Modeling and identefication of kinetic parameters for monodiffusion adsorption masstranfer in heterogeneous medium with use of crank-nicolson scheme

Побудовано чисельний розв’язок моделі адсорбційного масопереносу в неоднорідному середовищі частинок мікропористої структури та побудовано функціонал нев’язки для задачі ідентифікації кінетичних параметрів однокомпонентного адсорбційного масопереносу в неоднорідному середовищі. Проведено процедуру ідентифікації з використанням експериментальних даних процесу адсорбції гексану, в результаті чого отримано профілі коефіцієнтів дифузії для внутрішньочастинкового простору. На основі ідентифікованих значень здійснено процедуру моделювання кінетики масопереносу та виконано їх порівняння із результатами натурних експериментів.Algorithm of numerical solution of adsorption masstransfer model in heterogeneous medium of microporous particles has been built. Functional-residual for kinetic parameters identification problem in heterogeneous medium has been developed. Identification procedure with use of experimental results of hexane adsorption has been conducted and diffusion coefficient profiles for intraparticle space has been obtained. Modeling of masstransfer kinetic and comparation of modeling and experimental results based on identified values has been made

Непрерывный лазер на кристалле пентабората, соактивированного ионами эрбия и иттербия

We report, for the first time to our knowledge, a diode-pumped continuous-wave microchip Er,Yb:YMgB5O10 laser. The purpose of this work was to study the growth technique, spectroscopic properties and continuous-wave laser performance of Er3+,Yb3+:YMgB5O10 novel crystal. Absorption and luminescence spectra as well as kinetics of luminescence decay were studied. Ytterbium-erbium energy transfer efficiency was determined. The output characteristics (output power, slope efficiency, laser wavelength) of Er3+,Yb3+:YMgB5O10 laser were determined.Two intensive absorption bands with peaks centered at 937 nm and 976 nm were observed in the absorption spectra at the wavelength near 1 μm. The maximum value of absorption cross-section was determined to be 1.5·10–20 cm2 at 976 nm for polarization E//Ng . A number of narrow lines were observed in the absorption spectra in the 1425–1575 nm spectral range (transition 4I15/2 → 4I13/2 of erbium ions). The lifetime of the upper laser level 4I13/2 of Er3+ ions was determined to be 390 ± 20 μs. The ytterbium-erbium energy transfer efficiency for YMgB5O10 crystal with 2 at.% of Er3+ and 11 at.% for Yb3+ was close to 84 %. The maximal continuous-wave output power of 0.2 W with slope efficiency of 8 % regarding to absorbed pump power was realized at the wavelength of 1570 nm. With the improvement of cavity parameters the output laser performance of the Er,Yb:YMgB5O10 crystal can be further enhanced.Taking into account high thermal conductivity of ≈ 6.2 W·m–1·K–1, the Er,Yb:YMgB5O10 crystal can be considered as a good gain medium for 1.5 μm lasers for applications in laser rangefinder and LIDAR systems.Впервые сообщается о непрерывном лазере на кристалле Er,Yb:YMgB5O10 с диодной накачкой. Изучены условия синтеза кристаллов, спектры поглощения и люминесценции, кинетики затухания люминесценции. Определена эффективность переноса энергии от ионов иттербия к ионам эрбия. Определены выходные характеристики (выходная мощность, дифференциальный КПД, длина волны генерации) лазера на основе кристалла Er3+,Yb3+:YMgB5O10.В спектрах поглощения в области 1 мкм наблюдаются две интенсивные полосы поглощения с пиками на длинах волн 937 нм и 976 нм. Максимальное поперечное сечение поглощения достигает 1.5·10–20 cм2 на длине волны 976 нм для поляризации E//Ng. В спектре поглощения в спектральной области 1425–1575 нм наблюдается набор узких полос поглощения. Измеренное время жизни верхнего уровня 4I13/2  ионов Er3+ составило 390 ± 20 мкс. Эффективность переноса энергии от ионов иттербия к ионам эрбия для кристалла Er(2 ат.%),Yb(11 ат.%):YMgB5O10 достигала 84 %. Максимальная выходная мощность лазерной генерации на длине волны 1570 нм составила 0,2 Вт при дифференциальном КПД 8 %.Благодаря высокой теплопроводности (≈ 6.2 Вт·м–1·K–1) кристалла Er,Yb:YMgB5O10 , он может быть с успехом использован в качестве активной среды для лазеров дальномерных систем и ЛИДАРов

