Пасивна система сонячного теплопостачання

The aim of our study is to calculate the passive solar heat supply of a building with the Trombe-Michel (TM) wall, which is located in Chernivtsi. The investigated building has the following parameters: heating area – 50 m2, heating volume – 150 m3. In the section, the TM wall has a trapezoidal profile with an inclination of the south side, with an area of 8×2.7 m2, to the plane of the horizon 67 ° and orientation to the south. From the south, the TM wall is separated from the outside air by double glazing. The arrival of radiation on the southern surface of the TM wall was determined for the following periods: October-November and March-April. In this case, the absorption coefficient of solar radiation by the surface of the TM wall is assumed to be 0.9. The loss of radiation when passing through the glazing is assumed to be 0.83. The average daily heat losses due to the radiation of the surface of the wall into an infinite space with an ambient temperature are determined. At night, the inner side of the glazing is covered with a shield made from a heat-insulating material to reduce heat loss. Being placed in the basement, a gravel battery accumulates about 2 GJ of heat at a temperature of 75 оС during the summer. The battery is charged by supplying hot air through it, which is heated by solar radiation in the gap between the TM wall and the glazing. In October-November period the air taken by the fan from the room passes through the battery and heated enters the room. This ensures a uniform supply of heat to the premises at a rate of 20 MJ per day for October and 48 MJ per day for November. Heat consumption for heating is determined by dissipative losses due to fencing building constructions and heat consumption during ventilation. The seasonal dependence of the total daily heat input taking into account radiation losses and the use of accumulated heat has been established. The replacement coefficient for heat supply f, as part of solar energy in the total required heat consumption for heating, was determined for different values of heat load γ (from 0.7 to 1.3 W/(m3 hail)) during the autumn and spring months. It has been established that when using the TM wall, replacement rate f of the heat supply of the building considered in Chernivtsi at the volum indicated above, the size of the TM wall and the heat capacity of the battery can be from 25 to 100 % for the autumn and spring months depending on the values of heat load γ.Досліджено розрахунковим способом пасивне сонячне теплопостачання енергоощадного будинку в Чернівцях з розташованою в ньому стіною Тромбе-Мішеля, південна поверхня якої площею 8×2,7 м2 нахилена до площини горизонту під кутом 67 о і відділена від навколишнього середовища подвійним склінням. Будівля є одноповерховим двокімнатним приміщенням з опалювальною площею 50 м2 і опалювальним об'ємом 150 м3. У підвалі будинку розташовано тепловий щебеневий акумулятор, який здатний зберігати до 2 ГДж теплоти за температури 75 оС. Влітку для зарядки акумулятора прогріте в проміжку між стіною Тромбе-Мішеля та склінням повітря відбирається вентилятором, продувається через акумулятор тепла, нагріваючи цим самим його теплоакумулятивну насадку. У жовтні-листопаді забране вентилятором з кімнати повітря проходить через акумулятор і нагріте повертається у приміщення. Встановлено сезонну залежність сумарного добового приходу тепла з урахуванням радіаційних втрат і використанням закумульованого тепла. Наведено розрахунок ефективності пасивної системи сонячного опалення розглянутої будівлі у Чернівцях за вказаних її об'єму, розміру стіни Тромбе-Мішеля і ємності теплового акумулятора, визначено коефіцієнти заміщення, з яких видно, що ступінь підтримки теплопостачання в осінні та весняні місяці може становити, залежно від значень теплового навантаження γ (Вт/(м3∙град)), від 25 до 100 %

РАЗРАБОТКА ЭКСТРАКЦИОННОЙ МЕТОДИКИ ПРОБОПОДГОТОВКИ РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ ОСТАТОЧНЫХ КОЛИЧЕСВ ПЕСТИЦИДОВ КЛАССА НЕОНИКОТИНОИДОВ

