RTU zinātniskie raksti

Materiālzinātne un lietišķā ķīmija 18. sējums 2008.g.

SATURS

 

V.Makareviciene, E.Sendzikiene, M.Gumbyte, I.Sartakova, M.Jure, M.Strele, R.Serzane, I.Mierina, T.Paeglis, A.Smirnovs

No atkritumtaukvielām iegūtu biodīzeļu zemo temperatūru īpašību un stabilitātes uzlabošana

Pēdējos gados arvien lielāku nozīmi tautsaimniecībā iegūst no atjaunojamiem dabas resursiem iegūstamās alternatīvās degvielas, tai skaitā arī biodīzelis. Tomēr tā veiksmīgu izmantošanu ierobežo taukskābju monoalkilesteru nepietiekamā oksidatīvā stabilitāte, kā arī neapmierinošās zemo temperatūru īpašības. Tā kā abi šie faktori lielā mērā ir saistīti tieši ar taukskābju piesātinātības pakāpi, tad pētījumiem izmantoti biodīzeļi, kas sintezēti no ļoti atšķirīgām taukvielām – stipri nepiesātinātās linu eļļas, dzīvnieku taukiem, kas pamatā veidoti no piesātinātām taukskābēm, kā arī rapšu eļļas. Biodīzeļu oksidatīvās stabilitātes izmaiņas BHA un BHT klātbūtnē tika vērtētas izmantojot Rancimāta indukcijas periodu. Pētīta dažādu komerciāli pieejamo temperatūras depresantu un no biodīzeļa ražošanas blakusprodukta – jēlglicerīna – sintezētu acetālu un ketālu ietekme uz taukskābju metilesteru auksta filtra nosprostošanās punktu, sastingšanas un saduļķošanās punktiem.

 

M.Coņeva, A.Vīksne

Materiālu atlikumu izmantošana dabas šķiedru kompozītos

Pasaules dabīgo resursu krājumi pakāpeniski izsīkst, tajā paša laikā pieaug apkārtējās vides piesārņojums ar sintētiskiem materiāliem. Lielā mērā to rada iepakojuma materiāli, tai skaitā Tetra Pakas, kuras ir divslāņu vai trīsslāņu (kartons-PE-AL) materiāli. To reciklēšanas procesā tiek iegūts kartons un ar kartona celulozes šķiedru piesārņots PE. Mūsu darba mērķis bija izpētīt vai ir iespējama Tetra Pak iepakojumu atlikumu izmantošana dabas šķiedru kompozītos. Tika konstatēts ka mehāniskās stiprības parametri (triecienizturība, lieces un stiepes stiprība, lieces modulis) kompozītiem, kuros kā matrica tika izmantots Tetra Paku PE, kā armējošā pildviela – kartona celulozes šķiedra, ir salīdzināmi ar analoga, uz pirmējā PE bāzes iegūta kompozīta īpašībām. Pamatojoties uz saņemtiem eksperimentālajiem datiem, var secināt ka Tetra Pak iepakojumu atlikumi ir piemēroti izmantošanai kompozītos uz PE/lignocellulozes šķiedras bāzes, kuru mehāniskas īpašības ir salīdzināmas ar tradicionālajiem kompozītiem uz LDPE bāzes.

 

D. Saharovs, A. Ozols, V. Kokars, V. Kampars, G. Mežinskis, A. Maļeckis, A. Plūdons,
M. Rutkis

Trans-cis izomerizācijas iespējamība stilbēna un azobenzola atvasinājumā zem He-Ne lāzera starojuma ietekmes

Dotajā rakstā eksperimentāli pētīta trans-cis fotoizomerizācijas iespējamā loma virsmas reljefa režģu ierakstā stilbēna azobenzola atvasinājumos, kad ieraksts un nolase tika veikti ar sarkano 633 nm gaismu. Konstatēts , ka materiāla relaksācijai ir stingra nemonotona ietekme uz hologrāfiskā ieraksta efektivitāti un ka ierakstās ne vien virsmas reljefa režģi, ber arī tilpuma režģi. Iegūtie rezultāti neļauj secināt, ka trans-cis fotoizomerizācijas spēlē galveno lomu. Izdarīts secinājums, ka hromoforu fotodegradācija un fotoorientācija ir galvenie ieraksta mehānismi pētītajos materiāos.

