Избранные статьи Тарасова и пояснения к ним

Валери Таразо
Из 345 своих работ я выбрал 60 работ, которые полностью характеризуют мою научно-практическую деятельность. Трудно было отобрать работы: все они –  словно твои дети. Подавляющее большинство их были написаны мной лично. 

      Поверхностные явления и массоперенос

Направление исследований, которое интересовало Тарасова В.В. дольше и больше других направлений. Именно этим объясняется многочисленность работ. Можно видеть, что Тарасов часто возвращается к этому направлению даже по прошествии многих лет (смотрите, например ссылку 1, опубликованную в конце 2010 г.). Для выполнения таких работ он участвует вместе с разными творческими коллективами [2, 6]. Его не останавливает отрыв от Родины [9, 16].

Первые работы в этом направлении выполнены в начале 70-х годов после защиты кандидатской диссертации. Начало их было инициировано спорами на Московском семинаре по экстракции. Основной тон спорам задавали чл.-корр. В.В. Фомин и чл.-корр. Ю.А. Золотов. На семинарах многократно возникал вопрос о том, где протекает реакция образования экстрагируемого соединения. Были две альтернативные точки зрения на вопрос топохимии этих реакций. Мне же казалось, что эта реакция может локализоваться и на поверхности и в объеме: все зависит от поверхностно-активных свойств экстрагентов и их соединений, а также от скорости этой реакции. Доказательства можно было получить только кинетическими методами.  Имеется большая вероятность, что реакция протекает сразу по двум путям – гетерогенному и гомогенному (квазигетерогенному). Время подтвердило это мнение [3,4,10,11,17,23,25]. Большую роль в решении этого, а затем и других вопросов сыграла разработка метода кратковременного контактирования фаз (МККФ) [28,29]. Фактически была создана совершенно новая методология исследования механизма реакций в системах жидкость-жидкость.

Разработка этой методологии привела к обнаружению неизвестных ранее межфазных явлений, среди которых особо важную роль играет обнаружение образования при массопереносе в системах электролит-неэлектролит зон пересыщения и микрогетерогенности, а как крайняя степень их развития – возникновение конденсированных межфазных пленок [1,3,4,9,10,13,17,18,26,27]. Они могут обладать свойствами очень вязкой жидкости или даже твердого тела. Фотографии таких пленок помещены в работах [10,13].

     Поверхностные явления: эффект Марангони

Возникновение неоднородностей при массопереносе в системах электролит-неэлектролит – явление чрезвычайно типичное для экстракции неорганических веществ. Именно поэтому типично и явление самопроизвольной поверхностной конвекции (СПК) или эффект Марангони. Этот эффект, значительно увеличивающий коэффициенты массообмена, может быть не только спонтанным [34,35], но и вынужденным [30-33]. Первым был изучен спонтанно возникающий эффект.  Это и понятно, поскольку никаких дополнительных действий не нужно производить и он не вызывает удивления. Этот случай относится к перекрёстным взаимодействиям типа: межфазное натяжения - концентрация, если рассматривать его с точки зрения термодинамики необратимых процессов.

Вынужденный эффект Марангони реализуется, если протягивать гибкую ленту через межфазную границу. При этом ПАВ адсорбируются на ленте, и возникает регулируемый движением ленты градиент межфазного натяжения. Это приводит к не спонтанному, а регулируемому эффекту Марангони. Саморегулирование возможно и при растекании жидкостей, молекулы которых обладают свойствами ПАВ. В этом случае, впереди растекающегося полислоя молекул, всегда “бежит” монослой, поджимаемый полимолекулярным слоем. В этом и состоит вынужденность.  Скорости разбегания мономолекулярного слоя достигают при линейном разбегании 0,5 м/с, если рассматривается период порядка 1 секунды. При цилиндрическом разбегании молекул очень быстро достигается стационарное состояние, при котором скорость мономолекулярного слоя устанавливается на уровне ~ 10 см/с.
      
