Лаборатории

АО «Институт химических наук имени А.Б. Бектурова» – один из старейших научно-исследовательских институтов в Казахстане. В его составе насчитывается 8 лабораторий. В Институте трудятся 1 академик, 2 член-корреспондента НАН РК, 18 докторов и свыше 25 кандидатов наук, а также 9 PhD докторов.

Лаборатория ионообменных смол и мембран

Лаборатория организована Постановлением бюро Президиума АН КазССР №60 от 27 июля 1960 г. в составе отдела химии высокомолекулярных соединений института, руководимого академиком АН КазССР С.Р. Рафиковым.

С 1968 по 2020 гг. бессменным заведующим лабораторией являлся академик НАН РК, заслуженный деятель науки, лауреат Государственной премии Республики Казахстан в области науки и техники, доктор химических наук, профессор Е.Е. Ергожин. В 1974 г. в возрасте 33 лет он успешно защитил докторскую диссертацию на тему «Синтез и исследование закономерностей образования новых ионообменных и окислительно-восстановительных полимеров» и был включен в сборник издательства «Молодая гвардия» серии Эврика «Дерзновенная молодость», г. Москва, 1978, рассказывающий о молодых докторах наук СССР, защитивших докторские диссертации в возрасте до 35 лет.

В настоящее время заведующим лабораторией является ученик академика НАН РК Е.Е. Ергожина доктор химических наук, профессор Т.К. Чалов.

Научное направление: синтез, исследование физико-химических характеристик сетчатых ионообменных, комплексообразующих и редоксполимеров; создание оригинальных способов регулирования и управления их проницаемости и селективности по отношению к комплексным ионам металлов и органическим соединениям; разработка способов получения новых ионообменных мембран с повышенными физико-механическими и электрохимическими характеристиками и создание на их основе электродиализных опреснительных установок нового поколения.

Лаборатория ионообменных смол и мембран ведет работу с тремя нефтеперабатывающими заводами по очистке промышленных сточных вод для обеспечения оборотного водоснабжения.

На ТОО «ПетроКазахстанОйлПродактс» исследована эффективность применения блока тонкой очистки на установке 3100 (химводоподготовка). Опыт проектирования и эксплуатации фильтров тонкой очистки, как на основе картриджных элементов, так и мешочных элементов дает возможность предположить, что применение мешочных элементов в несколько раз эффективнее. Фильтрующие мешки изготавливаются из полипропилена (на холодную воду) и полиэстера (на холодную и горячую воду) и могут быть использованы многократно. При многократной регенерации мешочного фильтра его производительность снижается не более, чем на 5%.

На основании научных разработок ИХН им. А.Б. Бектурова исследованы в заводских условиях на территории ТОО «Атырауский нефтеперерабатывающий завод» эффективность применения блока тонкой очистки, состоящего из мешочных фильтров и 3-х ступеней очистки перед установкой обратного осмоса.Проведены длительные испытания путем пуска пилотной установки в рабочем режиме на территории ТОО «АНПЗ».

Проведены длительные испытания по снижению жесткости и содержанию железа в паровом конденсате в процессе обратноосмотической очисткина территории ТОО «Павлодарский нефтехимический завод». Полученные данные показывают, что сконструированная в ИХН им. А.Б. Бектурова пилотная обратноосмотическая установка, показала свою высокую эффективность.

Также разработано технологическое решение по очистке шахтных вод Донского горно-обогатительного комбината АО «ТНК «Казхром» от загрязняющих веществ. Изучены исходные характеристики исследуемой шахтной воды. Проведен анализ и подобрано оптимальное технологическое решение для эффективной очистки шахтных вод от ионов хрома (VI). Установлено, что наиболее эффективным является ионообменный метод, за ним следует электрокоагуляционный, и замыкает этот ряд реагентный метод. На лабораторном испытательном стенде проведены лабораторные исследования по сорбции ионов хрома (VI) синтезированными в лаборатории новыми анионитами. Разработана принципиальная технологическая схема очистки воды от ионов хрома (VI), которая состоит из модульных блоков реагентно-механической, сорбционной, мембранной, ионообменной и бактериальной очистки.