 

M. Petrova, R. Muhamadejev, A. Strakovs, J. Pauliņš, I. Strakova, E. Liepiņš

1H, 13C un 15N ķīmiskas nobīdes un H/D izotopu effekti savienojumos ar spēcīgu iekšmolekulāro ūdeņraža saiti NH...O=C.

Atrastas likumsakarības iekšmolekulārās ūdeņraža saites ietekmei uz 1H, 13C un 15N KMR ķīmisko nobīžu lielumu savienojumos ar spēcīgu iekšmolekulāru ūdeņraža saiti NH...O=C .Pierādīts, ka pētāmie savienojumi ir trans-fiksēti enaminoni. Izpētīts  H/D izotopu nomaiņas iespaids uz magnētiskās rezonanses parametriem 2-aminometilendiketonu rindā plašā šīs saites stipruma izmaiņu diapazonā.

Izotopo efektu pozitīvās vērtības C-atomiem, kuri veido H-helātu ciklu, kā arī SSK 3J(C1H,N1H) , 1J(15N,1H) lielumi un aprēķini liecina, ka apskatāmajās sistēmās nenotiek protona iekšmolekulāra pārnese. Aprēķinātie ģeometriskie parametri atbilst rentgenstruktūranalīzes datiem.

Atrastas korelācijas starp izotopā efekta lielumu un ūdeņraža saites stiprumu. Konstatēts,  ka,  pavājinoties iekšmolekulārajai ūdeņraža saitei C=O...H-N aizvietotāju ietekme uz magnētiskās rezonanses parametriem pieaug. Ūdeņraža saites stipruma pieaugums izkaidrots ar p-π elektronu delokalizācijas izmaiņām  konjugētajā divkāršo saišu sistēmā.

 

R. Janciene, A. Palaima, Z. Staniulyte, A. Klimavicius, R. Rozenbergas, D. Podeniene

5-Aizvietotu 2,3,4,5-tetrahidro-1,5-benzodiazepīn-2-tionu reakcijas ar aromātiskiem α–bromketoniem

Ar mērķi iegūt jaunus tricikliskus tiazolobenzodiazepīnus, pētītas 5-acetil (vai formil, vai anilinokarbonil)-aizvietotu 1,3,4,5-tetrahidro-2H-1,5-benzodiazepīn-2-tionu reakcijas ar aromātiskiem p-aizvietotiem α–bromketoniem (X = H, Br, CH3, OCH3). Konstatēts, ka notiek divas konkurējošas reakcijas un veidojas 1-aizvietots 4H,5H,6H-[1,3]tiazolo[3,2- α-][1,5]benzodiazepīnija bromīds un S-[2-(4-X-fenil)-2-oksoetil]-3-(2-metil-1H-benzimidazol-1-il) propāntioāta hidrogenbromīds. Dominējošo reakciju un reakcijas produkta struktūru nosaka aizvietotāju daba bromacetofenonā un tetrahidro-1,5-benzodiazepīn-2-tiona 5-pozīcijā. N5- acetilaizvietotāju klātbūtne labvēlīgi ietekmē benzimidazola atvasinājumu veidošanos. Mērķa tiazolobenzodiazepīni netika iegūti no p-metil vai p–metoksiaizvietotiem α–bromketoniem.

 

V.Stonkus, L.Leite, K.Edolfa, M.Fleišers, I.Liepiņa, I.Dālberga, A.Krūmiņa, Dz.Rašmane,   L.Ilieva

Etilacetāta ketonizācija Zn-Cr  oksīdu katalizatora klātbūtnē

Izpētīta etilacetāta ketonizācija uz cinka hromīta tipa katalizatora 300-400 oC temperatūrā ūdens tvaiku klātbūtnē. Konstatēts, ka optimālā ketonizācijas pakāpe (91,9 mol%) pie 100% etilacetāta konversijas tiek sasniegta 350 oC temperatūrā. Izpētīts arī ketonizācijas reakcijas  gāzveida produktu sastāvs un konstatēts, ka pamatā ir  H2 un CO2. CO, CH4 un C2H4  saturs jūtami palielinās 375-400 oC temperatūrā, kad pieaug molekulu destrukcijas īpatsvars. Salīdzinātas attiecīgā estera, skābes, aldehīda un spirta ketonizācijas pakāpes. Konstatēts, ka etilacetāta ketonizācija norit selektīvāk nekā attiecīgā spirta vai aldehīda gadījumā un tikai nedaudz atpaliek no etiķskābes. Secināts, ka esteru ketonizācija uz  hromīta tipa katalizatora ir perspektīva ketonu iegūšanas metode.

