THE USE OF PRETREATMENT OF PLANT SEEDS TO OVERCOME THE PHYTOTOXICITY OF MINE WASTE DUMPS DURING THEIR BIOLOGICAL RECLAMATION

Donbass is one of the oldest and largest coal mining regions in Ukraine and the world. For today there are more than 1300 dumps in Donetsk and Luhansk regions, the main part of which are located within the cities. To reduce the pollution of the atmosphere and improve the sanitary state of the cities, the dump reclamation is carried out. Biological reclamation provides creation of plant communities for decorative and sanitary protective purposes

Вивчення процесу сульфометилювання фенолу в технології водорозчинних поверхнево-активних речовин

The object of research is the reaction of phenol sulfomethylation in an aqueous medium, with the aim of obtaining water-soluble non-toxic products based on it used as surfactants. One of the most problematic places is the need to maintain the stability of the system and the content of a given pH with the introduction of the sulfonate agent: the reaction temperature is 125–130 °C, the polycondensation time is 8 hours, the reaction takes place under pressure. This method produces a reaction product that is a fairly complex mixture of monomers, dimers, trimmers and free phenol. Also, during the reaction of phenol sulfomethylation in an aqueous medium, the reaction mass is formed, which is a two-phase system: the upper organic layer is phenols, the lower layer is an aqueous solution of the formaldehyde bisulfite derivative. Significant disadvantage of this method is the relatively low yield of the target product and the high temperature of the reaction. In the course of the research, the reaction of phenol sulfomethylation under micellar catalysis is studied. The optimal amount of starting materials and the amount of phase transfer catalyst are determined. The use of these catalysts makes it possible to improve the main technological parameters: reduce the reaction temperature from 125–130 °C to 75–80 °C, shorten the process time to 1 hour, carry out the process at atmospheric pressure. The advantage of this technology is also non-waste, single-stage production and is available to Ukrainian raw materials. During the study, a product is obtained that has properties characteristic for surfactant: with increasing molecular weight, the surface tension of aqueous solutions increases and leads to a decrease in surface activity. Thus, according to the results of studies of the technological characteristics of the obtained samples of surfactants, they can be used as anion-active surfactants, used as stabilizers in the production of organic dyes, textile auxiliaries and as plasticizers for concrete.Объектом исследования являются реакции сульфометилирования фенола в водной среде, с целью получения водорастворимых нетоксичных продуктов на его основе, используемых в качестве поверхностно-активных веществ (ПАВ). Одним из самых проблемных мест является необходимость поддержания стабильности системы и содержание заданного рН при введении сульфирующего агента: температура реакции 125–130 °С, время поликонденсации 8 часов, реакция проходит под давлением. Этим методом получают продукт реакции, который является достаточно сложной смесью мономеров, димеров, триммеров и свободного фенола. Также, при проведении реакции сульфометилирования фенола в водной среде образуется реакционная масса, представляющая собой двухфазную систему: верхний органический слой – фенолы, нижний слой – водный раствор бисульфитного производного формальдегида. Существенными недостатками этого способа является относительно низкий выход целевого продукта и высокая температура проведения реакции. В ходе исследования проводилось изучение реакции сульфометилирования фенола в условиях мицеллярного катализа. Определены оптимальное количество исходных веществ и количество межфазного катализатора. Применение этих катализаторов позволило улучшить основные технологические параметры: снизить температуру реакции с 125–130 °С до 75–80 °С, сократить продолжительность процесса до 1 часа, проводить процесс при атмосферном давлении. Преимуществом данной технологии также является безотходное, одностадийное производство и доступное украинское сырье. В ходе исследования получен продукт, который имеет свойства, характерные для ПАВ: при увеличении молекулярной массы поверхностное натяжение водных растворов повышается и приводит к снижению поверхностной активности. Таким образом, по результатам исследований технологических характеристик полученных образцов ПАВ можно предложить использование их в качестве анионактивных ПАВ, которые применяются как стабилизаторы в производстве органических красителей, текстильно-вспомогательных веществ и как пластификаторы для бетона.Об'єктом дослідження є реакції сульфометилювання фенолу у водному середовищі, з метою отримання водорозчинних нетоксичних продуктів на його основі, що використовуються в якості поверхнево-активних речовин (ПАР). Одним з найбільш проблемних місць є необхідність підтримки стабільності системи і утримання заданого рН при введенні сульфуючого агента: температура реакції 125–130 °С, час поліконденсації 8 годин, реакція проходить під тиском. Цим методом отримують продукт реакції, який є досить складною сумішшю мономерів, димарів, тримерів і вільного фенолу. Також, при проведені реакції сульфометилювання фенолу у водному середовищі утворюється реакційна маса, яка являє собою двофазну систему: верхній органічний шар – феноли, нижній шар – водний розчин бісульфітного похідного формальдегіду. Суттєвими недоліками цього способу є відносно низький вихід цільового продукту та висока температура проведення реакції. В ході дослідження проводилось вивчення реакції сульфометилювання фенолу в умовах міцелярного каталізу. Визначено оптимальну кількість вихідних речовин і кількість міжфазного каталізатору. Застосування цих каталізаторів дозволило поліпшити основні технологічні параметри: знизити температуру реакції з 125–130 °С до 75–80 °С, скоротити тривалість процесу до 1 години, проводити процес при атмосферному тиску. Перевагою даної технології також є безвідхідне, одностадійне виробництво та доступна українська сировина. У ході дослідження отримано продукт, який має властивості, характерні для ПАР: при збільшенні молекулярної маси поверхневий натяг водних розчинів підвищується та призводить до зниження поверхневої активності. Таким чином, за результатами досліджень технологічних характеристик отриманих зразків ПАР можна запропонувати використання їх в якості аніоноактивних ПАР, що застосовуються як стабілізатори у виробництві органічних барвників, текстильно-допоміжних речовин та як пластифікатори для бетону

