RTU zinātniskie raksti

Materiālzinātne un lietišķā ķīmija 13. sējums 2006.g.

SATURS

 

T. Borisova. 

Sarežģītas formas virsmas spiediena izotermu anālize ūdens/eļļa fāžu robežvirsmā.

Kraun-ētera kompleksi ar svina sāļiem ir virsmas aktīvi ūdens/toluols fāžu robežvirsmā.Virsmas spiediena izotermu nemonotona gaita saistīta ar eksistēšanu ūdens šķīdumā dažu formu svinu jonu un neitrālu molekulu. Plato rašanās uz izotermam saistīta ar vienas vai dažu svinu sāļu formu pilnu pāreju no ūdens fāzes organiskajā.

 

A. Orlovs, G. Heidemane.

Litija silikātu pulveru plazmas ķīmijas sintēze un īpašību raksturojums.

Pētīta litija silikātu nanopulveru iegūšana augstfrekvences slāpekļa plazmas plūsmā, oksidējot (iesaldējot) reakcijas produktus ar gaisu. Iegūtie pulveri pētīti ar rentgena fāzu analīzi, BET, DTA metodēm un ķīmisko analīzi. No izejvielu maisījuma (Li2CO3 + Si) sintezēti balti pulveri ar īpatnējo virsmu 20-27 m2/g un daļiņu vidējo izmēru 92-118 nm. Pie molu attiecībām Li/Si=2.0-3.0 veidojas litija metasilikāts Li2SiO3 (piemaisījumi Li2O un SiO2), bet pie Li/Si=4.5 un 5.0 - litija ortosilikāts Li4SiO4 ar Li2CO3 piemaisījumiem. Pēc karsēšanas pie 700°C iegūti kristāliski, praktiski tīri a-Li2Si2O5, Li2SiO3 un Li4SiO4 nanopulveri ar daļiņu vidējo izmēru 95-190 nm. Sintezētais Li4SiO4 nanopulveris eksperimentālā kārtā sekmīgi pārbaudīts kā funkcionāls materiāls.

 

J. Grabis, I. Zālīte, Dz. Rašmane, P. Angerer.

Gāzes fāzes procesā iegūta volframa karbīda nanopulveru raksturojums un saķepināšana.

Iztvaicējot slāpekļa augstfrekvences plazmā volframa oksīdu ogļūdeņražu klātbūtnē, iegūti nanoizmēru (10-12 nm) W2C un WC1-x saturoši pulveri ar dažādu oglekļa saturu. Pulveri saķepināti ar karstās presēšanas metodi. Karstā presēšanā 1330-1400 oC notiek WC fāzes veidošanās, un teorētiskā C/W attiecība nodrošina vienfāzīga produkta iegūšanu. Augstāko blīvumu un cietību stehiometriska sastāva WC paraugi sasniedz 1800 oC temperatūrā, turklāt temperatūras paaugstināšanas ātrums un izturēšanas laiks maz ietekmē izstrādājuma parametrus. Iegūtā WC materiāla graudu izmēri sasniedz 0,2-1,0 mm.

 

B. Lazdiņa, U. Stirna, V. Tupureina, I. Sevastjanova.

Telpiski strukturētu polyester uretānu sintēze no polilaktīda trioliem un polikaprolaktona dioliem un to īpašības II.

Sintezēti biosadalāmi, termoplastiski poliesteruretāni (PU) ar dažādu elastīgo segmentu saturu un šķērsaišu blīvumu. Poliuretāna elastīgos segmentus veido polikaprolaktona bloki (PCL), bet cietos segmentus - polilaktīda bloki (PLA). Par šķērssaišu veidotāju lietots 1,6-heksametilendiizocianāts (HDI). Pētīta PCL, PLA bloku molekulmasas, šķērsaišu blīvuma ietekme uz PU termiskām un mehāniskām īpašībām.