В настоящее время ведутся исследования по разработке технологии очистки воды хвостохранилищ тоо «КАЗЦИНК»для снижения загрязнения окружающей среды стоками.Далее будут проводиться длительные испытания на изготовленном экспериментальном стенде с различными режимами ипроведена сравнительная оценка эффективности предлагаемых способов и вариантов их совместного применения.

Заведующий лабораторией – доктор химических наук, профессор Чалов Тулеген Каменович.

Тел.: +7 (727)-291-30-52

е-mail: chalov.45@mail.ru

Лаборатория химии синтетических и природных лекарственных веществ

Научный консультант – лауреат Государственной премии РК, академик НАН РК, доктор химических наук, профессор Пралиев Калдыбай Джайловович

Заведующая лабораторией – лауреат Государственной премии РК, доктор химических наук, профессор Ю Валентина Константиновна

Рабочий телефон: + 7 727 293 94 78

E-mail: yu_vk@ihn.kz, yu_vk@mail.ru

Всего сотрудников: 19 (из которых 7 совместителей – докторант, магистранты), в т.ч. 2 лауреата Государственной премии РК, академик НАН РК, д.х.н. – 4, к.х.н. – 1, PhD – 5, профессоров – 3, ассоциированных профессоров - 3

Научное направление: фундаментальные основы тонкого органического синтеза замещенных моно- и бициклических пиперидинов, стереохимия, конформационный анализ и молекулярный дизайн новых азагетероциклических систем, установление зависимости «структура — фармакологическая активность» и создание новых высокоэффективных отечественных лекарственных средств.

Лаборатория химии удобрений и солей

Научное направление: фундаментальные и прикладные исследования в области синтеза новых видов минеральных и органоминеральных удобрений, гуматсодержащих композиционных материалов, цианидных комплексных соединений и сорбентов. Исследованы особенности процессов взаимодействия основных и сопутствующих компонентов в фосфат-, силикат-, калий-, гуматсодержащих системах в широком диапазоне составов. Установлены закономерности влияния различных факторов на процессы модификации гумата натрия фосфогипсом, полиакриламидом и их смесью. Выявлено, что взаимодействия гумата натрия и фосфогипса происходит с участием карбоксильных и фенольных групп гумата и ионов кальция, алюминия, железа фосфогипса с образованием ионных и координационных связей, а при модификации гумата полиакриламидом происходит сшивка макромолекул за счет водородных связей между гидроксильными, карбонильными и карбоксильными группами гумата и амидными группами полиакриламида.

На основе систематического исследования созданы теоретические основы процессов извлечения ионов тяжелых металлов (Fe, V, Co, Ni, Cu, Cd, Mn, Cr, Pb и др.),из различных сред природными алюмосиликатами, ферроцианидами, немодифицированными и модифицированными гуминовыми соединениями и очистки почвы от нефти нефтепродуктов гуминовыми соединениями.

Разработаны научные основы инновационной технологии переработки нефтезагрязненного (замазученного) грунта с применением энергоаккумулирующей добавки(ЭАД) на основе гуматсодержащих композиционных материалов. Установлено, что нейтрализация нефтезагрязненного грунта ЭАД на основе гумата способствует окислению углеводородов нефти и связываниютяжелых металлов в безопасные нерастворимые комплексы.

Основные технологические характеристики: на основании проведенных работ разработаны энерго- и ресурсосберегающие технологии получения экологически чистых гуматсодержащих органоминеральных удобрений и композиционных материалов полифункционального действия. Предложены технологические схемы процессов сорбционной очистки жидких сред и почвы от ионов тяжелых металлов, нефти и нефтепродуктов. Предложенные технологические решения обеспечивают изменение состава и структуры техногенных отходов с последующим образованием новых соединений без применения громоздких и дорогостоящих технологических приемов и оборудования.Подготовлена инструкция по применению гуматсодержащих продуктов в агропромышленном комплексе.