 

J. Rižikovs

Blīvu un mehāniski stipru aktīvo ogļu iegūšana no ātraudzīgo mīksto lapu koku koksnes

Granulētu aktīvo ogļu kvalitāti raksturo liels blīvums, mehāniskā stiprība un augsta sorbcijas spēja no gāzes-tvaiku vides, lai minimālā adsorbera tilpumā panāktu maksimālu sorbcijas spēju un iespēju daudzkārtējai sorbenta reģenerācijai. No kokoglēm ražotās aktīvās ogles ir ar mazu neorganisko piemaisījumu saturu, labu poru sadalījumu, bet ar zemām mehāniskajām īpašībām. Strauji aug pieprasījums pēc granulētām oglēm gan ūdens attīrīšanai, gan gāzveida emisiju kontrolei un šķīdinātāju reģenerācijai un cēlmetālu un reto metālu iegūšanai. Šajā pētījumā izstrādāta tehnoloģiju šāda sorbenta iegūšanai no ātraudzīgo mīksto lapukoku koksnes, kas šajā gadījumā ir baltalksnis (Alnus incana (L.) Moench), kam ir zemas mehāniskās īpašības. Termolīzes tvaiku-gāzu maisījumu izmanto kā kurināmo pārogļošanas procesa uzturēšanai, bet aktivācijas gāzes sadedzina tvaiku ražošanas un pārkarsēšanas iekārtās un te izmeši neveidojas. Tehnoloģisko blakusproduktu jeb izmešu problēmas radīsies koksnes modifikācijas procesā – autohidrolīzē un žāvēšanā, kas saistīti ar ūdens un tvaiku izmantošanu un tātad ar atbilstošiem notekūdeņiem un gāzu-tvaiku izplūdi atmosfērā.

 

Z. Gaudesiene, Z. Valančius

Dzelzs sulfātu saturošu ražošanas atlikumu izmantošana ūdenī šķīstošo Cr(VI) savienojumu daudzuma samazināšanai portlandcementā

Portlandcementa klinkera ražošanā tiek izmantotas izejvielas, kas satur hroma savienojumus, tādēļ cementam nosaka ūdenī nešķīstošo Cr(III) un ūdenī šķīstošo Cr(VI) savienojumu saturu. Konstatēts, ka, saskaroties ar svaigi pagatavotu betona javu, sešvērtīgā hroma savienojumi toksiski iedarbojas uz cilvēku ādu, kas ir cēlonis sešvērtīgā hroma savienojumu satura ierobežošanai cementā.

Atbilstoši Eiropas kopienas direktīvai 2003/53/EK, sešvērtīgā hroma savienojumau daudzums cementā nedrīkst pārsniegt 0,0002 % (2ppm). Viena no sešvērtīgā hroma satura samazināšanas metodēm cementā ir tā reducēšana līdz trīsvērtīgajam hromam.

Šim mēķim darbā kā reducējošā piedeva tika izmantota AS "Mechel Nemunas" (Lietuva, Kaunas)  ražošanas atlikums  - dzelzs sulfāts, kas veidojas metāla apstrādes procesā ar sērskābi. Konstatēts, ka pievienojot cementa klinkerim malšanas laikā 0,6 % dzelzs sulfāta, sešvērtīgā hroma savienojumu daudzumu cementā kļūst mazāks pa pieļaujamo daudzumu -  2 ppm.

 

T. Sadirbajeva

Mangāna(II) membrānekstrakcija ar di(2-etilheksil)fosforskābi elektrodialīzes procesā

