ДИХЛОРКАРБЕНИРОВАНИЕ ЗАМЕЩЕННЫХ 1,3-ДИОКСАНОВ

Литература

1. Злотский С.С., Клявлин М.С., Сапрыгина В.Н. Внедрение дигалогенкарбенов по

углерод-водородным  связям  в  условиях  межфазного  катализа  //  Башкирский химический

журнал. 1994. Т.1. №2. С.22.

ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ ИСТОЧНИКОВ

ЭНЕРГИИ

Алданаева З., Жарболганова С., Агишева А.А.

Актюбинский региональный государственный университет им К. Жубанова, Казахстан

alma76@bk.ru

На пороге XXI века человек все чаще стал задумываться о том, что станет основой

его существования  в  новой  эре.  Энергия  была  и  остается  главной  составляющей  жизни

человека. Люди прошли путь от первого костра до атомных электростанций.

Альтернативный  источник  энергии — способ,  устройство  или  сооружение,

позволяющее  получать  электрическую  энергию  (или  другой  требуемый  вид  энергии)  и

заменяющий  собой  традиционные  источники  энергии,  функционирующие  на  нефти,

добываемом природном газе и  угле. Цель поиска альтернативных источников энергии —

потребность  получать  её  из  энергии  возобновляемых  или  практически  неисчерпаемых

природных  ресурсов  и  явлений.  Во  внимание  может  браться  также  экологичность  и

экономичность.

Перспективы  развития  альтернативных  источников  энергии.  На  нетрадиционные

(альтернативные)  источники  энергии  приходится  всего  около  1 %  мировой  выработки

электроэнергии  (таблица  1).  Речь  идет  прежде  всего  о геотермальных  электростанциях

(ГеоТЭС), которые вырабатывают немалую часть электроэнергии в странах Центральной

Америки, на Филиппинах, в Исландии; Исландия также являет собой пример страны, где

термальные  воды  широко  используются  для  обогрева,  отопления  [1]. Приливные

электростанции

(ПЭС)  пока  имеются  лишь  в  нескольких  странах —

Франции,

Великобритании, Канаде, России, Индии, Китае. Солнечные  электростанции (СЭС)

работают более чем в 30 странах.

Таблица 1. Классификация альтернативных источников энергии [2]

Тип источников

Преобразуют в энергию

Ветряные

движение воздушных масс

Геотермальные

тепло планеты

Солнечные

электромагнитное излучение солнца

Гидроэнергетические движение воды

Биотопливные

теплоту сгорания возобновляемого топлива (например, спирта)

В последнее время многие страны расширяют использование ветроэнергетических

установок (ВЭУ).  Больше  всего  их в  странах  Западной  Европы  (Дания, ФРГ,

Великобритания, Нидерланды),  в США(Калифорния),  в Индии, Китае.    В  качестве

топлива в Бразилии и других странах все чаще используют этиловый cпирт.

Перспективы  использования  альтернативных  источников  энергии  связаны  с  их

экологической  чистотой,  низкой  стоимостью  эксплуатации  и  грядущим  топливным

дефицитом

в 

традиционной 

энергетике. 

Существуют 

«традиционные» 

виды

альтернативной  энергии:  энергия  Солнца  и  ветра,  морских  волн  и  горячих  источников,

приливов и отливов. На основе этих природных ресурсов были созданы электростанции:

ветряные, приливные, геотермальные, солнечные.

Ветряные электростанции. Принцип действия ветряных электростанций прост [3]:

ветер  крутит  лопасти  ветряка,  приводя  в  движение  вал  электрогенератора. Генератор  в

свою 

очередь 

вырабатывает 

энергию 

электрическую. 

Получается, 

что

ветроэлектростанции работают, как игрушечные машины на батарейках, только принцип

их  действия  противоположен.  Вместо  преобразования  электрической  энергии  в

механическую, энергия ветра превращается в электрический ток.

