ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОФЕИНА В НАПИТКАХ МЕТОДОМ ВОЛЬТАМПМЕРОМЕТРИИ НА УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИХ ЭЛЕКТРОДАХ, МОДИФИЦИРОВАННЫХ АРИЛДИАЗОНИЕВЫМИ СОЛЯМИ

The method of carbon containing electrode (CCE) modification with tosylated arendiazonium salts (ADT) was proposed for the voltammetric (VA) determination of caffeine in beverages. The comparison of chemical spontaneous and electrochemical modification approaches was carried out for ADT modified CCE for VA caffeine determination for the first time. A new class of ADT is characterized by high solubility and stability for one month that plays significant role in the process of electrode surface modification. Salts with nitro and carboxy substituents were tested. The optimal conditions for the spontaneous chemical modification of the CCE were selected: ADT modifier with NO2 substituent, electrode immersion time in the modifier solution for 10 seconds, modifier concentration of 5 mg / dm3. ADT deposition on the electrode surface was confirmed by the IR spectroscopy and scanning electron microscopy with the formation of covalent bonds between the carbon atoms of electrode surface and the benzene rings of the modifier. It was shown that the electroactive surface area increases by two times after the modification. Consequently, the technique sensitivity increasing the detection limit of 51 mg / dm3 and linear range extension from 154 up to 500 mg / dm3 was observed. While applying the modified electrode, the analysis time was reduced to 15 minutes. Furthermore, the suitability of CCE modified with NO2 substituent was tested for the analytical purposes. As a result, the caffeine was determined in some tonic and carbonated drinks. The comparison of the results obtained by the proposed method with ADT modified CCE and the level declared by the manufacturer was carried out. The high compliance was established. In addition, the obtained data was consistent with the results by the independent spectrophotometric method.Keywords: caffeine, diazonium aromatic salts, modifier, carbon-containing electrode, voltammetry, spontaneous modification, SEM, IR spectroscopy, cyclic voltammetry  DOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2020.24.1.007E.V. Dorozhko, A.O. Gusar, E.A. Bedareva, G.B. Slepchenko, M.E. Trusova, E.I. Korotkova National Research Tomsk Polytechnic University,Lenina prosp., 30, Tomsk, 634050, Russian FederationПредложен способ модификации углеродсодержащих электродов (УСЭ) тозилатными солями арендиазония (АДТ) с нитро- и карбоксизаместителями для вольтамперометрического (ВА) определения кофеина в напитках. Впервые проведено сравнение спонтанного химического и электрохимического способов модификации УСЭ АДТ для ВА определения кофеина. Новый класс АДТ обладает хорошей растворимостью, стабильностью в течение одного месяца, что играет немаловажную роль в процессе модификации поверхностей электродов. Подобраны оптимальные условия спонтанной химической модификации УСЭ: модификатор АДТ с NO2-заместителем, время погружения электрода в раствор модификатора − 10 с, концентрация модификатора − 5 мг/дм3. Методами инфракрасной спектроскопии (ИК-спектроскопии) и сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) подтверждено закрепление АДТ на поверхности УСЭ с образованием ковалентных связей между атомами углерода электродной поверхности и бензольными кольцами модификатора. Показано, что после модификации площадь электроактивной поверхности увеличивается в два раза. В результате этого наблюдается возрастание чувствительности определения кофеина с пределом обнаружения 51 мг/дм3 и расширение диапазона определяемых концентраций: 154-500 мг/дм3. При использовании модифицированного электрода время анализа сократилось до 15 минут. Кроме этого, наблюдалась стабильность поверхности электрода без обновления в течение недели. При апробации пригодности для аналитических целей УСЭ, модифицированного АДТ с NO2-заместителем, проведено определение кофеина в некоторых тонизирующих и газированных напитках. Полученные значения содержания кофеина в напитках разработанным методом с использованием УСЭ, модифицированного спонтанным химическим способом АДТ с NO2-заместителем, наглядно демонстрируют соответствие значениям, заявленным производителем, а также согласуются с результатами независимого спектрофотометрического метода. Ключевые слова: кофеин, ароматические соли диазония, модификатор, углеродсодержащий электрод, вольтамперометрия, спонтанная модификация, СЭМ, ИК-спектроскопия, циклическая вольтамперометрияDOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2020.24.1.00