Iegūtie PU ir ar amorfu, daļēji kristālisku struktūru, ar zemu fāžu separācijas pakāpi, kura palielinās, pieaugot PLA un PCL bloku molekulmasai. Šķērssaišu blīvuma izmaiņas ietekmē PU mehānisko izturību, bet tām ir maza ietekme uz stiklošanās temperatūru. Mainot elastīgo un cieto segmentu attiecības, atsevišķu bloku molekulmasu un šķērssaišu blīvumu, iegūti PU ar regulējamām mehāniskām un termiskām īpašībām un biosadalāmību.

 

D. Saharovs, A.Ozols.

Fokusētā četru viļņu mijiedarbe a-As2S3 un azobenzola oligomera kārtiņās.

Eksperimentāli realizēta deģenerētā četru viļņu mijiedarbe (viena no viļņu frontes inversijas metodēm) arsēna sulfīda un azobenzola oligomeru kārtiņās. Četru viļņu mijiedarbe tika veikta ar fokusētiem un nefokusētiem He-Ne lāzera stariem. Pierādīts, ka četru viļņu mijiedarbe ar fokusētiem stariem pētāmajos paraugos ir iespējama, un fokusēšana ļauj palielināt mijiedarbes efektivitāti. Rezultāti arsēna sulfīdā un azobenzola oligomeros atšķiras.

 

A. Jankevics, E. Liepiņš.

Kvantitatīva rauga un keratīna satura noteikšana farmaceitiskajos preperātos, izmantojot hemometrijas metodes

Apskatītas iespējas izstrādāt vienkāršu un atkārtojamu metodi medicīniskā rauga un keratīna satura noteikšanai farmaceitiskajā preperātā Pantogar®. Mākslīgie maisījumi un Pantogar® kaspsulas tika hidrolizētas un analizētas ar 1H KMR metodi.

Iegūtie rezultāti izmantoti daudzdimensiju datu analīzei, izmantojot galveno komponenšu metodi (PCA), un kalibrēšanai ar regresijas analīzi,  izmantojot daļējo mazāko kvadrātu metodi  (PLS). Apskatīti trīs dažādi kalibrēšanas modeļi, iegūtie regresijas vienādojumi izmantoti nezināmo paraugu prognozēšanai. Novērtēta modeļa prognozēšanas precizitāte.

 

R. Ignaša, R. Belousova.

Pētījumi par dazu saharīdu mijiedarbību ar nātrija monoborātu ūdens šķīdumos izmantojot konduktometrijas un polarimetrijas metodes.

D-glikozes un D-laktozes mijiedarbība ar nātrija monoborātu ūdens šķīdumā pētīta ar izomolāro šķīdumu metodi, izmantojot īpatnējas elektrovadītspējas un griešanas leņķa mērījumus. Sistēmā D-glikoze – nātrija monoborāts – ūdens summāro koncentrāciju diapazonā 0,25 - 0,4 М veidojas divi kompleksi: [Gl2B]un [GlB2]2─ . Konstatēts, ka sistēmā D-laktoze - nātrija monoborāts – ūdens summāro koncentrāciju diapazonā 0,1 - 0,4 М veidojas tikai viens komplekss ar komponentu molārām attiecībām 1:1. Izreķinātas  šo  kompleksu aptuvenās stabilitātes konstantes. Izomolāro sēriju  metodi var izmantot kompleksu veidošanās pētījumos sistēmās saharīds – nātrija monoborāts  – ūdens. 

 

M. Petrova, E. Liepiņš, P. Pastors, M. Fleishers,  V. Kampars. 

4-Aza-2-benzāl-1,3-indandionu sintēze un rotācijas barjeru KMR pētījumi ap eksocikliskajām saitēm.

Sintezēti jauni 4-aza-2-benzāl-1,3-indandionu atvasinājumi un to struktūra izpētīta ar kodolu magnētiskās rezonanses un kvantu ķīmisko  aprēķinu metodēm. Atšķirībā no cieta agregātstavokļa , kurš reprezentē tikai vienu stereoizomēru,  CDCl3  šķīdumos veidojas līdzsvars starp diviem iespējamajiem rotamēriem ap eksociklisko C2=C10 dubultsaiti. Noteiktas eksperimentālās brīvās aktivācijas enerģijas šim procesam,  kuras salīdzinātas ar teorētiskiem aprēķiniem, lietojot AM1 metodi. Izteikta hipotēze par ūdeņraža saites iespējamību starp karbonilgrupu un H2’(6’) protoniem arilgredzenā.