Приливные электростанции. Для выработки электроэнергии электростанции такого

типа  используют  энергию  прилива  [4].  Первая  такая  электростанция  (Паужетская)

мощностью  5  МВт  была  построена  на  Камчатке.  Для  устройства  простейшей  приливной

электростанции  (ПЭС)  нужен  бассейн - перекрытый  плотиной  залив  или  устье  реки.  В

плотине  имеются  водопропускные  отверстия  и  установлены  турбины,  которые  вращают

генератор.  Во  время  прилива  вода  поступает  в  бассейн.  Когда  уровни  воды  в  бассейне  и

море  сравняются,  затворы  водопропускных  отверстий  закрываются.  С  наступлением

отлива уровень воды в море понижается, и, когда напор становится достаточным, турбины

и  соединенные  с  ним  электрогенераторы  начинают  работать,  а  вода  из  бассейна

постепенно уходит.

Геотермальные  электростанции.  Электростанции  такого  типа  преобразуют

внутреннее  тепло  Земли  (энергию  горячих  пароводяных  источников)  в  электричество.

Первая  геотермальная  электростанция  была  построена  на  Камчатке.  Существует

несколько  схем  получения  электроэнергии  на  геотермальной электростанции.  Прямая

схема:  природный  пар  направляется  по  трубам  в  турбины,  соединенные  с

электрогенераторами.  Непрямая  схема:  пар  предварительно  (до  того  как  попадает  в

турбины)  очищают  от  газов,  вызывающих  разрушение  труб.  Смешанная  схема:

неочищенный пар  поступает  в  турбины,  а  затем  из  воды,  образовавшийся  в  результате

конденсации, удаляют не растворившиеся в ней газы.

Солнечные 

электростанции. 

В 

настоящее 

время 

строятся 

солнечные

электростанции  в  основном  двух  типов:  солнечные  электростанции башенного  типа  и

солнечные электростанции распределенного (модульного) типа.

В  башенных  солнечных  электростанциях используется  центральный  приемник  с

полем  гелиостатов,  обеспечивающим  степень  концентрации  в  несколько  тысяч.  Система

слежения за Солнцем значительно сложна, так как требуется вращение вокруг двух осей.

Управление  системой  осуществляется  с  помощью  ЭВМ.  В  качестве  рабочего  тела  в

тепловом двигателе обычно используется водяной пар с температурой до 550

о

С, воздух и

другие газы - до 1000

о

С, низкокипящие органические жидкости (в том числе фреоны) - до

100

о

С, жидкометаллические теплоносители - до 800

о

С.

Тепловые  электростанции.  Тепловые  электростанции  работают  по  такому

принципу: топливо сжигается в топке парового котла. Выделяющееся при горении тепло

испаряет воду,  циркулирующую  внутри  расположенных  в  котле  труб,  и  перегревает

образовавшийся  пар.  Пар,  расширяясь,  вращает  турбину,  а  та,  в  свою  очередь, - вал

электрического  генератора.  Затем  отработавший  пар  конденсируется;  вода  из

конденсатора через систему подогревателей возвращается в котел.

Гидроэлектростанции.  Гидрозлектростанции преобразуют  энергию  потока  воды  в

электроэнергию  посредством  гидравлических  турбин,  приводящих  во  вращение

электрические генераторы [5]. Наибольший КПД гидроэлектростанция имеет тогда, когда

поток  воды  падает  на  турбину  сверху.  Для  этих  целей  строится  плотина,  поднимающая

уровень воды в реке и сосредотачивающая напор воды в месте расположения турбин.

Атомные  электростанции.  Такие  электростанции  действуют  по  такому  же

принципу,  что  и ТЭС, но  используют  для  парообразования  энергию,  получающуюся  при

радиоактивном  распаде.  В  качестве  топлива  используется  обогащенная  руда  урана.

Ядерный реактор работает на основе цепной ядерной реакции, когда деление одного ядра

вызывает деление других ядер; таким образом, реакция сама себя поддерживает.