МЕТОДИКА ОЦЕНКИ РИСКА ПРЕДСТОЯЩЕГО ПОЛЕТА ДЛЯ ВЕРТОЛЕТОВ С УЧЕТОМ НЕБЛАГОПРИЯТНЫХ МЕТЕОУСЛОВИЙ

The task to provide flight safety is solved both at the stage of design and manufacture of aircraft and during its operation. Flight safety is influenced by three groups of factors: a human factor, a technical factor and marginal ambient conditions. In spite of the fact that only about 3% of aviation accidents are caused by marginal ambient conditions, in many cases there was a combination of the human factor as the main one with the availability of the accompanying unfavorable external conditions, especially marginal weather conditions. The article provides a comparative analysis of a flight safety factor in commercial civil aviation in the Russian Federation and the United States and analyzes accident statistics caused by adverse meteorological conditions. Since the greatest number of accidents related to marginal weather conditions occurred with helicopters, the article has highlighted the possibility of increasing helicopter flight safety by creating a methodology for risk assessment associated with the influence of adverse weather conditions before the flight operation. Risk assessment techniques, such as the ICAO Risk Assessment Matrix, the CFIT checklist, FRAT, have been analyzed and the feasibility of using the FRAT methodology has been demonstrated. On the basis of the FRAT methodology after updating the section "Operating conditions of the aircraft", a risk assessment methodology for the forthcoming flight of helicopters was obtained. A risk level admissibility scale for the forthcoming flight was proposed to interpret the obtained values of the risk level.Задача обеспечения безопасности полетов решается как на стадии проектирования и изготовления авиационной техники, так и при ее эксплуатации. На безопасность полетов влияют три группы факторов: человеческий фактор, технический фактор и неблагоприятные внешние условия. Несмотря на то, что только около 3 % авиационных происшествий обусловлены влиянием неблагоприятных внешних условий, во многих случаях имело место сочетание человеческого фактора как основного при наличии сопутствующих неблагоприятных внешних условий, в первую очередь неблагоприятных метеоусловий. В статье приведен сравнительный анализ уровня безопасности полетов в коммерческой гражданской авиации РФ и США, выполнен анализ статистики авиационных происшествий, связанных с влиянием метеоусловий. Так как наибольшее количество авиационных происшествий, связанных с влиянием неблагоприятных метеоусловий, произошло с вертолетами, в работе рассмотрена возможность повышения безопасности полетов вертолетов путем создания методики оценки рисков, связанных с влиянием неблагоприятных метеоусловий, перед выполнением конкретных полетов. Проанализированы методики оценки риска, такие как матрица оценки рисков ИКАО, контрольный перечень CFIT, FRAT, и показана целесообразность использования методики FRAT. На основе методики FRAT, после доработки раздела «Условия эксплуатации ВС», была получена методика оценки рисков на предстоящий полет для вертолетов. Для интерпретации полученных значений уровня риска была предложена шкала допустимости уровня риска для предстоящего полета

ФОРМИРОВАНИЕ НАРУЖНОГО СЛОЯ МЕЛКИХ РАЗОРИЕНТИРОВАННЫХ ДЕНДРИТОВ ПРИ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКЕ ЗАГОТОВОК

A calculation method that allows assessing the impact of external cooling and circulation intensity of melt in the liquid core of the workpiece formation of outer crust of fine disoriented crystals is presented. One can also obtain the time when the plane front will lose stability and growth of columnar dendrites begins. When solving the inverse problem it is possible to set the parameters of an existing layer of slag-forming mixture on top of the mold. Представлена расчетная методика, которая позволяет оценить влияние внешнего охлаждения и интенсивности циркуляции расплава в жидком ядре заготовки на формирование наружной корочки мелких разориентированных кристаллов. С использованием методики можно установить момент времени, когда плоский фронт теряет устойчивость и начинается рост столбчатых дендритов. Решение обратной задачи дает возможность определить толщину шлакового гарнисажа в верхней части кристаллизатора.

Анализ влияния технологических параметров на процесс формирования зоны столбчатых дендритов в непрерывнолитой заготовке

A theoretical assessment of the conditions of formation of columnar dendrites in continuous casting is made. A relationship between a shape of dendrite and parameters of external cooling and intensity of circulation of melt near the crystallization front is established. The most effective methods of influence that improve the macrostructure of the workpiece are defined.Выполнена теоретическая оценка условий формирования столбчатых дендритов в непрерывнолитой заготовке Установлена взаимосвязь между формой дендрита и параметрами внешнего охлаждения и интенсивностью циркуляции расплава вблизи фронта кристаллизации. Определены наиболее эффективные методы воздействия, обеспечивающие улучшение макроструктуры заготовки

Теплотехническое и экономическое обоснование выбора оптимальной температуры нагрева воздуха в рекуператорах нагревательных проходных печей машиностроительных предприятий

The paper presents a methodology for calculation of recuperative heat exchangers applied at heating continuous furnaces of press-forging production at machine-building enterprises. Technical and economic calculations of an optimum air heating temperature have been made taking needle-shape heat exchangers in the RUE MAZ heating continuous  furnaces as an example while varying furnace capacity, cost of power carriers and heat-exchange devices.Приведена методика расчета рекуперативных теплообменников, используемых в нагревательных проходных печах кузнечно-штамповочного производства машиностроительных предприятий. Выполнены технико-экономические расчеты определения оптимальной температуры подогрева воздуха на примере игольчатых теплообменников нагревательных проходных печей РУП «МАЗ» при варьировании производительностью печи, стоимостью энергоносителей и теплообменных устройств