         Кинетика гидродинамической гетероадагуляции

В последние 10 лет я резко изменил тематику работ, но главное – кинетический метод получения результатов остался прежним. Посещение Японии по приглашению профессора Хиточи Ватараи и знакомства с аппаратурой, на которой работает его группа, перевернула во мне всё. Хиточи сказал: “Валерий,  помните моё посещение Вашей лаборатории в 1986 году. Тогда Вы предложили мне – он на 20 лет моложе меня – заняться лазерным зондированием границы систем жидкость-жидкость. Я пригласил Вас, чтобы увидели воплощение этих идей ”. Тогда я понял, что мы отстали навсегда.

С этого момента я отказался от дальнейшего научного соревнования и стал изучать, как мне казалось, более “приземленную” область гетероадагуляции, происходящей на различных телах при различных гидродинамических условиях [36-44]. Однако жизнь показала, что и в этом случае, только первые шаги можно сделать удачными благодаря неистощимой изобретательности русского мозга. Область оказалась даже сложнее предыдущих областей, поскольку в этом случае вступает в “игру” еще одна фаза – твердое тело. Но практическая значимость проблемы будет весь остаток жизни занимать меня.

Как освободиться от микрокапель экстрагентов, не применяя ни реагенты, ни тепло? Эти микрокапли особенно опасны в радиохимической промышленности, где они способствуют образованию “медуз” и, следовательно, повышению ядерной опасности. Гетероадагуляция поможет быстро удалить все микрокапли из водных растворов. Она же помогает решать задачу очистки органических жидкостей от микрокапель воды.  Это подробно рассмотрено в работах [36, 37]. Аппаратурные вопросы обсуждаются в работе [38], где проведен крупномасштабный опыт очистки 300 литров воды “испачканной” микрокаплями моторного масла. Эта работа демонстрирует экологическую эффективность данного метода.  Математические модели процесса основаны на уравнениях кинетики Эли-Ридила. К сожалению, они не учитывают обратимости процесса.

  Озонирование и фотохимия

Директор фирмы “Экотехнологии” Ю.И. Попов в 2001 г. подарил моей группе оборудование для создания установки, используемой в научных исследованиях процессов озонирования водных сред. Это оборудование включает воздушный компрессор, генератор кислорода из воздуха, генератор озона из полученного кислорода, измеритель концентрации озона хемилюминесцентным методом. Названное оборудование помогло создать установку для исследования кинетики распада озона под действием различных примесей (в гомогенных условиях), а также под влиянием стенок из различных материалов (в гетерогенных условиях).

Цитируемые ниже работы по озонированию [45-49] и фотохимии [50-52], почти полностью отражают то, что сделал я с моим коллективом в этих областях. Эти работы выполнены в самые последние годы и в них много оригинального.

В работах по озонированию наиболее важным является обнаружение комплексных анионов бихромата и хромата, а также комплексных анионов гидроксихлоридов железа, которые быстро разрушают озон, т.е. являются катализаторами его распада. Важным является и вывод о том, что материал стенок генератора и сборника озона также существенно влияют на скорость распада, т.е. потери озона. Во всех случаях рассчитаны эффективные константы скорости распада озона и предложен способ раздельного вычисления констант гомогенных и коэффициентов скорости гетерогенных реакций распада озона.    


Работы по фотохимии содержат оригинальный раздел по разрушению красителей очень жестким ультрафиолетовым светом, излучаемым эксимерными ксеноновыми лампами. Такие лампы излучают почти монохроматический свет с длиной волны 172 нм, рождающий в воде и водных растворах значительное количество ОН; - радикалов, которые обладают существенной окислительной способностью. Разработанная модель окисления красителей не учитывает начальный нестационарный участок, но её достоинство – простота. Важно отметить, что происходит не просто обесцвечивание красителей, а более глубокая деструкция, поскольку происходит значительное уменьшение величины ХПК.

    Супертоксиканты

Здесь представлены три работы [53-55], но действительный список насчитывает более десятка наименований. Выполнена диссертация безвременно ушедшей Сурниной Н.Н., работавшей в  институте Метеорологии (г. Обнинск) [55]. В статье [53] рассматривается загрязнение окружающей среда полихлорированными бифенилами и терфенилами, а также предлагаются пути минимизации их воздействия.