Competitive Diffusion of Gases in a Zeolite Bed: NMR and Slice Selection Procedure, Modeling, and Parameter Identification

International audienceTaking into account the previous experimental results obtained by NMR, new procedures for identifying diffusion coefficients for codiffusing benzene and hexane in intra- and intercrystallite spaces of ZSM 5 zeolite were implemented, using high-speed gradient methods and mathematical diffusion models, as well as the NMR spectra of the adsorbed mass distribution of each component in the zeolite bed. These diffusion coefficients were obtained as a function of time for different positions along the bed. Benzene and hexane concentrations in the inter- and intracrystallite spaces were calculated for every position in the bed and for different adsorption times

Поглиблене вивчення спектра антимікробної активності ряду нових фосфонієвих похідних нафталену

 An intensive use of antibiotics and antiseptics is a part of modern principles of treatment and prevention of infectious diseases. Excessive and uncontrolled use leads to the emergence of antibiotic-resistant strains of microorganisms, which necessitates the search for new antimicrobial alternatives. The study of phosphonium derivatives of naphthalene is one of the promising directions for the detection of new highly active antimicrobial agents.Objective – to determine the antimicrobial effect of phosphonium derivatives of naphthalene on the extended spectrum of archival test strains.Materials and methods. The phosphonium derivatives of naphthalene were investigated. For a detailed study of their antibacterial and antifungal activity, 14 test-cultures of archival strains of Gram-positive and Gram-negative bacteria belonging to different taxonomic groups and yeast-like fungi of the genus Candida were selected. Experiments for the biological activity of phosphonium derivatives of naphthalene determination were carried out by using a micromethod with disposable polystyrene plates and Takatsy microtitrator.Result. Phosphonium derivatives of naphthalene showed high antimicrobial activity against Gram-positive microorganisms and vegetative cells of spore-forming bacilli. Their minimal inhibitory concentrations (MIC) for Gram-positive bacteria (S. aureus 209, M. luteus ATCC 3941) ranged from 0.97 mcg/ml to 3.90 mcg/ml, and for vegetative cells of spore-forming bacilli (B. cereus ATCC 10 702) was 3.90 mcg/ml. They showed a slightly lower antimicrobial activity against Gram-negative strains of microorganisms (MIC ranged from 31.2 mcg/ml to 250.0 mcg/ml). The tested compounds showed a moderate antifungal activity against C. utilis LIA-01 (MIC ranged from 31.2 mcg/ml to 62.5 mcg/ml).Conclusions. It has been established that investigated phosphonium derivatives of naphthalene revealed high biological activity against Gram-positive microorganisms. Both studied compounds showed moderate antimicrobial activity against Gram-negative microorganisms and yeast-like fungi of the genus Candida. Современные принципы лечения и профилактики инфекционных заболеваний предусматривают интенсивное использование антибиотиков и антисептиков. Чрезмерное и бесконтрольное их применение приводит к селекции антибиотикоустойчивых штаммов микроорганизмов, что диктует необходимость поиска новых альтернативных антимикробных препаратов. Одно из перспективных направлений выявления новых высокоактивных противомикробных средств – изучение фосфониевых производных нафталена.Цель работы – исследовать антимикробное действие ряда новых фосфониевых производных нафталена относительно расширенного спектра музейных тест-культур.