Ключевые слова: изохорная теплоемкость, критическая точка, сверхкритический флюид, уравнение состояния, высокотемпературный адиабатический калориметр
В обзоре приведены результаты подробного анализа роли изохорной теплоемкости, как ключевого термодинамического свойства вещества, в исследовании критических и сверхкритических явлений. Приводится краткая историческая справка о роли и вкладе научных школ России в экспериментальное исследование изохорной теплоемкости в критической области при разработке неклассической (скейлинговой) теории, которая коренным образом изменила наши представлении о физической природе критических и сверхкритических явлений. Подробно анализируется наблюдаемое в эксперименте поведение изохорной теплоемкости и других связанных с ней термодинамических свойств флюидов в критической и сверхкритической областях. Обсуждается роль новых экспериментальных исследований двухфазной изохорной теплоемкости вблизи критической точки в разработке «завершенной» теории скейлинга. Данная теория позволяет понять физическую природу асимметрии кривой сосуществования жидкость— газ вблизи критической точки и оценить вклад химического потенциала в расходимость двухфазной изохорной теплоемкости в критической точке. В обзоре также уделено внимание сверхкритическим фазовым переходам и роли изохорной теплоемкости в определении линии Widom, которая отделяет жидкоподобную область от газоподобной в сверхкритических состояниях, т.е. определяет границы сосуществования жидко- и газоподобных фаз в сверхкритических флюидах.
doi:10.34984/SCFTP.2020.15.1.002
Цитировать
ГОСТ
7.0.100-2018
Термодинамические и транспортные свойства сверхкритических флюидов.
Часть 1. Термодинамические свойства
/
–
Текст : непосредственный // Сверхкритические Флюиды: Теория и Практика..
–
2020.
– Т. 15. – № 1.
– С.
34-91.
- DOI:
10.34984/SCFTP.2020.15.1.002
TRANSLIT
Termodinamicheskie i transportnye svojstva sverhkriticheskih flyuidov.
Chast 1. Termodinamicheskie svojstva
/
– Sverhkriticheskie Flyuidy: Teoriya i Praktika..
–
2020.
– Т. 15. – № 1.
– S.
34-91.
- DOI: 10.34984/SCFTP.2020.15.1.002
En
Termodynamic and Transport Properties of Supercritical Fluids.
Part 1. Thermodynamic Properties..
Sverhkriticheskie Flyuidy: Teoriya i Praktika,
1,
34-91
(2020).
https://doi.org/10.34984/SCFTP.2020.15.1.002
Ключевые слова: аэрогель, оксид алюминия, оксиды металлов, сверхкритическая сушка, сверхкритический диоксид углерода, удельная площадь поверхности, пористость
Методом золь-гель синтеза и последующей сверхкритической сушкой получены аэрогели на основе оксида алюминия. Золь-гель синтез осуществляли добавлением эпихлоргидрина к растворенному в воде и этаноле хлориду алюминия. Сверхкритическую сушку гелей проводили в среде сверхкритического диоксида углерода СК-СО2 при 40 °С и 12 МПа в течение 8 ч. Структурные характеристики аэрогелей изучены методами низкотемпературной адсорбции азота, гелиевой пикнометрии и сканирующей электронной микроскопии. Полученные аэрогели имеют высокие удельную поверхность (до 764 м2/г) и пористость (до 96,2 %, объемом пор до 4,9 см3/г), а также низкую плотность (до 0,066 г/см3). Установлено, что структурные характеристики аэрогелей на основе оксида алюминия можно регулировать путем изменения отношения «вода : прекурсор». В частности, увеличение этого отношения приводит к росту удельной площади поверхности и объема пор.
