Статті в журналах з теми "Іонізація"

Методом часових (αe)-збігів досліджено низькоенергетичний спектр електронів, що виникає внаслідок бомбардування атомів мішені Au α-частинками 238Pu. Іонізація атомів при бомбардуванні їх зарядженими частинками розглядається як струс електронів у неперервний спектр при раптовому збуренні їх налітаючою частинкою. Порівняння експериментального розподілу вилітаючих електронів по енергії з розрахунковим показало гарне узгодження, що підтверджує правильність опису іонізації як результат ефекту струсу.

Методом часових (αe)-збігів досліджено низькоенергетичний спектр електронів, що виникає внаслідок бомбардування атомів мішені Au α-частинками 238Pu. Іонізація атомів при бомбардуванні їх зарядженими частинками розглядається як струс електронів у неперервний спектр при раптовому збуренні їх налітаючою частинкою. Порівняння експериментального розподілу вилітаючих електронів по енергії з розрахунковим показало гарне узгодження, що підтверджує правильність опису іонізації як результат ефекту струсу.

Проведено мас-спектрометричні дослідження виходу позитивних іонів, утворених внаслідок іонізації електронним ударом молекули етиленгліколю в газовій фазі. З кривих ефективності іонізації отримано енергію іонізації молекули і енергії появи основних фрагментних іонів. Експериментально визначено значення енергії іонізації для молекули С2H6O2, яке становить 10,21 ± 0,25 еВ. Для основних фрагментних іонів з m/z = 31, 33 і 29 експериментально знайдені значення енергій появи становлять 11,13 ± 0,25, 10,56 ± 0,25 і 17,79 ± 0,25 еВ відповідно.

Експериментальним шляхом отримано дані про абсолютні величини перерізів утворення позитивних і негативних іонів азотистої основинуклеїнових кислот – урацилу. Показано, що максимальних значень переріз утворення негативних іонів досягає при енергії бомбардуючихелектронів 1,1 еВ, і його абсолютна величина становить 5,0 · 10–18 cм2. Визначено абсолютну величину та енергетичну залежність перерізу утворення позитивних іонів для урацилу в інтервалі енергій електронів від порога до 200 еВ. Максимум перерізу іонізації знаходиться при енергії 95 еВ і дорівнює (1,0 ± 0,1) · 10–15 cм2. Отримано спектри люмінесценції ізольованих молекул урацилу в області довжин хвиль 200–500 нм під дією повільних електронів. У спектрі спостерігаються близько 20 спектральних смуг і ліній. Показано, що спектр випромінювання урацилу формують процеси дисоціативного збудження молекул, дисоціативного збудження з іонізацією, збудження електронних рівнів вихідної молекули та молекулярного іона. Обговорено біофізичні наслідки отриманих результатів.

Проведено комплекснi (експериментальнi i теоретичнi) дослiдження виходу позитив-них iонiв молекул глютамiнової кислоти (Glu-Acid) i глютамiну (Gln) в газовiй фазi, утворених в результатi дисоцiативної iонiзацiї цих амiнокислот електронним ударом. Експеримент проводився на установцi з монопольним мас-спектрометром ти-пу MX-7304A в дiапазонi масових чисел 10–150 Da. Дослiджено мас-спектри молекул глютамiнової кислоти i глютамiну при рiзних температурах, динамiку виходу iонiв-фрагментiв в iнтервалi температур випаровування вихiдної речовини 310–430 К та детально проаналiзовано особливостi процесiв утворення iонiв-фрагментiв таких молекул електронним ударом. Проведено ab initio розрахунки потенцiалiв iонiзацiї глютамiнової кислоти i глютамiну в адiабатичному наближеннi та за енергiями зв’язку HOMO- i LUMO-орбiталей нейтральних молекул. Отримано сумарнi перерiзи одноелектронної iонiзацiї обох молекул електронним ударом в Binary-Encounter-Bethe моделi та за формулою Гризiнського. Показано, що розрахованi молекулярнi константи добре узгоджуються з отриманими експериментальними даними.

У результаті проведення потенціометричного титрування експериментально визначили константи іонізації для біологічно активних речовин (4-тіопохідних хіноліну). Встановили залежність значень констант іонізації, яка обумовлена будовою радикалу в 4-му положенні хінолінового циклу та наявності метокси- групи в 6-ому або 8-ому положенні відповідного циклу.

Проведено аналіз принципів знезараження повітря поєднанням двох способів випромінювання: іонізаційного та ультрафіолетового. Висвітленні основні конструкції аероіонізаторів для вибору найефективнішої системи знезараження фізико-математичного моделювання його роботи. Запропоновано електрофізичну модель роботи іонновітрового ультрафіолетового озонатора-знезаражувача повітря, яка враховує процеси створення електричного вітру, негативних аероіонів, озону, знезараження за допомогою ультрафіолетового випромінювання, що може застосовуватися під час проектування відповідного обладнання. We have analyzed the principles of air disinfection by combining two radiation methods – ionizing and ultraviolet (UV). Key air ionizer designs have been described to select the most effective system of disinfection and physical and mathematical simulation of ionizer functioning. We have suggested an electrophysical model of an ionic wind UV air disinfecting ozonator, which takes into account electrical wind creation processes, negative air ions, ozone, and disinfection using UV-radiation, which can be used when designing the respective equipment.