Термоядерные электростанции. В настоящее время ученые работают над созданием

термоядерных 

электростанций, 

преимуществом 

которых 

является 

обеспечение

человечества  электроэнергией  на  неограниченное  время.  Термоядерная  электростанция

работает на основе термоядерного синтеза - реакции синтеза тяжелых изотопов водорода с

образованием  гелия  и  выделением  энергии.  Реакция  термоядерного  синтеза  не  дает

газообразных  и  жидких  радиоактивных  отходов,  не  нарабатывает  плутоний,  который

используется  для  производства  ядерного  оружия.  Если  еще  учесть,  что  горючим  для

термоядерных  станций  будет  тяжелый  изотоп  водорода  дейтерий,  который  получают  из

простой  воды - в  полулитре  воды  заключена  энергия  синтеза,  эквивалентная  той,  что

получится  при  сжигании бочки  бензина, - то  преимущества  электростанций,  основанных

на термоядерной реакции, становятся очевидными.

Альтернативное  топливо  для  транспорта. Автотранспорт  сегодня  практически

полностью  представлен  автомобилями,  работающими  на ископаемом  топливе  [6].  Более

99 % топлива, используемого на транспорте, производится из нефти. Однако автомобили

могут  ездить  и  на  альтернативном  топливе,  вырабатываемом  за  счет  возобновляемых

источников энергии, в первую очередь, из биомассы.

Потребление топлива на транспорте постоянно растет. В 1985 году во всем мире

насчитывалось  375  миллионов  пассажирских  автомобилей,  а  количество  машин,

используемых  для  перевозок, - 109  миллионов.  В  2002  мировой  пассажирский  автопарк

составлял  уже  530  миллионов  автомобилей,  причем  США - стране,  население  которой

составляет 5% от мирового - принадлежало четверть из всех автомобилей, используемых в

мире. По оценкам экспертов около 600 миллионов автомобилей ездят сегодня по улицам

мира.  Лишь  в  2005  году  в  мире  было  произведено  63  миллиона  пассажирских

автомобилей  и  легких  грузовиков.  Ожидается,  что  к  2020  году  по  улицам  мира  будет

ездить миллиард автомобилей.

Рост  числа  автомобилей  ведет  к  постоянному  росту  потребления  нефти  в  мире.

Так  как  добыча  нефти  становится  все  более  и  более  дорогой,  цены  на  нефть  постоянно

растут,  в  будущем,  же,  изменения  ситуации  не  ожидается.  Стремительно  увеличивается

количество  автомобилей  в  странах  с  быстроразвивающимися  экономиками,  такими  как

Китай  и  Индия,  что,  естественно  значительно отразится  на  уровне  потребления  нефти  в

ближайшие десятилетия. Все это заставляет мир искать альтернативное топливо.

Неоспорима роль энергии в поддержании и дальнейшем развитии цивилизации. В

современном  обществе  трудно  найти  хотя  бы  одну  область  человеческой  деятельности,

которая  не  требовала  бы - прямо  или  косвенно - больше  энергии,  чем  ее  могут  дать

мускулы  человека.  Потребление  энергии - важный  показатель  жизненного  уровня.  В  те

времена, когда человек добывал пищу, собирая лесные плоды и охотясь на животных, ему

требовалось в сутки около 8 МДж энергии. После овладения огнем эта величина возросла

до 16 МДж: в примитивном сельскохозяйственном обществе она составляла 50 МДж, а в

более развитом - 100 МДж.

За  время  существования  нашей  цивилизации  много  раз происходила  смена

традиционных  источников  энергии  на  новые,  более  совершенные.  И  не  потому,  что

старый  источник  был  исчерпан.  Солнце  светило  и  обогревало  человека  всегда:  и  тем  не

менее однажды люди приручили огонь, начали жечь древесину. Затем древесина уступила

место каменному  углю. Запасы древесины казались безграничными, но паровые машины

требовали  более  калорийного  «корма».  Но  и  это  был  лишь  этап.  Уголь  вскоре  уступает

свое лидерство на энергетическом рынке нефти.