      Обезвреживание отходов

Первую статья этого списка [56] опубликованную в несвойственном для меня журнале “Агрохимия”, открывает доктор биологических наук, статья включает бывшую дипломницу М.В. Хмылову, а также меня и вновь доктора биологических наук. Речь идет о загрязнении поймы речушки Боровлянки полихлорированными бифенилами (ПХБ) вследствие многолетней работы конденсаторного завода (только в 80-е годы вдруг обнаружено, что они являются предтечей страшных дифуранов).
Две последующие статьи [57,58] имеют большое природоохранное и токсикологическое значение. Ссылка [59] отмечает диссертационную работу “Вклад тяжелых металлов в экологическую опасность зол мусоросжигательных заводов г. Москвы”, выполненную под моим руководством.
В работе [60] поднимается вопрос о целесообразности уничтожения (ПХБ) и веществ на их основе, которые во всем мире использовались как трансформаторные масла, а теперь сжигаются с громадными предосторожностями. Не видна ли в этом больше политика, чем реальная целесообразность, как это уже было в случае с фреонами? 


Ссылки, выбранные для сайта кафедры:

          Поверхностные явления и массоперенос

1. В.В. Тарасов, Н.Ф. Кизим, Джан ДунСян.  Эффекты динамических межфазных слоев систем жидкость-жидкость // Вода: химия и экология. № 12, декабрь 2010 г. с. 41-53.
2. В.А. Василенко, Э.М. Колькова, В.В. Тарасов, Чжан Дун Сян, Л..С. Гордеев. “Методы неравновесной термодинамики для исследования и моделирования массооб-
меных процессов в системах жидкость-жидкость // ТОХТ, 2007. Т. 41,  № 5, С.524 – 529.
3. Valeri Tarasov. Dynamic interface in solvent extraction // The Inter. Journ. Jap. Soc. for Analyt. Chemistry. 2001. Vol. 17. Suppl., ICAS, Rep. 11090003, p.p. 245 – 248.
4. V.V. Tarasov. Dynamic Interphase Layers in Liquid-Liquid and Liquid-Gas Systems // Russian Journal of Physical Chemistry. Vol. 74. Suppl. 1. 2000. pp. S118 – S127.
5. В.В. Тарасов, Чжан Дун Сян, Г.Г. Ларин. Массопередача при периодических возмущениях межфазной границы системы жидкость-жидкость // ТОХТ, 2000. Т. 34. № 2. С. 188 – 194.
6. V.A. Vasilenko, E. M. Koltsova, V.V. Tarasov. Numerical Methods for Solving Transport Equations in Fractal Media // Rus. Journal of Phys. Chem. 2000. V. 74. N 5. 954-956.
7. В.В. Тарасов, Чжан Дун Сян. Динамический межфазный слой в неравновесных системах жидкость-жидкость // ДАН. 1996. Т. 350. № 5. С. 647-649.
8. A.A. Pichuguin, V.V. Tarasov. The Kinetics of Liquid-Liquid Extraction: In book: Contemporary Chem. Eng. – Syst. Liquid-liquid and gas-liquid. NY. 1996. P. 225-265.
9. V.V. Tarasov. Ultimos logros en las investigaciones de los fenomenos interfaciales en sistemas liquido-liquido // Revista Cubana de Quimica. 1989. Vol. V. No. 2. P. 25-34 (Esp., Santiago-de-Cuba)
10. V. V. Tarasov, G.A. Yagodin. Interfacial Phenomena in Solvent Extraction. Ch 4. / In: Ion Exchange and  Solvent Extraction, ed. J.A. M. A. Marinsky and Y. Marcus. V. 10, 1988.  P.p. 141-239.
11. В.В.Тарасов, А.А. Пичугин, Г.А. Ягодин. Определение вкладов поверхностной и объемной химических реакций в системах жидкость-жидкость // ДАН СССР, 1988, Т. 269, №.6, С. 1398 – 1401