На основі аналізу рівняння неперервності потоку повітря при наявності джерела його іонізації розглянуто можливі закономірності розповсюдження аероіонів у приміщенні. Надано розв’язок рівняння за наявності спрямованого руху повітря. Показано, що процеси дифузії мало впливають на розповсюдження аероіонів. Проведено моделювання поширення аероіонів при неперервному функціонуванні джерела іонізації повітря за різних його продуктивностей. Розраховано параметри для визначення динаміки аероіонів – середні довжини вільного пробігу та час життя. Визначено час життя аероіонів при їх різних концентраціях. Розраховано середню генерацію аероіонів у залежності від рівнів природної радіоактивності у приміщенні. Надано рекомендації щодо використання результатів у практичній діяльності.

У роботі описуються особливості вимірювання концентрації заряджених частинок у повітрі (іонів). Розглядається використання аспіраційного конденсатора в якості модельного датчика для вимірювання розподілу іонізованих частинок. Запропоновано технічні рішення побудови приладу та шляхи коректного обрахунку результатів розподілу іонів різної рухливості, встановлено переваги та недоліки. Робота переслідує мету розв’язання науковцями проблемних питань з вимірювання потоку іонів та можливі шляхи їх усунення.

Виміряно мас-спектри продуктів лазерної десорбції/іонізації барвника метиленового блакитного з поверхні терморозширеного графіту. Зокрема, показано, що в мас-спектрах найбільш інтенсивними є іони [М+1]+, [М+2]+, [М+3]+, з приєднаними до молекулярного іона одним, двома або трьома атомами водню. Експериментальні результати підтверджуються квантово-хімічними розрахунками можливих продуктів, які можуть утворюватись під дією лазерного випромінювання.

The purpose of the work is to develop methodological foundations for optimizing the concentration of hydroaeroions from the variability of the physical factors of the working room airspace with ultrasonic ionization. Methodology. The measurements were carried out according to the developed methodology with the “Sapphire 3K” air ion counter and with the use of a TM-4001 hot-wire anemometer. To analyze the data of experimental studies, the method of mathematical planning of the experiment was used. The scheme of rotatable central compositional planning (RCSC) was used, which is based on regression analysis, including the method of least squares and statistical data processing. For all measurement results, the adequacy of the regression models was checked using the built-in statistical functions of Statgraphiks. Results. Experimental studies have shown that the use of an ultrasonic generator of air ions significantly increases the concentration of negative ions (2400 cm-3) and that is the increase in the quality of the internal working space, which is responsible for the production of ozone and nitrogen oxide. Mathematical processing of the obtained data made it possible to establish the general effect of the air flow in the room (v) and the distance to the UAG (s) on the concentration of positive and negative aerons. The influence of varying each of the studied factors on the value of the concentration of air ions was quantitatively evaluated. Scientific novelty. The synthesized regression models of hydroaerion concentrations describe the relationship between the air speed in the room and the distance to the ultrasonic generator of air ions. The adequacy of the models was checked with the coefficient of determination R2 = 86%, which indicates a high degree of connection between the coefficients of the system. Practical significance. The result obtained can be used in the design and development of a control system for an ultrasonic generator of air ions in order to create the most comfortable high-quality ionic composition of air in the working area.

На основі всебічного огляду фотохімічних димеризацій різних 3-гетероарил(фурил, тіофіл, селенофіл і телурофіл)-акрилатів було представлено докладне теоретичне пояснення спостережуваної фотохімічної реакції сполук даного типу. Теорія функціоналу густини (DFT) була використана для вивчення механізму реакції і визначення місця розташування всіх проміжних і перехідних станів уздовж кривої потенційної енергії. Розраховані енергетичні бар'єри були використані для порівняння стабільності різних конформацій. Реакції показали гарну регіо - та стереоселективність за рахунок утворення бірадикального перехідного стану. Для обґрунтування результатів найбільш стабільних ізомерів було виконано порівняння значень глобальної електрофільності, нуклеофільності, жорсткості, м'якості і потенціалу іонізації. Крім того, для найбільш стабільних продуктів були проаналізовані частоти ІЧ-коливань, енергетичні параметри та виконаний аналіз молекулярних орбіталей.

Проаналізовано існуючі способи нанесення вакуумних покриттів. Обґрунтовано переваги методу вакуумного йонно-плазмового напилення покриттів в умовах йонного бомбардування (метод КІБ), порівняно з іншими. Наведено класифікацію катодних плям (КП) та їхній вплив на величину ерозії катода. Встановлено залежності струму розряду, при якому починається поділ КП, і величин коефіцієнтів ерозії від матеріалу катода. Охарактеризовано структуру та фазовий склад плазмової дуги та їхній вплив на ступінь іонізації. Наведено відомості про типи магнітних фільтрів різноманітних конструкцій для зменшення у плазмовому потоці частки крапельної фази та макрочастинок. Розглянуто типи випаровувачів та їхню класифікацію залежно від способу утримання КП на поверхні випаровування катода та від впливу на КП з метою надання їй певної швидкості руху по визначеній траєкторії. Наведено вимоги до конструкції випаровувачів, розглянуто їхні основні типи. Проаналізовано результати дослідження трибологічних характеристик, залишкових напружень покриттів на підставі Ті, Zr, Mo, Al, Cr, W. Висвітлено принципи формування багатошарових покриттів. Охарактеризовано способи одержання наноструктурних покриттів. Зроблено висновок про необхідність звернути увагу на дослідження властивостей покриттів, які працюють в умовах одночасного впливу механічних навантажень і технологічних середовищ.