Вивчення процесу сульфометилювання фенолу в технології водорозчинних поверхнево-активних речовин

The object of research is the reaction of phenol sulfomethylation in an aqueous medium, with the aim of obtaining water-soluble non-toxic products based on it used as surfactants. One of the most problematic places is the need to maintain the stability of the system and the content of a given pH with the introduction of the sulfonate agent: the reaction temperature is 125–130 °C, the polycondensation time is 8 hours, the reaction takes place under pressure. This method produces a reaction product that is a fairly complex mixture of monomers, dimers, trimmers and free phenol. Also, during the reaction of phenol sulfomethylation in an aqueous medium, the reaction mass is formed, which is a two-phase system: the upper organic layer is phenols, the lower layer is an aqueous solution of the formaldehyde bisulfite derivative. Significant disadvantage of this method is the relatively low yield of the target product and the high temperature of the reaction. In the course of the research, the reaction of phenol sulfomethylation under micellar catalysis is studied. The optimal amount of starting materials and the amount of phase transfer catalyst are determined. The use of these catalysts makes it possible to improve the main technological parameters: reduce the reaction temperature from 125–130 °C to 75–80 °C, shorten the process time to 1 hour, carry out the process at atmospheric pressure. The advantage of this technology is also non-waste, single-stage production and is available to Ukrainian raw materials. During the study, a product is obtained that has properties characteristic for surfactant: with increasing molecular weight, the surface tension of aqueous solutions increases and leads to a decrease in surface activity. Thus, according to the results of studies of the technological characteristics of the obtained samples of surfactants, they can be used as anion-active surfactants, used as stabilizers in the production of organic dyes, textile auxiliaries and as plasticizers for concrete.Объектом исследования являются реакции сульфометилирования фенола в водной среде, с целью получения водорастворимых нетоксичных продуктов на его основе, используемых в качестве поверхностно-активных веществ (ПАВ). Одним из самых проблемных мест является необходимость поддержания стабильности системы и содержание заданного рН при введении сульфирующего агента: температура реакции 125–130 °С, время поликонденсации 8 часов, реакция проходит под давлением. Этим методом получают продукт реакции, который является достаточно сложной смесью мономеров, димеров, триммеров и свободного фенола. Также, при проведении реакции сульфометилирования фенола в водной среде образуется реакционная масса, представляющая собой двухфазную систему: верхний органический слой – фенолы, нижний слой – водный раствор бисульфитного производного формальдегида. Существенными недостатками этого способа является относительно низкий выход целевого продукта и высокая температура проведения реакции. В ходе исследования проводилось изучение реакции сульфометилирования фенола в условиях мицеллярного катализа. Определены оптимальное количество исходных веществ и количество межфазного катализатора. Применение этих катализаторов позволило улучшить основные технологические параметры: снизить температуру реакции с 125–130 °С до 75–80 °С, сократить продолжительность процесса до 1 часа, проводить процесс при атмосферном давлении. Преимуществом данной технологии также является безотходное, одностадийное производство и доступное украинское сырье. В ходе исследования получен продукт, который имеет свойства, характерные для ПАВ: при увеличении молекулярной массы поверхностное натяжение водных растворов повышается и приводит к снижению поверхностной активности. Таким образом, по результатам исследований технологических характеристик полученных образцов ПАВ можно предложить использование их в качестве анионактивных ПАВ, которые применяются как стабилизаторы в производстве органических красителей, текстильно-вспомогательных веществ и как пластификаторы для бетона.Об'єктом дослідження є реакції сульфометилювання фенолу у водному середовищі, з метою отримання водорозчинних нетоксичних продуктів на його основі, що використовуються в якості поверхнево-активних речовин (ПАР). Одним з найбільш проблемних місць є необхідність підтримки стабільності системи і утримання заданого рН при введенні сульфуючого агента: температура реакції 125–130 °С, час поліконденсації 8 годин, реакція проходить під тиском. Цим методом отримують продукт реакції, який є досить складною сумішшю мономерів, димарів, тримерів і вільного фенолу. Також, при проведені реакції сульфометилювання фенолу у водному середовищі утворюється реакційна маса, яка являє собою двофазну систему: верхній органічний шар – феноли, нижній шар – водний розчин бісульфітного похідного формальдегіду. Суттєвими недоліками цього способу є відносно низький вихід цільового продукту та висока температура проведення реакції. В ході дослідження проводилось вивчення реакції сульфометилювання фенолу в умовах міцелярного каталізу. Визначено оптимальну кількість вихідних речовин і кількість міжфазного каталізатору. Застосування цих каталізаторів дозволило поліпшити основні технологічні параметри: знизити температуру реакції з 125–130 °С до 75–80 °С, скоротити тривалість процесу до 1 години, проводити процес при атмосферному тиску. Перевагою даної технології також є безвідхідне, одностадійне виробництво та доступна українська сировина. У ході дослідження отримано продукт, який має властивості, характерні для ПАР: при збільшенні молекулярної маси поверхневий натяг водних розчинів підвищується та призводить до зниження поверхневої активності. Таким чином, за результатами досліджень технологічних характеристик отриманих зразків ПАР можна запропонувати використання їх в якості аніоноактивних ПАР, що застосовуються як стабілізатори у виробництві органічних барвників, текстильно-допоміжних речовин та як пластифікатори для бетону