Izpētīts mangāna(II) ekstrakcijas process no sērskābiem šķīdumiem ar šķidrām membrānām uz di(2-etilheksil)fosforskābes ar tri-n-oktilamīna piedevam pamata galvanostatiskās elektrodialīzes apstākļos. Noteikts, ka pārneses ātrums pieaug, palielinot strāvas blīvumu intervālā 0 – 8,5 mA/cm2,  mangāna(II) saturu izejšķīdumā no 0,01 līdz 0,1M un samazinās, paaugstinot tri-n-oktilamīna koncentrāciju organiskā fāzē no 0,05 līdz 0,3M un sērskābes koncentrāciju izejšķīdumā no 10-3 līdz 10-1M.  Parādīts, ka skābes raksturs (H2SO4, HCl, HNO3, HСlO4, H2O)  uztvērējšķīdumā un di(2-etilheksil)fosforskābes satura izmaiņa organiskā fāzē (10 – 40 tilp.%) maz ietekmē mangāna(II) pārneses ātrumu. Noteikts, ka praktiski pilnīga mangāna(II) izdalīšana no izejšķīduma tiek sasniegta elektrodialīzē ar strāvas blīvumu 2,8 – 8,5 mA/cm2. Atrasti optimālie apstākļi mangāna(II) pārnesei caur šķidrām membrānām.

 

M.Reimanis, J.Ozoliņš, J.Mālers

Elektrolīzes procesa ietekme uz mikroorganismu vairošanos ūdenī

Darbā tika pētīta elektrolīzes procesa ietekme uz mikroorganismu vairošanos ūdenī. Kā anods elektrolīzes procesā tika izmantots speciāli sintezēts TiOx saturošs keramikas elektrods. Organisko vielu daudzumu ūdenī un tā izmaiņas elektrolīzes procesā tika vērtētas ar permanganāta indeksu IMn, mg O2/L.

Darbā tika konstatēts, ka palielinot strāvas blīvumu līdz 8,3 mA/cm2 un laiku līdz 2h elektrolīzes šūnai elektrolīzes laikā IMn samazinājās par 10%. Hlora jonu klātbūtnē IMn samazinājums sasniedz 78%  pie strāvas blīvuma 8,3 mA/cm2 1h laikā.

TiOx saturošas keramikas elektrodu izmantošana elektrolīzes procesā veicina organisko vielu noārdīšanos, par ko liecina permanganāta indeksa IMn izmaiņa, kas netieši raksturo arī mikroorganismu daudzumu ūdenī.

TiOx keramikas elektrodi elektrolīzes procesā hlora jonu klātbūtnē var radīt ūdenī paliekošu dezinficējošu efektu, kas izpaužas kā mikroorganismu vairošanās intensitātes samazināšanās.

 

A.Ruplis, V.Lakevičs, L.Bērziņa–Cimdiņa

No rapšu eļļas attīrīšanas blakus produkta pagatavotu jaunu sorbentu raksturojums

Daudzos tehnoloģiskos procesos kvalitatīvā galaprodukta iegūšana saistīta ar daudzu blakus produktu rašanos. Aktuāls ir jautājums par šo blakus produktu racionālu izmantošanu. Parādīts, ka rapšu eļļas balināšanas blakus produkti var tikt izmantoti par vērtīga divkomponentu sorbenta iegūšanu. Tas ir perspektīvs produkts, kuru var izmantot dažādu vides problēmu risināšanā. Piemērām, kaitīgu šķīdinātāju tvaiku uztveršana no gāzes fāzes, gaisa vai notekūdeņu attīrīšanā. No rapšu eļļas balināšanas blakusproduktiem izgatavoti un raksturoti materiāli ar labiem sorbcijas parametriem. Jauna tipa sorbenti sastāv no Latvijas mālu izcelsmes alumosilikāta matricas un rapšu eļļās koksēšanas (250, 400 un 6000 C) produktiem. Izmērītas modeļvielu (metanols, benzols) adsorbcijas – desorbcijas izotermas. Adsorbcijas izotermām ir raksturīga S - veida forma, kas atbilst polimolekulārās adsorbcijas teorijai. Tā izmantota paraugu īpatnējās virsmas aprēķināšanai pēc starptautiski atzītās BET metodes. Pētīto paraugu īpatnējā virsma ir robežās no 27,9 līdz 154,4 m2 /g. Tie adsorbē metanola un benzola tvaikus istabas temperatūrā un uzrāda augstu termisko izturību.