Досліджено композиційні плівки, осаджені у водних розчинах електролітів, що містять іони металів і частинки вуглецевих наноматеріалів, таких як фулерен C60. Результати дослідження катодних поляризаційних кривих показали збільшення опору переносу заряду. Аналіз фазового складу металевих плівок показав наявність вуглецевих наночастинок (ВНЧ) всередині металевої матриці і значні зміни у кристалічній решітці. З результатів дослідження мікрофотографій слідує, що додавання ВНЧ змінює структуру росту металевих плівок від стовбчатої ​​до мікрошаруватої через пасивацію поверхні. У даній роботі теорія функціонала густини (ТФГ) була використана для розрахунку термохімічних, електронних і структурних властивостей комплексів іонів металів з ВНЧ. Результати розрахунків енергії зв'язку комплексів ВНЧ- Me2+ дозволяють припустити, що адсорбція іонів Co2+, Ni2+, Cu2+ та Zn2+ на поверхні фулерену C60 і одностінної вуглецевої нанотрубки (ОВНТ) C48 можлива і термодинамічно вигідна. Було виявлено, що енергія зв'язку більша у разі адсорбції іона металу на поверхні ОВНТ C48, у порівнянні з адсорбцією на фулерені C60. Оскільки комплекси Cu2+ були найбільш термодинамічно стабільними, енергія зв'язку зростала у такій послідовності Co2+<Zn2+<Ni2+<Cu2+. Результати розрахунків вільної енергії зв'язку показали хорошу кореляцію з шириною забороненої зони, відстанями між іоном металу і поверхнею ВНЧ, дипольними моментами, делокализацією заряду у методі природних орбіталей (МПO) і другим потенціалом іонізації іонів металів.

Розглянуто можливості нормалізації аероіонного режиму повітря приміщень без застосування коронних іонізаторів повітря з побічною генерацією озону й оксидів азоту. Наведено результати експериментів по визначенню динаміки концентрацій аероіонів обох полярностей. Показано, що під час роботи стандартного ультразвукового зволожувача повітря за зміни відносної вологості з 38 до 45 % концентрації іонів змінюються наступним чином: n- – з 230 до 560, n+ – з 260 до 410, що можна вважати задовільним. Але під час роботи кондиціонера, та у залежності від часу доби пропорції полярностей аероіонів різні. Це пояснюється як переважною позитивною іонізацією приземного шару повітря у нічний та ранковий час та частково непередбачуваною електризацією полімерних поверхонь (ковролінів, лінолеумів, шпалер тощо). Остання залежить від знаку поверхневого заряду. Отримані дані щодо впливу спліт-системи на аероіонний режим приміщень, відмінні від відомих. Тому зроблено висновок про необхідність ретельних досліджень впливу систем вентиляції, охолодження та кондиціонування повітря, що дозволить визначити перелік та вміст заходів з нормалізації та підтримання на нормативному рівні концентрацій аероіонів обох полярностей. Зроблено висновок про доцільність розроблення і випробування ультразвукового іонізатора повітря з регульованою генерацією як з кількістю, та і за коефіцієнтом полярності аероіонів. Це дозволить не тільки нормалізувати концентрації аероіонів, а і нейтралізувати поверхневі електростатичні заряди обох знаків.

Проаналізовано характеристики матеріалів, що використовують для виготовлення різального інструменту. Встановлено, що важливою характеристикою для інструментальних сталей є їх прогартовуваність. Але якщо робоча температура в зоні контакту інструмент-деталь перевищує температуру відпуску, то твердість інструменту понижується через розпад мартенситу та укрупнення частинок карбідної фази, і інструмент буде затуплюватись. Тому важливою прикладною задачею підвищення стійкості різального інструменту є поверхневе зміцнення леза. Проведено дослідження щодо поверхневого зміцнення метало- і дереворізального інструменту з використанням нових комбінованих електродів для нанесення елeктроіскрового покриття (ЕІП) методом електроіскрового легування (ЕІЛ). У розроблених комбінованих електродах використано відомі тверді сплави ТК, ВК, порошковий дріт ПД 80Х20Р3Т з додаванням до них компоненту "К". Виконано експериментальні дослідження процесу свердління зразків із сталі 40Х, загартованої до твердості HRC 38–40. За інструмент взято свердла марки HSS (аналог швидкорізальна легована сталь Р6М5) швейцарської фірми IRWIN. Свердління здійснено цими свердлами незміцненими, зміцненими твердими сплавами ТК і ВК, порошковим дротом ПД 80Х20Р3Т, а також порошковим дротом ПД 80Х20Р3Т з додаванням до них компоненту "К". Встановлено, що стійкість свердел, зміцнених порошковим дротом ПД80Х20Р3Т+"К", порівняно зі серійним незміцненим збільшилась майже у 7 разів. Проведено також поверхневе зміцнення ЕІЛ зубців стрічкової пилки із сталі D6A (аналог 50ХГФМА) для пиляння деревинних матеріалів, з використанням електроду Т15К6+"К". Порівняльні дослідження проведено під час розпилювання деревини ясеня. За результатами досліджень встановлено, що ресурс роботи стрічкової пилки, зміцненої ЕІЛ, збільшився у 2 рази порівняно з незміцненими пилками. На підставі отриманих результатів можна стверджувати, що внаслідок зміни структури поверхневого шару металу підвищується його твердість, а завдяки високій іонізації міжелектродного простору – виникають сприятливі умови для перебігу реакцій, які зумовлюють зміну його хімічного складу. Однак для пояснення механізму процесу зміцнення наведені твердження потребують детальних металографічних досліджень.