doi:10.34984/SCFTP.2020.15.1.003
Цитировать
ГОСТ
7.0.100-2018
Влияние соотношения «вода-прекурсор» на структурные характеристики аэрогелей оксида алюминия / – Текст : непосредственный // Сверхкритические Флюиды: Теория и Практика.. – 2020. – Т. 15. – № 1. – С. 92-102. - DOI: 10.34984/SCFTP.2020.15.1.003
TRANSLIT
Vliyanie sootnosheniya «voda-prekursor» na strukturnye harakteristiki aerogelej oksida alyuminiya / – Sverhkriticheskie Flyuidy: Teoriya i Praktika.. – 2020. – Т. 15. – № 1. – S. 92-102. - DOI: 10.34984/SCFTP.2020.15.1.003
En
Effect of «Water-Precursor» Ratio on the Structural Characteristics of Aluminum Oxide Aerogels. Sverhkriticheskie Flyuidy: Teoriya i Praktika, 1, 92-102 (2020). https://doi.org/10.34984/SCFTP.2020.15.1.003
Ключевые слова: молекулярная динамика, моделирование, сольватация, разбавленные водные растворы, нормальные условия, сверхкритические условия, растворы вода—этанол, растворы вода—гваякол, растворы вода—фенол, лигнин, коэффициент самодиффузии, кластеризация
Методом классической молекулярной динамики проведено моделирование структуры водных растворов этанола, фенола и о-метоксифенола (гваякола) при концентрации растворенного вещества 2 мас.% в NVT-ансамбле при плотностях 0,997 и 0,133 г/см3, отвечающих нормальным (298 K; 0,1 МПа) и сверхкритическим (СК) (673 К; 23,0 МПа) условиям. Рассчитаны коэффициенты самодиффузии отдельных компонентов в растворах, функции радиального распределения для расстояний между атомами кислорода молекул воды, расстояний между атомами кислорода гидроксильных групп и расстояний между центрами масс молекул фенолов. Проведен анализ кластеризации растворенных молекул. Полученные данные указывают на неоднородность растворов, в которых могут существовать кластеры разного состава и структуры. Установлено, что при нормальных условиях происходит кластеризация до семи молекул этанола и фенолов, в СК-условиях обнаружены димеры. Сопоставлены структурные особенности растворов в нормальных и СК-условиях. Показано различие формирования гидратных оболочек этанола по сравнению с фенолами. При нормальных условиях вокруг молекул этанола образуются стабильные оболочки из молекул воды. Для фенолов сольватные оболочки оказываются нестабильными, выражена тенденция к образованию кластеров.
doi:10.34984/SCFTP.2020.15.1.004
Цитировать
ГОСТ
7.0.100-2018
Сольватация этанола, фенола и о-метоксифенола в разбавленных водных растворах при нормальных и сверхкритических условиях / – Текст : непосредственный // Сверхкритические Флюиды: Теория и Практика.. – 2020. – Т. 15. – № 1. – С. 103-111. - DOI: 10.34984/SCFTP.2020.15.1.004
TRANSLIT
Sol'vataciya etanola, fenola i o-metoksifenola v razbavlennyh vodnyh rastvorah pri normal'nyh i sverhkriticheskih usloviyah / – Sverhkriticheskie Flyuidy: Teoriya i Praktika.. – 2020. – Т. 15. – № 1. – S. 103-111. - DOI: 10.34984/SCFTP.2020.15.1.004
En
Solvation of Ethanol, Phenol and o-Methoxyphenol in Diluted Water Solutions in Normal and Supercritical Conditions. Sverhkriticheskie Flyuidy: Teoriya i Praktika, 1, 103-111 (2020). https://doi.org/10.34984/SCFTP.2020.15.1.004
Ключевые слова: сверхкритическая флюидная пластификация, квази-изотермическое расширение, пена, аморфный полилактид, диоксид углерода, уравнение состояния, показатель политропы, коэффициент поверхностного натяжения, коллапс
Представлены результаты экспериментального и теоретического исследования поведения пены аморфного D,L-полилактида, предварительно пластифицированного суб- или сверхкритическим диоксидом углерода (СК-СО2) при постоянной температуре (313,3 K) и различных давлениях (4—20 МПа), с последующим квази-изотермическим вспениванием при малых (0,005—0,05 МПа/с) скоростях сброса давления СО2. Установлено, что в случае пластификации полилактида в сверхкритической области (при РСО2 выше 8 МПа) в ходе сброса давления имеет место переход от режима расширения полилактидной пены к ее коллапсу. С использованием уравнения состояния для термодинамически равновесной пены, впервые предложенного С. Россом, получен критерий такого перехода. Показано, что этот эффект обусловлен существенным увеличением коэффициента поверхностного натяжения полимера в процессе медленного уменьшения РСО2.
