, в которых, в отличие от приборов с пламенной атомизацией, атомизированная проба остается в замкнутом объеме кюветы, а не уносится газовым потоком, тем самым, большее количество атомов пробы поглощают излучение лампы и чувствительность определения возрастает на 2-3 порядка.

Селективность метода обеспечивается двумя основными факторами:

• свойством атомов поглощать свет только с определенной длиной волны (резонансное поглощение) – исключение влияние на аналитический сигнал других атомов, присутствующих в атомизаторе;

• использование корректора неселективного поглощения – учет вклада в измеряемый сигнал, связанного с поглощением света молекулами и твердыми частицами.

В настоящее время в большинстве коммерческих приборов используют дейтериевый (с источником непрерывного спектра) или Зеемановский корректоры неселективного поглощения. Наилучшую селективность (в ААС необходимо выделить поглощение света атомами определяемого элемента на фоне поглощения посторонними молекулами и частицами) обеспечивает применение эффекта Зеемана.