Жить в XXI веке: сборник

 
 

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации 
Федеральное государственное бюджетное 
образовательное учреждение высшего образования 
«Казанский национальный исследовательский 
технологический университет» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ЖИТЬ В XXI ВЕКЕ – 2019 
 
 
 
Сборник 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Казань 
Издательство КНИТУ 
2019 
 
 

 
 

УДК 378.1 
ББК Ч481.68

Ж74

 
Печатается по решению редакционно-издательского совета  
Казанского национального исследовательского технологического университета 
 
Под редакцией: 
проф. А. Н. Сабирзянова 
проф. А. В. Бурмистрова 
доц. О. М. Лавровой 
 
 
 
 
 
 
 

 
Ж74 

Жить в XXI веке – 2019 : сборник / под ред. А. Н. Сабирзянова, 
А. В. Бурмистрова, О. М. Лавровой; Минобрнауки России, 
Казан. нац. исслед. технол. ун-т. – Казань : Изд-во КНИТУ, 
2019. – 668 с. 
 
ISBN 978-5-7882-2516-6

 
В настоящий сборник, посвященный Международному году 
периодической таблицы химических элементов, вошли статьи 
студентов и аспирантов Казанского национального исследовательского 
технологического университета, рекомендованные к опубликованию 
учеными советами институтов (факультетов).  
Все материалы представлены в авторской редакции. 
 

 
 
 

ISBN 978-5-7882-2516-6
© Казанский национальный исследовательский 

технологический университет, 2019

 
 

УДК 378.1
ББК Ч481.68

СОДЕРЖАНИЕ 
 

 

Секция 1. Химическая технология
                                             4 

Секция 2. Механизмы, установки, автоматизированные системы 388 

Секция 3. Биотехнология 
514 

Секция 4. Технология легкой промышленности 
573 

Секция 5. Гуманитарные науки 
640 

 
 
 

СЕКЦИЯ 1 
 
ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ 

 
 
УДК 542.06 
СИНТЕЗ СЕРО-СОДЕРЖАЩИХ 
ФУНКЦИОНАЛЬНОЗМЕЩЁННЫХ КАРБАЛЬДЕГИДОВ 
 
Ермолаева А.А.  
Научный руководитель: доцент Лаврова О.М 
Казанский национальный исследовательский технологический  
университет 
Кафедра органической химии 
 
На основе свойств тиоцианатов производятся лекарственные 
препараты, 
обладающие 
противоопухолевой, 
антимикробной, 
жаропонижающей, 
противовоспалительной, 
болеутоляющей 
и 
фунгицидной активностью, а также учитывая, что пиперазиновый 
фрагмент входит в состав многих антигистаминных и противоглистных 
препаратов, можно предположить наличие у соединений определенных 
биологических свойств [1-3]. 
Ацетальсодержащие тиоцианатокетоны под действием сухого НСl 
в 
эфирном 
растворе 
превращаются 
в 
оксотиазолин- 
и 
иминооксатиолилсодержащие карбальдегиды. 

 

При нагревании смеси с металлическим натрием в абсолютном 

диоксане с дальнейшей обработкой реакционной смеси хлористым 
бензоилом удается выделить гетероциклы в индивидуальном виде. 

R=Me(а), Ph(б)

1 
2 

Экспериментальная часть 
 В раствор 0,01 моль тиоцианатокетонов в 50 мл абсолютного 
диэтилового эфира при интенсивном перемешивании и охлаждении (5-
10 °С) пропускали ток сухого HCl в течение 2 часов. Затем 
перемешивание продолжали 2 часа при комнатной температуре и 
реакционную смесь оставляли на ночь. После удаления растворителя к 
остатку добавляли 10 мл меси эфира и гексана (1:1). Выпавшие 
кристаллы отфильтровывали и сушили. 

Выход: 73% (1а+2а) и 77% (1б+2б). 
ТПЛ.,°С: 105-:-107 (1а+2а) и 109-:-111 (1б+2б). 
Спектр ЯМР Н, δ, м.д. (d-хлороформ, 100МГц) (1а+2а): 1.7 (ЗН, 

с, СН3); 9.7 (1Н, с, СНО); 10.0 (1Н, уш.с, NН). 

