Разработан вариант модели ретроградных явлений, удовлетворительно согласующийся с поведением нефтяных и водных систем и не противоречащий квантово-химическим законам организации коллоидных структур, гетеролитическим и гомолитическим явлениям диссоциации в растворах. Предложена модель, в рамках которой могли бы равиваться события, связанные с ретроградными явлениями при высоких температурах и давлениях, согласующиеся с квантово-химической картиной физических явлений в процессе растворения. Показано, что в рамках обменного (спинового) притяжения и зарядового отткалкивания молекул при организации растворов, седиментов и коллоидных структур может быть удовлетворительно объяснена природа ретроградных явлений. Представленые модель и результаты экспериментов дадут новый импульс в решении одной из фундаментальных проблем современности - происхождения нефти и других видов ископаемого сырья - в сторону более пристального рассмотрения альтернативной мантийной гипотезы по отношенгию к традиционной осадочной.

Методом электронного спинового резонанса исследовали детали природы осадков и накипей, образующихся при хранении и нагревании воды в бытовых и лабораторных приборах, и осадков, полученных в результате очистки воды методом замораживания. Показано, что накипи и осадки имеют спиновую природу, а сама вода, обладая зарядовыми свойствами, спиновыми свойствами не обладает.

Исследованы адсорбционные свойства торфа, модифицированного методом механоактивации в присутствии оксигидроксида железа. По результатам определения адсорбционной активности и микрокалориметрических исследований установлено, что при взаимодействии модифицированных торфяных сорбентов с органическим модельным веществом и водными растворами солей металлов преобладают процессыфизической сорбции. Показана возможность получения новых видов сорбентов на основе торфа, маханоактивированного в присутствии отходов водоочистки, обладающих высокими сорбционными свойствами.

Справочник содержит обширную сводку сведений по теоретической и прикладной электрохимии. Рассмотрено около 300 уравнений электрохимии. Даны таблицы значений электропроводности, вязкости, числе переноса и других свойств электролитов в водных и расплавленных средах. Приведено более 1000 стандартных электродных потенциалов, около 300 кинетических параметров и более 1500 потенциалов полуволн электрохимических реакций, около 80 значений потенциалов нулевого заряда. Впервые публикуется сводка характеристик пассивного состояния металлов. Представлены основные показатели технологических режимов важнейших электрохимических производств, а также характеристики химических источников электрической энергии. Справочник предназначен для инженерно-технических и научных работников научно-исследовательских институтов, электрохимических производств и аналитических лабораторий. Он будет полезен также преподавателям, аспирантам и студентам вузов.

Асфальтены, выделенные из Усинской нефти, методом дробного осаждения разделены на отдельные фракции. Проведен термолиз исходных асфальтенов и их фракций. По данным исследования элементного и группового состава продуктов термолиза и определения молекулярных масс рассчитано сдержание сульфидной, тиациклановой и ароматической типов серы в молекулах исходных асфальтенов и их фракций. Показано, что количество алкилсульфидного функционального типа серы зависит от ММ асфальтенов и влияет на выход продуктов термолиза.

В справочнике содержатся сведения об основных физико-химических свойствах (электропроводности, плотности, вязкости) бинарных и многокомпонентных водных систем электролитов (щелочей, галогенидов, сульфатов щелочных и других металлов, кислот, хроматов, молибдатов, вольфраматов, алюминатов), т. е. систем, находящих применение в создании химических источников тока, в гидрометаллургии, в гальванотехнике. Информация охватывает широкий диапазон концентраций (вплоть до насыщенных) и температур не только средних (от 20 до 95С), но и низких: до -60С (в случае кислот и щелочей) и до +250-300С (в случае электролитов, с которыми работает гидрометаллургия). Представлены также данные об электролитах цинкования, кадмирования, меднения, их рассеивающая способность. Даны уравнения, позволяющие использовать математические расчеты. Справочник предназначен не только для инженерно-технических работников, занимающихся вопросами электрохимии, электротехники, гидрометаллургии в различных отраслях промышленности. но и для теоретиков, обеспечивая выбор оптимальных условий процессов.

Показаны изменения свойств и химической структуры высокомолекулярных гетероатомных соединений (смол, асфальтенов) в результате обработки тяжелых нефтей Зуунбаянского (Монголия) и Усинского (Россия) месторождений. Для определения структурно-групповых параметров молекул смол и асфальтенов исходных нефтей и выделенных из продуктов их термолиза использованных данных элементного анализа, определения молекулярной массы, ПМР-спектроскопии. Показано изменение выхода газовых, жидких и твердых продуктов в зависимости от температуры и времени процесса термолиза. Предложена модель термического превращения высокомолекулярных компонентов нефти, рассчитаны константы скоростей реакций термолиза нефти (k) и энергии активации (Е). Установлены конкурирующие направления превращения нефтяных компонентов при различных температурах.

