ЭКСТРАКЦИОННАЯ ПРОБОПОДГОТОВКА ПИРОЛИЗНОГО МАСЛА ОТРАБОТАННЫХ АВТОМОБИЛЬНЫХ ШИН ПРИ ЕГО КОМПОНЕНТНОМ И КОЛИЧЕСТВЕННОМ ГХ-МС АНАЛИЗЕ

A method for the extraction sample preparation of pyrolysis oil obtained from the waste automobile tires with the subsequent GC-MS component and quantitative analysis has been proposed and tested. The method is based on the sequential extraction of pyrolysis oil components from its hexane solution by several selective solvents and reagents, followed by the separation of the components from the extracts and their GC-MS analysis. Pyrolysis oil can be separated into water-soluble polar substances of relatively low molecular weight, including organic acids and bases; water-insoluble substances with polar functional groups in the molecule; multi-core condensed structure arenas; aliphatic and naphthenic hydrocarbons that do not contain other classes of organic compounds. A hexane solution of pyrolysis oil was subsequently extracted with water (with additions of mineral acid and alkali), ethylene glycol (with additions of mineral acid and alkali), dimethyl sulfoxide, and then treated with oleum. As a result, it was found by using the chromato-distributive method that the pyrolysis oil contains saturated and unsaturated hydrocarbons, derivatives of benzenes, naphthalenes, polycyclic aromatic hydrocarbons, sulfur- and nitrogen-containing organic compounds, phenols, etc. It was shown that the preliminary extraction separation of the components of pyrolysis oil can increase the number of identified oil components and increase the reliability of GC-MS analysis.Keywords: pyrolysis of automobile tyres, extraction, chromato-distributive methodDOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2019.23.3.004(Russian)1 S. M. Leschev,1,2T. M. Henarava,2V. V. Sauchyn, 3V. V. Levkina  1Belarusian State University, Republic of Belarus, 22006 Minsk, Leningradskaia st., 42A.V. Luikov Heat and Mass Transfer Institute of the National Academy of Sciences of Belarus,  Brovki st., 15, Minsk, 220072, Republic of Belarus 3Moscow State University of M.V. Lomonosov,   Leninskie Gory, 1, Moscow, 119991,Russian FederationПредложен и апробирован способ экстракционной пробоподготовки пиролизного масла, получаемого из отработанных автомобильных шин, при хроматографическом определении его компонентного и количественного состава. Способ основан на последовательном экстрагировании из гексанового раствора пиролизного масла содержащихся в нем соединений с помощью ряда селективных растворителей и реагентов с последующим выделением компонентов из экстрактов и их ГХ-МС анализом. Пиролизное масло может быть разделено на водорастворимые полярные вещества сравнительно небольшой молекулярной массы, в том числе органические кислоты и основания; водонерастворимые вещества с полярными функциональными группами в молекуле; многоядерные арены конденсированного строения; алифатические и нафтеновые углеводороды, не содержащие других классов органических соединений. Гексановый раствор пиролизного масла последовательно экстрагировали водой (с добавками минеральной кислоты и щелочи), этиленгликолем (с добавками минеральной кислоты и щелочи), диметилсульфоксидом, а затем обрабатывали олеумом. Хромато-распределительным методом установлено, что пиролизное масло содержит алифатические и непредельные углеводороды, производные бензола, нафталина, полициклические ароматические углеводороды, сера- и азотсодержащие органические соединения, фенолы и др. Показано, что предварительное экстракционное разделение компонентов пиролизного масла позволяет увеличить число идентифицированных компонентов и повысить достоверность ГХ-МС анализа.Ключевые слова: пиролиз автомобильных шин, экстракция, ГХ-МС анализ, хромато-распределительный методDOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2019.23.3.00

Газификация древесины в электродуговом плазменном реакторе в атмосфере воздуха и азота

Organic mass plasma gasification investigations were carried out for nitrogen and air media in plasma reactor. Thermo­dynamic calculations were made for different regimes. The calculations were checked experimentally with plasma reactor.Проведены исследования в области газификации органической массы для азотной и воздушной среды в плазменном реакторе. Выполнены термодинамические расчеты различных режимов работы реактора. Про­ ведено сравнение экспериментальных и расчетных данных