Спектр ЯМР Н, δ, м.д. (d- хлороформ, 100МГц) (1б+2б): 7.5 

(5Н, с, Рh); 9.5 (1Н, с, СНО); 9.7 (1Н, уш.с, NН). 

Спектр ЯМР 13С, δ, м.д. (d6-ацетон, 100МГц): 130 (Рh); 138 (=С-

N); 170 (-S-С(О)=NН); 180 (СНО,д). 

Найдено, % (1а+2а): N 9.86; S 22.59. 2С5Н5NО2S. Вычислено, % 

(1б+2б): N 9.79; S 22.38. 

Список литературы 

1. Amblard, F., Fromentin, E., Detorio, M., Obikhod, A., Rapp, K. L., 

McBrayer, T. R., … Schinazi, R. F. (2009). Synthesis, antiviral activity, and 
stability of nucleoside analogs containing tricyclic bases. European Journal 
of Medicinal Chemistry, 44(10). 

2. Abraham, R., & Periakaruppan, P. (2018). A sustainable process for 

gram-scale 
synthesis 
of 
stereoselective 
aryl 
substituted 
(E)-2-

thiocyanatoacrylic acids. Journal of Chemical Sciences, 130(2). 

3. Bérubé, C., Barbeau, X., Cardinal, S., Boudreault, P.-L., Bouchard, 

C., Delcey, N., … Voyer, N. (2016). Interfacial supramolecular biomimetic 
epoxidation catalysed by cyclic dipeptides. Supramolecular Chemistry, 
29(5). 
 
 

N

N
S
S

O

O

R

R

OH

OH

S
O

NH

R
O

H

*

1) Na
2) PhC(O)Cl
N

N
S
S

O

O

R

R

OH

OH

S
O

N

R
O

H

O

1

1

УДК 661.631 
ПРОИЗВОДСТВО ВАЖНЕЙШИХ НЕОРГАНИЧЕСКИХ 
ПРОДУКТОВ - ОРТОФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ 
 
Шарифуллина А.М.  
Научный руководитель: доцент Понкратова С.А. 
Казанский национальный исследовательский технологический  
университет 
Кафедра химической кибернетики 
 
Впервые ортофосфорную кислоту открыл Р.Бойль в 1640-х годах 
с помощью индикаторного метода. Технически же ее получили более 
100 лет назад [1]. 
Ортофосфорная кислота H3PO4 представляет собой бесцветные, 
хорошо растворимые в воде кристаллы, плавится при температуре 
42,350C. Данная кислота не ядовита. В твердом виде не имеет 
практического значения, поэтому переводится в раствор. Для работы с 
кислотой берут 85%-ный раствор (сиропообразный раствор) [2]. 
Ортофосфорная кислота имеет большое значение как важнейший 
компонент питания растений. Как известно, фосфор используется 
растениями для построения и укрепления семян и плодов. Также 
производные данной кислоты очень нужны не только растениям, но и 
животным. Из ортофосфата кальция состоят кости, зубы, панцири и пр. 
Ортофосфорная кислота активно участвует в процессах обмена веществ 
живого организма с окружающей средой, так как образует различные 
соединения с органическими веществами. У человека ортофосфорная 
кислота в большом количестве содержится в нервных (мозговых) 
клетках. Как сказал однажды А.Е. Ферсман – «Фосфор – это элемент 
мысли». На данном этапе производство ортофосфорной кислоты 
связано с удобрениями. Это удобрения, такие как, простой суперфосфат 
CaSO4*2CaHSO4, двойной суперфосфат Ca(H2PO4)2, фосфоритная мука 
Ca3(PO4)2, 
преципитат 
CaHPO4*2H2O. 
Фосфорные 
удобрения 
способствуют повышению урожайности почв. Также они придают 
растениям 
зимостойкость 
и 
другие 
устойчивости 
к 
другим 
неблагоприятным климатическим условиям [3].  
Производство ортофосфорной кислоты имеет крупнотоннажный 
уровень. Сама ортофосфорная кислота является важнейшим продуктом 
многих отраслей человеческой деятельности, таких как, химическая, 
биотехнологическая, сельскохозяйственная. Также данная кислота 
является сырьем для получения удобрений, строительных материалов 