Материалы и методы. Изучали фосфониевые производные нафталена. Для углубленного изучения противобактериальной и противогрибковой активности указанных соединений отобраны 14 тест-культур музейных штаммов грамположительных и грамотрицательных бактерий, различных по таксономическому положению, а также дрожжеподобные грибы рода Candida. Эксперименты для определения биологической активности новых фосфониевых производных нафталена проведены микрометодом с использованием одноразовых полистироловых планшет и микротитраторов Такачи.Результаты. Фосфониевые производные нафталена показали высокую противомикробную активность по отношению к грамположительным микроорганизмам и вегетативным клеткам спорообразующих бацилл. Их минимальные ингибирующие концентрации относительно грамположительных бактерий (S. aureus 209, M. luteus АТСС 3941) колебались от 0,97 мкг/мл до 3,90 мкг/мл, а в отношении вегетативных клеток спорообразующих бацилл (B. cereus ATCC 10702) составляли 3,90 мкг/мл. Несколько ниже противомикробную активность они продемонстрировали относительно грамотрицательных штаммов микроорганизмов, минимальные ингибирующие концентрации составляли от 31,2 мкг/мл до 250,0 мкг/мл. Исследуемые соединения проявили умеренную (минимальные ингибирующие концентрации – от 31,2 мкг/мл до 62,5 мкг/мл) противогрибковую активность в отношении C. utilis ЛИА-01.Выводы. Исследуемые фосфониевые производные нафталена имеют высокую биологическую активность по отношению к грамположительным микроорганизмам. Изученные соединения продемонстрировали умеренную противомикробную активность в отношении грамотрицательных микроорганизмов и дрожжеподобных грибов рода Candida.  Сучасні принципи лікування та профілактики інфекційних захворювань передбачають інтенсивне використання антибіотиків та антисептиків. Надмірне та безконтрольне їхнє застосування призводить до селекції антибіотикостійких штамів мікроорганізмів, що диктує необхідність пошуку нових альтернативних антимікробних препаратів. Одним із перспективних напрямів виявлення нових високоактивних протимікробних засобів є вивчення фосфонієвих похідних нафталену.Мета роботи – визначити антимікробну дію фосфонієвих похідних нафталену щодо розширеного спектра музейних тест-культур.Матеріали та методи. Дослідили фосфонієві похідні нафталену. Для поглибленого вивчення їхньої протибактеріальної та протигрибкової дій відібрали 14 тест-культур музейних штамів грампозитивних і грамнегативних бактерій, різних за таксономічним положенням, а також дріжджоподібних грибів роду Candida. Експерименти для визначення біологічної активності фосфонієвих похідних нафталену виконали за допомогою мікрометоду двократних серійних розведень, використовуючи одноразові полістиролові планшети й мікротитратори Такачі.Результати. Фосфонієві похідні нафталену показали високу протимікробну активність щодо грампозитивних мікроорганізмів і вегетативних клітин спороутворювальних бацил. Їхні мінімальні інгібувальні концентрації щодо грампозитивних бактерій (S. aureus 209, M. luteus АТСС 3941) коливалися від 0,97 мкг/мл до 3,90 мкг/мл, а щодо вегетативних клітин спороутворювальних бацил (B. cereus ATCC 10 702) становили 3,90 мкг/мл. Дещо слабшу протимікробну активність ці сполуки продемонстрували щодо грамнегативних штамів мікроорганізмів, мінімальні інгібувальні концентрації становили від 31,2 мкг/мл до 250,0 мкг/мл. Досліджені сполуки показали помірну (мінімальні інгібувальні концентрації – від 31,2 мкг/мл до 62,5 мкг/мл) протигрибкову активність щодо C. utilis ЛИА-01.Висновки. Встановили, що досліджувані фосфонієві похідні нафталену показали високу біологічну активність щодо грампозитивних мікроорганізмів. Сполуки, які вивчили, мали помірну протимікробну активність щодо грамнегативних мікроорганізмів і дріжджоподібних грибів роду Candida.

