Контроль точного содержания стероидных гормонов и их синтетических аналогов в объектах биомедицины является актуальной аналитической задачей. Разработан способ одновременного селективного и высокочувствительного амперометрического определения адреналина, мелатонина и кортизола с использованием двухдетекторной проточно-инжекционной системы. Детекторами служили планарные углеродные электроды с одним или двумя рабочими электродами, модифицированными бинарной системой золото — палладий, которая проявляет каталитическую активность при электроокислении рассматриваемых органических соединений. Высокая чувствительность определения связана с каталитическими свойствами металлического модификатора: переход от металла к бинарной системе привел к росту каталитического тока окисления гормонов. Различие потенциалов окисления гормонов на предложенном электроде обеспечивает селективность определения адреналина в присутствии мелатонина и кортизола. Для селективного определения мелатонина и кортизола поверхность модифицированного рабочего электрода покрыли нафионовой пленкой. Разность потенциалов пиков окисления адреналина, мелатонина и кортизола на таком электроде составила 300 мВ. Предложенный способ апробирован при анализе образцов урины. Для устранения мешающего влияния электрофильных соединений проточно-инжекционную схему дополнили диализатором и хроматографической мини-колонкой. Линейная билогарифмическая зависимость аналитического сигнала от концентрации адреналина, мелатонина и кортизола наблюдается в интервалах 5,0 • 10^-10 - 5,0 • 10^-3, 5,0 • 10^-11 - 5,0 – 10^-3 и 5,0 • 10^-12 - 5,0 • 10^-3 моль/л соответственно. Амперометрическое определение гормонов в проточно-инжекционной системе приводит к повышению производительности анализа, уменьшению расхода пробы и позволяет автоматизировать процесс.

A novel enantioselective adsorbent was obtained by hybridization of microspherical polystyrene-divinylbenzene (PS-DVB) macroporous particles with eremomycin-stabilized gold nanoparticles (GNPs). Macrocyclic antibiotic eremomycin was used as a stabilization agent to obtain GNPs which were then characterized by transmission electron microscope. The average diameter of obtained nanoparticles is about 16.6 nm. Eremomycin-stabilized nanoparticles were successfully embedded into the porous polymer structure with a resulting chiral selector content of 37.5 pmol/g. The obtained PS-DVB composite containing GNPs with immobilized eremomycin was studied by scanning electron microscopy and diffuse reflectance spectroscopy. The values of the specific surface area (500 m²/g) and porosity of the adsorbent (0.39 cm³/g) are measured using nitrogen adsorption at low temperatures. The obtained composite material was used as a chiral stationary phase of liquid chromatography. A good separation enantio-selectivity to amino acids, their derivatives and beta-blockers under RPC (reversed-phase) and HILIC (Hidrophilic Interaction Liquid Chromatography) mode is demonstrated. The results obtained revealed that the prepared Eremo@GNP@PS-DVB composite is promising for use as a stationary phase in HPLC.

Для принятия правильных решений на основании результатов качественного анализа при проведении судебной экспертизы необходимо подтверждение надежности методик, что возможно на основе процедуры валидации. Однако вопросы, связанные с проведением валидации качественных судебно-экспертных методик, являются дискуссионными, а общие нормативные требования к методикам качественного анализа отсутствуют. Рассмотрена процедура валидации методики исследования микроскопического текстильных волокон, которая включает установление с помощью микроскопа комплекса характерных внешних признаков природных и химических текстильных волокон (цвета, особенностей окраски, морфологических особенностей), а также определение толщины и наличия/отсутствия матирующего агента для химических волокон. В качестве параметров валидации выбраны надежность методики и компетентность исполнителей, которые определяли численно по значениям долей ложных и правильных результатов в общем числе тестирований, а также по отношению правдоподобия. Для валидации использовали 10 образцов натуральных и химических текстильных волокон из сравнительной коллекции лаборатории криминалистической экспертизы волокнистых материалов ФБУ РФЦСЭ при Минюсте России. В эксперименте участвовали три эксперта, которые в течение недели независимо выявляли в каждом из 10 образцов наличие/отсутствие десяти внешних признаков. При сравнении результатов тестирования с соответствующими регламентированными (известными) внешними признаками для каждого образца делали вывод о правильном или ложном результате. Установлен низкий (1,7 %) уровень ложных результатов по отношению к общему числу тестирований, а также низкий (2,6 %) уровень ложных результатов у каждого из экспертов, что свидетельствует о надежности методики и компетентности экспертов. Расчет отношения правдоподобия (LR) показал, что вероятность правильных результатов оценки совокупности признаков примерно в 60 раз (существенно больше единицы) выше вероятности ложных результатов, что также свидетельствует о надежности методики. Это позволяет использовать ее для решения экспертных задач криминалистической экспертизы волокнистых материалов.