Studying the Process of Phenol Sulfomethylation in the Technology of Water Soluble Surfactants

The object of research is the reaction of phenol sulfomethylation in an aqueous medium, with the aim of obtaining water-soluble non-toxic products based on it used as surfactants. One of the most problematic places is the need to maintain the stability of the system and the content of a given pH with the introduction of the sulfonate agent: the reaction temperature is 125–130 °C, the polycondensation time is 8 hours, the reaction takes place under pressure. This method produces a reaction product that is a fairly complex mixture of monomers, dimers, trimmers and free phenol. Also, during the reaction of phenol sulfomethylation in an aqueous medium, the reaction mass is formed, which is a two-phase system: the upper organic layer is phenols, the lower layer is an aqueous solution of the formaldehyde bisulfite derivative. Significant disadvantage of this method is the relatively low yield of the target product and the high temperature of the reaction. In the course of the research, the reaction of phenol sulfomethylation under micellar catalysis is studied. The optimal amount of starting materials and the amount of phase transfer catalyst are determined. The use of these catalysts makes it possible to improve the main technological parameters: reduce the reaction temperature from 125–130 °C to 75–80 °C, shorten the process time to 1 hour, carry out the process at atmospheric pressure. The advantage of this technology is also non-waste, single-stage production and is available to Ukrainian raw materials. During the study, a product is obtained that has properties characteristic for surfactant: with increasing molecular weight, the surface tension of aqueous solutions increases and leads to a decrease in surface activity. Thus, according to the results of studies of the technological characteristics of the obtained samples of surfactants, they can be used as anion-active surfactants, used as stabilizers in the production of organic dyes, textile auxiliaries and as plasticizers for concrete

Study of the Toxicological Characteristics of Water-soluble Surface-active Substances Obtained Based on Phenol, Formaldehyde and Sodium Sulphite

The object of research is the products of the condensation reaction of phenol, formaldehyde and sodium sulfite in an aqueous medium, in order to obtain water-soluble non-toxic products based on it, which can be proposed for use as surfactants. In the course of the study, the effect of the reaction conditions (ratio of components, temperature and process time) on the quality of the products obtained and their toxicological characteristics are studied. The optimal ratio of the starting reagents phenol: formaldehyde: sodium sulfite: water is selected, which allows to obtain a product with surface-active properties and which contains substances that can be harmful to health. It is recommended that the condensation process be carried out within 1 hour, the optimum reaction temperature is selected at 130 °C. The qualitative characteristics of the obtained product allow to recommend its use as an anionic surfactant. For this, the symptomatic and toxicological properties of the newly developed surfactant, the product of the condensation of phenol, formaldehyde and sodium sulfite in an aqueous medium, are studied. Based on the studies, it is found that with the introduction of such surfactants into the stomach of experimental white rats-females, their slightly irritating effect on the mucous membranes and skin is observed. According to the mortality criterion, with a single oral administration (LD50), the harmful effects of the substance on rats are not noted. According to the research results, the product can be attributed to class IV hazard (low hazard substances) according to GOST 12.1.007.According to toxicological findings, the resulting product can be recommended for use as a textile auxiliary substance, in the technological operations of bleaching, dyeing and printing of fabrics in contact with human skin, as well as additives to concrete mixtures used in the construction industry and other industrie