The distribution of neonicotinoid insecticides (acetamiprid, clothianidin, imidacloprid, thiacloprid, thiamethoxam) in different extraction systems has been studied at 20 ± 1°C. Distribution constants (P) and distribution ratios (D) of pesticides between hexane and the polar phase, rapeseed oil and the polar phase have been calculated. Based on the experimental data, the sample preparation technique has been developed for the determination of neonicotinoid residues in rapeseed, sunflower, linseed and olive oils by high performance liquid chromatography with diode array detection. The extraction method of sample preparation is simple, low reagent and time consuming, and provides chromathograms without analyte peak interference. The recoveries of pesticides from plant matrices are more than 80%. The method allows to determine neonicotinoid insecticides at concentrations below maximum residue levels established in the Republic of Belarus for vegetable oils.При температуре 20 ± 1 °С в различных экстракционных системах изучено распределение инсектицидов класса неоникотиноидов (ацетамиприд, клотианидин, имидаклоприд, тиаклоприд, тиаметоксам). Рассчитаны константы и коэффициенты распределения пестицидов между гексаном и полярной фазой, а также рапсовым маслом и полярной фазой. На основе экспериментальных данных разработана методика определения остаточных количеств неоникотиноидов в рапсовом, подсолнечном, льняном и оливковом маслах методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с диодно-матричным детектированием. Экстракционная методика пробоподготовки отличается простотой исполнения, малым расходом реактивов, экспрессностью и обеспечивает получение хроматограмм без пиков, интерферирующих с пиками определяемых веществ. Разработанная методика позволяет определять пестицидыкласса неоникотиноидов на уровне ниже максимально допустимого и характеризуется степенью извлечения определяемых веществ более 80 %

РАЗРАБОТКА И ВАЛИДАЦИЯ МЕТОДИКИ СОВМЕСТНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСТАТОЧНЫХ КОЛИЧЕСТВ ПЕСТИЦИДОВ В ЗЕРНЕ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ МЕТОДОМ ГАЗОВОЙ ХРОМАТОГРАФИИ С МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКИМ ДЕТЕКТИРОВАНИЕМ

Method for determination of 69 pesticides from different classes (amides, anilinopyrimidines, dinitroanilines, imidazoles, carbamates, carbanilates, morpholines, neonicotinoids, organodithiophosphates, organothiophosphates, pyrethroids, simmtriazines, esters, strobilurins, thiocarbamates, triazoles, etc.) in winter wheat grain by gas chromatography with mass spectrometric detection has been developed and validated by experimental data. The developed extraction method of sample preparation is simple, quick, consumes only cheap and rather common reagents and provides extracts clean enough to obtain reproducible quantitative results without cleaning of injector liner at least for 200 injections. The recovery values of studied pesticides from winter wheat grain were between 76 and 118 % with RSD values below 9 % at 10.0, 20.0 and 200 µg·kg–1 spiking levels. Detection limits were less or equal to 0.01 mg·kg−1 for all the studied pesticides. The obtained limits of quantification were below or equal to the maximum residue levels (MRLs) which are set by Belarus and the European Union for the corresponding pesticides in cereal grains. The linear range used in the calibration curves was from 50 to 3000 µg·L–1 with the values of the determination coefficients R2 more than 0.997. The developed method was successfully used for the analysis of cereal grains for the residues of the pesticides, which were under registration trials held in Belarus in 2015. На основе экспериментальных данных разработана и валидирована методика совместного определения остаточных количеств 69 пестицидов различных классов (амиды, анилинопиримидины, динитроанилины, имидазолы, карбаматы, карбанилаты, морфолины, неоникотиноиды, органодитиофосфаты, органотиофосфаты, пиретроиды, симм- триазины, сложные эфиры, стробилурины, тиокарбаматы, триазолы и др. ) в зерне озимой пшеницы методом газовой хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием. Экстракционная методика пробоподготовки отличается простотой исполнения, малым расходом реактивов, экспрессностью и обеспечивает чистоту экстрактов, достаточную для получения воспроизводимых количественных результатов, как минимум, при 200 анализах. Степени извлечения определяемых веществ из зерна озимой пшеницы при уровнях добавок 10,0, 20,0 и 200 мкг·кг–1 составляли 76–118 % при стандартных отклонениях определения не превышающих 9 %. Пределы обнаружения для всех исследованных пестицидов не превосходили 0,01 мг·кг–1. Пределы количественного определения пестицидов не превышали максимально допустимых уровней (МДУ) содержания остаточных количеств пестицидов в зерне хлебных злаков, установленных в Беларуси и Европейском союзе. Площади пиков веществ в диапазоне концентрации от 50 до 3000 мкг·л–1 линейно зависели от их концентрации в растворах. Значения коэффициентов детерминации при этом R2 превышали 0,997. Разработанная методика была успешно использована для анализа зерна зерновых культур на остаточные количества пестицидов, проходивших регистрационные испытания в Беларуси в 2015 году.