Обработка целлюлозы ионизирующим излучением (γ-квантами, ускоренными электронами) позволяет уменьшать ее молекулярную массу, изменять молекулярно-массовое распределение, повышать реакционную способность к этерификации и влиять на другие физико-химические характеристики. Приобретенные свойства в свою очередь дают возможность получать из целлюлозы эфиры с заданными качествами. В работе представлены результаты исследования влияния у-облучения целлюлозы промышленных марок на продукты ее этерификации — лаковые коллоксилины и ксантогенаты. Установлено, что γ-облучение дозами 3-5 кГр, предшествующее мерсеризации, приводит к увеличению реакционной способности полимера в реакции ксантогенирования более чем на 30 %. При облучении дозами 20 и 30 кГр получены нитропроизводные, по своим техническим характеристикам (условной вязкости и содержанию азота) соответствующие коллоксилинам разных марок. Показано, что при получении коллоксилинов стадии предгидролиза и уменьшения вязкости нитроцеллюлозы при обработке ее в автоклавах могут быть исключены. Возможно также существенное снижение расхода сероуглерода в технологии получения ксантогенатов. Полученные результаты могут быть использованы для разработки оптимальных режимов и критериев показателей радиационной предобработки целлюлоз различных марок при нитрации и ксантогенировании на основе изменений их физико-химических свойств с помощью γ- облучения.

Данные о параметрах взвешенных частиц необходимы в электронной, оптической, химической и горнодобывающей промышленности, порошковой металлургии, физике атмосферы, медицине и др. В работе представлены результаты определения параметров взвешенных частиц произвольной формы с помощью комбинированного оптико-электронного подхода, включающего фотоэлектрический метод и метод цифровой обработки изображений. Результаты обоих методов использовали для коррекции параметров частиц и оперативного управления излучением лазерного излучателя. Работа применяемого для определения параметров оптико-электронного устройства основывалась на анализе изображений частиц в четырех проекциях, а также на регистрации рассеянного частицами и собранного эллиптическим зеркалом излучения. Спектрометрию дисперсного состава аэрозолей проводили с использованием фотоэлектронного умножителя. Изображения взвешенных частиц для цифровой обработки получали с помощью матрицы прибора с зарядовой связью. Показано, что применяемые алгоритмы обработки изображений позволяют удалять шумы, корректировать фон, улучшать границы, определять порог бинаризации, исключать мелкие частицы, выделять замкнутые области и границы, проводить разбиение изображения на части и подсчет количества частиц в каждой из них, определять параметры и классифицировать частицы. Кроме того, они дают возможность восстанавливать объемную форму взвешенной частицы и выводить ее основные характеристики на цифровой индикатор с точностью до 1 %, что существенно лучше, чем у известных аналогичных устройств. Полученные результаты могут быть использованы для контроля загрязнения воздуха и повышения точности идентификации взвешенных частиц произвольной формы.

Неоднородности кристаллической структуры и химического состава, наличие примесных элементов, образующих включения, вызывают отклонения свойств объекта контроля от требуемых физико-механических параметров. Это существенно сказывается на надежности и сроке эксплуатации изделия. В работе представлены результаты исследования склонности конструкционных сталей к коррозии в агрессивной среде с использованием магнитных характеристик. В процессе термообработки сталь претерпевает структурно-фазовые превращения, меняющие ее свойства, включая магнитные и коррозионные. Исследовали термообработанные образцы статей 09Г2С, СтЗ, 15ХСНД. Кроме основного магнитного параметра — коэрцитивной силы, использовали также спектральные характеристики образцов, полученные с помощью кривой перемагничивания — петли магнитного гистерезиса. Для выявления связи скорости коррозии и коэрцитивной силы применяли многопараметровый подход с гармоническими составляющими в качестве диагностических параметров. Определение скорости коррозии в данном случае может быть сведено к классическим задачам технической диагностики. Установлено, что комплексный параметр, основанный на гармонических составляющих, полученных с использованием петли магнитного гистерезиса, и скорость коррозии имеют выраженную взаимосвязь. Выявленная взаимозависимость позволяет разработать неразрушающий метод прогноза коррозионной стойкости конструкционных сталей. Полученные результаты могут быть использованы для совершенствования экспресс-метода определения коррозионно-опасных зон сталей с помощью магнитных параметров.