С использованием метода Монте-Карло разработана программа для построения структур молекул нефтяных смол и асфальтенов. С помощью данной программы на основе параметров структурно-группового анализа, рассчитанных на аналитических данных элементного состава, молекулярной массы и ПМР-спектроскопии, получены молекулярные структуры смол и асфальтенов тяжелых нефтей Зуунбаянского и Усинского месторождений. Термодинамическая устойчивость рассчитанных и построенных структур молекул смол и асфальтенов оценена с использование расчета молекулярной механики.

Проведен термолиз образцов асфальтенов усинской нефти при температрах 160, 200, 250, 300, 450 и 650 оС. Образцы асфальтенов после термолиза проанализированы методом ИК-спектрометрии; определен их элементный состав, молекулярные массы, структурно-групповые характеристики; построены гипотетические структуры средних молекул. Образующиеся в результате термолиза асфальтенов жидкие и газообразные продукты проанализированы методами ГЖХ и ГЖХ/ГАХ. На основании данных о термической устойчивости насыщенных алифатических и циклических сернистых фрагментов и изменении общего содержания серы в термолизованных асфальтенах рассчитаны количества алкил-и тиацикланой серы, входящей в состав молекул асфальтенов.

Проведено фракционирование асфальтенов и смол нефти Усинского месторождения. Асфальтены разделены на фракции методом дробного осаждения смесями растворителей хлороформ/гексан в соотношениях 30/70; 30/75; 30/120. Смолы разделены на фракции методом жидкостно-адсорбционной хроматографии на силикагеле смесями растворителей гексан/бензол и гексан/этанол, взятых в соотноениях 3/1; 1/1 и 10/1; 3/1 соответсвенно. Полученные фракции проанализированы методами Н1 и С13 спектроскопии ядерного магнитного резонанса, инфракрасной спектроскопии, измерены молекулярные массы, исследован элементный состав. По данным структурно-группового анализа построены гипотетические структуры молекул смол и асфальтенов.

Изучены реологические и поверхностные свойства полимерных композиций на основе водных растворов поливинилового спирта, карбоксиметилцеллюлозы или полиакриламида с наполнителями на базе возобновляемого природного сырья.

Для рекультивации нефтешламов разработан состав моющей композиции на основе биоразлагаемых поверхностно-активных веществ и щелочной буферной системы. Специально подобранное соотношение компонентов является оптимальным в результате синергического эффекта их взаимодействия. Отмытые нефтешламы и грунты не требуют дополнительной очистки и могут быть переработаны в строительные материалы или использованы для подсыпки кустовых площадок и дорог. Заграязненный водный раствор после отмыва нефтешлама подвергается микробиологической очистке коммерческим биопрепаратом. Биодеструкции насыщенных углеводородов в отработанном растворе составляет более 90 %. После биодеструкции, вода применяется в рецикле для отмыва новой порции нефтешлама и других хозяйственных нужд.

Представлены результаты исследования деструкции органического вещества горючих сланцев на примере месторождения Хуут-Булаг, Монголия, при их механообработке в среде воды и этанола. Показано, что при механообработке сланца в среде воды и этанола выход битумоида увеличивается с 8 до 33 мас.% по сравнению с исходным образцом. Основным компонентом газовой фазы, образующимся при механообработке сланца, является водород, а битумоидов - углеводородные соединения (масла). Углеводороды в битумоидах представлены преимущественно н-алканами с числом атомов углерода С12-С35.