12. В.В. Тарасов, А.А. Пичугин. Роль межфазных явлений в процессах ионного транспорта через жидкиt мембраны // Успехи химии, 1988, Т. 57, № 6, С. 990 – 1000.
13. V.V. Tarasov, G.A. Yagodin.  Interfacial films in inorganic substances extraction. Ch 16. / In Handbook of Heat and Mass Transfer, V. 2.  ed. N. P. Chemerisimoff. 1986. p.p. 793-827.
14. В.В. Тарасов, А.П. Новиков и др. Межфазные процессы при экстракции кислот аминами // Ж. физ. хим., 1986, Т. 60,  №10, C 2430-2434.
15. В.В. Тарасов, А.П. Новиков и др. Расчет термодинамических параметров, влияющих на скорость экстракции // Ж. физ. химии. 1986, Т. 60, С. 2687-2691.
16. V.V. Tarasov. Extraccion en tehnologia compuestos inorganicos // Revista Cubana de Quimica. 1985. V.1. № 1. P.1-16. (Esp., Santiago-de-Cuba).
17. В.В. Тарасов, Г.А. Ягодин,  А.А. Пичугин. Кинетика  экстракции неорганических веществ. Итого науки и техники. Неорганическая химия. Т. 11, ГКНТ и АН СССР, М.: ВИНИТИ, 1884. 170 С. (Монография).
18.В.В. Тарасов, А.П. Новиков, Г.А. Ягодин. Влияние зон пересыщения и микрогетерогенности на кинетику экстракции аминами // Радиохимия. 1984. Т. 26. № 3. С. 295-299.
19. В.В. Тарасов, А.А. Пичугин, Г.А. Ягодин. Определение вкладов поверхностной и объемной химических реакций в системах жидкость-жидкость //  ДАН СССР. 1983, Т. 269. № 6. С. 1398-1402.
20. В.В. Тарасов, А.П. Новиков, Г.А. Ягодин. Кинетика экстракции соляной кислоты три-н-дециламином  и три-н-лауриламином // Ж. физ. химии. 1982, Т. 56.  №12. С. 3012 – 3016.
21. G.A. Yagodin, V.V. Tarasov, S. Yu. Ivakhno. Condensed interfacial films in metal extraction systems // Hydrometallurgy. 1982. Vol. 8. P. 293-305.
22. Г.А. Ягодин, С.З. Коган, В.В. Тарасов и др. Основы жидкостной экстракции. М.: Химия. 1981. 399 С. (Монография)..
23. В.В. Тарасов, А.Б. Иванов, Г.А. Ягодин.  Об одной математической модели диффузии с химической реакцией в связи с описанием кинетики экстракции-реэкстра-кции.// ТОХТ. 1979. т. 13. № 1. 117-119.
24. В.В. Тарасов, А.Б. Иванов, Г.А. Ягодин, Н.Е.. Кручинина. Исследование механизма поверхностных реакций разрушения водой комплексов U(VI) с три-н-октилфос-финоксидом  при реэкстракции // ДАН СССР, 1979, т. 246, № 6. С. 1431-1434
25. В.В. Тарасов, А.Б. Иванов, Г.А.. Ягодин. Об отличительных признаках объемных и поверхностных реакций, обуславливающих извлечение в экстракционных системах. // ДАН СССР, 1979, т. 244, № 4  С..928-931
26. В.В. Тарасов, А.В. Фомин, Г.А.. Ягодин.  Исследование кинетика экстракции  урана (VI)  и циркония из сернокислых сред растворами Ди-2-ЭГФК // Радиохимия, 1977, т. 19, № 6. С 753-758.
27. В.В. Тарасов, А.В. Фомин, Г.А. Ягодин. Влияние межфазных пленок  ди-2-этилгексилфосфатов Zr на скорость расслаивания эмульсии в экстракционных системах // Радиохимия. 1977. Т. 19. №6. С.759-763.
28. В.В. Тарасов, Г.А. Ягодин. Кинетика экстракции. Итоги науки и техники. Неорганическая химия. 1974. Т. 4. ВИНИТИ, 117 С. (Монография).
29. Г.А. Ягодин, В.В. Тарасов, Н.Ф. Кизим. Кинетика реэкстракции при кратковременном контакте фаз // ДАН  СССР, 1970, Т. 256,  № 3, С. 273-276.