Характеристика асоціацій умовно-патогенних мікроорганізмів вмісту кореневих каналів зубів за умов хронічного гранулюючого періодонтиту

Objective: to determine the quantitative and qualitative characteristics of the associations of opportunistic microorganisms contained in the dental root canals under conditions of chronic granulating periodontitis.Material and methods. Microbiological examination of the content taken from the dental root canals of 21 patients suffering from chronic granulating periodontitis was performed. For culture examination primary inoculation of clinical material samples was made on special optimal media for every microorganism (MRS and LBS-agar, Schaedler–agar, differential-diagnostic media for enterobacteria, bile-salt agar, blood-sugar meat-peptone agar (MPA), egg yolk-milk agar, and Sabouraud's glucose agar), and isolated pure cultures of opportunistic microorganisms contained in the dental root canals were identified.Results. 60 strains of opportunistic microorganisms were isolated and identified from the content of the dental root canals of 21 patients suffering from chronic granulating periodontitis. Association of opportunistic microorganisms consisting of three taxons was found in 52,38% of patients. Associations of opportunistic microorganisms consisting of two and four taxons were found in 19,05, and 14,29% of cases respectively. S. anginosus was found to participate in the formation of the association consisting of 2 taxons in 25,0% of cases, in the association consisting of 3 taxons — in 54,55% of cases, and in the associations consisting of 4 taxons — in 66,67% of cases.Conclusions. Chronic granulating periodontitis is mostly caused by the action of associations consisting of aerobic and anaerobic microorganisms mainly including 3 types (52,38%), 2 types (19,05%), 4 types (14,29%) and 5 types of taxons (4,76%).Цель работы — установление количественных и качественных характеристик ассоциаций условно-патогенных микроорганизмов содержимого корневых каналов зубов в условиях хронического гранулирующего периодонтита.Материал и методы. Проведено микробиологическое исследование содержимого корневого канала зубов 21 больного хроническим гранулирующим периодонтитом. Для культуральных исследований осуществлено первичный посев образцов клинического материала на оптимальные для каждого микроорганизма специальные среды (MRS и LBS-агар, Schaedler-агар, дифференциально-диагностические среды для энтеробактерий, желчно-солевой агар, кровяно-сахарный МПА, желточно-молочный агар и среду Сабуро) и проведена идентификация выделенных чистых культур условно-патогенных микроорганизмов содержимого корневых каналов зубов.                                   Результаты. Из содержимого корневого канала зубов 21 пациента с хроническим гранулирующим периодонтитом выделено и идентифицировано 60 штаммов условно-патогенных микроорганизмов. В 52,38% пациентов выявлено ассоциации условно-патогенных микроорганизмов, состоящих из трех таксонов. Ассоциации условно-патогенных микроорганизмов, состоящие из двух и четырех таксонов, установлено соответственно в 19,05% и 14,29% случаев. Показано, что S. anginosus участвует в формировании ассоциации, состоящей из двух таксонов в 25,0% случаев, в ассоциации с трех видов — в 54,55% случаев, а в ассоциациях, состоящей из четырех видов — в 66,67% случаев.                                                     Выводы. Хронический гранулирующий периодонтит обусловлен действием преимущественно ассоциацией аэробных и анаэробных микроорганизмов, состоящей из трех видов (52,38%), двух видов (19,05%), четырех видов (14,29%) и с пяти видов таксонов (4,76%).Мета роботи — встановлення кількісних та якісних характеристик асоціацій умовно-патогенних мікроорганізмів вмісту кореневих каналів зубів за умов хронічного гранулюючого періодонтиту.Матеріал і методи. Проведено мікробіологічне дослідження вмісту кореневого каналу зубів 21 хворого на хронічний гранулюючий періодонтит. Для культуральних досліджень здійснено первинний посів зразків клінічного матеріалу на оптимальні для кожного мікроорганізму спеціальні середовища (MRS і LBS-агар, Schaedler–агар, диференційно-діагностичні середовища для ентеробактерій, жовчно-сольовий агар, кров'яно-цукровий МПА, жовтково–молочний агар і середовище Сабуро) та проведено ідентифікацію виділених чистих культур умовно-патогенних мікроорганізмів вмісту кореневих каналів зубів.Результати. З вмісту кореневого каналу зубів 21 пацієнта з хронічним гранулюючим періодонтитом виділено та ідентифіковано 60 штамів умовно-патогенних мікроорганізмів. У 52,38% пацієнтів виявлено асоціацію умовно-патогенних мікроорганізмів, що складалась із трьох таксонів. Асоціації умовно-патогенних мікроорганізмів, що складалась із двох та чотирьох таксонів, встановлено відповідно у 19,05 та 14,29% випадків. Показано, що S. anginosus бере участь у формуванні асоціації, що складається з двох таксонів у 25,0% випадків, в асоціації з трьох видів — у 54,55% випадків, в асоціаціях, що складається з чотирьох видів, — у 66,67% випадків.Висновки. Хронічний гранулюючий періодонтит зумовлений дією переважно асоціацій аеробних та анаеробних мікроорганізмів, що складаються з трьох видів (52,38%), двох видів (19,05%), чотирьох видів (14,29%) та із п’яти видів таксонів (4,76%)