Найбільш ефективним засобом зниження рівнів електричних, магнітних та електромагнітних полів широкого частотного діапазону у виробничих та побутових умовах є їх екранування. Але у реальних умовах потребують корекції і інші фізичні фактори. Показано, що найбільш критичними з них є акустичний шум та аероіонний склад повітря. Це обумовлює необхідність здійснювати нормалізацію фізичних факторів на комплексній основі. Застосування у якості матриці для електромагнітного екрана пінолатексу і наповнювача з залізорудного концентрату дозволяє знизити рівні електромагнітних полів і акустичного шуму до нормативних значень. Навіть, для частотних смуг 31,5 Гц та 63 Гц за товщини екрана 10 мм індекси зниження шуму складають 15-20 дБ. Для частот 6-8 кГц цей показник складає 40-45 дБ, що прийнято для більшості виробничих умов. При цьому коефіцієнти екранування магнітних полів промислової частоти та електромагнітних полів ультрависоких частот відповідають нормативним вимогам. Показано, що головним фактором деіонізації повітря є електростатичні заряди, які накопичуються на полімерних повітрях, яке до того ж є причиною спрямованого руху дрібнодисперсного пилу. Перевагою латексу є відсутність електризації поверхні, що дозволяє застосувати його для облицювання поверхонь великих площ. При цьому він має пружні модулі, близькі за значеннями до модулів матеріалів, які традиційно застосовуються для шумопоглинання. Найефективнішим методом нормалізації та підтримання на нормативному рівні концентрацій аероіонів обох полярностей є застосування пристроїв штучної іонізації повітря. Для рівномірного розподілу аероіонів у об’ємі приміщень застосовують розсіюючі екрани. Перевагою екранів з латексу є відсутність часткового поглинання іонів під час розсіювань. Запропонований підхід з нормалізації рівнів електромагнітних полів акустичного шуму та концентрацій аероіонів, разом із застосуванням систем клімат-контролю дозволяє підтримувати на нормативному рівні увесь комплекс фізичних факторів виробничого середовища. Це найбільш актуально для приміщень об’єктів критичної інфраструктури (головних щитів керування, диспетчерських тощо)

Вступ. Дана робота присвячена проблемі порушення харчування населення різних вікових груп, яке мешкає на територіях, радіоактивно забруднених внаслідок аварії на ЧАЕС, зокрема недостатньому вмісту кальцію та фосфору.Мета. Узагальнення відомостей про властивості мінеральних речовин, зокрема, кальцію та фосфору, їх добове споживання населенням різних вікових груп, яке мешкає на територіях, радіоактивно забруднених внаслідок аварії на ЧАЕС.Матеріали та методи. Бібліографічний – проведено теоретичний аналіз та здійснено узагальнення даних літератури, проаналізовано фактичний вміст макроелементів у раціонах харчування різних вікових груп населення (дорослого працездатного,дитячого, вагітних жінок) із різних населених пунктів Іванківського району Київської області, яке мешкає на територіях, радіоактивно забруднених внаслідок аварії на ЧАЕС впродовж 2004–2018 рр. При дослідженні використано анкетно-опитувальний, математичний та статистичний методи.Результати та їх обговорення. Встановлено, що фактичне надходження з раціоном харчування фосфору у вагітних жінок становило фосфору – 76%. Щодо інших вікових груп дорослого населення, то надходження з раціоном харчування фосфору у чоловіків було вищим за фізіологічні потреби на 15%, а у жінок було у межах фізіологічних норм. Вміст фосфору в харчуванні дітей, які мешкають в екологічно небезпечних регіонах України, задовольняв фізіологічні потреби. Втрачає організм людини фосфор переважно із сечею (60-65% від величини, що надійшла із їжею).Знижується вміст фосфору в організмі хворих, які тривалий період вживали антацидні препарати, а також пацієнти, які мають проблеми з нирками, страждають на алкоголізм, вживають низькокалорійну їжу та мають хронічні хвороби. Всмоктування кальцію в організмі людини визначається іонізацією останнього і залежить від вмісту у продуктах харчування вітамінів А, С, D і F, а також магнію, фосфору і білку.Багато продуктів з високим вмістом кальцію одночасно багаті на вітамін D. У зв’язку із зазначеним, лише 20-30% від вжитого кальцію засвоюється. Через його низьку біодоступність важко задовольнити фізіологічні потреби організму в цьому есенці-альному елементі.Висновки. Контроль добового споживання та корекція рівня кальцію і фосфору є невід’ємними складовими впродовж всього життя людини, і вкрай необхідними у населення різних вікових груп, яке мешкає на територіях, радіоактивно забруднених внаслідок аварії на ЧАЕС, особливо у осіб з віковими змінами нирок.

