ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Катализаторы из "Организация исследований в химической промышленности" Проиллюстрируем сказанное четырьмя примерами, взятыми из практики речь пойдет об отсеивающих испытаниях в области лекарственных веществ, катализаторов, полимеров и анестезирующих средств. В каждом случае методы оценки будем излагать в контексте технологической проблемы, подлежащей решению. [c.110] Наблюдаемые признаки разделены на 10 основных категорий отчетливость сознания, настроение, моторная активность, возбуждение центральной нервной системы, поза, нарушение двигательной координации, мышечный тонус, рефлексы, автономные и смешанные признаки. Каждая из этих широких групп признаков подразделена на подкатегории например, изменения рефлекторных движений ушной раковины и роговицы животного, рефлексов чесания и вылизывания себя отнесены к категории рефлексы , тогда как изменения таких признаков поведения животного, как живость, оцепенение, зрительное восприятие, пространственная ориентация и реакция сопротивления, отнесены к категории отчетливость сознания ... [c.111] После проведения программы наблюдений животных продолжают наблюдать в течение пяти дней для выявления каких-либо токсических эффектов. Можно также произвести другие испытания, такие, как измерение температуры тела и замер реакции на защемление хвоста. В результате можно составить общий профиль видов действия испытываемого лекарственного вещества, а также получить некоторое представление о силе, длительности его действия и т. п. Полученные данные сравниваются с аналогичными профилями стандартных препаратов. [c.111] Действие подвергнутого подобным испытаниям вещества может оказаться а) аналогичным действию стандартного препарата б) аналогичным совокупному действию ряда стандартных препаратов в) новым, отличным от действия стандартных препаратов или г) нулевым (отсутствие какого бы то ни было действия). Решение вопроса о том, следует ли проводить серию дальнейших испытаний такого вещества более специализированных и селективных, будет зависеть не только от его действия (и.ли отсутствия такового), но также и от оценки наблюдателями степени надежности этого испытания. В одних лабораториях соединения, не показавшие никакого действия, отбрасываются уже на этом этапе, в то время как соединения, оказывающие действие, подвергаются дальнейшим аналогичным испытаниям, скажем, на кошках или собаках. В других лабораториях, прежде чем отбросить вещества как негодные, их подвергают повторному предварительному испытанию, например с применением метода оперативного изучения поведения. [c.111] Не подлежит сомнению, что отборочные испытание по методу наблюдения, проводимые на мышах, имеют много преимуществ. Они экономичны по затратам и расходам на опытный материал, позволяют проводить максимально широкие и тщательные наблюдения и обнаруживать как искомые, так и новые виды действия. В какой-то мере они дают возможность заранее выявлять острую токсичность нового соединения, а также оценить силу и продолжительность его действия. Если принять, что все полезные лекарственные вещества при той или иной дозировке (с учетом того, что дозы, превышающие 1000 мг/кг, могут оказаться нерентабельными или неприемлемыми для человека) должны производить явное, поддающееся наблюдению действие, то эти испытания позволят отбрасывать неактивные соединения еще на начальном зтапе. [c.112] Этот метод критикуют, выдвигая против него ц1елый ряд возражений. Поскольку он строится на наблюдении, субъективное, пристрастное отношение наблюдателя может сказаться на характере полученных результатов. Однако, так же как и при клинических испытаниях, этот недостаток может быть сведен к минимуму и даже полностью устранен, если испытание проводится исключительно на слепой основе, когда для доказательства воспроизводимости результатов доза испытываемого вещества достаточно часто перемежается с контрольной дозой физиологического раствора и стандартных препаратов. Аналогичным образом можно устранить и разнобой в толковании шкал оценок. Произвольный характер этих шкал оценок не дает оснований для критики данного метода ведь каждое новое соединение сравнивается со стандартными лекарственными средствами с одной-единственной целью — получить полуколичественную оценку активности испытываемого соединения. Когда эта активность проявляется в виде сложной смеси эффектов, непохожей на действие каких бы то ни было стандартных лекарственных веществ, необходимо провести дальнейшие испытания для выяснения возможности использования этих эффектов. Все это еще раз говорит о том, что данный метод должен применяться только в качестве первичного испытания. [c.112] Подведем итог применение методики наблюдения при проведении первичного испытания имеет под собой прочную экономическую и практическую основу. Оно позволяет выявить действие лекарственного вещества и предсказать направление, в котором должны вестись дальнейшие специализированные испытания. Пока еще слишком рано (и слишком трудно) судить о том, достигается ли в результате отсева химических соединений на основе одного этого испытания удовлетворительное равновесие между возможностью проглядеть потенциально полезные лекарства и необходимостью обеспечить простое и быстрое выполнение первоначальной программы . [c.113] Разнообразие промышленного применения гетерогенного катализа неуклонно возрастает широким фронтом ведутся исследования, имеющие целью разработку усовершенствованных и новых каталитических процессов для производства существующих либо новых продуктов. Благодаря дальнейшему увеличению ассортимента углеводородного сырья и простых промежуточных продуктов, этих потенциально дешевых исходных материалов, постоянно расширяются возможности внедрения нововведений в этой области. [c.113] Научные исследования, проводимые с целью поиска катализаторов, могут иметь целью обнаружение новых катализаторов конкретных реакций (категория А) или открытие каталитических реакций новых типов (категория Б). При проведении исследовательской работы, подпадающей под категорию Б, природа продуктов реакции заранее неизвестна, хотя в какой-то мере ее можно предугадать. Первоочередная задача заключается в том, чтобы охарактеризовать основные продукты и определить главные реакции их получения. [c.114] По завершении этого этапа работы появляется возможность отобрать подходящие катализаторные составы эти потенциальные катализаторы промышленного процесса будут подвергнуты дальнейшей доработке. До этой стадии испытанию нередко подвергаются несколько сотен катализаторных составов. Необходимость проведения такого большого числа испытаний объясняется следующим. [c.114] В специальной литературе содержится богатая информация о типах катализаторов, пригодных для тех или иных конкретных реакций. [c.114] Если заданная реакция может быть отнесена к числу простых таких, как дегидрогенизация, дегидратация, изоме ризация и т. п. или же к числу более сложных реакций, отдельные ступени которых, легко поддаются определению, то можно попытаться предсказать типы катализаторов, которые окажутся пригодными. Примеры типичных катализаторных систем для осуществления важнейших производственных процессов приведены в табл. 4.1. [c.116] Когда механизм заданной реакции явно связан с двумя или несколькими отчетливо выраженными реакциями, возникает необходимость применения более сложного катализатора, содержащего компоненты, призванные обеспечивать катализ на каждой стадии реакции. Наглядным примером катализатора с двойной функцией может служить платина на глиноземе, применяемая при риформинге углеводородов в нефтеперерабатывающей промышленности. Платина катализирует реакции дегидрогенизации/гидрогенизации, а кислотность глинозема способствует изомеризации и другим процессам. При отборе катализаторов с двойным назначением следует учитывать возможность взаимодействия между двумя компонентами, в связж с чем увеличивается необходимость экспериментальной проверки потенциальных систем. [c.116] Однако есть множество каталитических процессов, особенно если они связаны с окислением углеводородов, в которых общую реакцию нельзя подразделить на простые четкие стадии. Для того чтобы выявить достоверный механизм реакции, необходимо постулировать ступени реакции, ориентируясь по промежуточным продуктам. Поскольку эти продукты с трудом поддаются изучению с помощью имеющейся у нас к настоящему времени методики, представления о механизме реакции остаются в области гипотез. Тем не менее гипотетическое построение механизмов такого рода приносит пользу, вооружая исследователя рабочей гипотезой для отбора катализаторов. [c.116] Здесь (1 — свободное место аниона д — газовая фаза 5 — занимаемый участок поверхности. [c.117] Хотя вышеописанный механизм представляет собой модель, достаточно обоснованную для того, чтобы исходить из нее при предварительном поиске катализаторов, это лишь один из возможных механизмов, которые можно было бы постулировать. Вот почему следует заботиться о том, чтобы потенциально полезные системы не оказались исключенными из нашего поля зрения, если бы область поиска оказалась ограниченной в результате принятия за основу неправильного иди недостаточного механизма. [c.117] Вышеперечисленные принципы могут помочь при отборе подходящего носителя, но окончательный выбор, особенно таких факторов, как площадь поверхности и распределение пор но размеру, должен определяться результатами экспериментальных отсеивающих испытаний. Не всегда можно найти полностью инертный носитель химическая природа носителя может влиять на протекание каталитической реакции. Поскольку дело касается нескольких факторов, исследование пригодности носителей может потребовать проведения широких программ испытаний. [c.118] Условия осуществления этих трех стадий могут оказать сильное воздействие на активность катализатора. Ведь присутствие мельчайших примесей способно вызвать либо увеличение, либо уменьшение его активности. Чрезвычайно важное значение могут иметь температурный режим и продолжительность термической обработки на заключительной стадии. Вероятное влияние колебаний режима приготовления нельзя предсказать заранее, ввиду чего для выработки оптимальных процедур приготовления катализаторов опять-таки необходимо экспериментальное отсеивание. [c.119] Катализаторы, хорошо показавшие себя на первичных испыта-ндях, подвергаются дальнейшим испытаниям, позволяющим уточнить их поведение при различных условиях, установить срок их лужбы и разработать способы промышленного изготовления, что далеко не всегда бывает простым делом. [c.120] Вернуться к основной статье