Post on 09-Feb-2022
G. St. Cholakov
217
Journal of the University of Chemical Technology and Metallurgy, 46, 3, 2011, 217-236
TOWARDS COMPUTER AIDED DESIGNOF FUELS AND LUBRICANTS
( REVIEW)
G. St. Cholakov
University of Chemical Technology and Metallurgy
8 Kliment Ohridsky, 1756 Sofia, Bulgaria
E-mail: cholakov@uctm.edu
ABSTRACT
����������������� �������������������������������������������������������������������� ��������� ���������
������������������������������������ � ����������������������������������������������� ����������� � �������
�������������������������������������������������������������������������������� ����������� ������������������
���������������� ����� ����������������������������������������������������������������������������������
������������ ������������������������
!������������������ ����������������������� ��� ��������������������������������������������������������� ���
���������"���������������������������������������������������
!�������������������������� ����������������������� �������������������������������������������������
������������������������������������������������������������������������������� �!�������������� ���������
������������ �����������������������#$%&'����������������� �������������������������������������������(����������
������������ �������������� )����������������������������������������� �������������������������������������������
����������������������������������������
!�������������������� ���������������������� ���������������������� �������������������������������������*
����� �������������
+���������� �����������������������������������������������������$%&'
Received 05 June 2011
Accepted 12 July 2011
INTRODUCTION
������������� ������������������� ���������
��������� ����������������������������������������� ���
������������������������������������������������������
�������������������������������������������������������
�������������� ���������� �� ������ ��������� ����!��
�"��#�������� ����������� �������������������� �����$�%&
�%&�%'��������������� ��������������%�(����� �������
�������%�(���� ������������������������������������
����������%�(��������������������������� ��� ��������
������%�%����� �����������))%�!*"�
#������������������������ �������)+�(������
������������������������ ������������������,������
�����������������������-.
���#��������������������������
� ������������ �� ���������������������������/�����������
� ����������������� �0�� ����������������������������
���� �������������� ��� ����������������1�2.3��4.
3��567�
����� ���������������� �������������������������������� �
�������������&������������������������������������
������������������������������ � ������������/8-60�!9�
:"��8-6���,������ ����� ���� ���� ������� ��������������
���������������� �����������������������������������
����� ��� ��������������� ������� ����� ���� ���� ���� ��
������������ ������������������������������������� �
�������������������������������� �����������/����� ���
�������������0������� �� ������������ �������� ������
� ����������������������������������;���������������
�������#�������������������������������� ������������
<����������������;���������������� �������,����
�����%�(�������������������������������������� �����
�%�%�� ��� ���� ���������� � �������� �:�(� ��� �%*%� ��
Journal of the University of Chemical Technology and Metallurgy, 46, 3, 2011
218
������ ������� ���������������� ������������ ����
!="��#���������������� �������� ����������������������
� ���/�������0�����������<������������������� ����
���$������������,���'��������� ����������������������
������������������!>"�
8��� ������������ ���������������������������
��������� ��� ����������������������������������������
?��������������������� ��������������������������������
��� ����� ������� �� ���� ���� ����������� ��� ������
����������������������� ��� ������������������ ���������
#���� �����������;���������������� ���������,����������
������� ��������� ��� ���������� ����� ���� ����� ����
��������
#�����������;��������� � ������������������
�����������!+��%"���������� �� ���� ���@
• 7������� ��������� ���������������������������� ������������ ��� �����������������������������
���� ������/�����������������%���������������������������
(����������������������� �������������������0�
• 7������ ����������� �����,���������������������������� ��������������������������� ���������������
���������������������� ���������������� ����������
����������������������
• ���������������������������� ����� �����������������/������$���������,����A#8'��$ ���������,����-#8'0
������� ������������ � ����������/������$���������
��,����<#8'0�� �� ������������3���������������������
� ���������������������������������������������� ���
����������������,������� ����������������������������
������������������ �����������
• #����� ����������� ��� �� �� �� ���� ����� ��� �������������;���������������������� ����������;��������
�������������������������������������������������
������������ ���������
• �3������� ������������������� ����������� ����� ������ ������������ ���������� ������� �������
�������� �������� ���� �������� ����� ���������� �����
�������������������������� ��������;���
• #��������������������������� ������������������������������������������$��������'����$� �������'
� ���������������������� �������������������������
������������������������� ��������������������
����� ������������� ����������������������������
����������� �������������� ����������� �� �� ��
������������������������� �������� ������/$��� ���
�����'0����,�������������� ���/$���� �������'0��#��
����������������� ���� �����������������������������
���������������������������� �����������������������
������� ���������������� ������������������������
���������������������������� ����������� �������
����������������������� ����#��������������������
����� ���������� ��� ��� ������������������ ���� ��
������������������������������� ������������ ������
���� ��������� �� ����������������� ���� �����������
������������� !����9"�
-���� ������ ����������� ����������������
�� �������������������� ���������������������������
���� ������� ��������������!�:"��.����������� ����
������������ ������ ���� ������� �������������������
��������������� ����� ��� ����;��#������������������
��� ����� ����������������������������������������3������
����������������������� � ����������������������
�������������������������������� ������������B�����
������� �������� ��������������������������������-�����
���#� �����������?���������� �������������������
PETROCHEMICAL S AND ADDITIVE PRODUCTS6���������������������������;����������� �������
������� ���1������ ���� ���� �������������� ���
5���� ���� ������������� ���� ������;���������������
�������������� ��������� �����������������������3�����
������� ���������������� ����������;����� �����������
������������������������������ �
?��;����������������� ����������������������*
������ �� �� ���������������� /����������� �� �0�� �����
������/������������� ���� �0������������������������
!��� ����� ����� ��� ����� ���� ���� ����� ����� ��
����������� ������/������� ;�0������ ������������
������������ ������!�=���>"��7� ����������������� ;����
�������������� ������������������������������� ���3������
!�������������������������������� ����� ��
/��������;����������������A#8��<#8�����������������������
�������� �0������������������� �������������� �������
���� ��������������������������������/��������������
���� ������������������� �0���� ������,����!�+���"�
!�����������������������������������������������
���� � ��������� �� �� ����������������������/�����
��������������-����70�1�.��4��2��5������������ ��?���
�������� ������������ �������������������� ��� �����
���� �����!�����*"��#��������������� ���������������
��� ����������������������������������� ����� �� �����
���� �� ��������� ����� ��� ���� ����� ��� ������� ��
�������������������� ��������#������������������������
���������� ��������������������,������������������ ��
G. St. Cholakov
219
#��������3������������������� �������������� ��������������� ;������� ��������
������������ ��������������� ����
��� ����������� ��� ���
����������� ��������� �� ���� ���� ������
��������� ����� ��������������� ������ �����
�������� ����� !�� � ������
������������������ !�� � ������
�� ����� ���� �� ������� ������" !�� ���� �#����
����������� �����
�� ������������ �� � ������� �� �������� ���� ��������
��������������� ���� ������� ������
#�������� ����������������������������������
�������������� ������������������������������ ;��7� �
���������������������������������������/������ ����
$����'����������� �0�� �� ����������������������������
� �������� ������������������������ �����������������
����������������!����9"�
<������� ;��� �����������������������������
���������������������� �� �������������������������
��������������� ���������������������������������������
� ��
<���� ��� ;������ ���� ������������������ ���� ����
��������� ���������������������������;�����������
/����������������� ��������� �0��#����������������������
��������� ��������� ����� ��������� � ������ ������
��� ;���� ��� ��������-����������������������������
�������������������� ;������������ �� ��������������
������������������������������������������������
�������#��������� ���������������������������������������
� ��������������������������� �� ���������������������
����� ��������;������������������������������� ���
������� ��� ���������� ������ ����� ���� ���� ��� ;������
������ ���������������3������������������� �������� ���
��������������������:�(�����������������������,�����
������������������������� ����� ������������������
���� ������������� ��������������������������������� ����
� ������� ����� �
#������ ����������� ��������������������������
������ ��������������������� ������ �������������������
����3������ �� ����������������������������� � �� ���
������������ ����������� ������� �� �������� �C����;
������������7� �������������������������������������
/������� �����$�� ;���'0����������� ���������������
��� ��� ������������������������������ ������1����������
�������������� ������������������������������� ����
������������������������������������ � ��������
����������������������� ��!�:"�
#�������������������������������� ��� ����
������� ���� ����� ��� ������ ��� ���� ����� ��� ��� �
������ ��� ������ ������������ ��� ��� ���� ���������
���� ����� ���������������������������������������
������������������ ������������� ��!�="�
DESIGN OF PROCESSES FOR PRODUCTION OFBASE STOCKS, COMPONENTS AND ADDITIVES
6���3��������������������������������������
�� ����� ������������������������� ������������������
� ������������������� ;������� �������������������
�������
������������ �����������������������
����� �����
������������ ����������� ;���������� ������
�������� ����� ������ ����� ����� ��������� ��� ����
��������������� �����������������1���� ���������� �����
��� ����������!�>���+"�/#�����0�
5�� ���������������������� ������� ���������
�������� �� �������� �����������������������������������
������ �����������������3���������� ����������,����
������#����� ���� �3 ��������������� ��3��������� ��
��� ����������� �� ���� ���� ����������� ���� ���
�����������������������������������������������������
���������������3���������������������� ��������� �����
������������������ �� !�����*���)�*�"��?�������������
�� ����������;�������������3������������������� �����
��� ��� ���� ����������� ��� ����������� !�+�� *�"��#�������
��������;��������� �������������������������������������
����� ����� ��������������� �������� �� ������� ������
���������������������������������������������������
������������������� ��� ������� �����������������B�����
����� ����3���������� ��������������������������� �����
������� ������������������������������������������������
Journal of the University of Chemical Technology and Metallurgy, 46, 3, 2011
220
���������������������������,��������������������������
������� ����� �� �����������������;���
B����������������������������������������� �
����������������������������������������������������
�� �� �� ��������,����������������� ;����������������
������������������� �@
• #������ ��������������������������������������������������� ��������������������������������
���3�����������������������������������#�����������
��������������� ���������� ���������������������������
���������������������������������������� ����������
������ ���#<5����� ����������������� ���� �������������
����������������������������������������������� ������
• ?�������������� ������������������������������������������������������������������� ��������
����������������2������������������3��������������
��������������;��� ����������������� �����������
�����������������������������������������!**��*9"�
-���������� ������� �����3������������������ ��
�������������������������������������� �������������
• ����3��������������������������������������������� ����� ��� ��������������������������������
�������������������������� �����������������������
������������������������������� ��� ���������������
� ���������� ����� ���� ������ �� ������ ����������
��������#����������������� �������� �����������
• -��������������������� �������������� �����������������������:%������� ����������������������
��������� ���� ����������������������������������
��������������������� ��������������� ������!�+"����
������������������������������������������������������
����� �����������������,����������������������� ������
���������� ����������
• 5����� ���������� ��� ���������� ��� �������������������������������������������� ����������
��,������� ������� ������ ��� ����� ��� ���������������
��� ������ ���� ���� ��� ��������������� ��� ���� ����
���� ���������� ��������������/���������� �������
���������������� ��������� ����0������,������������
�������������� ���� �������������������!�+��*���*:"�
• #�������������� �������������������������������/����������� ���� ����������������� �0� ���� �������
��� ��������������� ��� �����������������������
��� ����������������#��������������������������� ��
��������� ���$���������1���������'������������������
�������������������������������� �������������������
��������� ������#��� ���������� �������� �������
������������ �� ������������������������� ��� ���������
��������������������������1�� ���������������D��
����������������������������������� ;��� ������������
���������������������� ;������ ������������� �������
��� ;����� ��#����������������� �������� �����������
• #������������������� �������������� ��������������������� ������������ ��������� �����������
������5��������������������������� �������������� ����
�����������/A-0����������������������������������
��� ��������������/�#�D0�!*="��#���������������������
�����������������������������������������������������
��������� ������������������� ��������� �������� ���
��������� �����������
�������������������������������������
6������������������������������������ ����
������� �������� ����� ���������������� ����
���������� !�)�� ���� �:�� *>"�� #��� ��� �3������� ���
������������������������ ����������� ���������@���;��
�����������������������-:�1�-=������������������������� �
���� ������������ �������A#8����<#8���� ����#���� �
/��#0����� ������ ��E���������������������������������
�������� � ����������/������A#80����� ���� ������
���� �������������� ����� ���������� ����������� �����
��������� ����<#8����-#8������������������!���
*+��*)"��<��������� �����������������:�(� �� ������
����� ������������ ���������������� /���� ������ ���� ���
���� ���������� �0������������������ ����������7� �
�������� ������������ �� ��������������%�(�/������������
�20�����������������������������������������������
��� ��� ��� �������#��� ���������� ���� ���� ������� ��
�� ������������������
2������� ����� ���� �������������������� ;�
��������� �����/��������������������������������
�����������#����� ������ �0������������ ����� ���
������1��������������������������������������������
�� ������ ����������� ������ ��!�)"������������ ����������
�������� ��������������������������������� ����� ���
������� ;����&��� ����������
2���������������� ��������������� ����������
������������/?#<�����������0���� ���������� ����� �����
����������������������������� ������������������� ��
���3����� ������������� �����������������������
�����������������;�����������������1��������� �������
������� ������� �����������������
G. St. Cholakov
221
Fig. 1. Typical structures of synthetic esters used inlubricants.