         Поверхностные явления: эффект Марангони

30. В.В. Тарасов, В.В. Патанина, Чжан ДунСян.  Влияние эффекта Марангони на растекание по воде макроколичеств органических жидкостей // ТОХТ. 2008. том 42, №6, С. 633 - 637
31. В.В. Тарасов, Н.Ф. Коваленко, Г.С. Щербакова, Ч. Дунсян. Линейное и радиальное течения Марангини поверхностно-активных веществ // ТОХТ. 2006. Т. 40. № 2. 124 – 129.
32. В.В. Тарасов, Н.Ф. Коваленко, Г.С. Щербакова. Кинетика и механизм миграции по воде экстрагентов и их комплексов // ТОХТ. 2006. Т. 40. № 3. С. 252 – 257.
33. В.В. Тарасов, Чжан Дунсян, Хуан Хуннчин.  Управление скоростью экстракции с помощью вынужденных течений Марангони // Журн. прикл. химии, 2003, Т. 76, № 7, С. 1132-1137.
34. В.В. Тарасов, Г.А. Ягодин, А.Я. Дупал. Самопроизвольная поверхностная конвекция при экстракции лантаноидов Ди-2-ЭГФК // Коллоидный журнал. 1988. Т. 50. С. 355-359.
35. В.В. Тарасов, А.Я. Дупал. Описание кинетики экстракции с диффузионно-конт-ролируемой химической реакцией произвольного порядка // Ж. прикл. химии, 1987, Т.1, С. 52-58.

         Кинетика гидродинамической гетероадагуляции

36. В.В. Тарасов. Применение метода гидродинамической гетероадагуляции для очистки воды от микрокапель и для исследования кинетики их взаимодействия с твердыми поверхностями // ТОХТ, 2010, том 44, №5, с. 483-497.
37. В.В. Тарасов. Влияние совместного измельчения и гетероадагуляции на количество микрокапель масла марки ХА-30 в воде // Вода: химия и экология. № 1. январь 2009 г. с. 14-23.
38. В.В. Тарасов. Гетерогенные гидродинамические коагуляторы - коалесценторы //  Химическая технология. 2006. № 6. с. 41 – 45.
39. В.В. Тарасов, Н.Ф. Коваленко Н.Е. Кручинина, С.А. Шилин. Модель гетерогенной  гидродинамической коагуляции микрокапель // ЖПХ. 2006. Т. 79. Вып. 8. С. 1300 – 1304.
40. В.В. Тарасов, Н.Е. Кручинина, С.А. Шилин, Н.И. Щедрова. Кинетика гетерогенной гидродинамической коагуляции микрокапель // ЖПХ. 2006. Т. 7. Вып. 6. С. 955 – 958.
41. В.В. Тарасов, С.А. Шилин, С.Д. Дзамашвили. Модели гетерогенной гидродинамической коагуляции в присутствии второго растворителя //  ТОХТ. 2007.  Т. 41. №.2. с. 191 – 196
42. В.В. Тарасов. Укрупнение микрокапель “масел” при обтекании эмульсиями твердых поверхностей // ДАН России.2008. том 421. №5 С.649 -652 
43. В.В. Тарасов. Очистка воды от микрокапель органических жидкостей методом гидродинамической гетероадагуляции // Вода: химия и экология. №4, октябрь 2008 г. с. 6- 15.
44. В.В. Тарасов, Н.Ф. Коваленко, М.В. Ястребова. Гетероадагуляция для очистки воды от микрокапель три-н-бутилфосфата // Химическая технология. 2009. № 5. с. 315-319.