 

V.Kampars, P.Pastors

Solventu raksturojumu noteikšana salīdzinot 4-aza-2-(4’-dimetilaminobenziliden)-1,3-indandiona un 2-(4’-dimetilaminobenziliden)-1,3-indandionasolvatohromiju

Ar mērķi iegūt jaunu informāciju par šķīdinātāju spēju veidot H-saites ar izšķīdināto vielu salīdzināta 2-(4’-N,N-dimetilaminobenziliden)-1,3-indandiona (DMABI) un 4-aza-2-(4’-N,N-dimetilaminobeniliden)-1,3-indandion (4NDMABI) solvatohromija. Šķīdinātājos,  kuros H-saites radītā stabilizācija ir nenozīmīga, eksistē lineāra sakarība:  u (4NDMABI) =   0,948 u (DMABI) + 365 cm-1,  R2= 0.998. Izmantojot šo vienādojumu var aprēķināt 4NDMABI hipotētisko garo viļņu absorbcijas joslas viļņu skaitli pārējos šķīdinātājos. Salīdzinot aprēķinātos un eksperimentālos lielumus var spriest par šķīdinātāja H-donorajām īpašībām. No pētītajiem šķīdinātājiem tikai nitrometāns, metanols, deiterometanols un etiķskābe ir šķīdinātāji, kuri veido pietiekami efektīvas H-saites ar 4NDMABI nedalīto elektronu pāri. H-donorās īpašības pieaug virzoties no nitrometāna uz etiķskābi. Metanola un deiterometanola H-donorās īpašības ir praktiski vienādas.

 

D.Vaičikuniene, V.Vaitkevičus, V.Sasnauskas

Modificēta AlF3 atlikumu pielietošana/izmantošana augstas stiprības betona ieguvē

Pētīta modificēta AlF3 izmantošana augstas stiprības betona ražošanā.. Parādīts, ka aizvietojot 10-15% smiltis ar silikagēlu pēc 28 stundu cietēšanas stiprība pieaug no 68,6 līdz 75,6 MPa. To var skaidrot ar nesaistīta Ca (OH)2  izveidošanos, kas cementa hidratācijas procesā veido hidrosilikātus, kuri savukārt palielina šo stiprību. Aizvietojot daļu cementa ar modificētu silikagēlu betona paraugu stiprību nemaina un tā saglabājas 68,6-67,3 MPa līmenī.

 

I. Zālīte, N. Žilinska, J. Krastiņš
Sīkgraudainas SiAlONu keramikas ieguve no nanopulveriem
Veikti dažāda sastāva no nanopulveriem iegūtu sialonu saķepināšanas pētījumi. Par  izejvielām izmantoti atsevišķi nanopulveri un to kompozīcijas: Si3N4, Al2O3, Y2O3 un Si3N4–AlN. Gatavoti 18 dažāda sastāva paraugi kā vienfāzu α- sialonu, tā divfāzu α-+β- sialonu apgabalā fāzu diagrammas griezumā Si12N16–Al12O12N4–Y4Al12N16. Paraugi saķepināti slāpekļa atmosfērā 1430-1750 oC temperatūrā. Pētījumu rezultāti parādīja, ka sialonu materiālu saķepšanas pakāpe ir atkarīga no kompozīcijas sastāva. Dažu sastāvu blīvus sialona materiālus var iegūt, sākot no 1450 oC, bet 1550-1600 oC temperatūrā praktiski visu sastāvu sialoni ir blīvi. No nanopulveriem iegūto paraugu graudu izmērs pārsvarā ir 200-300 nm robežās. Paraugu cietība ir atkarīga no to blīvuma un ķīmiskā (fāzu) sastāva un vairumam sastāvu ir 16,5-18,5 GPa robežās.

 

U.Sedmalis, I.Šperberga, G.Sedmale

Gaismas izplatīšanās ātruma un laušanas koeficienta izmaiņu likumsakarības minerālu kristālos

Rakstā no simetrijas viedokļa analizēta un pamatota gaismas viļņa izplatīšanās ātruma un gaismas laušanas koeficienta izmaiņu likumsakarības gaismas laukam (gaismai) iedarbojoties ar kristālisko lauku (kristālu). Konstatēts, ka gaismas viļņiem (cēlonim) iedarbojoties ar kristālisko lauku, to radītājās sekās  notiek gaismas laušanas koeficienta telpiskā sadalījuma simetrijas kārtas paaugstināšanās attiecībā pret kristāliskā lauka (kristāla) simetriju. Visu kategoriju kristālu gaismas laušanas koeficientu telpiskā sadalījuma virsmas simetrija ir augstāka par attiecīgā kristāla struktūras simetriju. Kristālu gaismas laušanas koeficientu virsmu simetrija nepakļaujas universālajam P.Kirī simetrijas principam, t.i. sekās saglabājas tikai tie simetrijas elementi, kas kopīgi abiem fizikāliem laukiem, kas savstarpēji iedarbojas.