Controlling Boron Diffusion during Rapid Thermal Annealing with CoImplantation by Amphoteric Impurity Atoms

A model for simulating the rapid thermal annealing of silicon structures implanted with boron and carbon is developed. The model provides a fair approximation of the process of boron diffusion in silicon, allowing for such effects as the electric field, the impact of the implanted carbon, and the clustering of boron. The migration process of interstitials is described according to their drift in the field of internal elastic stress

Non-minimal Wu-Yang wormhole

We discuss exact solutions of three-parameter non-minimal Einstein-Yang-Mills model, which describe the wormholes of a new type. These wormholes are considered to be supported by SU(2)-symmetric Yang-Mills field, non-minimally coupled to gravity, the Wu-Yang ansatz for the gauge field being used. We distinguish between regular solutions, describing traversable non-minimal Wu-Yang wormholes, and black wormholes possessing one or two event horizons. The relation between the asymptotic mass of the regular traversable Wu-Yang wormhole and its throat radius is analysed.Comment: 9 pages, 2 figures, typos corrected, 2 references adde

ПРИМЕНЕНИЕ ВЫСАЛИВАНИЯ ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ГИДРОФИЛЬНЫХ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ ДЛЯ ИХ ДАЛЬНЕЙШЕГО ХРОМАТОГРАФИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Using gas chromatography methods with the quadrupole mass spectrometric detector and flame ionization detector, as well as high-performance liquid chromatography with the diode-matrix detector, the distribution constants of codeine, phenobarbital, modafinil, adrafinil, pseudoephedrine for hexane-water, hexane-water systems of inorganic salt solutions (sodium chloride, dipotassium phosphate, potassium carbonate and ammonium sulfate), chloroform-water, chloroform-aqueous solutions of inorganic salts (sodium chloride, dipotassium phosphate, potassium carbonate and ammonium sulfate) were determined. The principal possibility of quantitative extraction of all the investigated substances from the aqueous matrices by salting out was shown. The patterns of salting out of the studied substances from the aqueous solutions were established. In particular, the salting out ability of salts increased sharply with the increasing charge of the salt anion. A significant effect on the salting out effect was exerted by the nature of the extracted compound. It has been shown that the following compounds could be quantitatively recovered in the hexane: codeine, modafinil, and afrafinil. Due to their high hydrophilicity, phenobarbital and pseudoephedrine were not quantitatively extracted with the hexane even at the salt concentration close to the saturation. For the extraction of phenobarbital and pseudoephedrine, the more active but less selective chloroform was used. Based on the obtained values of the distribution constants of the substances and their acid-base properties, the extraction methods for the sample preparation of the various objects were proposed with determining the studied substances in them using salting out. The methodology for the determination of pseudoephedrine and codeine in drugs was tested. It was based on the preliminary removal of the matrix components by chloroform from the aqueous acidic solution and subsequent alkalization, salting out, and extraction with chloroform. The characteristics of the methods were as follows: detection limit for pseudoephedrine - 0.09 g/dm3 and for codeine - 0.07 g/dm3; standard deviation did not exceed 4% for both substances, range of determined concentrations for all-ephedrine  was 0.09 – 3.00 g/dm3, and for codeine - 0.07 - 4.00 g/dm3 respectively.Key words: salting out, chromatography, increment of methylene group, solution structure, Sechenov constant(Russian) DOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2019.23.4.004S.M. Leshchev1, O.N. Mikhniuk2 , K.D. Kryzhny2, M.F. Zayats1 1Belarusian State University, ul. Leningradskaya, 14, Minsk, 220050, Republic of Belarus2State institute of advanced training and retraining of customs authorities of the Republic of Belarus, ul. Mogilevskaya, 45/4, Minsk, 220007, Republic of BelarusС использованием методов газовой хроматографии с