Технология переработки резинотехнических отходов

A technology for organo­polymeric materials treatment is presented. It is described on example of general mechanical rubber goods treatment that is an important ecological and economical problem. Inherently of a thermal processing of rubber goods is a scientific idea by which organic polymeric material, as well as rubber, is treated with steam at temperatures about 450-550 °С with further condensation of obtaining materials.Приведено описание разработанной установки для термолиза органических материалов. Представлены характеристики исходного сырья и получемых продуктов пиролиза

Limitations of Water Resources Infrastructure for Reducing Community Vulnerabilities to Extremes and Uncertainty of Flood and Drought

Debate and deliberation surrounding climate change has shifted from mitigation toward adaptation, with much of the adaptation focus centered on adaptive practices, and infrastructure development. However, there is little research assessing expected impacts, potential benefits, and design challenges that exist for reducing vulnerability to expected climate impacts. The uncertainty of design requirements and associated government policies, and social structures that reflect observed and projected changes in the intensity, duration, and frequency of water-related climate events leaves communities vulnerable to the negative impacts of potential flood and drought. The results of international research into how agricultural infrastructure features in current and planned adaptive capacity of rural communities in Argentina, Canada, and Colombia indicate that extreme hydroclimatic events, as well as climate variability and unpredictability are important for understanding and responding to community vulnerability. The research outcomes clearly identify the need to deliberately plan, coordinate, and implement infrastructures that support community resiliency.Fil: McMartin, Dena W.. University of Regina; CanadáFil: Hernani Merino, Bruno H.. University of Regina; CanadáFil: Bonsal, Barrie. Environment Canada; CanadáFil: Hurlbert, Margot. University of Regina; CanadáFil: Villalba, Ricardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Regional de Investigaciones Cientifícas y Tecnológicas; ArgentinaFil: Ocampo, Olga L.. Universidad Autónoma de Manizales; ColombiaFil: Upegui, Jorge Julián Vélez. Universidad Nacional de Colombia; ColombiaFil: Poveda, Germán. Universidad Nacional de Colombia; ColombiaFil: Sauchyn, David J.. University of Regina; Canad

Получение и анализ пиролизных масел

A critical review of the methods for producing pyrolysis waste oils was carried out, the possibilities and limitations of each approach were discussed. Liquid pyrolysis products (pyrolysis oils) are promising source of valuable chemical compounds, and can be also used as a fuel. A reliable analysis of pyrolysis oils is necessary to study their component composition, basic characteristics and to select the most suitable methods for the extraction of the necessary compounds. It is known that the results of GC-MS analysis of liquid pyrolysis products are usually ambiguous: there are problems of peaks overlapping and incorrect interpretation of the data, due to the complexity of the matrix and the multicomponent composition of the object. The paper presents data on the chemical composition of pyrolysis oils obtained by elemental analysis, IR spectroscopy, NMR spectrometry, GC-MS, GC-GC/MS. Based on the presented results, pyrolysis oil usually contains aromatic compounds, water-soluble substances and hydrocarbons. It was found out that there are conflicting data on the chemical composition of the pyrolysis oils of waste tires in the scientific literature. It is proposed to carry out sequential extraction sample preparation of pyrolysis mixtures to increase the reliability and accuracy of the componential and quantitative composition of the GC-MS method. Obviously, a reliable analysis of complex pyrolysis mixtures without preliminary targeted sample preparation seems unlikely.Проведен аналитический обзор способов получения пиролизных масел различных отходов, обсуждены возможности и ограничения каждого подхода. Жидкие продукты пиролиза (пиролизные масла) являются перспективным источником ценных химических соединений, а также могут использоваться в качестве топлива. Достоверный анализ пиролизных масел необходим для изучения их компонентного состава, основных характеристик и поиска наиболее эффективных методов извлечения из них соединений. Известно, что результаты газовой хромато-масс-спектрометрии (ГХ-МС) жидких пиролизатов, как правило, не однозначны: существуют проблемы наложения пиков и неверной интерпретации полученных данных, обусловленные сложностью матрицы и многокомпонентностью состава объекта. Представлены данные по химическому составу пиролизных масел, полученных методами элементного анализа, ИК-спектроскопии, ЯМР-спектрометрии, ГХ-МС, ГХ-ГХ-МС. Исходя из представленных результатов, пиролизное масло содержит, как правило, ароматические соединения, водорастворимые вещества и углеводороды. Обнаружено, что в научной литературе имеются противоречивые данные по химическому составу пиролизных масел изношенных автомобильных шин. Предложено проводить последовательную экстракционную пробоподготовку пиролизных смесей для повышения достоверности и точности компонентного и количественного состава ГХ-МС методом. Очевидно, достоверный анализ сложных пиролизных смесей без предварительной целенаправленной пробоподготовки маловероятен