И  вот  новый  виток  в  наши  дни  ведущими видами  топлива  пока  остаются  нефть и

газ.  Но  за  каждым  новым  кубометром  газа  или  тонной нефти нужно  идти  все  дальше  на

север  или  восток,  зарываться  все  глубже  в  землю.  Немудрено,  что  нефть  и  газ  будут  с

каждым годом стоить нам все дороже. В погоне за избытком энергии человек все глубже

погружался  в  стихийный  мир  природных  явлений  и  до  какой-то  поры  не  очень

задумывался о последствиях своих дел и поступков.

Но  времена  изменились.  Сейчас,  начинается  новый,  значительный  этап  земной

энергетики. Появилась энергетика  «щадящая». Построенная так, чтобы человек не рубил

сук,  на  котором  он  сидит.  Заботился  об  охране  уже  сильно  поврежденной  биосферы.

Несомненно, в будущем параллельно с линией интенсивного развития энергетики получат

широкие права гражданства и линия экстенсивная: рассредоточенные источники энергии

не слишком большой мощности, но зато с высоким КПД, экологически чистые, удобные в

обращении.

Энергетика  очень  быстро  аккумулирует,  ассимилирует,  вбирает  в  себя  все  самые

новейшие  идей,  изобретения,  достижения науки.  Это  и  понятно:  энергетика  связана

буквально со Всем, и Все тянется к энергетике, зависит от нее. Рассказ об энергии может

быть бесконечен, неисчислимы альтернативные формы ее использования при условии, что

мы  должны  разработать  для  этого  эффективные  и  экономичные  методы.  Так  важно

соотношение нужд энергетики, источников энергии, ее качества и себестоимости. Следует

согласиться  с  тем,  что  сказал  ученый  мудрец:  «Нет  простых  решений,  есть  только

разумный выбор».

Литература

1. Баланчевадзе В. И., Барановский А. И. и др.; Под ред. А. Ф. Дьякова. Энергетика

сегодня и завтра. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 344 с.

2. Шейдлин А. Е. Новая энергетика. - М.: Наука, 1987. - 463 с.

3.  Шефтер  Я.И.  Использование  энергии  ветра. - 2  издание,  перераб.  и  доп. - М.:

Энергоатомиздат, 1995. – 315с.

4. Вершинский Н. В. Энергия океана - М. Наука, 1986 - 144с.

5. Шулейкин В. В. Физика моря - М. ОНТИ, 1938 - 314с.

6.  Юдасин  Л.  С..  Энергетика:  проблемы  и  надежды. - М.:  Просвещение,  1990. -

207с.

ДИГАЛОГЕНКАРБЕНИРОВАНИЕ 2-ИЗОПРОПИЛ-1,3-ДИОКСОЛАНА

Мунасыпова Р.Н. (магистрант), Богомазова А.А. (научный руководитель)

Стерлитамакский филиал Башкирский государственный университет,

г. Стерлитамак, Россия

reginochka_munas@mail.ru

При  карбенирование  2-изопропил-1,3-диоксолана

1

смесью  хлороформа  и

бромоформа  наряду  с  2-бромхлорпроизводным  (4),  образуются  2-дихлорметил- (2)  и  2-

дибромметилпроизводные (3):

CHBr

3

CHCl

3

O

O

i Pr

H

1

O

O

i Pr

CHCl

2

O

O

i Pr

CHBr

2

O

O

i Pr

CHBrCl

2

3

4

Соотношение  продуктов 2 : 3 : 4 зависит  от  соотношения  галоформов.  Так,  при

генерировании  карбенов  из  эквимолекулярной  смеси  хлороформа  и  бромоформа,

соотношение  продуктов 2 : 3 : 4,согласно  данным  ГЖХ,  составляет  3  :  1 :  3.  Интересно,

что в аналогичных условиях реакция со стиролом приводит к образованию 78% продукта

с группой CHBr

2

, 15% - с CHCl

2

и 7% - с CHBrCl [1].