Анализ эффективности технологических методов снижения выбросов NOx при сжигании углеводородного топлива в теплоэнергетических установках

The paper contains a comparative efficiency analysis pertaining to application of existing technological methods for suppression of nitric oxide formation in heating boilers of heat generators. A special attention has been given to investigation of NOx  emission reduction while burning hydrocarbon fuel with the help of oxygen-enriched air. The calculations have demonstrated that while enriching oxidizer with the help of oxygen up to 50 % (by volume) it is possible to reduce volume of NOx formation (while burning fuel unit) by 21 %.Проведен сравнительный анализ эффективности применения существующих технологических способов подавления образования оксидов азота в отопительных котлах теплогенераторов. Особое внимание уделено исследованию снижения выбросов NOxпри сжигании углеводородного топлива воздухом, обогащенным кислородом. Расчеты показали, что при обогащении окислителя кислородом до 50 % (по объему) удается снизить объем образования NOx (при сжигании единицы топлива) на 21 %

Расчет и конструирование современных газопламенных установок для нагрева и термообработки металла

An analysis of development trends in the CIS machine-building industry and current status of the heating and heat treatment furnaces of main machine-building enterprises of the Republic of Belarus as of the 1st quarter of 2008 is given in the paper.The paper presents the most efficient engineering solutions from technological and economic point of view that concern calculation and designing of up-to-date gas-flame plants which are to be applied for modernization of the current heating and heat treatment furnaces of the machine-building enterprises in the Republic of Belarus.A thermo-technical calculation of main indices of the up-to-date gas-flame plant has been carried out in the paper.Выполнен анализ тенденций развития машиностроительной отрасли стран СНГ, а также состояния парка нагревательных и термических печей основных машиностроительных предприятий Республики Беларусь по состоянию на 1-й квартал 2008 г.Приведены наиболее эффективные с технико-экономической точки зрения технические решения при расчете и конструировании современных газопламенных установок для модернизации действующего парка нагревательных и термических печей машиностроительных предприятий Республики Беларусь.Выполнен расчет основных теплотехнических показателей современной газопламенной установки

Новая физико-математическая модель радиационного теплопереноса внутри кольцевой печи

Methods of solving problems concerning heat transmission by radiation are considered in the paper. The paper shows disadvantages of the existing techniques. A physical and mathematical model of a conjugate heat exchange has been developed to eliminate the above disadvantages.Рассмотрены методы решения задач теплопереноса излучением. Показаны недостатки существующих методик и разработана физико-математическая модель сопряженного теплообмена, устраняющая отмеченные недостатки

Devoted to the 150th anniversary of the first ovariotomy in Odessa: Nikolai Vasilyevich Sklifosofskiy (1836–1904)

В статье освещается первый, то есть одесский, период жизни и деятельности Николая Васильевича Склифосовского (1836–1904). Именно тогда, в 1864 году, им была произведена успешная полная овариотомия, которая стала первой в Одессе и одной из первых в Российской империи. Таким образом, 150 лет тому назад происходило становление оперативной гинекологии и шире — абдоминальной хирургии.The article highlights the first, i. e. Odessa period, of Nikolai Sklifosofskiy’s life and activities (1836–1904). It was exactly in 1864 when he performed a successful complete ovariotomy, which became the first one both in Odessa and the Russian Empire. Thus, 150 years ago there was formation of operational gynecology and abdominal surgery as a whole

Теплотехническое обоснование выбора энергоэффективной футеровки нагревательных и термических печей машиностроительных предприятий

An algorithm for selection of an energy efficient refractory lining has been developed on the basis of a ratio of summed-up capital expenditure and operating costs.A non-linear problem of thermal conductivity in a layer of the fiber refractory lining has been numerically solved in the paper. The paper determines an actuality of the fiber refractory lining application at the temperature level of 55–75 °C  (on the average65 °C) on its external surface.A mathematical solution of a refractory layer selection has been executed in the paper. The paper gives several variants of the arrangement  of three-layer fiber refractory lining.Разработана методика выбора энергоэффективной футеровки на основе соотношения сумм капитальных и эксплуатационных затрат.Численно решена нелинейная задача теплопроводности в слое волокнистой футеровки. Определена актуальность применения волокнистой футеровки на уровне 55–75 °С (в среднем 65 °С) на ее внешней поверхности.Выполнена математическая постановка решения задачи подбора слоев футеровки. Приведены некоторые варианты компоновки трехслойных волокнистых футеровок