Использование результатов НИР: проведены широкомасштабные полевые и производственные испытания гуматсодержащих продуктов в Алматинской, Кызылординской, Жамбылской, Северо-Казахстанской, Акмолинской, Кустанайской и Атырауской обл., в гг. Астана, Алматы, Актау и Жанаозен на зерновых, бобовых, технических, овощных, плодово-ягодных, цветочных, декоративных, лиственных, хвойных и др. культурах. Установлено, что данные препараты вызывают существенные изменения физиологического состояния в растениях, активизируя биохимические процессы, способствует возрастанию степени всхожести и приживаемости испытуемых растений, сокращению сроков их вегетации исозревания (на 3-5 дней), увеличению урожайности испытуемых культур (на 20-30%), улучшению качества готовой продукции, повышению устойчивости растений к абиотическим и биотическим условиям (болезни, неблагоприятные условия окружающей среды и др.). В настоящее время проводятся испытания гуматсодержащих композиционных материалов для озеленения (промышленные площадки АО «Озенмунайгаз») и для восстановления опустыненных почв Мангистауской обл. (п. Сенек, Уштаган, Тущыкудык Мангистауский и Каракиянский р-ны) путем выращивания адаптированных к местным условиям растений (жузгена, саксаула черного, айланда и др.). Агрохимические исследования показали, что применение гуминовых препаратов приводит к увеличению площадей, занятых саксаулом и жузгеном (общая площадь леса более 250 га), ликвидации вредоносного действия подвижных песков и восстановлению опустыненных почв и вовлечению песчаных массивов для сельскохозяйственного использования.

Внедрение результатов НИР: препарат «Супергумат» внедрен в ТОО «Зеленстрой», ТОО «Жасылалма» и ТОО «Магнолия Дистард», и используется для озеленения г. Алматы. Заключен лицензионный договор с к/х «Кайынды» (Рыскуловский р-н Жамбылская обл.) об использовании органоминеральных удобрений по патенту РК №19701.
Технология нейтрализации замазученного грунта с использованием ЭАД на основе гуматсодержащих материалов успешно апробирована и внедрена в АО «Озенмунайгаз», переработано более 600,0 тыс. т замазученного грунта. В результате нейтрализации замазученный грунт переведен из категории отхода 3-класса опасности в товарную продукцию 5-класса опасности. Получено заключение о безопасности нейтрализованного грунта и полученной продукции (имеются протокола исследований РГКП «Научно-практический центр санитарно-эпидемиологической экспертизы и мониторинга» КГСЭН МЗ РК, ГКП «Экологическая исследовательская лаборатория» Управления природных ресурсов и регулирования природопользования Мангистауской обл.). Разработана и утверждена нормативно-техническая документация: технологический регламент, рабочий проект, том ОВОС, ПЭК. Получен стандарт организации (СС 72-1907-17-АО-02-2019) и сертификат соответствия (№KZ.7500317.01.01.22038) на нейтрализованный грунт. Разработаны технологии использования нейтрализованного грунта в качестве вторичного сырья с получением экологически безвредных продуктов (дорожных и строительных материалов) в условиях открытого полигона.

Получены образцы тротуарных плит различной формы в количестве более 60000 шт., которые проложены возле средней школы в микрорайоне Рахат, возле мечети (г. Жанаозен) и на полигоне ГУ-57 НГДУ-1. При научном сопровождении АО «КазДорНИИ» на полигонах ГУ-57 НГДУ-1 и ГУ-27 НГДУ-4 построен опытный участок дороги длиной более 800 м, шириной 7,0 м. Установлено, что нейтрализованный грунт можно применять в составе «дорожной одежды» и в качестве минерального порошка в составе асфальтобетонной смеси в зависимости от климатических условий региона при строительстве автомобильных дорог различного назначения.

Заведующий лабораторией – член-корреспондент НАН РК, д.т.н., профессор Джусипбеков Умирзак Жумасилович

Тел.: +7 (727) 291 73 18

е-mail: umirzakdzusipbekov@gmail.ru

Лаборатория синтеза и физикохимии полимеров

Научное направление: научно-исследовательские работы лаборатории синтеза и физикохимии полимеров направлены на создание новых макромолекулярных структур с заданными свойствами. Научные исследования проводит исследовательская группа под руководством заведующего лабораторией, д.х.н., профессора Джумадилова Талкыбека Кожатаевича.

Исследовательская группа профессора Джумадилова Т.К. занимается разработкой инновационных методов извлечения и разделения ионов редкоземельных металлов на основе дистанционного взаимодействия редкосшитых полимеров и гидрогелей. В зависимости от природы целевых ионов металлов, ведется разработка методов как параллельного, так и последовательного их извлечения из продуктовых растворов гидрометаллургии.