Вступ. Фармакокінетика відіграє значну роль у фармації. Дослідження залежності швидкості реакції від різних факторів дає можливість інтенсифікувати технологічні процеси виготовлення лікарських засобів (ЛЗ). Фармакокінетичні дослідження, пов’язані з вивченням швидкості всмоктування і виведення ЛЗ із організму, дозволяють інтерпретувати механізми їх фізіологічної дії. Кінетичний процес розпочинається з вивільнення активних фармацевтичних інгредієнтів із фармацевтичної системи (аерозоль), далі – всмоктування та дифундування активних речовин до поверхні всмоктування – ранової поверхні. Сам процес абсорбції також є дифузійним і залежить від багатьох чинників: кількості, властивостей та фізичного стану активної речовини, загального складу та властивостей аерозолю, а також технологічних чинників і фізіологічного стану поверхні всмоктування (перша стадія ранового процесу). Мета: проведення фармакокінетичних досліджень методом in vivo щодо ізолювання та виявлення бензокаїну та мірамістину в крові щурів з використанням однокамерної фармакокінетичної моделі. Матеріали та методи. При проведенні експериментальних досліджень матеріалами слугували активні фармацевтичні інгредієнти – офлоксацин, бензокаїн, мірамістин, а також допоміжні речовини – натрій-карбоксиметилцелюлоза, метилцелюлоза, полівініловий спирт, полівінілпіролідон, пропіленгліколь, гліцерин, поліетиленоксид-400, спирт етиловий, кислота лимонна моногідрат, хладон-134а. Методами in vitro встановлювали порядок кінетичної реакції для вибору моделі визначення фармакокінетичних параметрів методом in vivo. Фармакокінетичні параметри ЛЗ АМО-золь досліджували у крові білих щурів лінії Вістар після його одноразового нанесення на модельну рану. Ізолювання активних фармацевтичних інгредієнтів (бензокаїн, мірамістин) проводили за допомогою хромато-масспектрометра Agilent 6850/5973N виробництва Agilent Technologies, колонка кварцева капілярна НР-5MS 0.25 мм х 30 м. Температура: інжектора – 250 0С, інтерфейса масспектрометру (Transfer line) – 280 0С, джерела іонів – 230 0С, квадруполя – 150 0С. Режим іонізації – електронний удар, енергія електронів – 70 еВ, напруга електропомножувача – на 106 В більше ніж при Autotune. Діапазон сканування 40 – 550 а.о.м. Режим програмування температури термостата: 90 0С – 2 хв. потім підйом до 300 0С зі швидкістю – 20 0С/хв, та витримування при цій температурі 10 хв. Швидкість газу носію (гелію) – 1,0 мл/хв. Режим вводу проби – 2мкл без поділу потоку. Результати. З метою проведення фармакокінетичних досліджень методом in vivo щодо ізолювання та виявлення бензокаїну та мірамістину в крові щурів використо однокамерну фармакокінетичну модель. Розраховані значення констант ke и kа, показали, що аплікаційне нанесення ЛЗ на тканини піддослідних щурів являє приклад фліп-флоп феномену, так як константа швидкості елімінації більше (0,022 1/хв) константи швидкості їх всмоктування (0,007 1/хв), та змінює своє положення по відношенню до моменту часу tmax, що відповідає рівності параметрів швидкостей елімінації і всмоктування. Визначено, що при введенні ЛЗ, що містять 12,5 мкг/г бензокаїну і 1,25 мкг/г мірамістину, максимальна концентрація у крові (0,052 мкг/мл) спостерігається для бензокаїну через 30 хв і 0,072 мкг/мл через 240 хв для мірамістину. Розрахований кліренс, який для бензокаїну складає 0,00011 мл/(хв‧г), а для мірамістину 0,000112 мл/(хв . г) відповідно. В клінічних умовах кліренс служить для розрахунку дози, необхідної для підтримки рівноважної концентрації ЛЗ у крові, тобто підтримуючої дози. Визначений об’єм розподілу, який слугує для розрахунку навантажувальної дози препарату, що необхідно для досягнення його потрібної концентрації в крові. Для даної моделі об’єм розподілу ЛЗ в організмі і для бензокаїну, і для мірамістину складає 0,005 мл/г відповідно. Завершальним етапом досліджень in vivo з використанням однокамерної фармакокінетичної моделі стало визначення періоду напіввиведення. За один період із організму виводиться 50 % ЛЗ, за два – 75 %, за три – 90 %. Так, період напіввиведення бензокаїну на швидкості елімінації складає 30,904 хв, а на швидкості всмоктування – 98,18 хв. Період напіввиведення мірамістину на швидкості елімінації складає 30,942 хв, а на швидкості всмоктування – 92,821 хв. Отже, в фармакокінетичних дослідженнях вище перераховані параметри використовуються для оцінки змін концентрації ЛЗ у часі в специфічній камері, де виявляється бажана терапевтична дія препарату. Висновки. Методом in vivo з використанням однокамерної фармакокінетичної моделі проведені дослідження щодо ізолювання та виявлення бензокаїну та мірамістину в крові щурів. Доведено, що розроблені ЛЗ виявляють переважно місцеву дію, оскільки в даному моменті потік вивільнення активних речовин із аерозолю більше потоку проникнення через природні біологічні бар’єри організму. Проведена якісна оцінка фармакокінетичного процесу зі встановленням 15-и фармакокінетичних параметрів.