doi:10.34984/SCFTP.2020.15.1.005
Цитировать
ГОСТ
7.0.100-2018
Особенности квази-изотермического вспенивания СКФ-пластифицированного полилактида: эффект перехода от расширения к коллапсу пены / – Текст : непосредственный // Сверхкритические Флюиды: Теория и Практика.. – 2020. – Т. 15. – № 1. – С. 112-123. - DOI: 10.34984/SCFTP.2020.15.1.005
TRANSLIT
Osobennosti kvazi-izotermicheskogo vspenivaniya SKF-plastificirovannogo polilaktida: effekt perekhoda ot rasshireniya k kollapsu peny / – Sverhkriticheskie Flyuidy: Teoriya i Praktika.. – 2020. – Т. 15. – № 1. – S. 112-123. - DOI: 10.34984/SCFTP.2020.15.1.005
En
Features of Quasi-Isothermal Foaming of the SCF-Plasticized Polylactide: the Effect of Transition from the Foam Expansion to Collapse. Sverhkriticheskie Flyuidy: Teoriya i Praktika, 1, 112-123 (2020). https://doi.org/10.34984/SCFTP.2020.15.1.005
Ключевые слова: сверхкритические флюидные технологии, биорезорбируемые матриксы и микрочастицы, инкапсуляция гентамицина и левофлоксацина, кинетика высвобождения в физиологические среды
С помощью СКФ-методов формирования частиц из газонасыщенных растворов (PGSS) и пластификации с последующим вспениванием аморфных полимеров при использовании сверхкритического диоксида углерода (СК-СО2) осуществлена инкапсуляция гентамицина и левофлоксацина в биорезорбируемые полимерные матриксы и микрочастицы. Исследована кинетика высвобождения включенных лекарственных субстанций в модельные физиологические среды. Показано, что разработанные методы СКФ-инкапсулирования лекарственных субстанций в биорезорбируемые носители позволяют варьировать размеры, форму и морфологию формируемых структур и, соответственно, скорость их деградации и высвобождение из них лекарственных субстанций в физиологические среды. Применение СКФ-технологий для формирования биорезорбируемых полимерных структур, инкапсулированных лекарственными субстанциями без использования органических растворителей, может быть весьма перспективным для разработки компонентов новых высокоэффективных антибактериальных лекарственных форм адресного и пролонгированного действия.
doi:10.34984/SCFTP.2020.15.1.006
Цитировать
ГОСТ
7.0.100-2018
Разработка компонентов антибактериальных лекарственных форм пролонгированного действия с использованием СКФ-технологий / – Текст : непосредственный // Сверхкритические Флюиды: Теория и Практика.. – 2020. – Т. 15. – № 1. – С. 124-135. - DOI: 10.34984/SCFTP.2020.15.1.006
TRANSLIT
Razrabotka komponentov antibakterial'nyh lekarstvennyh form prolongirovannogo dejstviya s ispol'zovaniem SKF-tekhnologij / – Sverhkriticheskie Flyuidy: Teoriya i Praktika.. – 2020. – Т. 15. – № 1. – S. 124-135. - DOI: 10.34984/SCFTP.2020.15.1.006
En
Development of Prolonged Antibacterial Dosage Forms Components Using SCF-Technologies. Sverhkriticheskie Flyuidy: Teoriya i Praktika, 1, 124-135 (2020). https://doi.org/10.34984/SCFTP.2020.15.1.006