Экспериментальное исследование процесса переработки жидких медико-биологических отходов и отходов производства медицинских препаратов в плазменной установке

Experimental investigations of liquid pharmacy production wastes samples processing were carried out. Temperature data and exhaust gas composition were obtained as a result of experiments. Analysis of the liquid fraction residue of every sample was carried out, and also analysis of exhaust gases for chlorine, cyanides and undecomposed chloroorganic substances presence was carried out.Проведены экспериментальные исследования по переработке образцов жидких отходов производства медицинских препаратов, в результате которых получены данные температуры и состава отходящих газов. Проведены анализы жидкой фракции каждого из образцов, оставшейся в реакторе после его остановки, а также состава отходящих газов на наличие Cl2, цианидов и неразложившихся хлорсодержащих органических веществ

ОПТИМИЗАЦИЯ СОСТАВОВ СТЕКОЛ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛЫХ СТЕКЛЯННЫХ МИКРОСФЕР

The most promising region of glass compositions for obtaining hollow glass microspheres was determined using literature analysis. The main physical and technical characteristics of glasses have been studied and the dependence of the glasses properties on composition has been established. The influence of rheological properties of glasses near liquidus temperature on the processes of separation of gases previously dissolved in glass was established. It was shown that the loss of the glass mass upon reheating is much higher than the amount of sodium sulfate dissolved in the melt and may be due to incomplete decomposition during melting of carbonates (in particular, sodium carbonate) included in the charge composition, as well as volatilization of B2O3.На основе анализа литературы определена наиболее перспективная область составов стекол для получения полых стеклянных микросфер. Изучены основные физико-технические характеристики стекол и установлены зависимости свойств стекол от состава. Установлено влияние реологических свойств стекол вблизи тем- ператур ликвидуса на процессы выделения ранее растворенных в стекле газов. Показано, что потери массы стекол при повторном нагреве существенно превышают количество растворенного в расплаве сульфата натрия и могут быть обу- словлены неполным разложением при варке карбонатов (в частности, карбоната натрия), а также улетучиванием В2О3

Определение состава пиролизной воды, образующейся в процессе термической переработки автомобильных шин