и т.д. Ее синтез является источником выбросов вредных веществ в 
атмосферу и, следовательно, загрязняется окружающая среда. Чтобы 
свести к минимуму данные выбросы, применяют менее токсичное 
сырье, 
более 
усовершенствованное 
аппаратурное 
оформление, 
инженерно-экологические решения [4]. 
Самым безопасным сырьем для получения ортофосфорной 
кислоты является фосфаты, а именно, фосфат кальция Ca3(PO4)2, а 
метод называется экстракционный. Для того чтобы усовершенствовать 
аппаратуру 
используют 
циркуляционные 
системы, 
полые 
распылительные 
башни, 
насадочные 
колонны, 
усложняют 
газоочистные сооружения. При производстве ортофосфорной кислоты 
выделяются следующие вредные отходы – фтор и фторсодержащие 
вещества, фосфогипс, продукты неполного разложения фосфатов. 
Данные отходы, при правильной утилизации, можно использовать как 
сырье для других производств, а также применять в других областях 
человеческой деятельности. При правильном улавливании фтора 
можно 
получить 
кремнефторид, 
который 
является 
товарным 
продуктом; 
фосфогипс 
представляет 
немалую 
ценность 
для 
строительной сферы [4,5]. 
Мировое производство ортофосфорной кислоты в 2010 году 
составило 38,9 млн.т. Наибольший прирост объемов производства 
наблюдался в Китае, США, Марокко и России. Возглавляет мировой 
рейтинг 
крупнейших 
производителей 
ортофосфорной 
кислоты 
марокканская компания ОСР. На втором месте – североамериканская 
компания Mosaic, на третьем – канадская PotashCorp. В этот список 
входит и российская компания «Фосагро». Россия не уступает своих 
позиций на мировом рынке по производству фосфатных удобрений. По 
данным статистики, производство минеральных удобрений в России в 
2010 году выросло на 22,6%. Компания «Фосагро» являетя одним из 
крупнейших производителей ортофосфорной кислоты не только в РФ, 
но и в мире. Структура данной компании имеет вид - ОАО «Аммофос» 
(г. Череповец) и ООО «Балаковские минеральные удобрения» (г. 
Балаково). Оба этих предприятия показали неплохие темпы роста по 
производству ортофосфорной кислоты [6]. 
Список литературы 
1. Азимов, А. Краткая история химии / А. Азимов. - М: Мир, 
1983. – 189 с. 
2. Егорова, А.С. Репетитор по химии / А.С. Егорова. – Ростов н/Д.: 
Феникс, 2014. – 437 с. 

3. 
Абалонин, 
Б.Е. 
Основы 
химических 
производств 
/ 
Б.Е. Абалонин, И.М. Кузнецова, Х.Э. Харламниди. – М: Химия, 2001. – 
472 с. 
4. Кафаров, В.В. Принципы создания безотходных химических 
производств / В.В. Кафаров. – М: Химия, 1982. – 288 с. 
5. Химическая энциклопедия / И.Л. Кнунянц [и др] – М: Советская 
энциклопедия, 1992. – 639 с. 
6. Химический журнал [http://tcj.ru]. – Москва, 2018. 
 
УДК 641.555 
ОСОБЕННОСТИ ПИТАНИЯ ПРИ РАБОТЕ 
С ИОНИЗИРУЮЩИМ ИЗЛУЧЕНИЕМ 
 
Шаронова К.Ю., Клинцова Н.В.  
Научный руководитель: к.х.н. доцент Гумеров Т.Ю. 
Казанский национальный исследовательский технологический  
университет 
Кафедра технологии пищевых производств 
 
