Науковий вісник Ужгородського університету. Серія "Хімія"

УТОЧНЕННЯ КРИСТАЛІЧНОЇ СТРУКТУРИ ГЕРМАНІДУ Nd2LiGe6 МОНОКРИСТАЛІЧНИМ ДИФРАКЦІЙНИМ МЕТОДОМ

А.О. Стецьків, В.В. Павлюк — пн, 08 гру 2025 00:00:00 +0200

В епоху інноваційних технологій рідкісноземельні метали стали ключовими компонентами високотехнологічного виробництва та стратегічно важливою сировиною. Їх дослідження, а також вивчення їхніх сплавів і сполук, має велике значення як для науки, так і для практики, оскільки матеріали на їх основі володіють унікальними властивостями, що забезпечують їх широке застосування в сучасній техніці. Особливу увагу привертає потенціал сплавів рідкісноземельних металів для створення передових систем зберігання водню та металогідридних акумуляторів.

Дана робота присвячена повному структурному дослідженню монокристалу відомої тернарної сполуки Nd₂LiGe₆, що належить до структурного типу Pr₂LiGe₆, символ Пірсона oS18, просторова група Cmmm і для неї встановлено періоди елементарної комірки. Синтез сплавів включав наступні етапи: пресування чистих металів у таблетки; нагрівання таблеток у танталовому тиглі до 400 ºС (48 годин); підвищення температури до 800 ºС (1 година); відпал зразків при заданій температурі (6 годин); гомогенізуючий відпал при 400°С (480 годин).

Рентгенодифракційне дослідження зразка при кімнатній температурі було виконано за допомогою автоматичного монокристального дифрактометра XCALIBUR. Методика передбачала використання Мо Kα-випромінювання, графітового монохроматора та w-методу сканування для отримання масивів дифракційних даних. Фазовий склад був підтверджений методом енергодисперсійної Х-променевої спектроскопії (ЕДХС) у поєднанні з растровим електронним мікроскопом Tescan Vega 3 LMU.

ОДЕРЖАННЯ ТА ОПТИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ МІКРО- ТА НАНОПОРОШКІВ Ag8SiS6

пн, 08 гру 2025 00:00:00 +0200

Розвиток сучасної оптоелектроніки залежить від пошуку нових матеріалів, таких як змішані іонні провідники та напівпровідники, що поєднують високу рухливість іонів з унікальними електронними та оптичними характеристиками. Серед них виділяються срібловмісні сполуки, які є перспективними матеріалами для фотокаталізу, сонячних елементів та оптоелектроніки. Дана наукова робота зосереджена на дослідженні оптичних властивостей тернарної срібловмісної сполуки Ag₈SiS₆ зі структурою аргіродиту. Структура аргіродиту забезпечує не лише високу іонну провідність (актуальну для твердотільних електролітів), але й унікальні геометричні конфігурації для іонів срібла, а також невпорядкованість підґратки Ag, що впливає на електронні переходи, поглинання та люмінесценцію, спричиняючи широкі спектральні смуги. Метою дослідження було отримання різнодисперсних порошків Ag₈SiS₆, визначення ширини забороненої зони (E_g) та аналіз впливу дисперсності на оптичні параметри. Синтез Ag₈SiS₆ здійснено методом ступінчастого однотемпературного синтезу з високочистих елементів, після чого полікристалічний сплав подрібнювали в агатовій ступці (отримано мікрокристалічний порошок) та додатково в планетарному кульовому млині протягом 30 та 60 хвилин для одержання нанокристалічних зразків. Рентгенівський фазовий аналіз підтверджує утворення низькотемпературної модифікації Ag₈SiS₆ з орторомбічною просторовою групою Pna2₁. Розкладу зразків під час подрібнення та розмелювання не зафіксовано. Розмір частинок мікрокристалічної фракції становить 10-20 мкм. Використовуючи рівняння Шеррера, середній розмір кристалітів у нанопорошках, розмелених протягом 30 та 60 хвилин, становив 48 нм та 26 нм відповідно. Спектроскопія дифузного відбивання виявила сильне поглинання у діапазоні 220 – 750 нм та початок різкого зростання відбивання при ~ 750 – 850 нм (поява краю оптичного поглинання). Встановлено, що зменшення розмірів кристалітів призводить до зниження інтенсивності спектрів та розмиття краю оптичного відбивання. За допомогою функції Кубелки – Мунка та методу Тауца визначено значення ширини забороненої зони E_g для прямого дозволеного і забороненого оптичних переходів. Встановлено, що зменшення середнього розміру частинок порошків Ag₈SiS₆ спричиняє нелінійне зменшення значення забороненої зони E_g.