На основе полевых экспедиционных исследований и анализа полихронных данных космической съемки высокого разрешения, выполненного в ГИС-среде Al Wa Res, получены новейшие данные о современном состоянии озерно-ледниковых ресурсов хр. Цамбагарав ( Западная Монголия, Монгольский Алтай ) и их изменении с максимума малой ледниковой эпохи, с учетом эпохи ХVII - ХIХ вв. Установлено, что в максимум трансгрессивной стадии малой ледниковой эпохи, с учетом 3D- топографии горно-ледниковых бассейнов, оледенение хребта охватывало 99,1 км2, суммарный объем ледников достигал 4,72 км3. Выявлено, что последующая перестройка климата в постмаксимальную фазу малой ледниковой эпохи повлекла за собой пространственную трансформацию нивально-гляциального пояса хребта, выраженную в прогрессирующем сокращении размеров оледенения и аплифтинге его нижних вертикальных пределов. К августу 2020 г. суммарная площадь оледенения хр. Цамбагарав сократилась до 65,21 км2, а запасы льда уменьшились до 2,98 км3. Статистический анализ среднегодовой температуры воздуха северных регионов Западной Монголии, выполненный за полувековой период, показал ее устойчивый положительный тренд. На фоне увеличения среднегодовой температуры воздуха отмечается и рост температуры периода абляции ( июнь-август ). В поясе современной дегляциации хребта отмечено появление восьми приледниковых озер с суммарной площадью акватории в 0,34 км2 и водозапасом в 1,26 млн.т. Анализ материалов космической съемки с 1966 по 2020 г. показывает, что большая часть из них образовалась за последний полувековой период и приурочена к предпольям современных ледников. По зависимостям, разработанным в ходе выполнения исследований, рассчитаны показатели внутриструктурного перераспределения водозапасов из гляциальных систем в лимнические системы за период с максимума малой ледниковой эпохи до 2020 г.

Исследованы изменения структурных характеристик молекул асфальтенов в зависимости от состава и химического типа нефтяной дисперсионной среды. Эксперименты проводили на модельных системах метанового и нафтенового типов. Показано, что с увеличением доли ароматических углеводородов в дисперсионной среде изменяются структурно-групповые характеристики средних молекул асфальтенов: молекулярная масса, количество ароматических и нафтеновых циклов, количество структурных блоков в молекуле.

Методами электронной спектроскопии и математического моделирования изучены реакции комплексообразования сополимера винилацетат-малеиновый ангидрид с неорганическими солями NaN3, NaNO2, KCNO в растворе в ДМФА, а также с ДМСО. Показано, что способность сополимера к комплексообразованию определяется эффектом соседней группы, результатом которого является реакция циклоангидридо-енольной таутомерии.

Изложены результаты интегрального структурного анализа асфальтеновых, смолистых и суммы остальных ("масляных") компонентов нефтей, добытых из олигоценовых отложений на месторож¬дении Белый Тигр и из коллекторов фундамента на месторождении Дракон. Вскрыты характерные различия в структурно-групповом составе "масел", смол и асфальтенов из каждой изученной нефти. Найдено, что некоторые параметры структуры смолистых веществ могут оказаться полезными для дифференциации нефтей, залегающих в рассматриваемом регионе в разных глубинных условиях.

С использованием современных масс-спектральных и радиоспектрометрических методов установлен структурно-групповой состав мезозойских нефтей Восточно-Гобийского (Дзунбаянского) и Тамсагского нефтеносных районов, а также содержащихся в них углеводородов, смол и асфальтенов. Показаны доминирующая роль алканов, алкилмоноцикланов и алкилмоноаренов среди углеводородов и высокая распространенность алифатических структурных фрагментов в составе высокомолекулярных гетероорганических компонентов нефтей. Эти особенности состава свидетельствуют о том, что описанные нефти практически не были затронуты процессами микробиальной деградации.

Проведена депарафингоация сжиженным газом высокопарафинистой нефти (9,3 % мае.) и компаундов, полученных введением в масляную фракцию различных количеств смол и асфальтенов. Количество парафинов в компаундах выдерживалось постоянным. Показано, что с увеличением концентрации смол в компаундах количество осадка уменьшается. При возрастании концентрации асфальтенов в компаунде с 0,3 % до 3,0 % мае. происходит увеличение количество осадка. После депарафинизации н-алканы выше Qg выпадают в осадок. Асфальтены содержащиеся в компаундах полностью переходят в осадок.

Впервые изучены восемь образцов нефтей, полученных из эксплуатационных скважин четырех месторождений северной части Ульяновской области. Показано высокое содержание сернистых соединений, смолисто-асфальтеновых веществ, твердых углеводородов в изученных нефтях, оценены вклады сернистых соединений в состав отдельных групп нефтяных компонентов. Установлены физико-химические характеристики и средние структурные параметры молекул, содержащихся в масляных, смолистых и асфальтеновых компонентах этих нефтей. Вскрыты существенные структурные различия между этими нефтяными фракциями и характера их изменений под воздействием природных факторов. Отмечены трудности химической типизации изученных нефтей и ряд аномалий в их составе.

Исследованы процессы адсорбции растворенных и эмульгированных в воде нефти, дизельного топлива и бензина высокодисперсными оксидно-гидроксидными фазами алюминия. Получены изотермы адсорбции. Наиболее высокая степень очистки воды (до 98%) наблюдается для растворов и микро¬эмульсий дизельного топлива. С увеличением соотношения "адсорбент-раствор" степень очистки в статических условиях возрастает, однако эффективность использования адсорбента снижается.