 

V. Krilova, V. Vītiņš, R. Cimdiņš, L. Bērziņa-Cimdiņa.

Jonizācijas pakāpes ietekme uz karboksilkatjonīta fizikāli ķīmiskām īpašībām.

Akril-, metakrilskābju un TEGDMA posmu saturošā katjonīta fizikāli ķīmiskās īpašības noteiktas saistībā ar karboksilgrupu jonizācijas pakāpes izmaiņu. Atrasta uzbriešanas un sorbcijas palielināšanas gaitas izmaiņa pie α=0.2. Attiecīgas izmaiņas novērotas arī veicot kompresijas mehānisko testu. Iegūtie rezultāti apspriesti no polimēra tīkla struktūras izmaiņas pozīcijas.

 

K. Jaudzems, E. Liepiņš, Ē. Bizdēna.

Hirālo centru konfigurācijas noteikšana monosaharīdu atvasinājumos izmantojot KMR metodi.

Hirālo centru konfigurācija N-acetil-4,6-O-bezilidēnmuramīnskābē (I), tās metilesterī (II) un N-acetil-muramīnskābē (III) tika noteikta pēc NOESY spektra analīzes, kas uzrādīja nukleāros Overhauzera efektus starp cukura daļas protoniem un attiecīgajiem aglikona protoniem, un HMBC spektra analīzes, no kura tika iegūta informācija par torsijas leņķiem. Tas parādīja, ka monosaharīdi var tikt izmantoti kā iekšējie standarti pienskābes absolūtās konfigurācijas noteikšanai.

 

I. Zviedre, S. Žeimote, S. Beļakovs.

Benzilamonija dicitrātoborāta monohidrāta sintēze un kristāliskā struktūra.

Sintezēts benzilamonija dicitrātoborāta monohidrāts C6H5CH23[(C6H6O7)2B]×H2O. Iegūti savienojuma  monokristāli un ar rentgenstruktūranalīzes metodi noteikta savienojuma pilna kristāliskā struktūra (automātiskais difraktometrs BRUKER-NONIUS KappaCCD, lМоКa izstarojums, 5101 neatkarīgie refleksi ar I>2s(I)). Savienojuma struktūra noteikta ar tiešo metodi un precizēta pēc MK metodes anizotropā (O, C, N, B) un izotropā (H) tuvinājumā līdz R = 0,0356; Rw = 0,0959. Visi aprēķini veikti, izmantojot skaitļošanas programmu komplektu maXus. Kristāliskās struktūras pakojums ir slāņveida. Elementāršūnu šķērso liela apjoma viļņveida struktūras slānis. Struktūras slāņa biezums komplekso anjonu novietojuma zonā ir lielāks, katjonu - mazāks. Katjonu, komplekso anjonu un ūdens molekulu saistību slāņos nodrošina kulonu spēku mijiedarbība un astoņas neatkarīgās ūdeņraža saites. Struktūras slāņi kristālos novietoti ar nobīdi tā, ka kompleksie anjoni vienā slānī pārklājas ar katjoniem otrajā. Neidentiskus slāņus saista četrcentru ūdeņraža saite un van der Vālsa spēku mijiedarbība. Ūdeņraža saišu sistēmu veido 9 neatkarīgi O(N)-H…O un O(N)-H…O, OI tipu kontakti. Rentgenogrāfiski pierādīts, ka viena ūdeņraža atoma aizvietošana amonija katjonā ar benzilgrupu kompleksā I izraisa savienojuma fizikālķīmisko īpašību un atomārās uzbūves izmaiņas. Samazinās vielas šķīdība ūdenī un kristālu blīvums, pazeminās kristālu simetrija.

 

D. Rutka.

Latvijas kaļķakmens atradņu novērtējums cementa rūpniecības attīstībai.