За почти 50 лет научной деятельности Джумадилов Т.К. внес огромный вклад в развитие и формирование таких научных направлений как физическая химия водных и неводных растворов ионных и неионных линейных и сшитых полимеров на основе винильных мономеров; электрохимии, изучение конформации и комплексообразования гидрофильных полимеров и сополимеров на основе винилпиридинов, винилимидазолов, алкилакрилатов и акриловой, метакриловой кислот; молекулярные комплексы полимеров; закономерности формирования ионпроводящих комплексов и композитов в неводных средах; интергелевые и интерполимерные системы; явления активации при дистанционном взаимодействии кислотных и основных полиэлектролитов; высокая сорбционная активность активированных ионогенных полимеров; селективные интерполимерные системы; способы и технологии концентрирования и извлечения ионов переходных и редкоземельных металлов из водных систем. Разработки последних лет посвящены исследованию электрохимических, объемно-гравиметрических и сорбционных свойств гидрогелей и ионообменных смол, а также интерполимерных систем на их основе.

В настоящее время сотрудники лаборатории проводят научно-исследовательские работы по проекту AP14870002 «Разработка современных методов разделения и извлечения редкоземельных металлов из концентратов и технологических растворов сернокислотного выщелачивания» (научный руководитель – заведующий лабораторией, д.х.н., профессор Джумадилов Талкыбек Кожатаевич) в рамках Конкурса на грантовое финансирование по научным и (или) научно-техническим проектам на 2022-2024 годы (МНВО РК). За 2023 год разработаны методы разделения промышленных концентратов редкоземельных металлов. Создана и испытана лабораторная ионообменная установка.

Также, сотрудники лаборатории выполняют исследования по Программе BR18574042 «Инновационные методы синтеза и технологии получения функциональных неорганических и органических веществ и материалов из природного и техногенного сырья» на 2023-2024 гг. (научный руководитель – заведующий лабораторией, д.х.н., профессор Джумадилов Талкыбек Кожатаевич, ответственный исполнитель программы д.х.н., г.н.с. Харламова Т.В.) в рамках Конкурса на программно-целевое финансирование по научным, научно-техническим программам на 2022-2023 годы (МНВО РК).

В 2023 году за вклад в развитие науки и неустанное стремление к новым открытиям Джумадилов Талкыбек Кожатаевич был удостоен победы в конкурсе «Лучший научный работник-2023», организованным Министерством науки и высшего образования Республики Казахстан. Данная награда стала признанием большого вклада и усилий за выдающиеся достижения Талкыбека Кожатаевича в области науки.

Заведующий лабораторией – д.х.н., профессор Джумадилов Талкыбек Кожатаевич

Тел.: +7 (727) 291 19 66

е-mail: jumadilov@mail.ru

Лаборатория химии физиологически активных соединений

Научное направление: синтез и исследование реакционной способности, стереохимии превращений и свойств новых органических соединений в ряду N,O,S-гетероциклических, алифатических, ароматических ацетиленовых, карбонильных, дитиокарбаминовых функциональных производных, супрамолекулярных соединений и металлсодержащих комплексов, обладающих потенциальной биологической и физиологической активностью для последующего применения в медицине, сельском хозяйстве и промышленности Казахстана. Разработка научных основ для создания новых ресурсосберегающих и экологически безопасных «зеленых» технологий получения регуляторов роста растений, пестицидов, флотореагентов и кормовых добавок. В лаборатории разработаны регуляторы роста растений (АЕС-17, акпинол, КН-2 и др), рекомендованные для промышленного применения с целью повышения урожайности ряда зерновых культур (пшеница, рис, кукуруза и масленичные культуры), овощных культур (сахарная свекла, морковь), плодовых деревьев и трудно укореняемых кустарников, саксаулов и лекарственных трав. Разработаны отечественные флотореагенты (АНИ-13, АНИ-19, М-15) для флотации полиметаллических руд с целью извлечения меди, цинка и свинца в горно-обогатительной промышленности. Для животноводства разработаны новые кормовые добавки, оказывающие положительное влияние на физиолого-биохимические показатели, рост, развитие и продуктивность животных.