В условиях температурно-программируемого нагрева в интервале 375-425°С структурные параметры асфальтенов и смол продуктов термического растворения барзасского липтобиолитового угля практически не изменяются. Это свидетельствует о минимальном вкладе процессов вторичного термокрекинга, поэтому полученные данные можно использовать с большей достоверностью для характеристики исходной структуры угля.

Изучено влияние предварительного озонирования барзасского липтобиолитового угля на процесс его термического растворения в тетралине. Термическое растворение озонированного угля значительно интенсифицируется в низкотемпературной области (350-375 °С), в составе образующихся жидких продуктов снижается доля высокомолекулярных компонентов.

Исследовано влияние содержания воды и солей в водонефтяных эмульсиях на групповой состав их межфазного слоя. Показано, что с их увеличением возрастает доля гетероатомных компонентов, увеличивается степень цикличности и ароматичности в составе асфальтенов, выделенных из межфазных слоев эмульсий, по сравнению с асфальтенами нефти.

Исследовано влияние содержания воды водонефтяных эмульсий на групповой состав межфазного слоя. Показано, что увеличение содержания дисцилированной воды в эмульсиях приводит к существенному возрастанию в составе межфазного слоя доли асфальтенов и снижению содержания смолистых компонентов. Установлено, сто в составе н-алканов межфазных слоев эмульсий с дисцилированной водой наблюдается увеличение доли низкомолекулярных и высокомолекулярных н-алканов.

Изучена реакция изомеризации тиомочевины в роданид аммония в водных концентрированных растворах при температурах от 100 до 150 оС с использованием УФ спектроскопии и спектроскопии ЯМР, фотоколориметрического и кондуктометрического методов. Рассчитаны константы скорости реакции изомеризации, энергия активации процесса, степень изомеризации.

Проведено изучение вод из разных населенных пунктов Томской области:г. Томск, г. Новосибирск, г. Владивосток, вод природных (родниковых), а также минеральных вод, поступающих в продажу - методом фотонной корреляционной спектроскопии (ФКС) в процессе нагревания. Для всех образцов наблюдается увеличение размеров частиц дисперсной фазы с ростом температуры. Аналогичная тенденция прослеживается и в модельных системах на основе солей СаSO4. Высказано предположение, что в качестве дисперсной фазы выступают частицы "солей жесткости".

Узкие фракции смол и асфальтенов нефти Усинского месторождения (республика Коми), полученные дробным осаждением асфальтенов и хроматографическим разделением смол, охарактеризованы методами пиролитического анализа в варианте "Rock Eval" и флэш-пиролиза (650 оС, 20 с) с хроматомасс-спектрометрическим анализом летучих продуктов в режиме "on line". Показано, что изученные образцы содержат от 2,3 до 15,3 масс. % низкомолекулярных органических соединений. Продукты флэш-пиролиза изученных образцов отличаются относительным содержанием таких типов соединений, как нормальные и изопреноидные алканы, a-олефины, циклогексаны, хейлантаны и гопаны, гопены, прегнаны и стераны, алкилбензолы, нафталины, фенантрены и антрацены, бензо- и дибензотиофены, а также неидентифицированных коксообразующих фрагментов.

Изучен состав полициклических ароматических углеводородов, образующихся в процессе термолиза (160-650 оС) смолисто-асфальтеновых компонентов тяжелой нефти из пермокарбоновой залежи месторождения Усинское (Республика Коми). Показано, что молекулы смол и асфальтенов нефти содержат одинаковый набор ароматических фрагментов. В их составе идентифицированы би- и трициклические конденсированные углеводороды и их (С1-С3)-алкилпроизводные, тетра-, пента-, гексациклические и фенилзамещенные (дифенил-, фенилнафталины, терфенилы, фенилфенантрены) соединения. Преобладают три- и тетрациклические ароматические углеводороды, которые станут основой состава масляных фракций, получаемых при термической переработке тяжелого углеводородного сырья.

Описана научно-исследовательная работа, основная цель которой - изучение процесса агрегации нефтяных асфальтенов методом фотонной корреляционной спектроскопии (ФКС). Приведены результаты исследований процессов агрегации асфальтенов на модельной системе "асфальтены-толуол-гептан" и влияния магнитной обработки системы на процесс агрегации асфальтенов как эффективного способа предотвращения образования отложений из высокомолекулярных компонентов нефти.

Изучено влияние хлорида натрия и технического углерода (сажи) на механические и теплофизические свойства криогелей и пенокриогелей, полученных из гомогенных и гетерогенных (вспененных) растворов поливинилового спирта.