При  изменении  соотношения  галоформов  до  3  :  1,  в  пользу  хлороформа,

соотношение 2 : 3 : 4составляет 6 : 1 : 3.

Возникновение  в  системе  бромхлоркарбена  :CBrCl объясняется  протеканием

обратимых превращений карбанионов CCl

3

¯

и CBr

3

¯

:

CCl

3

¯

:CCl

2

+    Cl

¯

CBr

3

¯

:CBr

2

+   Br

¯

:CCl

2

+   Br

¯

¯

CCl

2

Br

:CClBr   +   Cl

¯

:CBr

2

+   Cl

¯

¯

CBr

2

Cl

:CBrCl   +   Cl

¯

Строение полученных продуктов 2–4 установлено на основании данных ЯМР

1

H и

подтверждено данными масс-спектров.

Литература

1. Рахманкулов  Д.Л.,  Курамшин  Э.М.,  Злотский  С.С.  //  Успехи  химии.  1985.  Т.  54.

№6. С.923.

ТҰРМЫСТЫҚ ЖУҒЫШ ЗАТТАРДЫҢ ФИЗИКА -ХИМИЯЛЫҚ

КӨРСЕТКІШТЕРІН ЗЕРТТЕУ

Мұрат Ә.А., Хамит А.Ж.

Ы.Алтынсарин атындағы Арқалық мемлекеттік педагогикалық институты, Арқалық

қ,.Қазақстан

Alem_191095@mail.ru

Дүкендерде  немесе  жалпы  сатылымдағы  тұрмыстық жуғыш  заттар  таза  заттардан

құралмаған ,  көбінесе  олар  ағартушылар  мен  бояулармен  басқа  да  компонеттерден

құралған .

Күнделікті қолданатын қол,  бет  жуатын  сабынымыз  таза  сабын болуы  мүмкін,

синтетикалық жуғыш  зат  болуы  да,  немесе  синтетикалық затпен  таза  сабын  араласпа

жасалынған түрі де болуы мүмкін.

Сабынның формуласы:

2C

!7

H

35

COO

-

+ Са

2+

→(C

!7

H

35

COO)

2

Сa↓

2C

!7

H

35

COO

-

+ Mg

2+

→(C

!7

H

35

COO)

2

Mg↓

Ал  ыдыс  жуатын  жуғыштарда  жұмсартылған

детергенттер  молынан  болады,

өйткені қолдың нәзік  терісіне  зияны  тигіздірілмеуі  тиіс.  Ал  ыдыс  жуатын  машиналарға

күштілеу  детергенттерден құралған  жуғыш  заттар ұсынылады  (сатылады).

Күнделікті

тұрмыста қолданылып жүрген ыдыс және кір жуатын тауарлардың құр амында 55 мыңнан

астам  біздің ағзамызға қауіпті  химиялық  қоспалар  бар  екен.  Олар  көзге,  тыныс  алу

жолдарына әсер  етіп,  жүйке  жүйесі  ауруларына  шалдықтырады  екен.  Тіпті  халық

арасында «жаман ауру» деп аталып келе жатқан қатерлі ісік ауруына бірден -бір себепкер.

Соңғы  жылдары  тұрмыста қолданылатын  химиялық заттар  түрі өте  көбейіп  кетті.  Түрлі

хош  иісті  сабын,  сусабын,  гель,  кір  жуатын ұнтақ сияқты  жуынуда,  кір  жуу  процесінде

қолданылатын заттардың құрамында әр -алуан химиялық қоспалардың бар екені шындық.

Міне,  осы  заттардың адам  ағзасына  тигізетін әсерінің жоқ емес  екенін  де  ешкім  жасыра

алмайды.

Ыдыс  жуатын  тұрмыстық

жуғыш  заттарға  келесідей  эксперименттер

ұйымдастырылды:

1.

Ыдыс жуатын тұрмыстық жуғыш заттың көбіктенуін анықтау

2.

Ыдыс жуатын тұрмыстық жуғыш заттың тығыздығын анықтау ;

3.