В лаборатории продолжаются исследования в области разработки технологий производства высокоэффективных регуляторов роста растений, корнеобразователей, ретардантов и фунгицидов зерновых, овощных, плодовых и других сельскохозяйственных и цветочных культур, а также тяжело укореняемых трав, кустарников и деревьев; разработки технологий получения флотореагентов для обогащения труднообогатимых полиметалических руд и руд, содержащих редкоземельные и благородные металлы; разработки технологий получения экологически безопасных биокомпозитов биогенных металлов в качестве кормовых добавок для сельскохозяйственных животных.

Лаборатория химии физиологически активных соединений АО "Институт химических наук им. А.Б. Бектурова» проводит сотрудничество с Кафедрой химии и технологии органических веществ, природных соединений и полимеров факультета химии и химической технологии Казахского национального университета им. Аль-Фараби в области подготовки молодых кадров бакалавров и магистров, в передаче новых технологий и передового опыта в учебной и научно-исследовательской деятельности. Бакалавры, магистранты и докторанты кафедры химии и технологии органических веществ, природных соединений и полимеров выполняют в лаборатории научно-исследовательскую работу по темам дипломных работ, магистерских и PhD докторских диссертаций. Также в рамках заключенного договора между кафедрой и АО "Институт химических наук им. А.Б. Бектурова» магистранты и докторанты проходят научную стажировку.

Заведующий лабораторией – кандидат химических наук Муканова Меруерт Сисенбековна.

Тел.: +7 (727)-291-75-32

е-mail: chem_mukan@mail.ru

Лаборатория химии нефти и нефтехимического синтеза

Научное направление: научные основы ресурсо- и энергосберегающих способов и технологий переработки базового и альтернативного (остаточные, в том числе попутные газы, нефтеотходы) нефтяного сырья в нефтехимические продукты с высокой добавленной стоимостью.

Разрабатываются фундаментальные основы синтеза наукоемких высокотехнологических нефтехимических продуктов из парафиновых, олефиновых и ароматических углеводородов: альфа-олефинов, полиолефинов, алкилароматических соединений, базовых масел; винилароматических и кислород-, азотсодержащих соединений для производства витаминов, фармацевтических препаратов и термостойких полимеров; высокооктановых добавок, а также цетаноповышающих и цетанопонижающих присадок для моторных топлив, присадок для снижения вязкости высокосмолистых нефтей; ПАВ и флотореагентов для применения в гидрометаллургии редких и редкоземельных металлов.

Разрабатываются новые виды катализаторов, сорбентов, композиционных материалов и технологий на их основе для применения в области переработки нефти, попутного нефтяного газа, для локализации нефтяных разливов на суше и море, очистке промышленных вод.

Осуществляется развитие научной оценки возможности проведения утилизации и/или нейтрализации различных нефтеотходов (нефтешлама, радиоактивного нефтешлама, маслоотходов, замазученного грунта) в товарные нефтепродукты и/или экологически чистые материалы.

Проводятся анализы нефти, газа и нефтепродуктов; мониторинг воздуха, воды и почвы промышленных зон, экспертизы стандартов организации по нефтепродуктам.

Заведующий лабораторией – доктор химических наук, профессор Кадирбеков Кайрат Адырбекович.

Тел.:  +7 (727) 291-24-80

е-mail: kkairati@mail.ru

Лаборатория неорганического синтеза и материалов

Научное направление: синтез действующих веществ и на их основе препаративных форм, исследование их физико-химических характеристик и агрохимических свойств композиций полифункционального действия на основе фитосоединений и неорганических солей, обладающих удобрительными и фунгицидными свойствами; исследования теоретических основ и разработка малоотходной энерго, -ресурсосберегающей технологий получения органоминеральных фосфорсодержащих удобрений; подготовка исходных материалов для создания малотоннажной, малоотходной технологии получения и данных по срокам, нормам применения композиции полифункционального действия и органоминеральных фосфорсодержащих удобрений.

Заведующий лабораторией – доктор технических наук, профессор Усманов Султан.

Рабочий телефон: + 7 727 291 30 41

е-mail: usmanov_su@mail.ru

Лаборатория физико-химических методов анализа и экологии