Palielinoties pieprasījumam pēc būvmateriāliem, īpaši pēc cementa, radusies nepieciešamība apkopot datus par cementa galvenās izejvielas – kaļķakmens resursiem Latvijā. Referātā sniegts īss ieskats cementa ražošanas vēsturē Latvijā un šīs nozares pašreizējā stāvoklī. Sniegts īss apraksts par cementa ražošanas procesu Brocēnos. Dots izpētīto kaļķakmens atradņu un ieguves apjomu raksturojums, kā arī izvērtēta kaļķakmens kvalitātes (ķīmiskā sastāva) atbilstība prasībām, kuras tiek izvirzītas cementa ražošanas izejvielām. Izvērtējuma rezultātā secināts, ka gan kaļķakmens resursu apjoms, gan to kvalitāte spēj ilgstoši nodrošināt cementa rūpniecības pieprasījumu pēc šīs izejvielas. Tāpat secināms, ka esošā izejvielu bāze ļauj nākotnē būtiski paplašināt cementa ražošanu.

 

E. Siliņa, J. Ašaks, S. Beļakovs, L. Peča, D. Zaruma.

5-Sulfo-8-merkaptohinolīna dinātrija trihidrāta kristāliskā uzbūve.

Iegūti monokristāli un ar rentgenstruktūranalīzes metodi noteikta sāls C9H6(SO3Na2)NS×3H2O (I) kristāliskā uzbūve (automātiskais rentgendifrakto­metrs Syntex P21 (lMoKa- izstarojums, 1861 reflekss ar I>2sI). Struktūra noteikta ar tiešo metodi un precizēta anizotropā tuvinājumā (atomi Na, S, O, N, C) ar mazāko kvadrātu metodi līdz R=0,043. Kristālisko struktūru veido nātrija katjoni, 5-sulfo-8-merkaptohinolīna anjoni un koordinācijas ūdens molekulas. Divi neatkarīgie katjoni Na(1) un Na(2) ir ķīmiski un kristālķīmiski atšķirīgi. Atoma Na(1) izkropļoto oktaedrisko apkārtni (S+N+2O+2H2O) veido viena anjona sēra un slāpekļa atomi, divi skābekļa atomi no divu ligandu sulfogrupām un divas koordinācijas ūdens molekulas. Atoma Na(2) izkropļoto oktaedrisko apkārtni (3O+3H2O) veido divu dažādu anjonu sulfogrupu skābekļa atomi un ūdens molekulas. Na-oktaedri savienoti ar kopējām šķautnēm un veido spirālveida ķēdes ap 21 asi. Katjonu poliedru ķēdes izvietojas slāņos. Starp šiem slāņiem atrodas anjonu slāņi. 5-Sulfo-8-merkaptohinolīna anjona uzbūve savienojumā I neatšķiras no agrāk atrastās. Nātrija jonu saistība ar dažādu ligandu atomiem izveido karkasa kristālisko struktūru. Struktūras elementus saista H2O…H2O, O(S) tipa ūdeņraža saites.

 

A. Stinkule.

Māla minerāli Latvijas nogulumiežos.

Raksturoti Latvijas nogulumiežos sastopamie māla minerāli, to sadalījums ģeoloģiskajā griezumā un galvenajos iežu tipos. Sniegts ieskats māla minerālu ģenēzē.

 