НАНОКОМПОЗИТНІ МЕМБРАНИ НА ОСНОВІ АКРИЛОВИХ МОНОМЕРІВ ТА НАНОЧАСТИНОК КРЕМНЕЗЕМУ

М.М. Жигайло, І.Ю. Євчук — пн, 08 гру 2025 00:00:00 +0200

На основі гідрофільних та гідрофобних акрилових мономерів та наночастинок кремнезему синтезовано нові полімерні та нанокомпозитні мембрани з протонопровідними властивостями. Неорганічна сітка мембран сформована у полімерній матриці внаслідок золь-гель реакції алкоксисиланових прекурсорів – 3-метакрилоксипропілтриметоксисилану (MAПTMС) та тетраетилортосилікату (TEOС) in situ. Склад вихідних композицій варіювали, змінюючи співвідношення гідрофільних та гідрофобних мономерів. Морфологія та хімічна структура синтезованих мембран були охарактеризовані методами СEM та ATR-FTIR. Виміряно протонну провідність, поглинання води та метанолу для синтезованих мембран. Встановлено, що існує кореляція між співвідношенням гідрофільних/гідрофобних мономерів і властивостями мембран, що дозволяє контрольовано налаштовувати їхні характеристики. Досліджено вплив наночастинок кремнезему на властивості мембран. Отримані полімерні і нанокомпозитні матеріали є перспективними для розробки протонопровідних мембран для прямих метанольних паливних елементів.

ТЕТРАЕДРАЦІЯ СИСТЕМИ Tl–Sb–P–Se

В.І. Сабов, М.Ю. Сабов — пн, 08 гру 2025 00:00:00 +0200

Почетверна система Tl – Sb – P – Se характеризується наявністю в ній ряду бінарних, тернарних та тетрарної селенідних сполук із перспективним набором напівпровідникових функціональних властивостей, що робить їх перспективними матеріалами для термо- та оптоелектричних пристроїв. У зв’язку із цим були проведені комплексні дослідженння по вивченню фазових рівноваг у системах за участю сполук із конгруентним характером плавлення для оптимізації умов синтезу матеріалів із синергетичним ефектом властивостей. Метою даного дослідження було розширити знання щодо характеру фізико-хімічної взаємодії у системі Tl – Sb – P – Se шляхом встановлення вторинних почетверних систем методом поліедрації. Тетраедрація здійснювалась згідно загальноприйнятих правил, за результатом аналізу літературних даних щодо характеру взаємодії компонентів у відповідних системах (подвійних/квазіподвійних, потрійних/квазіпотрійних). За результатом тетраедрації встановлено, що в області існування стабільних сполук реалізуються вторинні почетверні системи двох типів: три системи на основі тетрарної сполуки TlSbP₂Se₆ (TlSbP₂Se₆ – Se – Sb₂Se₃ – Sb₄(P₂Se₆)₃(TlSbSe₂), TlSbP₂Se₆ – Se – TlSbSe₂ – Tl₄P₂Se₆) та шість систем на основі Tl₃PSe₄ (Tl₃PSe₄ – Se – TlSbSe₂ – TlSe(Tl₄P₂Se₆), Tl₃PSe₄ – Tl₂Se – Tl₄P₂Se₆ – TlSbSe₂(Tl₉SbSe₆), Tl₃PSe₄ – Tl₉SbSe₆ – TlSe – Tl₂Se(TlSbSe₂)).

СИНТЕЗ ТА ВИРОЩУВАННЯ МОНОКРИСТАЛІВ ТВЕРДИХ РОЗЧИНІВ У СИСТЕМІ Ag6PS5І–Ag7SiS5І

пн, 08 гру 2025 00:00:00 +0200

Монокристалічні матеріали становлять основу сучасної високотехнологічної індустрії, виступаючи у якості робочих елементів у критично важливих системах. Фізичні властивості монокристалів, які є наслідком їхньої впорядкованої структури, роблять їх незамінними для застосувань, де ключовою є анізотропія властивостей або мінімізація дефектів, таких як границі зерен. Розвиток твердотільної іоніки вимагає створення твердих електролітів, здатних забезпечувати високу рухливість катіонів при кімнатній температурі. У цьому контексті срібловмісні аргіродити постають як один із перспективних класів інноваційних матеріалів. Для дослідження обрано сполуки Ag₆PS₅I та Ag₇SiS₅I, що кристалізуються у ПГ F–43m з близькими параметрами гратки. Синтез сплавів твердих розчинів складу Ag_7-_xP_xSi_1-_xS₅I (x = 0.25; 0.50; 0.75) проводили методом однотемперного синтезу з вихідних Ag₆PS₅I та Ag₇SiS₅I. Для встановлення температурного режиму вирощування монокристалів твердих розчинів Ag_7-_xP_xSi_1-_xS₅I використано діаграму стану системи Ag₆PS₅I – Ag₇SiS₅I. Вирощування кристалів здійснено методом вертикальної зонної кристалізації з розчину-розплаву. В результаті одержано монокристали Ag_7-_xP_xSi_1-_xS₅I (x = 0.25; 0.50; 0.75) розміром d = 12 мм та l = 30 мм. Методом Рітвельда встановлено кристалічну будову твердих розчинів. Встановлено, що монокристали твердих розчинів Ag_7-_xP_xSi_1-_xS₅I кристалізуються у ПГ F-43m і є ізоструктурними до вихідних тетрарних сполук. Концентраційна зміна параметрів решітки вирощених твердих розчинів є лінійною. Гетеровалентне катіонне P⁺⁵↔Si⁺⁴ заміщення відбувається за механізмом компенсації заряду P⁺⁵+□↔Si⁺⁴ + Ag⁺, що призводить до утворення позицій Ag з частковим коефіцієнтом заповнення.