 

I.Lūse, V.Segliņš, A.Stunda, L.Bērziņa-Cimdiņa

Paraugu sagatavošanas metodikas nozīme illīta politipu pētījumos

Izmantojot rentgenstaru pulverdifrakcijas (XRPD) metodi veikta illīta 1Md politipā sastopamo 1M un 2M1 politipu nebazālo refleksu diagnostika. Izvērtētas paraugu frakcionēšanas metodes un paraugu sagatavošanas veidi XRPD analīzei, kā arī analizēti XRPD uzņemšanas parametri. Veikti frakcionēšanas eksperimenti, izmantojot dažādus dispersantus: 0,4 un 4% [Na(PO3)6] ūdens šķīdumu, NH4OH, un paraugu vairākkārtēju skalošanu, karbonātu šķīdināšanai izmantojot HCl un C2H4O2, bet organiskās vielas šķīdināšanai izmantojot H2O2 un Na2S2O8. Rezultātā izvērtējot ķīmisko reaģentu ietekmi uz iegūstamo XRPD spektru kvalitāti tika konstatēts, ka illīta 1Md struktūru pētījumiem piemērotākā paraugu frakcionēšanas metode ir dekantēšana, pielietojot trīskāršo paraugu skalošanu ar bidestilētu ūdeni un centrifugēšanu, kas ļauj atdalīt koloidālo frakciju. XRPD eksperimentos ar neteksturētiem paraugiem, mainot ekspozīcijas laiku, mērījuma soli, rentgenstaru ierobežojošās spraugas platumu tika konstatēts, ka izmantojot ½o vertikālās spraugas atvērumu un 10 mm horizontālās spraugas atvērumu, samazinot mērījuma soli (0.017o2θ) un paildzinot ekspozīcijas laiku līdz 100s uz vienu mērījuma soli, ir iespējams iegūt intensīvākus illīta politipu nebazālos refleksus, tā paaugstinot XRPD metodes izšķirtspēju.

 

I.Tumosiene, V.Novikovaite, Z.Beresnevičius

1,2,3-Triazolu sintēze no aminoskābju di- un tetrahidrazīdiem

N,N-bis(hidrazīnokarboniletil)fenilamīns, 4-metil- N,N-bis(hidrazīnokarboniletil)-fenilamīns un N,N,N’,N’-tetrakis(hidrazīnokarboniletil)-p-fenilēndiamīns reakcijā ar sēroglekli etanola-kālija hidroksīda šķīdumā veido attiecīgi N,N-bis(5-sulfaniliden-4,5-dihidro-1,3,4-oksadiazol-2-il)fenilamīnu, 4-metil-bis(5- sulfaniliden-4,5-dihidro-1,3,4-oksadiazol-2-il)fenilamīnu un N,N,N’,N’-tetrakis(5- sulfaniliden-4,5-dihidro-1,3,4-oksadiazol-2-il)-p-fenilēndiamīnu. Savukārt šie savienojumi reakcijā ar hidrazīnu veido attiecīgi N,N-bis(4-amino-5-sulfaniliden-4,5-dihidro-1H-1,2,4-triazol-3-il)fenilamīnu, 4-metil- N,N-bis(4-amino-5-sulfaniliden-4,5-dihidro-1H-1,2,4-triazol-3-il)fenilamīnu un N,N,N’,N’-tetrakis(4-amino-5-sulfaniliden-4,5-dihidro-1H-1,2,4-triazol-3-il)-p-fenilēndiamīnu.

 