           Озонирование

45. В.В. Тарасов, Выонг Тхи Л., Попов Ю.И. Влияние концентрации ионов водорода на распад озона в воде. // Химическая технология. 2006, № 8, С. 44 – 47.
46. В.В. Тарасов, Выонг Тхи Л., Ю.И. Попов. Влияние качества воды на процесс распада в ней озона // Химическая технология. 2006. № 10, С. 44-47.
47. Л. Выонг Тхи, В.В. Тарасов, Ю.И. Попов. Влияние микропримесей на кинетику распада озона в воде // Химическая технология. 2008, №9, 465-468.
48. В.В. Тарасов, Выонг Тхи Лан Ань. Особенности кинетики распада озона в воде // Вода: химия и экология. №9, сентябрь 2009 г., с. 7-13.
49. Выонг Тхи Лан Ань. Особенности кинетики распада и стабилизации озона в воде и водных растворах // Автореферат дисс. Канд. хим. наук. РХТУ. Руководитель проф. В.В. Тарасов. М. 2011 г.

            Фотохимия

50. V.V. Tarasov, G.S. Barancova, N.K. Zaitsev, ZhangXiang. Photochemical kinetics of organic dye oxidation in water // Trans IChemE. 2003, Part B. Vol.81. P. 243-249.
51. В.В. Тарасов, Г.С. Баранкова (Щербакова), Н.К. Зайцев, Чжан Дун Сян. Безреагентное фотохимическое окисление в водных растворах // Химическая технология. 2002. Т.11. С. 8-14.
52. Щербакова Г.С. Деструкция органических примесей в воде при воздействии ультрафиолетового излучения // Автореферат кандидата хим. наук. Руководитель - проф. В.В. Тарасов.  РХТУ, 2004 г, 16 С.

          Супертоксиканты

53. В.В. Тарасов. Загрязнение окружающей среда полихлорированными бифенилами и терфенилами, а также пути минимизации их воздействия //  Юбилейный сборник трудов РХТУ, 1995, с. 24-44.
54. В.В. Тарасов, Н.Н. Сурнина. Некоторые аспекты загрязнения объектов ОС полихлорированными бифенилами и терфенилами. // Журнал экологической химии. 1992, 2, С. 5-20.
55. Н.Н. Сурнина. Оценка загрязненности воздуха некоторых городов и зон РФ полихлорированными бифенилами // Автореферат кандидата хим. наук. Руководитель - проф. В.В. Тарасов. РХТУ, 1993 г, 21 С.

       Обезвреживание отходов

56. Н.Б. Градова, В.В. Тарасов, М.В. Хмылова, Г.А. Жариков. Биоиндикация и детоксикация почв, загрязненных полихлорированными  бифенилами // Агрохимия. 2005. № 7. С. 73-76.
57. В.В. Тарасов, Н.И. Щедрова, Н.Е. Кручинина. Кинетика поверхностного гидролиза летучей золы мусоросжигательных заводов // Химическая технология. 2005. № 12. С. 36 – 40.
58. Щедрова Н.И. Вклад тяжелых металлов в экологическую опасность зол мусоросжигательных заводов г. Москвы // Автореферат кандидата хим. наук. Руководитель - проф. В.В. Тарасов.  РХТУ, 2004 г, 16 С.
59. В.В. Тарасов, Н.И. Щедрова. Состав и строение частиц золы мусоросжигательных заводов г. Москвы // Сборник статей. Белгород. 2002. ч.1. С. 217-222.
60. В.В. Тарасов, Г.М. Шуляковский. Неужели все это сжигать? // Экология и промышленность. 2001. Март. С. 19-22.


Общее число работ на 22.03.2011  -   345.
Количество подготовленных мной кандидатов наук - 19 

ТАРАСОВ ВАЛЕРИЙ ВАСИЛЬЕВИЧ – профессор, доктор химических наук, действительный член Российской экологической академии.      Место работы:
Российский химико-технологический Университет им. Д.И. Менделеева.  Домашний адрес: 115597, Воронежская улица, 38/43, кв. 467. Контактный  телефон: 398-63-36.
Адрес для переписки: E-mail: valeri_tarasov@mail.ru

ВТ. 22.03.2001