SIZE EFFECTS OF NANOHARDNESS IN SUPERIONIC CRYSTALS Cu₆PS₅I(Br)

А.А. Сливка, В.С. Біланич — пн, 08 гру 2025 00:00:00 +0200

Досліджені механічні властивості суперіонних кристалів Cu₆PS₅I та Cu₆PS₅Br методом наноіндентування з неперервним вимірюванням жорсткості контакту (режим CSM) при кімнатній температурі. Дослідження проведені на монокристалах Cu₆PS₅I і Cu₆PS₅Br, вирощених методом газотранспортних реакцій. Вимірювання нанотвердості Н і модуля Юнга Е проведені на приладі Nano Indenter II (MTS Systems) з алмазним індентором Берковича в імпульсному режимі та режимі із гармонічною модуляцією навантаження на індентор. Параметри кристалів, визначені в імпульсному режимі становили H = (3,41 ± 0,03) ГПа, E = (80,47 ± 0,78) ГПа для Cu₆PS₅Br і H = (3,71 ± 0,08) ГПа, E = (90,33 ± 1,27) ГПа для Cu₆PS₅I Виявлено прямий розмірний ефект індентування (ISE), який пояснений розвитком пластичної деформації та переміщенням дефектів у приконтактній зоні. Розмірний ефект проінтерпретований у рамках теорії градієнтної пластичності деформації (Strain Gradient Plasticity, SGP), яка враховує утворення геометрично необхідних дислокацій під індентором. Визначені параметри моделі: H₀ = 4,52 ГПа, h* = 83 нм для Cu₆PS₅I і H₀ = 3,72 ГПа, h* = 93 нм для Cu₆PS₅Br. Виявлено релаксацію структури кристалів при імпульсному механічному навантаженні. Із апроксимації релаксаційних кривих визначено швидкість пластиної деформації (0,022 нм/с і 0,018 нм/с для Cu₆PS₅І і Cu₆PS₅Br) та часи релаксації (τ = 64 с і τ = 29 с для Cu₆PS₅I і Cu₆PS₅Br).

НЕОЧІКУВАНИЙ ПРОДУКТ ВЗАЄМОДІЇ ТЕТРАГАЛОГЕНІДІВ ТЕЛУРУ З 3-АЛІЛ-2-(ЦИНАМІЛТІО)ХІНАЗОЛІН-4(3H)-OНОМ

Д.Ю. Куля, Д.Ж. Кут, М.Ю. Онисько, М.М. Кут — пн, 08 гру 2025 00:00:00 +0200

Телуровмісні електрофільні реагенти посідають важливе місце в сучасному органічному синтезі. Серед них особливу увагу привертають галогеніди телуру(IV), які використовуються як ефективні субстрати для одержання телурофункціоналізованих сполук, зокрема в реакціях електрофільної внутрішньомолекулярної гетероциклізації. У цій роботі досліджено вплив природи алкенільного замісника в положенні 2 хіназолін-4-ону на перебіг реакції телурогалогенування. Для цього синтезовано 3-аліл-2-(цинамілтіо)хіназолін-4(3H)-он і проведено його взаємодію з тетрагалогенідами телуру. Встановлено, на відміну від очікуваних продуктів циклізації, з реакційної суміші в обох випадках виділено лише один продукт — 3-алілхіназолін-2,4(1H,3H)-діон.

Структуру одержаного 3-алілхіназолін-2,4(1H,3H)-діону підтверджено за допомогою спектральних методів (¹H, ¹³C ЯМР, хроматомас-спектроскопії). На основі отриманих експериментальних даних запропоновано механізм утворення 3-алілхіназолін-2,4(1H,3H)-діону, який включає імовірний послідовний ацидоліз цинамільного фрагменту, окиснення проміжних тіольних форм до дисульфіду та сульфонової кислоти, а далі — утворення кінцевого діону.

ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСУ ТЕЛУРОГАЛОГЕНУВАННЯ ТЕРМІНАЛЬНОГО 2-БУТІНІЛТІОХІНОЛІН-3-КАРБАЛЬДЕГІДУ

Т.Ш. Сабо, М.Ю. Онисько , В.Г. Лендєл — пн, 08 гру 2025 00:00:00 +0200

В даній роботі досліджено процес телурогалогенування 2-бутінілтіохінолін-3-карбальдегіду в різних за полярністю розчинників під дією тетрагалогенідів телуру як індивідуальних, так і отриманих in situ шляхом взаємодії діоксиду телуру та галогеноводневої кислоти. Знайдено, що використання телур діоксиду в надлишку галогенідної кислоти при дії на термінальний бутінільний тіоетер хінолін-3-карбальдегіду приводить до неселективного утворення продуктів протонування основного центру хіноліну та телуро-індукованої циклізації. Показано, що хлороформ виявився неефективним розчинником для одержання телуровмісних солей хінолінію. Натомість, проведення реакцій в оцтовій кислоті 2-бутінілтіохінолін-3-карбальдегіду з діоксидом телуру в галогеноводневій кислоті приводить до утворення суміші 2-(бут-3-ін-1-ілтіо)-3-формілхіноліній гексагалогенотелуратів та 2,3-дигідро-1-[(трибромо-l⁴-теланіл)метиліден]-5-форміл-1H-[1,3]тіазино[3,2-a]хіноліній галогенідів, співвідношення яких залежить від природи галогену. Використання в реакції телурогалогенування в 2-бутінілтіохінолін-3-карбальдегіду індивідуального телуртетраброміду оцтовій кислоті чи ацетонітрилі ефективно приводить до утворення продукту телуро-індукованої гетероциклізації – 2,3-дигідро-1-[(трибромо-l⁴-теланіл)метиліден]-5-форміл-1H-[1,3]тіазино[3,2-a]хіноліній броміду.

ОЦІНКА ВЕЛИЧИНИ ЕНЕРГІЇ ШИРИНИ ЗАБОРОНЕНОЇ ЗОНИ НА ПРИКЛАДІ ХЛОРИДУ 2-((ДИХЛОРО(4-МЕТОКСИФЕНІЛ)-λ4-ТЕЛАНІЛ)МЕТИЛ)-5-ОКСО-8-(ТРИФЛУОРОМЕТИЛ)-2,3-ДИГІДРО-5H-ТІАЗОЛО[2,3-b]ХІНАЗОЛІН-10-IЮ

Д.Ж. Кут, А.О. Кривов’яз, А.І. Погодін, М.М. Кут — пн, 08 гру 2025 00:00:00 +0200

У роботі досліджено оптичні властивості органічного матеріалу на основі тіазоло[2,3-b]хіназоліну в розчині ацетонітрилу та плівці з використанням УФ-спектроскопії. Визначено енергію ширини забороненої зони (E_gap) для хлориду 2-((дихлоро(4-метоксифеніл)-λ⁴-теланіл)метил)-5-оксо-8-(трифлуорометил)-2,3-дигідро-5H-тіазоло[2,3-b]хіназолін-10-iю методом Тауца та проведено квантово-хімічні розрахунки (DFT, B3LYP/TZVP) для порівняння з експериментальними даними. Показано, що сполуці даного класу характерні прямі дозволені енергетичні переходи. Встановлено, що значення енергії ширини забороненої зони для розчину складає – 4.21 еВ, а для плівки – 3.27 еВ. Розрахункові значення Е_gap добре узгоджуються з експериментальними (розбіжність в розчині на 13%, в плівці на 5%), що підтверджує гіпотезу про прямий дозволений характер переходів для такого роду сполук. Виявлено вплив сольватації на величину значення енергії ширини заборненої зони у ацетонітрилі. Отримані результати мають важливе значення для прогнозування фотофізичних і фотохімічних властивостей похідних хіназолін-4-ону та їх застосування в оптоелектроніці та органічному матеріалознавстві.

ВИКОРИСТАННЯ АНАЛІТИЧНИХ МЕТОДІВ АНАЛІЗУ В ТЕХНОЛОГІЇ ЛІКАРСЬКИХ РЕЧОВИН

пн, 08 гру 2025 00:00:00 +0200

У статті розглянуто сучасні аналітичні методи аналізу, які застосовуються на різних етапах технологічного процесу виробництва лікарських речовин. Охарактеризовано їх роль у забезпеченні якості та безпеки фармацевтичної продукції, наведено класифікацію та короткий опис методів контролю, здійснено порівняльний аналіз їхніх переваг і обмежень, вказано доцільність використання комбінованих методів контролю для достовірності проведеного аналізу.