A. Karpovičs

Detalizēti decimetru mēroga grunšu pētījumi

Novērtētas rokas penetrometra izmantošanas iespējas grunšu detalizētu zinātniskas precizitātes ģeotehnisko īpašību mērījumu veikšanai un veiktas ar rokas penetrometru in-situ iegūto mērījumu rezultātu ticamības pārbaudes. Veicot paralēlu konusa iespiešanas pretestības, lāpstiņu griezes bīdes pretestības un Proktora penetrācijas pretestības mērījumu rezultātu salīdzināšanu noskaidrots, ka visu trīs mērinstrumentu rādījumi ir savstarpēji atkarīgi, par ko liecina salīdzinoši augstie determinācijas koeficienti. Iegūtā likumsakarība novērota glacigēnajās (morēnas) gruntīs, pie tam ģeogrāfiski atšķirīgās vietās Latvijā, kas liecina, ka novērotā parādība ir likumsakarīga. Tāpat eksperimentālais pētījums ļāva izvērtēt dažus būtiskākos rokas penetrometra mērījumu precizitāti ietekmējošos faktorus, kas līdz šim pētīti salīdzinoši maz. Noskaidrots, ka glacigēno grunšu atsegumā grunts masīva virskārta ārējo faktoru ietekmē ir izmainīta un mērījumi uzrāda, ka tai ir būtiski atšķirīgas īpašības atšķirībā no iekšējās – neizmainītās daļas. Tas jāņem vērā interpretējot iegūtos datus jo šīs divas grunts daļas ietekmē dažādi faktori un tās būtu pētāmas atsevišķi. Grunšu dabīgā mitruma izmaiņu mērījumi atklātā atsegumā parādīja, ka vismaz vienas dienas laikā mitruma izmaiņas nav būtiskas attiecībā uz grunšu īpašībām, līdz ar to arī uz to mērījumu precizitāti.

 

J. Ločs, J. Ozoliņš, L. Bērziņa-Cimdiņa, K. Morozova, D. Jakovļevs, A. Ragauska

Paraugu sagatavošana SEM dažādu materiālu virsmas pētījumiem 

Darbs veltīts dažādu materiālu paraugu sagatavošanas metodikas izstrādei skenējošās elektronu mikroskopijas (SEM)  pētījumiem ar lauka emisijas skenējošo elektronu mikroskopu Mira/LMU (Tescan, Čehija). Izstrādāts un eksperimentāli pierādīts  paraugu secīgas sagatavošanas algoritms, kas ļauj iegūt kvalitatīvas dažādu metālu, keramisku un bioloģiskas dabas materiālu virsmas struktūras mikrofotogrāfijas.

 Pētot cietos bioloģiskos audus, tai skaitā ekstrahētus zobu paraugus, izstrādāta jauna vienkāršota metode zobu replikas noņemšanai tālākiem SEM pētījumiem, kas ļauj precīzāk noteikt izmaiņas robežvirsmā plombējamais materiāls – zoba emalja pacienta dzīves laikā.

 

 

L. Vīķele, A. Treimanis, U. Grīnfelds, M. Škute

Reciklēto papīra un kartona šķiedru materiālu izturības īpašību uzlabošana

Mūsdienās aktuāls ir jautājums par dabas resursu saglabāšanu un materiālu reciklēšanu. Šis jautājums ir aktuāls arī papīra un kartona ražošanā, veicot šķiedru vairākkārtēju pārstrādi. No reciklēta papīra pārsvarā ražo iepakojumu un higiēnas preces. Šiem produktiem svarīgas ir labas mehāniskās īpašības.

Pētījumos mehāniskās izturības palielināšanai izmantoti:

·       tehniskie fermenti, jaunākās paaudzes produkti ir Novozyme 476 (endoglikonāze) un Novozyme 51003 (lakāze) preparāti, kas praksē vēl netiek izmantoti;

·       kompozīciju veidojošās šķiedras – ekonomiski izdevīgi tekstilrūpniecības atlikumi – kokvilnas, lina un sintētiskās šķiedras;

·       šķiedru modifikatori - viens no jaunākajiem ir 13-procentīga poliamīnu-poliamīdu epoksīdu sveķu ūdens suspensija, modificēta ar epihlorhidrīdu;

·       dabas viela – no vēžveidīgajiem jūras dzīvniekiem iegūtais hitozāna 1% šķīdums etiķskābē.

Eksperimenta dati rāda, ka reciklēto papīra materiālu mehāniskās izturības paaugstināšanu par 10-15% nodrošina priekšapstrāde ar poliamīnu-poliamīdu epoksīdu sveķiu ūdens suspensija, modificēta ar epihlorhidrīdu .

Lakāzes tipa fermentu un hitozāna 1% šķīduma etiķskābē pievienošana reciklēto papīru materiālu šķiedru mehānisko izturību praktiski neizmaina.

Tekstilšķiedru pievienošana reciklēto papīru šķiedru materiāliem mehānisko izturību pat samazināja