Перехід сучасного суспільства до інформаційної епохи свого розвитку висуває як одне з основних завдань, що стоять перед системою освіти, завдання формування основ інформаційної культури майбутнього фахівця. Процеси модернізації та профілізації вітчизняної шкільної освіти так само, як і модернізації вищої освіти (участь у створенні єдиного європейського простору, впровадження дистанційної освіти тощо) ведуться на базі інформаційно-комунікаційних технологій навчання. Метою даної статті є обговорення ролі сучасних комп’ютерних моделей у навчанні хімії, та проблеми якості відображення реальних хімічних процесів у комп’ютерних моделях, якими є віртуальні хімічні лабораторії.Дидактична роль нових інформаційних технологій полягає, перш за все, в активізації пізнавальної діяльності і творчого потенціалу учнів [5]. Необхідно створювати умови, аби учень став активним учасником навчального процесу, а вчитель був організатором пізнавальної діяльності учня. Адже вивчення будь-якої навчальної дисципліни – не мета, а засіб розвитку особистості. Ефективність застосування комп’ютерів у навчальному процесі залежить від багатьох чинників, у тому числі й від рівня самої техніки, від якості навчальних програм і від методики навчання, що застосовується вчителем. Більшість педагогів переконані в тому, що комп’ютер є потужним засобом для творчого розвитку дітей, дозволяє звільнитися від багатьох рутинних видів роботи і розробити нові ідеї в методиці навчання, дає можливість вирішувати більш цікаві і складні проблеми [5].Будь-який ілюстративний матеріал (мультимедійні й інтерактивні моделі в тому числі) значно розширюють можливості навчання, роблять зміст навчального матеріалу більш наочним, зрозумілим, цікавим. Не можна скидати з рахунків і психологічний чинник: сучасному учневі чи студенту набагато цікавіше сприймати інформацію саме в інтерактивній формі, ніж за допомогою застарілих схем і таблиць. Використання комп’ютерних моделей, комп’ютерних засобів візуалізації значно підвищує ефективність засвоєння матеріалу[5].Сучасні школярі, які здебільшого є представниками «покоління відеоігор», орієнтовані на сприйняття високоінтерактивного, мультимедіа насиченого навчального середовища. Згаданим вище вимогам якнайкраще відповідають освітні програми, що моделюють об’єкти і процеси реального світу і системи віртуальної реальності. Прикладом таких навчальних систем є віртуальні лабораторії, які можуть моделювати поведінку об’єктів реального світу в комп’ютерному освітньому середовищі і допомагають учням опановувати нові знання й уміння в науково-природничих дисциплінах, таких як хімія, фізика і біологія [3].Хімія – наука експериментальна, її завжди викладають, супроводжуючи демонстраційним експериментом. Ні для кого не є секретом, що матеріальний стан більшості шкіл в Україні є, м’яко кажучи, неідеальним. Дуже часто для демонстрації хімічного досліду не вистачає необхідних реактивів чи обладнання, тому доводиться обходитись теоретичним розглядом лабораторної роботи або проводити один дослід на весь клас. У такому випадку на допомогу вчителеві приходять саме спеціалізовані комп’ютерні програми, на кшталт віртуальних хімічних лабораторій, що дозволяють провести (саме провести, а не спостерігати) дослід у наближених до реальності умовах. Також, наприклад, при вивченні токсичних речовин, зокрема галогенів, віртуальне середовище надає можливість проводити хімічний експеримент без ризику для здоров’я учнів [4].На даний момент розроблена велика кількість навчальних програм для шкільного курсу хімії. Жодна з цих програм не є досконалою, проте сам факт їх створення свідчить про те, що в них існує потреба і вони мають безперечну цінність. Для того, щоб у дитини виник інтерес до співпраці з комп’ютером і в процесі цієї спільної творчості стійка пізнавальна мотивація до вирішення освітніх, дослідницьких завдань, необхідне створення таких умов, при яких учень стає безпосереднім учасником подій, що розвиваються на екрані монітора, тобто умов для повноцінного діяльнісного підходу до навчання.Умова успішного застосування комп’ютерних моделей в освітньому процесі сучасної школи закладена в добре відомих принципах педагогіки співпраці, які можна перефразовувати так: «не до комп’ютера за готовими знаннями, а разом з комп’ютером за новими знаннями» [3].Головна перевага віртуальних хімічних лабораторій полягає в тому, що віртуальні хімічні експерименти безпечні навіть для непідготовлених користувачів. Учні можуть також проводити такі досліди, виконання яких в реальній лабораторії може бути небезпечне або коштує надто дорого. Звичайно, за допомогою віртуальних дослідів не можна опанувати навички реального хімічного експерименту, але віртуальні досліди можуть застосовуватися, наприклад, для ознайомлення учнів з технікою виконання експериментів, хімічним посудом і устаткуванням перед безпосередньою роботою в лабораторії. Це дозволяє учням краще підготуватися до проведення цих або подібних дослідів в реальній хімічній лабораторії. Також проведення віртуальних експериментів допомагає учням та студентам засвоїти навички запису спостережень, складання звітів та інтерпретації даних в лабораторному журналі. Іще слід наголосити на тому, що комп’ютерні моделі хімічної лабораторії за певних умов можуть спонукати учнів експериментувати і отримувати задоволення від власних відкриттів [3].