Системы теплозащитных покрытий (ТЗП) широко используют в современных высокотемпературных авиационных газовых турбинах для защиты поверхностей лопаток от газовой коррозии и воздействия высоких рабочих температур. Для прогнозирования долговечности систем с ТЗП одним из ключевых является параметр, характеризующий сопротивление отслоению (адгезию) на поверхностях раздела. Цель работы — анализ существующих методов количественного определения характеристик адгезии для многослойных теплозащитных покрытий и защитных оксидных слоев на поверхности жаропрочных сплавов на основе никеля и выявление причин разброса показателей адгезии. Рассмотрены теоретические предпосылки для определения характеристик адгезии. Показано отсутствие национальных стандартов для их оценки и отмечен значительный разброс значений, полученных при использовании международных документов, регламентирующих испытания, и авторских методик. Значения интенсивности высвобождения упругой энергии деформации варьируются 0,3 до 230 Дж/м² в зависимости от метода определения, условий эксперимента и параметров системы. Причины разброса значений условно разделены на две группы: 1 — внутренние, обусловленные особенностями формирования слоев ТЗП и температурным воздействием, определяющие величину и характер распределения остаточных деформаций и напряжений, а также направление, по которому инициируется разрушение; 2 — внешние, обусловленные особенностями проведения испытаний и обработки результатов. Показана необходимость комплексного подхода к оценке характеристик адгезии, учитывающего влияние внешних и внутренних факторов.

В связи с созданием нового поколения энергетического оборудования (атомных реакторов, газотурбинных установок, специальных энергоустановок), имеющего повышенные эксплуатационные параметры и отвечающего высоким требованиям безопасности, возникает задача создания новых отечественных методов определения напряжений и деформаций, возникающих в наиболее ответственных элементах при эксплуатаций подобных установок. Предложены новые подходы к решению поставленной задачи, включающие восстановление и развитие отечественных компетенций в создании средств экспериментального контроля деформаций в элементах оборудования при высоких температурах. Приведены результаты разработки косвенных методов определения деформаций в опасных точках конструкции на основе решений обратных задач экспериментальной механики. Рассмотрены усовершенствованные алгоритмы обработки экспериментальной информации и определения напряжений по измеренным деформациям в случае неупругого поведения материала конструкции в зонах тензометрических измерений. В качестве средств экспериментального определения деформаций, возникающих на внутренних поверхностях контура циркуляции жидкометаллического теплоносителя новых атомных реакторов типа БН и БРЕСТ, предлагаются усовершенствованные герметичные тензорезисторы, обладающие стойкостью к воздействию свинцового и натриевого теплоносителя. Приведены результаты стендовых испытаний разработанных средств измерений в среде жидкого натрия с температурой Т = 540 °C. В связи с повышением требований к оценке влияния ползучести тензорезисторов на результаты измерений при высокой температуре разработана конструкция стенда, позволяющего установить границы возможной погрешности при Т до 600 °C при динамическом нагружении конструкции. Предложена методика проведения эксперимента по определению границ возможной погрешности, связанной с ползучестью тензорезисторов. Для нахождения напряжений, возникающих в опасных точках теплообменного оборудования реакторов типа БН, расположенных в недоступных зонах внутренней поверхности установки, предложен итерационный алгоритм решения обратной задачи термоупругости, использующий измеренные значения напряжений и температур на наружной поверхности конструкции. Проведенные исследования позволили усовершенствовать традиционную методику натурных тензометрических исследований.

Отмечен ряд известных методик ускоренных испытаний на относительную износостойкость, в частности методика, реализованная на установке ИМ-01 конструкции ВИСХОМа с использованием метода Бринелля - Ховарта для лабораторных исследований, в котором применяется порошковый абразив. Показаны недостатки этих методик. В ВИМ разработана новая установка ВИМ ЛТДП, в которой в качестве абразивного материала использовали абразивную ленту зернистостью Р60, длиной 320 мм, шириной 15 мм. Величину износа определяли по уменьшению массы образца путем взвешивания на весах с точностью 0,0001 г до и после испытаний. Результаты испытаний получали как относительную износостойкость е, равную отношению износостойкости испытуемого образца к износостойкости эталона. Рассмотрение относительной износостойкости позволяет повысить точность результатов вследствие исключения влияния на них естественных изменений внешних параметров, определяющих интенсивность изнашивания в процессе испытаний. Установка обеспечивает ускоренные испытания образцов — затраты времени на испытание одного образца составили около 5 мин. При этом сохраняются структура и размеры зерна рабочего тела, постоянства нагрузки в зоне контакта и скорости взаимодействия образца и инструмента. Ленточный абразив различной зернистости позволяет применять установку для широкого спектра задач, использовать образцы без предварительного шлифования, но с их предварительным очищением от шлаков и крупных частиц после нанесения износостойких покрытий.

10 декабря исполнилось 95 лет Евгению Михайловичу Морозову, профессору Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ», Заслуженному деятелю науки РФ, почетному профессору НИЯУ «МИФИ», члену редколлегии и секции «Механика материалов: прочность, ресурс, безопасность» журнала «Заводская лаборатория. Диагностика материалов».