Питание лиц, контактирующих с радиоактивными веществами и 
источниками ионизирующего излучения, должно отвечать особым 
требованиям 
и 
обеспечивать 
поступление 
жизненно 
важных 
компонентов пищи. Известен Рацион № 1 предназначенный для 
работающих с радиоактивными веществами и ионизирующими 
излучениями, занятых в производстве радиоактивных солей урана, и 
тория. Этот рацион является радиопротекторным, он обогащен белками 
высокой биологической ценности за счет молока, мяса, рыбы, яиц. 
Одним из лучших радиопротекторов является аминокислота цистин, 
которая «экранирует» SH-группы в молекуле белка. Кроме того у 
серосодержащих аминокислот установлен противоопухолевый эффект. 
Эти аминокислоты в большом количестве содержатся в молоке, 
твороге, 
сыре, 
кисломолочных 
продуктах. 
Профилактику 
радиационного рака обеспечивает антиоксидантная защита рациона: 
полиненасыщенные жирные кислоты семейства омега-3, витамины С, 
А, ß-каротин, Е, а также минеральные вещества: селен, йод, цинк. 
Химический состав предполагаемого рациона должен включать в себя  
белки (59 г), жиры (51 г), углеводы (159 г), энергетическая ценность 
должна составлять  1380 ккал. Дополнительно рацион обогащается 150 
мг витамина С [1]. 

Данная работа направлена на создание пищевого продукта, 
обладающим радиозащитным эффектом и ускоряющим выведения 
радиоактивных веществ из организма человека через кишечник за счет 
блокировки ионизации атомов и молекул тканей с образованием 
свободных радикалов при воздействии радиации. В качестве 
особенности питания при работе с ионизирующим излучением 
разработана 
рецептура 
и 
технология 
производства 
злакового 
батончика, включающего в свой состав следующие ингредиенты: 
овсяные отруби, изюм, финики, пчелиный мед, клетчатку пшеничную, 
гречневую муку, курагу, тыквенные семечки, кунжут, ягоды черной 
смородины, яблоко, сливочное масло, морскую капусту, свеклу и 
сушеные плоды черноплодной рябины. Предлагаемый состав пищевого 
батончика является радиопротекторным. Продукт обогащен белками 
высокой биологической ценности. Одним из лучших радиопротекторов 
являются незаменимые аминокислоты цистин и метионин, которые 
нейтрализуют некоторые токсические вещества, защищают организм 
от действия радиации, оказывают умеренное антидепрессивное 
действие, участвует в выработке иммунных клеток, и выводят токсины 
из организма, а также обладают противоопухолевым эффектом. Эти 
аминокислоты в большом количестве содержатся в кунжуте, 
тыквенных семечках и в отрубях овсяных. Существенную роль в 
выведении радионуклидов отводят продуктам, содержащим фосфор,  
кальций и соли кальция. К таким ингредиентам относятся яблоки, 
смородина черная, свекла свежая, мед и отруби пшеничные. Тыквенные 
семечки 
и 
семена 
кунжута 
содержат 
кальций, 
который 
разрушительным образом действуют на радиацию. Кальций подает 
импульс аминокислотам, которые борются с воздействием радиации.  
Кроме этого, употребление злакового батончика способствует 
профилактики радиационного рака за счет наличия витаминов С и  Е, а 
также минеральных веществ: селена, йода и цинка, содержащиеся в 
кураге, морской капусте и сушеных плодах черноплодной рябины. 
Применение 
значительных 
количеств 
аскорбиновой 
кислоты 
обосновывается стимулирующим действием ее на иммунную систему 
организма. Средством, способствующим снижению отрицательного 
влияния радиации на здоровье, являются биофлавоноиды (витамин Р), 
которые способствуют связыванию радионуклидов, затрудняя их 
всасывание и ускоряя выведение из организма. Они содержатся в 
яблоках и черной смородине. 
Радиоактивное излучение вызывает ионизацию атомов и молекул 
тканей, в частности воды, способствуя образованию свободных 

 
 