За способом візуалізації розрізняються лабораторії, в яких використовується двовимірна, тривимірна графіка і анімація. Крім того, віртуальні лабораторії можна поділити на дві категорії залежно від способу представлення знань у предметній області. Віртуальні лабораторії, в яких представлення знань у предметній області засновано на окремих фактах, обмежені набором заздалегідь запрограмованих експериментів. Цей підхід використовується при розробці більшості сучасних віртуальних лабораторій. В таких програмах змінити умови проведення експерименту і одержати якісь інші результати неможливо. Інший підхід дозволяє учням проводити будь-які експерименти, не обмежуючись заздалегідь підготовленим набором результатів. Це досягається за допомогою використання математичних моделей, що дозволяють визначити результат будь-якого експерименту і відповідний візуальний супровід. На жаль, подібні моделі поки що можливі тільки для обмеженого набору дослідів [3]. Переваги і недоліки вищезгаданих програмних продуктів достатньо повно були висвітлені Т. М. Деркач, яка, до речі, пропонує використовувати термін «імітаційні хімічні лабораторії» [1; 2].Суттєвою перевагою таких віртуальних лабораторій як ChemLab (виробник: Model Science Software), Croсоdile Chemistry (Crocodile Clips Ltd), Virtual Lab (The ChemCollective) є можливість активного втручання учня у хід роботи, а не пасивне спостерігання за відеофрагментом чи анімацією, що запрограмовані заздалегідь. При виконанні лабораторної роботи за допомогою вищезгаданих програм учень може повторити її безліч разів, при цьому щоразу змінюючи один чи декілька параметрів на власний вибір. В більшості випадків (якщо дії учня не суперечать логіці і можливі для виконання і у реальній лабораторії) учень отримає правильні результати, що лише підкреслить ті закономірності, виявлення яких і було метою роботи. Скажімо у лабораторній роботі «Гравіметричне визначення хлорид-йонів» («Gravimetric Analysis of Chloride») у віртуальній лабораторії ChemLab учень чи студент може замість запропонованих в інструкції 5 г речовини, що містить хлорид-йони, взяти 3, чи 6, чи 10 г її. Але в кожному випадку він отримає і відповідну масу осаду арґентум хлориду, за якою, при виконанні обчислень, прийде до одних і тих самих результатів і висновків.Подібний підхід, коли учень може проявити власну ініціативу при виконанні роботи, дуже позитивно відбивається і на навчальних досягненнях і на зацікавленості учнів. Але разом з ініціативою учні можуть також підключити і власну фантазію – спробувати виконати такі дії, які не були передбачені сценарієм проведення даної роботи (наприклад, нагріти розчин до кипіння, або навпаки охолодити його до температури замерзання) просто із цікавості, тим більше, що у ChemLab можна використовувати обладнання, застосування якого не передбачалось сценарієм виконання роботи. Результати таких незапланованих дій можуть переноситись учнями і на відповідні об’єкти та процеси реального світу, а тому до віртуальних лабораторій завжди висувалась жорстка вимога суворої відповідності віртуальних об’єктів та процесів реальним об’єктам і процесам.Тут доводиться констатувати протиріччя, яке існує в середовищі користувачів віртуальних хімічних лабораторій: методистів, розробників, вчителів, учнів тощо. Справа в тому, що немає і, мабуть, не може бути єдиної думки з приводу того, наскільки повно віртуальні процеси повинні відтворювати об’єктивну реальність. З одного боку, чим більше віртуальний світ схожий на реальний, тим нібито краще – в такому випадку навчання хімії за допомогою віртуальних комп’ютерних лабораторій виходить на якісно новий, більш високий рівень, з’являється набагато більше можливостей і форм застосування навчальних лабораторій у навчанні хімії, зникають передумови для одержання хибних висновків при їх використанні. Але, з іншого боку, врахування найменших дрібниць і максимальної кількості можливих варіантів розвитку подій неминуче призведе до значного ускладнення комп’ютерних програм, суттєвого збільшення баз даних і, як наслідок, подорожчання та подовження часу на розробку відповідних програмних продуктів, та, скоріш за все, суттєво ускладнить використання таких програм людьми без спеціальної підготовки. Не кажучи вже про те, що передбачити всі можливі варіанти дій користувача у віртуальній лабораторії просто неможливо.Інша точка зору полягає в тому, що віртуальні хімічні лабораторії в першу чергу є моделями, тобто системами, що відтворюють, імітують, відображають принципи внутрішньої організації або функціонування, певні властивості, ознаки чи характеристики об’єкта дослідження (оригіналу). Модель завжди є спрощеною версією модельованого об’єкта або явища (прототипу), що в достатній мірі повторює властивості, суттєві для цілей конкретного моделювання (опускаючи несуттєві властивості, в яких вона може відрізнятися від прототипу).Подібне визначення поняття «модель» фактично означає, що такі програми як віртуальні хімічні лабораторії, не повинні перевантажуватись «зайвими дрібницями» – несуттєвими для виконання певної роботи чи досліду зовнішніми ознаками, фактами і процесами. Окрім того, так само як викладач не залишить без догляду учнів у реальній лабораторії, так і викладач, що застосовує віртуальну лабораторію на занятті, повинен бути постійно поруч з учнями, надаючи їм відповідних порад або роз’яснюючи результати спостережень, що викликали питання або сумніви. Таким чином, можна попередити формування в учнів хибних уявлень, неправильних висновків тощо.