масс-спектрометрическим детектором квадрупольного типа и с пламенно-ионизационным детектором, а также высокоэффективной жидкостной хроматографии с диодно-матричным детектором определены константы распределения кодеина, фенобарбитала, модафинила, адрафинила, псевдоэфедрина  для систем гексан-вода, гексан-водные растворы неорганических солей (хлорид натрия, гидрофосфат калия, карбонат калия и сульфат аммония), хлороформ-вода, хлороформ-водные растворы неорганических солей (хлорид натрия, гидрофосфат калия, карбонат калия и сульфат аммония). Показана принципиальная возможность количественного извлечения всех исследованных веществ из водных матриц с применением высаливания. Установлены закономерности высаливания изученных веществ из водных растворов. В частности, высаливающая способность солей резко увеличивается с увеличением заряда аниона соли. Значительное влияние на эффект высаливания оказывает природа экстрагируемого соединения. Так показано, что в гексан могут быть количественно извлечены следующие соединения: кодеин, модафинил, афрафинил. Фенобарбитал и псевдоэфедрин ввиду их высокой гидрофильности количественно не извлекаются гексаном даже при концентрации соли близкой к насыщению.  Для экстракции фенобарбитала и псевдоэфедрина использован более активный, но менее селективный хлороформ. На основании полученных величин констант распределения веществ и их кислотно-основных свойств предложены экстракционные методики пробоподготовки различных объектов при определении в них изученных веществ с использованием высаливания. Апробирована методика определения псевдоэфедрина и кодеина в лекарственных препаратах, основанная на предварительном удалении матричных компонентов хлороформом из водного кислого раствора и последующим подщелачиванием, высаливанием и экстракцией хлороформом. Характеристики методик: нижний предел обнаружения составляет: для псевдоэфедрина – 0.09 г/ дм3, для кодеина – 0.07 г/дм3, стандартное отклонение не превышает 4 % для обоих веществ, диапазон определяемых концентраций: для вседоэфедрина – 0.09 – 3.00 г/дм3, для кодеина – 0.07 – 4.00 г/дм3 . Ключевые слова: высаливание, хроматография, инкремент метиленовой группы, структура раствора, константа СеченоваDOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2019.23.4.00

Определение инсектицида бифеназата в яблоках и огурцах методом высокоэффективной жидкостной хроматографии

Based on the distribution constants of biphenazate, obtained experimentally and also calculated from literature data on the solubility of biphenazate in water and organic solvents, as well as experimental data on the extraction of biphenazate from plant matrices by various extractants, we selected the optimal conditions for extracting biphenazate from apples and cucumbers. The conditions for the purification of the extracts were also selected. Acetonitrile in the presence of ammonium sulfate and hexane was used for extraction of the pesticide. Purification of extracts of plant materials was carried out by partitioning between hexane and water-acetonitrile mixture. The samples obtained after this treatment were pure enough to determine the residual amounts of biphenazate in them at the maximum residue level determined in Belarus and the countries of the European Union, or lower using widespread liquid chromatography with diode-array (ultraviolet) detection.На основании констант распределения бифеназата, полученных экспериментально, а также рассчитанных по литературным данным по растворимости бифеназата в воде и органических растворителях и еще по экспериментальным данным по извлечению бифеназата из растительных матриц различными экстрагентами нами были подобраны оптимальные условия экстракции бифеназата из плодов яблони и огурца. Подобраны также условия очистки экстрактов. Для извлечения пестицида использовали ацетонитрил в присутствии сульфата аммония и гексана. Очистку экстрактов растительных материалов осуществляли распределением между гексаном и водно-ацетонитрильной смесью. В результате такой обработки получались достаточно чистые образцы, что позволило определять в них остаточные количества бифеназата на максимально допустимом уровне, установленном в Беларуси и странах Европейского союза, или ниже с помощью широко распространенной жидкостной хроматографии с диодноматричным (ультрафиолетовым) детектированием