радикалов. Они вступают в реакцию с активными структурами 
ферментных систем, превращая их в неактивные. При этом снижается 
количество ДНК и РНК в тканях и их обновление. Радиоактивное 
излучение поражает в основном белок и может вызывать острую или 
хроническую лучевую болезнь и радиоактивный рак. 
Таким образом, предложенный злаковый батончик может 
являться дополнительным источником необходимых компонентов 
пищи с высоким содержанием зерновой составляющей и обеспечивать 
недостаток энергетической ценности в питании лиц, при работе с 
радиоактивными веществами. 
Разработанный пищевой продукт является особенным в питании 
работающих 
с 
радиоактивными 
веществами, 
содержащий 
радиопротекторные компоненты пищи, белки высокой биологической 
ценности, 
ингредиенты, 
обогащенные 
серосодержащими 
аминокислотами и пищевыми волокнами, способными связывать и 
эффективно выводить из организма радионуклиды. По данной теме 
научно-исследовательской работе получен патент 2649875  Российской 
Федерации. 
Список литературы 
1. Приказ Минздравсоцразвития РФ от 16 февраля 2009 г. №46н 
Приложение №2, зарегистрировано в Минюсте 20 апреля 2009, № 
13796. 
2. Патент 2649875 Российская Федерация, МПК A23L 7/10 
(2016.01), A23L 33/10 (2016.01). Злаковый батончик для питания 
работающих с радиоактивными веществами и ионизирующим 
излучением [Текст] / Гумеров Т.Ю., Муравьева Е.В., Швинк К.Ю.; 
заявитель и патентообладатель Казанский нац. исслед. технический ун-
т. - № 2017113041; заявл. 14.04.2017; опубл. 05.04.2018, Бюл. № 10. – 
3с. 
3. 
Мархоцкий, 
Я.Л. 
Основы 
радиационной 
безопасности 
населения: учеб.пособие / Я.Л. Мархоцкий. – Минск: Выш.шк., 2011. – 
224 с. 
 
 
 
 
 
 
 
 

10

УДК 665.733.5.035.2 
РАЗРАБОТКА ТОПЛИВНЫХ ПРИСАДОК И ИССЛЕДОВАНИЕ 
СВОЙСТВ ИХ КОМПОНЕНТОВ 
 
Гаптелганиева И.И., Исхакова И.И.  
Научный руководитель: доц. Климентова Г.Ю. 
Казанский национальный исследовательский технологический 
университет 
Кафедра технологии основного органического 
и нефтехимического синтеза 
 
Фундаментальные исследования по разработке топливных 
присадок показали, что литиевые соли изомерных карбоновых кислот 
обладают высоким антидетонационным эффектом [1]. В качестве 
исходных веществ ранее были использованы высшие изомерные С8-
С16 (ВИКК) и неодекановые кислоты. Однако ВИКК сняты с 
производства, а неодекановые кислоты – импортный продукт. В  
развитие работ по подбору компонентов антидетонационных присадок, 
были синтезированы нафтенаты лития. Для исследования были взяты 3 
образца нафтеновых кислот, которые очищались перегонкой под 
вакуумом (Iа-в, К.Ч. а – 199.9, б – 190.19, в- 193.31 мг КОН/г). Неполной 
нейтрализацией дистиллированных кислот LiOH  (кипячением в 
толуоле с удалением воды) были получены кислые нафтенаты лития 
(IIа-в, К.Ч. а – 22.22, б – 17.3, в – 27.27 мг КОН/г). 
Применение топливных присадок обеспечивается не только их 
целевыми свойствами, но и влиянием их на иные параметры топлив. 
Важным показателем является образование гомогенных растворов 
присадок в углеводородах, т.е. их высокая растворимость. Была 
исследована предельная и низкотемпературная растворимость солей 
(II) в углеводородах (гексане, бензине). Низкотемпературные свойства 
солей определяли на приборе-анализаторе ИРЭН – 2.2. Образцы 
готовились смешением компонентов и выдерживанием при комнатной 
температуре в течение 1ч. Установлено, что введение солей в  
концентрационных пределах  0,1-2 % масс. не влияет на фазовую 
стабильность топлива до -70оС.  
Исследование 
предельной 
растворимости 
солей 
(II) 
в 
углеводородах проводили визуально-изотермическим методом, суть 
которого заключается в измерении показателя преломления растворов 
солей и построении графика зависимости показателя преломления от 
концентрации раствора. Показано, что соль (IIа) имеет лучшую