У представників обох точок зору є свої аргументи. Наприклад, при виконанні стандартної лабораторної роботи в середовищі програми ChemLab «Фракційне розділення солей» («Fractional Crystallization»), сутність якої полягає в тому, що учневі пропонується розділити суміш солей (натрій хлориду та калій дихромату), використовуючи їх різну розчинність у воді за різних температур. Подібні процеси досить поширені як в промисловості (виробництво калійних добрив), так і в лабораторії (перекристалізація солей з метою їх очищення), хоча і в більш складному вигляді. Хід роботи включає в себе такі стадії: відбір наважок солей певної маси; їх розчинення у воді кімнатної температури; нагрівання розчину до повного розчинення калій дихромату; охолодження розчину до 0оС; відділення осаду калій дихромату; зважування калій дихромату, що випав в осад, та відповідні розрахунки.Якщо прискіпливо проаналізувати дану роботу, в ній можна знайти ряд неточностей або спрощень:1) при розчиненні калій дихромату у воді розчин залишається безбарвним;2) відсутній тепловий ефект при розчиненні обох солей;3) не враховано взаємний вплив солей на їх розчинність;4) розчин солей при охолодженні до температури замерзання не кристалізується;5) температура кипіння розчину солей дорівнює температурі кипіння ізомолярного з ним розчину будь-якого неелектроліту;6) зважування одержаного калій дихромату можна провести з високою точністю без попереднього промивання і висушування;7) відсутність допоміжного лабораторного обладнання (штативів, тримачів, шпателів, вакуум-насосу тощо) та можливість відбору наважок речовин без використання терезів.Подібні неточності можна знайти і у всіх інших лабораторних роботах програми ChemLab, але в більшості випадків ці неточності неочевидні, і, найголовніше, не відбиваються ані на одержанні результатів експерименту, ані на їх інтерпретації.Крім того, застосовуючи інструментарій майстра LabWіzard, що дозволяє користувачу створювати власні лабораторні роботи у ChemLab, певну кількість подібних невідповідностей можна заздалегідь передбачити й усунути у створених власноруч лабораторних проектах.[2; 4]Викладач, що використовує віртуальні хімічні лабораторії, обов’язково повинен наголосити на тому, що у віртуальній хімічній лабораторії присутні певні спрощення та невідповідності з об’єктивною реальністю. У групі учнів, що мають високий рівень знань і хімічного мислення, можна навіть побудувати роботу на тому, щоб знайти і обговорити подібні неточності. Наприклад, в рамках курсу «Комп’ютерне моделювання хімічних процесів», що викладається на ІІІ курсі спеціальності «Хімія» у Криворізькому педагогічному інституті, при розгляді особливостей віртуальної лабораторії ChemLab перед студентами була поставлена задача обґрунтовано довести наближений характер розрахунку температури початку кипіння розчину натрій хлориду у даній програмі (в межах лабораторної роботи «Fractional Crystallization»). Студенти на основі другого закону РауляΔtкип=kеб*b – для розчинів речовин-неелектролітів (1)Δtкип=i*kеб*b – для розчинів речовин-електролітів; (2)де kеб – ебуліоскопічна константа розчинника, b – моляльна концентрація розчиненої речовини (моль/кг), і – ізотонічний коефіцієнт, обчислювали температуру початку кипіння для розчину натрій хлориду тієї концентрації, яку вони самі створили у віртуальній хімічній лабораторії. Далі утворений віртуальний розчин нагрівали до кипіння і зазначали температуру початку кипіння. Вона збігалась із розрахованою за формулою (1), тобто без урахування ізотонічного коефіцієнту, який для розчину натрій хлориду повинен наближатись до 2. Значить реальна Δtкип розчину майже вдвічі повинна була б перевищувати Δtкип розчину у віртуальній лабораторії. Висновок зроблений студентами: в даній лабораторній роботі з метою спрощення не враховувався процес іонізації солі, оскільки для моделювання процесів розчинення солей за різних температур він особливого значення не має.Подібний недолік комп’ютерної програми може створити незручності з одного боку, але може бути перевагою з іншого: на основі розгляду подібних фактів можна в цікавій і нестандартній формі залучити групу студентів до повторення навчального матеріалу з різних розділів хімії та розв’язку розрахункових задач.Таким чином, можна зробити висновок про те, що віртуальні хімічні лабораторії є безумовно ефективним інструментом в руках вчителя або викладача хімії. Кожна з віртуальних хімічних лабораторій є моделлю, що описує реальні явища і процеси, а тому неминуче містить ряд спрощень і неточностей, як в плані графічного відображення об’єктів, так і в плані причинно-наслідкових зв’язків між діями користувача та їх результатами у віртуальному середовищі. Головною метою проведення дослідів у віртуальних комп’ютерних лабораторіях є усвідомлення самої сутності явища, що вивчається, його головних закономірностей, а недосконалість візуальних чи інших ефектів має другорядне значення. Подальший розвиток і вдосконалення віртуальних хімічних лабораторій, скоріш за все, буде відбуватись у напрямку збалансування простоти представлення моделі та максимальної її реалістичності.Враховуючи все, сказане вище, можна з упевненістю сказати, що розробка і впровадження віртуальних хімічних лабораторій залишається одним з пріоритетних напрямків у процесі вдосконалення навчання хімії у середній та вищій школі.