Розглянуто різні можливості визначення концентрації невідомої речовини в розчині, на прикладі хлориду натрію як речовини, що ефективно застосовується в медицині. Показано, що в необхідних випадках можна визначати невідому концентрацію речовини шляхом розрахунку її через коефіцієнти a і b рівняння лінії тренду у=а+bx, яка описує експериментальні дані, але не надає можливості розраховувати похибку визначення невідомої концентрації розчину. Незважаючи на високий коефіцієнт кореляції, тобто, сильний прямий лінійний зв'язок між двома змінними, абсолютна похибка визначення концентрації речовини може бути досить великою. Доведено, що похибка визначення концентрації речовини є значною у випадку малих величин коефіцієнта b.

Зроблені висновки та рекомендації щодо використання таких підходів під час проведення хімічного аналізу з визначення концентрації невідомої речовини в розчині.

ЗЕЛЕНИЙ СИНТЕЗ НАНОЧАСТИНОК СРІБЛА З ВИКОРИСТАННЯМ БУЗКУ ЗВИЧАЙНОГО

В.А. Литвин — пн, 08 гру 2025 00:00:00 +0200

Наночастинки срібла, одержані зеленим синтезом, з використанням різних частин рослин, мають великий потенціал застосування у медицині та промисловості. Перспективним, але мало дослідженим напрямком, є використання бузку звичайного (Syringa vulgaris) у синтезі наночастинок срібла. Стаття присвячена розробці методики одержання наночастинок срібла методом зеленого синтезу з використанням різних частин бузку звичайного (квітів, листя, кори) та дослідженню властивостей одержаного продукту. У результаті проведеного дослідження встановлено, що фітореагенти бузку звичайного виконують подвійну роль у синтезі наночастинок, а саме відновника Ag⁺йонів та стабілізатора утворених наночастинок. Наявність наночастинок у розчині було підтверджено конусом Тіндаля та спектрофотометрично за наявністю максимуму поглинання близько 400 нм, що є характерним для нанорозмірного срібла. Показано, що найкращим відновником у синтезі наночастинок срібла є квіти бузку звичайного, порівняно з його листям та корою. Методом рентгенівської дифракції встановлено, що одержані наночастинки срібла мають гранецентровану кристалічну гратку з розмірами частинок від 18 нм до 48 нм, залежно від використаного екстракту.

ВМІСТ МІДІ ТА ЦИНКУ В ҐРУНТАХ І РОСЛИНАХ МІСТА УЖГОРОД

З.З. Чома — пн, 08 гру 2025 00:00:00 +0200

Метою дослідження було вивчення вмісту міді і цинку у ґрунтах і рослинності міста Ужгород, а також оцінювання тенденцій їх можливого накопичення. Для аналізу було відібрано шістнадцять пов'язаних зразків ґрунту і рослин: чотири — з присадибних ділянок та дванадцять — із придорожніх смуг. Визначені валові і рухомі форми міді та цинку у ґрунтах, а також їх вміст у рослинах. Середній валовий вміст міді у ґрунтах присадибних ділянок становив 26,1 мг·кг⁻¹, цинку ‒ 57,5 мг·кг⁻¹; у придорожніх смугах значення цих показників були вищими, проте значно нижчими за гранично допустимих концентрації. Частка рухомих форм міді відносно її валового вмісту становила 1,7 – 3,3%, тоді як для цинку цей показник досягав 5,2–9,7%, що свідчить про вищу мобільність цинку в ґрунтовому середовищі. Середній вміст міді у рослинах, вирощених на присадибних ділянках становив 9,6 мг кг^-1, з придорожніх смуг – 13,3 мг кг^-1, тобто більше у 1,4 раза. Концентрація цинку у рослинах характеризувалася значною варіабельністю: 9,4 – 79,8 мг·кг⁻¹ у видів, відібраних на присадибних ділянках, та 23,6 – 113,2 мг·кг⁻¹ у пробах із придорожніх територій. Значення коефіцієнтів біологічного поглинання здебільшого були меншими за 1, що вказує на помірне надходження металів у рослини. Кореляційний аналіз не виявив статистично значущих зв’язків між валовими та рухомими формами металів у ґрунті й їх вмістом у рослинах (|r| < 0,1). Загалом ґрунти міста Ужгород можна охарактеризувати як незабруднені, проте виявлені локальні ділянки з підвищеним вмістом міді й цинку.

ДОСЛІДЖЕННЯ КИСЛОТНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ПОВЕРХНІ ЦИНК ОРТОФОСФАТУ ЯК ПОТЕНЦІЙНОГО КАТАЛІЗАТОРА

пн, 08 гру 2025 00:00:00 +0200

Розроблено нову методику синтезу та вперше одержано 8 нових зразків ортофосфату цинку Zn₃(PO₄)₂. Вони володіють прогнозованими кислотними властивостями поверхні, високою концентрацією слабих та середньої сили бренстедівських активних кислотних центрів, оптимальною структурою та відповідними фізико-хімічними параметрами. Досліджено вплив умов синтезу на склад та структуру одержаного цинквмісного каталізатора, природу і характер формування активних кислотних центрів на його поверхні та інших фізико-хімічних властивостей. Встановлено особливості зміни складу, структури, кислотних властивостей поверхні, концентрації та розподілу активних центрів по силі на ній для одержаних зразків ортофосфатного каталізатора в залежності від умов синтезу та температури процесу. Виявлені закономірності впливу температури, умов синтезу на кислотність та фізико-хімічні властивості Zn₃(PO₄)₂, які дозволяють прогнозувати покращені каталітичні параметри: активність і селективність у реакції окиснення н-алканів. Це може бути використано для створення нових каталітичних систем із заздалегідь заданими властивостями та розробки теорії прогнозованого підбору каталізаторів. Він може бути використаний для дослідження в якості потенційного активного і високоселективного каталізатора для процесу парціального окиснення н-алканів в цінні продукти, зокрема, етану в етилен.

ХІМІКО-ТЕХНОЛОГІЧНІ ОСНОВИ УТИЛІЗАЦІЇ ШЛАМОВИХ ВІДХОДІВ ВИРОБНИЦТВА ВІСКОЗНОГО ВОЛОКНА

Ю.А. Шафорост, О.А. Жабковська , В.В. Смалиус , Р.Л. Галаган , А.М. Бєляєв — пн, 08 гру 2025 00:00:00 +0200

У роботі досліджено проблему тривалого зберігання шламових відходів на території колишнього підприємства ВАТ «Черкаське хімволокно» в місті Черкаси. Шлами, що утворилися під час роботи виробництва віскозного волокна, десятиліттями зберігаються у відкритих шламонакопичувачах і становлять значну екологічну загрозу через вміст токсичних речовин, зокрема важких металів та органічних сполук. Основну увагу приділено вивченню термічних, хімічних і фізичних властивостей шламів для розробки ефективних методів їх утилізації. Проведено термогравіметричний і диференційно-скануючий калориметричний аналіз для визначення поведінки відходів за високих температур.

Результати дослідження свідчать про доцільність поетапної термічної обробки шламів при температурах до 800 °C, що дозволяє зменшити обсяги відходів, видалити органічні компоненти та розкласти неорганічні сполуки, зокрема карбонати та сульфати. Також визначено оптимальні умови для вилучення цінного металу, такого як цинк, за допомогою кислотної обробки прожареного шламу. Запропоновані методи дозволяють знизити енергетичні витрати та підвищити економічну ефективність утилізації.

Показано, що кінцевими продуктами переробки можуть бути порошок для гіпсування солончаків, гіпс, ферум(ІІІ) оксид, цинк оксид, металічний цинк, хімічно осаджена крейда, натрію нітрат, амоній нітрат. З використанням іоннобмінної технології, на завершальному етапі, отримано амоній нітрат.

Дослідження має практичне значення для впровадження екологічно безпечних і економічно ефективних технологій переробки промислових відходів, сприяючи зниженню їх негативного впливу на довкілля та раціональному використанню вторинних ресурсів.

ВИКОРИСТАННЯ ДАНИХ GOOGLE EARTH ENGINE ДЛЯ МОНІТОРИНГУ ЕВТРОФІКАЦІЙНИХ ПРОЦЕСІВ У ВОДОСХОВИЩАХ ЗАКАРПАТТЯ

пн, 08 гру 2025 00:00:00 +0200

Моніторинг стану водних екосистем набуває особливого значення в умовах зростання антропогенного навантаження та кліматичних змін, які призводять до посилення евтрофікаційних процесів у внутрішніх водоймах. Закарпатська область, що вирізняється складним рельєфом, значною кількістю водосховищ і високою біорізноманітністю, є чутливою до гідроекологічних змін. Традиційні методи контролю якості води потребують значних ресурсів і не забезпечують просторової та часової оперативності. Тому актуальним є застосування сучасних методів дистанційного зондування Землі, які дозволяють проводити комплексний аналіз стану водойм на регіональному рівні. Платформа Google Earth Engine (GEE) забезпечує доступ до багаторічних супутникових даних і потужних інструментів для обробки зображень, що робить її ефективним інструментом для виявлення тенденцій у трофічному стані водойм. Використання індексів NDWI, NDVI, TSI та Turbidity дозволяє оцінити просторово-часову динаміку евтрофікаційних процесів без проведення польових вимірювань. Дослідження водосховищ Закарпаття за допомогою таких показників створює основу для розроблення системи екологічного моніторингу, спрямованої на раннє виявлення деградаційних змін у водних екосистемах регіону.

АНАЛІЗ ФІЗИКО-ХІМІЧНИХ ВЛАСТИВОСЕЙ ҐРУНТІВ МАЛОГО ПОЛІССЯ

М.Р. Салюк, М.М. Микита , О.В. Зубака , О.М. Підкова — пн, 08 гру 2025 00:00:00 +0200

Кислотно-основні параметри ґрунтів високодинамічні, відображають еволюцію ґрунтогенезу, важливі для практичного землеробства й екології, оскільки регулюють доступність поживних речовин, активність мікрофлори, розкладання органіки та рухомість важких металів. Стаття зосереджена на дослідженні дерново-підзолистих ґрунтів Малого Полісся, сформованих на водно-льодовикових відкладах, підстелених щільними карбонатними породами. Ці ґрунти є унікальними об’єктами, де зональні процеси ґрунтотворення модифікуються місцевими геохімічними умовами. Метою є вивчення їхніх кислотно-основних властивостей. У процесі дослідження, встановлено, що підстилаючий карбонатний субстрат є домінуючим чинником, що модифікує зональні процеси підзолоутворення. Міграція Ca²⁺ від карбонатних порід зумовлює слабокислу, нейтральну і навіть слаболужну реакцію ґрунтового розчину (pH до 7,9) у нижніх горизонтах, що сприяє оптимальному проходженню дернового процесу та формуванню гуматно-кальцієвого типу гумусу. У складі ввібраних катіонів фіксується значне переважання Кальцію (Ca²⁺>Mg²⁺), що призводить до високого ступеня насичення основами (СНО до 90-95%). Виявлено обернену кореляцію між обмінною кислотністю (pH_KCl) та гідролітичною кислотністю. Землекористування суттєво впливає на ці властивості, так сільськогосподарське використання знижує кислотність, тоді як ґрунти під лісом мають найнижчі показники pH_KC_l (4,6-5,0) та найвищу гідролітичну кислотність через надходження ненасичених органічних кислот. Сезонна динаміка водного режиму (низхідні весняні та висхідні літні потоки) визначає збільшення ступеня насичення основами у нижній частині профілю. Дослідження довело, що дерново-підзолисті ґрунти, підстелені карбонатними породами, є унікальними об’єктами з підвищеною потенційною родючістю завдяки високій буферності, оптимальній кислотності та насиченості основами. Це зумовлює мінімальну потребу у вапнуванні та вимагає адаптації системи удобрення до специфічних умов.

САМООЦІНЮВАННЯ ЯК СКЛАДОВА ФОРМУВАЛЬНОГО ОЦІНЮВАННЯ ПІД ЧАС ВИВЧЕННЯ ТЕМИ «ДОСЛІДЖУЄМО РЕЧОВИНИ ТА СУМІШІ»

пн, 08 гру 2025 00:00:00 +0200

Сучасна освітня реформа в Україні орієнтована на зміну традиційної знаннєвої моделі навчання на компетентнісну, що передбачає формування в учнів не лише знань, а й умінь, навичок, цінностей та готовності застосовувати їх у реальному житті. У центрі цієї моделі — активний, самостійний і відповідальний здобувач освіти. Важливою складовою формування такої особистості є розвиток уміння здійснювати самооцінювання власних навчальних досягнень, що сприяє усвідомленню учнем власного поступу, формуванню адекватної самооцінки, підвищенню навчальної мотивації та відповідальності за результат навчання. Вивчення теми «Досліджуємо речовини та суміші» у 7 класі НУШ дає змогу учням безпосередньо працювати з речовинами, спостерігати за їхніми властивостями, здійснювати навчальні експериментальні дослідження. Саме в цьому контексті важливо навчити школярів оцінювати не лише кінцевий результат, а і процес власної діяльності. Представлена робота є логічним продовженням попередніх науково-педагогічних досліджень, що були спрямовані на аналіз процесу самооцінювання навчальних досягнень учнів у курсі хімії. Педагогічний експеримент проводили на базі Ужгородського ліцею імені Августина Волошина, де в експерименті брали участь учні 7-х класів, які навчаються за програмою Нової української школи.

Проведене дослідження дало змогу не лише визначити загальний рівень засвоєння учнями навчального матеріалу, а й виявити питання, які потребують додаткового роз’яснення чи повторного опрацювання. Отримані результати стали підґрунтям для аналізу динаміки формування навчальних умінь, розвитку самостійності та усвідомленого ставлення учнів до власних освітніх результатів.

Такий підхід дозволяє індивідуалізувати освітній процес, враховуючи особисті потреби, темп і рівень підготовки кожного учня. Крім того, результати самооцінювання виступають зворотним зв’язком для вчителя, допомагаючи своєчасно коригувати навчальну траєкторію, посилювати мотивацію до пізнання, удосконалювати методи подання складних хімічних понять. Результати дослідження сприяють підвищенню якості навчання, розвитку рефлексивного мислення та формуванню в учнів глибшого, усвідомленого розуміння сутності хімічних процесів, що є важливим кроком у реалізації компетентнісного підходу.

РОЛЬ МОБІЛЬНИХ ЗАСТОСУНКІВ У ПІДГОТОВЦІ ВЧИТЕЛІВ ХІМІЇ ТА НАВЧАННІ У 7-9 КЛАСАХ ЗАКЛАДІВ ЗАГАЛЬНОЇ СЕРЕДНЬОЇ ОСВІТИ

К.А. Молнар , М.Й. Філеп , З.З. Чома , М.Ю. Сабов , Є.О. Бак — пн, 08 гру 2025 00:00:00 +0200

Хімія як навчальний предмет в нашій країні – подібно до більшості природничих дисциплін – не належить до улюблених предметів учнів. Низка досліджень показує, що хімія є одним із найменш популярних навчальних предметів серед вікової групи 12-15 років. Водночас існує безліч дидактичних методів та інструментів, які можуть бути придатними для формування позитивного ставлення до цієї науки та розвитку позитивних учнівських установок. Фундаментальною особливістю навчання хімії є те, що експериментування є невід'ємним елементом викладання цього предмета. Однак нинішнє покоління, яке виростає вже як цифрові аборигени, має повсякденне життя, пронизане мобільними пристроями та застосунками. Це покоління природним чином використовує смартфони та планшети як для пошуку інформації, так і для комунікації та розваг. Інтеграція сучасного інструментарію цифрової педагогіки у навчання хімії є тому не лише можливістю, а й педагогічною необхідністю. Ключовим завданням підготовки вчителів є забезпечення готовності майбутніх педагогів до освітніх викликів ХХІ століття. Молодому спеціалісту-вчителю хімії недостатньо володіти лише фаховими та методичними знаннями; необхідно, щоб він знав цифрові освітні інструменти, був обізнаний із можливостями педагогічного використання мобільних застосунків для навчання хімії та міг свідомо, дидактично обґрунтовано інтегрувати їх у навчальний процес. Метою даного дослідження є надання систематичного огляду мобільних застосунків, придатних для навчання хімії, з особливою увагою на інструменти, релевантні для старшої ланки загальноосвітньої школи (7-9 класи). Завдяки практико-орієнтованому підходу стаття може слугувати корисним ресурсом як для викладачів у системі підготовки вчителів, так і для практикуючих педагогів.

ОДЕРЖАННЯ ОРТОФОСФАТУ ЦИНКУ ТА ДОСЛІДЖЕННЯ ЙОГО МЕТОДОМ РЕНТГЕНІВСЬКОГО ФАЗОВОГО АНАЛІЗУ

Н.П. Голуб , Є.О. Голуб , А.А. Козьма , Г.М. Михальчук , В.М. Савко — пн, 08 гру 2025 00:00:00 +0200

Уперше розроблено нову методику синтезу та одержано новий кислотний цинк ортофосфат, який має оптимальну структуру для максимальної поверхневої кислотності та прогнозовані фізико-хімічними властивості. Досліджено вплив умов синтезу та температури термообробки на його структуру та параметри. Встановлено, що усі 8 синтезованих зразків цинк ортофосфату, як повітряно-сухий, так і 7 зразків підданих термообробці при різних температурах в інтервалі 120 ^оС – 700 ^оС, мають кристалічну структуру. Рентгенівські дифрактограми для синтезованих зразків цинк ортофосфату мають свої особливості та частково відрізняються як між собою, так і з описаними в літературі. Повітряно-сухий зразок синтезованого ортофосфату цинку та зразки, одержані в процесі термообробки до 600^оС, є кристалогідратами та містять різну кількість молекул води. Нагрівання зразків цинк ортофосфату при температурах 700 ^оС і вище призводить до їх повної дегідратації та утворення безводної солі Zn₃(PO₄)₂. Результати РФА для усіх синтезованих зразків ортофосфату цинку добре узгоджуються між собою та з відповідними літературними даними. Вони свідчать про правильність вибору методу синтезу та нової розробленої методики одержання цинк ортофосфату з використанням вихідної нітратної солі. Можна очікувати, що синтезований новий ортофосфат цинку Zn₃(PO₄)₂виявлятиме покращені кислотні поверхневі параметри, а також каталітичні властивості (активність та селективність) в реакціях парціального окиснення н-алканів у цінні продукти (олефіни, спирти, альдегіди, карбонові кислоти тощо).