V. Ņikuļins.

Seismoloģiski pētījumi Latvijā un to attīstības perspektīvas

Sniegts seismoloģisko pētījumu apskats Latvijā, kā arī parādīta šo pētījumu praktiskais nozīmīgums, īpaši pēc 2004.gada Kaļiņingradas zemestrīcēm, kas izraisīja māju bojājumus dažos Latvijas rajonos. Nozīmīgs ir autora seismotektonisko priekšnoteikumu novērtējums kā izostatiskās anomālijas, Zemes garozas mūsdienu vertikālo kustību ātrumi, neotektonisko kustību summārās amplitūdas, neotektonisko kustību horizontālais gradients, Zemes garozas tektonisko lūzumu blīvums. Pamatojoties uz ģeoloģisko un ģeofizikālo priekšnoteikumu kompleksu ir izdarīts pieņēmums par iespējamo paaugstinātās tektoniskās spriedzes koncentrāciju iecirknī starp Cēsīm un Valmieru. Galvenā vieta iedalīta seismiskai rajonēšanai un seismotektoniskā potenciāla novērtējuma metodikai. Latvijas teritorijā ir izdalītas 17 seismogēnās zonas. Seismiskās rajonēšanas rezultāti iekļauti Latvijas celtniecības normatīvos. Tomēr, ir nepieciešama jauna seismiskas rajonēšanas versija, ņemot vēra mūsdienu jaunākos seismoloģiskos, ģeofiziskos un ģeoloģiskos datus. Autors sniedz seismoloģisko datu analīžu jaunākās metodes un pielietojuma iespējas. Jaunās aprakstu metodes ļauj uzlabot izejas datu kvalitāti, lai analizētu seismotektoniskās situācijas apstākļus Latvijā un tai piekļautajās teritorijās. Arī parādīti Latvijas seismoloģisko pētījumu attīstības perspektīvas.

 

G.  Buļa, R.  Švinka, V.  Švinka.  

Augsttemperatūras keramika uz cirkonija oksīda bāzes.

Izgatavota cirkonija oksīdu, alumīnija oksīdu un kaolīnu saturoša keramika, kas paredzēta augsttemperatūras pielietojumam. Paraugiem ar nestabilizētu un itrija oksīdu stabilizētu cirkonija oksīdu veikti rentgendifraktometrijas, derivatogrāfijas un dzīvsudraba porozimetrijas mērījumi. Elastības modulis noteikts pirms un pēc 1, 2, 3, 5 un 10 termiskā trieciena cikliem.

 

V. Segliņš.

Lietišķo ģeoloģisko pētījumu virzība

Apskatīts lietišķo ģeoloģisko pētījumu kopums un to attīstības iespējas nākotnē izceļot metodiskas ievirzes un tehnoloģiju piesātinātu pētījumu prioritāti.

 

S. Čertoks, V. Švinka, R. Švinka.

Ilīta mālu minerālu struktūras un mālu sastāva ietekme uz fāžu veidošanās procesiem apdedzināšanas laikā

Ar MAS KMR metodes palīdzību pētīta mālu minerālu struktūra un struktūras pārvērtības apdedzināšanas laikā. Atrastas sakarības starp mālu minerālu struktūru, mālu ķīmisko sastāvu un fāžu veidošanās procesiem. Noteikts,  mālu minerālu struktūra un dolomīta piedeva ietekmē keramikas drumstalas īpašības atkarībā no apdedzināšanas temperatūras.

 

Ģ. Stinkulis.

Latvijas minerālizejvielas būvmateriālu ražošanai

Raksturots svarīgāko minerālizejvielu sastāvs, ģeoloģiskais vecums, veidošanās apstākļi un krājumi. Apskatīts to pašreizējais ieguves apjoms un turpmākas izmantošanas iespējas.

 

L. Čera, E. Palčevskis, M. Bērziņš, A. Lipe, I. Jansone, E. Bernava.

Plazmā sintezēta cirkonija oksīda ūdens un neūdens suspensijas.

Salīdzinātas vairākas rūpnieciski ražotas virsmaktīvas vielas kā iespējamie dispersanti plazmā sintezētā daļēji stabilizētā cirkonija oksīda koncentrētu suspensiju pagatavošanā ūdens un parafīna vidē. Dzeta potenciāla mērījumi izmantoti, lai noteiktu izmantoto virsmaktīvo vielu ietekmi uz cirkonija oksīda daļiņu virsmas elektrokinētiskajām īpašībām ūdens suspensijās. Meklēta šo mērījumu korelācija ar iegūto suspensijas koncentrāciju. Visaugstākās koncentrācijas ūdens suspensijas ir iegūtas ar ATSURF 3222 un KD 7(līdz 30 tilp.%), bet parafīna suspensijas – ar PERFAD 9100 un HYPERMER LP1 (attiecīgi 48 un 53 tilp.%).