Ыдыс жуатын тұрмыстық жуғыш заттың майды жуа алу қабілетінанықтау;

Осы эксперименттердің әрқайсысына қорытынды жасап кетсек.

1. Ыдыс  жуатын тұрмыстық жуғыш заттың көбіктенуіне  эксперимент - 25

мл  көлемді  суға  0,5  мл  ыдыс  жуатын құралдан қосылып,  араластырылады.  Көпіршік

мөлшерін өлшенгеннен  5  минуттан  кейін,  10  минуттан  кейін,  15  минуттан  кейін.  W%  =

h(15  мин  кейін):  h  (бірден)  100%-формуласы  арқылы  көпіршіктің тұрақтылығы

анықталады.

Ыдыс жуатын заттардың көбіктенуі

Біз  эксперименттің басында  тұрмыстық жуғыш  заттардың рН  сілтілік  ортадағы

әрекетін

анықтады.  Келесі  тарауда  тұрмыстық

жуғыш  заттардың

көпіршіктенуі

анықталды.  ГОСТ  бойынша  жуғыш  заттардың көпіршіктені  тұрақтылығы  80%  болуы

керек.

Құрал-жабдықтар:сызғыш, өлшегіш цилиндр, секундомер.

Жұмыстың барысы:

1) 25 мл көлемді суға 0,5 мл ыдыс жуатын құралдан қосылады.

2) араластырамыз.

3)  көпіршік  мөлшерін өлшейміз:  бірден  5  минуттан  кейін,  10  минуттан  кейін,  15

минуттан кейін.

4) келесі формула бойынша көпіршіктің тұрақтылығын анықтаймыз

W% = h (15 мин кейін): h (бірден) ∙100%

Тәжірибе нәтижесі төмендегі 4 кестеде көрсетілген.

4-кесте.  «Көпіршіктің тұрақтылығы»  критерийлері  бойынша  сұйық ыдыс  жуатын

заттарды салыстыру

Нәтиже: Ең көп  көпіршіген  маркалар  «Миф»  пен  «Фейри».  Ең аз  көпіршігені -«

Биолан». Ал көпіршіктің тұрақтылығ «Sorti» және «Fairy»маркаларында байқалды, ал ең

тұрақсызы

«Капля»маркасында  байқалды.  Осылайша  тек

«Sorti»

маркасы  ГОСТ

талаптарына жауап бере алады [1].

2.  Ыдыс  жуатын тұрмыстық жуғыш

заттың тығыздығын  анықтау -

химиялық стаканға 25 мл мөлшерлі жуғыш зат құйылады да, электрлік таразыға өлшеніп,

ρ= m/V формуласы бойынша ыдыс жуғыш заттың тығыздығы анықаталады.

Тығыздығын анықтау

«Тығыздық»

критерийлері

бойынша  сұйық

жуғыш  заттарды  салыстыру

эксперименті жүргізілді.

Құрал-жабдықтар: 25 мл көлемді химиялық стакан, электронды таразы.

Жұмыстың барысы:

Атауы

Бірден

(см)

Бірден

5 минуттанк

ейін (см)

Бірден

10 минуттан

кейін (см)

Бірден

15 минуттан

кейін (см)

Көпіршіктің

тұрақтылығы , %

«Миф»

5,4

4

4

3,5

64%

«Fairy»

5,4

4

4

4

73%

«Биолан»

3

2,7

2

1,8

60%

«Sorti»

4,4

4

4

4

89%

«Капля»

4,5

3

2,5

2

44%

1. Химиялық стаканға 25 мл мөлшерлі жуғыш зат құйылады.

2. Электрлік таразыға өлшенеді.

3. ρ= m/V формуласы бойынша анықаталады.

Нәтижелері 5 кестеде көрсетілген.

5-кесте. «Тығыздық» критерийі бойынша сұйық жуғыш заттарды салыстыру

Нәтижесі: Ең төменгі  тығыздықтағы  жуғыш құрал

жүктеу/скачать 8,85 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: