Перспективы развития лаборатории физической и коллоидной химии

ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ЛАБОРАТОРИИ ФИЗИЧЕСКОЙ И КОЛЛОИДНОЙ ХИМИИ

Е.Д. Таныгина

Tanygina E.D. Development Perspectives of Physical and Colloid Chemistry Laboratory. Physical and colloid chemistry laboratory as one of the departments of Natural Science Institute of TSU named after G.R. Derzhavin takes an active part in implementation of the National Innovative Educational Project. Its activity is closely connected with the operation of industrial plants of Tambov and Tambov region in the field of reasonable nature management. The laboratory objectives are as follows: involvement of students and schoolchildren in solving regional problems, work, connected with vocational guidance and forming entrepreneurial thinking.

Лаборатория физической и коллоидной химии сформирована на базе ТГУ им. Г.Р. Державина в 2007 г. Ее руководителем является кандидат химических наук, доцент кафедры физической и аналитической химии Елена Дмитриевна Таныгина. Она является автором более 60 публикаций, участником нескольких международных конференций, в том числе EUROCORR в Ферраре (Италия), Ницце (Франция) и пр.

Лаборатория создана в рамках Национального инновационно-образовательного проекта для совершенствования образовательного процесса в средних, среднеспециальных и высших учебных заведениях, как в Тамбовской области, так и за ее пределами. В основе этой деятельности лежит ознакомление и активное вовлечение студентов и школьников в решение региональных экологических проблем, формирование у них предпринимательского мышления, активной жизненной позиции для участия в реализации Национальных проектов.

Другая сфера деятельности лаборатории тесно связана с промышленными предприятиями различной формы собственности. К ним относятся Крестьянско-фермерское хозяйство, ОАО «Пигмент», ОАО «Поли-мермаш», Рассказовский завод «Биохим», ОАО «Водоканал» и пр. Сотрудничество Лаборатории физической и коллоидной химии с предприятиями возникло как результат выполнения студентами ТГУ им. Г.Р. Державина дипломных работ и прохождения ими предквалификационных и преддипломных практик на соответствующей производственной базе. Подобный подход оказался весьма плодотворным, т.к. работа студентов в реальных условиях действующего промышленного предприятия, с одной стороны, способствует подготовке квалифицированных кадров для данных конкретных условий.

С другой стороны, руководителям подразделений гораздо легче подбирать персонал, оценивать непосредственно на потенциальном рабочем месте уровень профессиональной подготовки и личностные качества будущих сотрудников. Этот подход, собственно, не является изобретением преподавателей ТГУ им. Г.Р. Державина. Он и ранее широко практиковался многими корифеями отечественной науки.

В настоящее время в лаборатории ведется активная подготовка к проведению конкурса на покупку нового лабораторного оборудования. Это оборудование предназначено для реализации проектов в сфере рационального природопользования. Например, ион-селективные электроды позволяют определять концентрацию загрязнений в природной и сточной воде до и после ее очистки, что особенно ценно для нашего региона. Ведь Тамбовская ТЭЦ использует воду из реки Цна. Минеральный состав речной воды оказывает негативное влияние на работу оборудования, вызывает образование осадков в трубопроводах. Методы глубокой очистки воды на базе мембранных технологий, успешно развиваемые в Тамбовском государственном техническом университете под руководством доктора технических наук, профессора С.И. Лазарева, предполагают получение достоверных данных о степени извлечения вещества. Именно эта проблема и может быть решена при использовании нового оборудования.

Другой аспект рационального природопользования - это защита воздушного бассейна. Оценка загрязненности атмосферы проводится посредством оценки массовой и частичной концентрации дисперсных частиц загрязнений в воздухе. Приобретение аспираторов, используемых для оценки массовой концентрации пыли в различных районах

города с учетом времени дня, облачности и топографических особенностей местности, поможет оценить уровень загрязненности воздуха. В этом контексте работа лаборатории может быть скоординирована с планами экологического комитета или санэпидемстанции г. Тамбова.

В настоящее время особый интерес научного сообщества вызывают нанотехнологии. Та или иная сфера применения наночастиц неизбежно связана с определением их концентрации в соответствующей дисперсионной среде. Анализ содержания частиц на-нометрового размера можно осуществить при помощи спектрометра динамического рассеяния света - прибора, который, как предполагается, будет установлен в Лаборатории физической и коллоидной химии.

Многолетние исследования продукции, выпускаемой тамбовскими предприятиями различной формы собственности, выполненные студентами, специалистами в области коллоидной химии, полезны для продвижения соответствующих товаров на рынке. С этой целью можно разработать рекламные продукты, основанные на достоверных экспериментальных данных, полученных в Лаборатории физической и коллоидной химии. Например, в 2006-2007 гг. были сопоставлены показатели качества клея ПВА, выпускаемого различными производителями, в том числе и ОАО «Пигмент», г. Тамбов. Было показано, что по основному параметру -клеящей способности - дисперсия ПВА ОАО «Пигмент» превосходит таковые других производителей.

В ряде случаев разработка предварительных методов анализа сырья может предотвратить возникновение брака на предприятии, что позволит снизить себестоимость продукции и выбрать наиболее добросовестных поставщиков или совершенствовать способы транспортировки и хранения сырья. Подобная работа была выполнена в 2007 г. в Лаборатории физической и коллоидной химии посредством микроскопического анализа порошковых полимерных покрытий. При этом установлено, что изменение гранулометрического состава гигроскопичных полимерных порошков в сторону укрупнения частиц приводит к получению дефектных полимерных покрытий. Предварительный

дисперсный анализ частиц способствует устранения брака. Если же на предприятии уже имеются бракованные изделия, то сотрудниками лаборатории был предложен эффективный, доступный и дешевый способ снижения затрат на их утилизацию.

Одно из научных направлений в Лаборатории физической и коллоидной химии - это разработка дисперсных методов анализа. Изучение гранулометрического состава строительных смесей применительно к конкретным условиям Тамбовской области может быть полезным для различных строительных организаций, особенно, если учесть, что в нашем регионе планируется строительство цементного завода. В настоящее время поиск оптимального состава смесей либо ведется эмпирически, либо используются дорогостоящие готовые продукты. В этом смысле возможны как единичные консультации, так и целевые курсы лекций на базе Лаборатории физической и коллоидной химии.

Другое направление деятельности лаборатории - это переработка отходов производств в ценные продукты с одновременным снижением экологической напряженности

в нашем регионе. Например, концентраты, полученные при очистке речной воды, предполагается использовать в качестве добавки к смесям для обработки дорожных покрытий в зимний период. Тем самым, можно снизить загрязнение природных вод атмосферными сточными водами. Отходы переработки рапсового масла или масложиркомбинатов после соответствующей обработки можно применять в качестве противокоррозионных покрытий для техники, хранящейся на открытых площадках. Отходы спиртовых производств в смесях с пивной дробой, кукурузной лузгой и пр. являются превосходными кормами для скота. Однако и они требуют тщательной переработки и выбора оптимальных условий для их получения.

На предприятиях города и области накоплен огромный эмпирический материал, требующий обобщения и всестороннего анализа. Это могут быть сезонные колебания состава промышленных и бытовых сточных вод, поступающих на городские очистные сооружения, или ежегодно публикуемые данные экологического комитета по состоя-

нию водного и воздушного бассейна Тамбовской области. И в этой сфере может быть задействован потенциал Лаборатории физической и коллоидной химии.

Таким образом, Лаборатория физической и коллоидной химии готова к сотрудничеству со всеми заинтересованными лицами, как в области отдельных консультаций, так и с целью детального изучения представленных заказчиком объектов исследования.

Рис. 1. Лаборатория физической и коллоидной химии