ПРИМЕНЕНИЕ ПРИНЦИПА АДДИТИВНОСТИ ЭНЕРГИИ ГИББСА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЭКСТРАКЦИИ НЕКОТОРЫХ ПЕСТИЦИДОВ

The distribution of a number of pesticides (anilinopyrimidines, dinitroanilines, carbamates, sulfonamides, thiocarbamates, phenylureas, organophosphorus compounds, chloroacetanilides and others) in different extraction systems has been studied at 20±1 ºC. The distribution constants (P) and the values of the functional groups increments of the pesticide distribution constants between hexane and the polar phase have been calculated. The factors that affect these values have been discussed. The prediction possibility of the pesticide distribution constants on the basis of the principle of distribution Gibbs energy additivity, or the method of group increments, has been considered. The prediction accuracy of this method has been estimated.При температуре 20±1 °С в экстракционных системах гексан–вода, гексан–этиленгликоль, гексан–ацетонитрил, гексан–смеси ацетонитрила и воды и гексан–смеси ацетонитрила и этиленгликоля, наиболее часто применяющихся в аналитической химии пестицидов, изучено распределение не исследованных ранее пестицидов (анилинопирими­ динов, динитроанилинов, карбаматов, сульфамидов, тиокарбаматов, фенилмочевин, фосфорорганических соеди­нений, хлорацетанилидов и др.). Рассчитаны константы распределения и величины инкрементов функциональных групп констант распределения пестицидов между гексаном и полярной фазой, обсуждены факторы, влияющие на эти величины. Рассмотрена возможность прогнозирования констант распределения пестицидов на основе принципа аддитивности энергии Гиббса распределения или метода групповых инкрементов, а также оценена точность прогнозирования при его использовании.

Определение остаточных количеств гербицида Аденго в кукурузе методом диссоциативной экстракции

Distribution of thiencarbazone-methyl and cyprosulfamide between chloroform and aqueous buffer solutions at pH = 3-10 has been studied at 20 ± 1 °С. Based on the experimental data obtained, the extraction sample preparation method has been developed for the determination of thiencarbazone-methyl and cyprosulfamide in corn grain and corn green mass by high performance liquid chromatography. The sample preparation method provides chromatograms where no peak interferes with the peaks of substances being determined. The recoveries of thiencarbazone-methyl and cyprosulfamide from plant matrices are in the range of 72-88%. The method allows determination of thiencarbazone-methyl and cyprosulfamide at concentrations of the maximum residue limit for corn in Republic of Belarus or below.При 20 ± 1 °С изучено распределение тиенкарбазон-метила и ципросульфамида между хлороформом и водными буферными растворами с рН 3-10. Основываясь на полученных экспериментальных данных, разработана экстракционная методика пробоподготовки зерна и зеленой массы кукурузы для последующего определения в них тиенкарбазон-метила и ципросульфамида методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. Методика пробоподготовки обеспечивает получение хроматограмм без пиков, интерферирующих с пиками определяемых веществ, и характеризуется 72-88% извлечением тиенкарбазон-метила и ципросульфамида. Методика позволяет определять тиенкарбазон-метил и ципросульфамид на уровне, равном или ниже максимально допустимого для кукурузы, утверженного в Республике Беларусь