The study of the chemical composition of water formed during pyrolysis of waste tyres was made. The obtained pyrolytic water was characterized by FT-IR techniques, gas chromatography-mass spectrometry, dissociation extraction and a distribution chromatography method. It was found out that pyrolytic water consists of about 93 compounds, from which 27 compounds were identified by GC-MS method. Quantitative analysis established that total content of compounds is up 0,90 g/dm3, from which caprolactam – 46 %, cyclohexanone – 5, aniline – 17, benzonitrile – 6, о-cresol – 2,6, p-cresol – 2,8, benzothyazole – 4,9, 2,4-dimethylquinoline – 4,6, phthalimide – 2,5 %. By dissociative extraction of organic acids and bases it was shown that peaks of some components of chromatogram contain minor components. Distribution coefficients in hexane-water system of cyclohexanone, aniline, benzonitrile, о-cresol, p-cresol, 2,5-dimethylphenol, benzoic acid, benzothyazole, caprolactam, 1-methyl-isoquinoline, 2,4-dimethylquinoline and phthalimide were defined.Предложен способ определения химического состава пиролизной воды, получаемой при пиролизе изношенных автомобильных шин в шнековом термолизном реакторе в среде азота и водяного пара. Способ количественного определения веществ основан на предварительной экстракции компонентов пиролизной воды хлороформом в присутствии сульфата аммония с последующим хромато-масс-спектрометрическим анализом с использованием метода абсолютной калибровки. Показано, что общее содержание основных компонентов, сумма площадей пиков которых на хроматограмме составила не менее 95 % от общей площади идентифицированных пиков компонентов и 65 % от общей суммы всех пиков хроматограммы, равно 0,90 г/дм3, из них капролактама – 46 %, анилина – 17, бензонитрила – 6, циклогексанона – 5, бензотиазола – 4,9, 2,4-диметилхинолина – 4,6, о-крезола – 2,8, п-крезола – 2,6, фталимида – 2,5 %. На хроматограмме регистрируется 93 пика, из них идентифицированы 27 пиков, включая 9 упомянутых основных компонентов. Методом ИК Фурье-спектроскопии подтверждена природа функциональных групп указанных соединений. В системе гексан–вода определены константы распределения 12 компонентов пиролизной воды: циклогексанона, анилина, бензонитрила, ои п-крезола, 2,5-диметилфенола, бензойной кислоты, бензотиазола, капролактама, 1-метил-изохинолина, 2,4-диметилхинолина, фталимида. С использованием диссоциативной экстракции показано, что на хроматографические пики некоторых компонентов могут накладываться пики минорных компонентов.

Data descriptor: a global multiproxy database for temperature reconstructions of the Common Era

Reproducible climate reconstructions of the Common Era (1 CE to present) are key to placing industrial-era warming into the context of natural climatic variability. Here we present a community-sourced database of temperature-sensitive proxy records from the PAGES2k initiative. The database gathers 692 records from 648 locations, including all continental regions and major ocean basins. The records are from trees, ice, sediment, corals, speleothems, documentary evidence, and other archives. They range in length from 50 to 2000 years, with a median of 547 years, while temporal resolution ranges from biweekly to centennial. Nearly half of the proxy time series are significantly correlated with HadCRUT4.2 surface temperature over the period 1850-2014. Global temperature composites show a remarkable degree of coherence between high-and low-resolution archives, with broadly similar patterns across archive types, terrestrial versus marine locations, and screening criteria. The database is suited to investigations of global and regional temperature variability over the Common Era, and is shared in the Linked Paleo Data (LiPD) format, including serializations in Matlab, R and Python. (TABLE) Since the pioneering work of D'Arrigo and Jacoby1-3, as well as Mann et al. 4,5, temperature reconstructions of the Common Era have become a key component of climate assessments6-9. Such reconstructions depend strongly on the composition of the underlying network of climate proxies10, and it is therefore critical for the climate community to have access to a community-vetted, quality-controlled database of temperature-sensitive records stored in a self-describing format. The Past Global Changes (PAGES) 2k consortium, a self-organized, international group of experts, recently assembled such a database, and used it to reconstruct surface temperature over continental-scale regions11 (hereafter, ` PAGES2k-2013'). This data descriptor presents version 2.0.0 of the PAGES2k proxy temperature database (Data Citation 1). It augments the PAGES2k-2013 collection of terrestrial records with marine records assembled by the Ocean2k working group at centennial12 and annual13 time scales. In addition to these previously published data compilations, this version includes substantially more records, extensive new metadata, and validation. Furthermore, the selection criteria for records included in this version are applied more uniformly and transparently across regions, resulting in a more cohesive data product. This data descriptor describes the contents of the database, the criteria for inclusion, and quantifies the relation of each record with instrumental temperature. In addition, the paleotemperature time series are summarized as composites to highlight the most salient decadal-to centennial-scale behaviour of the dataset and check mutual consistency between paleoclimate archives. We provide extensive Matlab code to probe the database-processing, filtering and aggregating it in various ways to investigate temperature variability over the Common Era. The unique approach to data stewardship and code-sharing employed here is designed to enable an unprecedented scale of investigation of the temperature history of the Common Era, by the scientific community and citizen-scientists alike