#�������#��� ��� �������������������������������������� �����������������������
�����
$����������� � ��� ��������
����� ������������ �����
%������� ����� �� ����� �� ���������� ��� � ��������
� ���� ��������� ������&���"� ���������������
��� ��� ���� ��" '� ����� ���� ��� ���� ������ (�"�"&
��������&��)��� �&������&���"*�����"+�� ��������
�������� ��������� �� �� ��� ���� ���#� ������
��������� �����"
+�������������� � ,���� ��� �������& � ����� �� �������& � ��
� ������� ������� ������"
� ����������� �&���� �� ���
-�������
� � ����� ��� ���� ��� ������& ������� ��
� �������� ������"
,������� ���������� � ���������������� ����� � �����������"���
���� ����������� � ���������"
$���������������������� � � ����� ����� ��� ��� ������ � � �������� ��� ���
���� �����"
�������������� �� � ����� �� ������ ����� �����& ����������� �� ���������
(�������*����� ��.����������� ����� ���������
�������"
����������� �� �(�"�"&
������������������� �&
���������&/+��������� �&
���"*
'�� ���������������������������� �����
������ ������������������������������ �����"
0������ � ����� �� � � ��� ������ � ����� ������
������������� �������"
�� ������� �������&
���������������� �� �&���"
-��� � �� �� � ����� ��� ��& ��� �� ��������
�����
E�������� ��� ���� ����������� ��� ���� ���� ��
�����3����������������������������� ��������������
�� ������������&������� ���� ��������������������
�������� ��������������������������D������������������� �
������� ������������������������������������ �����
�������� ������������������������������������� ��������
� ���������� ������ ���� ����!�="����������������������
���� ���������������������������������������������������
����������!9%���9*"�
B�� ������;����������� �� �����������������
��������������������� � ����������� �� ������������
����������������������������������������� ���� ������� �
��������������������������������� ������ ����������;�
��������� ����������� ����������� ���� ��������������
$���� �����1���������'���������������������� �����������
�� ������������������� ������������ ����������?����
���������� ������������������ ���������� ���������
������������������A-���#�D�� ���� ��������������
��������������2� ������������������� ������������
������������� ���� �������� � ���������� ��� ���� ����
��������� ��� ��� ������� ������������������ ���
���� ������� ����������������������� ���������� ����
������������������������A-������������������� ��
����������� ������������������������������ ��#�������
����� ���� ���� ���� �������������� ��� ���� �����������
��������������������������� ���� ����������
����������������������������� ��������
?����������������� ������������������� ��
����� ���������� ���� ��� ��������!�*���:��*)��99"�
#��������� ������ ��� �������������������������������
��� ��������3���������� ���� ��� ��������������
���� ������������������������������������ ��������
������������������!�*��:��*)��99"@
,���������� ��������@� F����;������
����������������� F�� ��;��� �����������������?��
��������������G�<���-����?����4��������� �������;����
����������������������������������������������;��������
������������������������ �
Journal of the University of Chemical Technology and Metallurgy, 46, 3, 2011
222
�*��%*��-*���������������@���;�����������
�����������������6�;���������������������6�;�����
� ����;��� ��������� ��� ��������G� ��;����� ���������
����������G� ��;����������� ������G� ����������G
������;��� ������ �������G� ���������� ����������
��������������������������������������������������
��;�������������������������������;������������������
����������� �������� ����������� ������������ ����������
�� ���������������������������� ����������� �
%*�� &*�� -*������ ��������� �����������
��������@� ����������� ������������������� ������;��
������������� ����������� ���������� ��;��� � �� �����
������������;������������������� �
&���������.��������@���;�������������������;������
���� ����������������������������������������� ����
������������;�����������������������&��;�������� ������
����������� ���������������������;��������� �����������;��
����� �����������������������������������������������������
�������
/����������� ��������� ��� ���������@�?�2��
#��������������� ����������������������� ������
�� ������������������������� ����������� �
����������������� �������� ���������������
���������������� ������������������������������ ��
���� ���� ���������������������� ����3����������������
������������������� ������������������������
������������ ���������������� � �����������#�������
���������� ������������� ������������� �����������
������������������ ������������������������������
��������� ;�����/��3�����0�������������������� ����
��� ��� ��������#����������� ������������������� ������
���������������������������������������������������
�����������������/������$ ��������;���� ����'�����
���������������������������������������H� ����0��#����
��������������� ��� ���� ������������� ���� ��������
����������� �������� �����������������#���������
����������������������������� ������������ �������������
�����������������;��� �����������!9:"����� �������
�������������� ����
PROPERTIES AND DATA FOR DESIGN OF FUELSAND LUBRICANTS
������������������ �����������������������������
� ���������������������������������������������
�����������������������������������������������H� ����
��������� ����������&�����3�������#����H� �������
��������������������� ��������������������������
������������������� ;��� ����������������������B�
���������������� ����������������������������1������
������������������� ����������������������������
�������� ���������
��������� ������������������������
#�������������������������� �����������������
�����������;����������������������������������������
������� ��,������������� ���� ��������������� �� �� !9="
0���������������� ��������������������� ���� �������
�������� ����;�� ����� ����������� ���� ��������
������1�E�55D��4�2#��<����������E� �������� �������
������� ���������������������������������������� ��
��������������E�55D�������������������� ������3��
���������������!9>"�������������������/����������4�2#
-���������B���;0������������������������������;�� �
����������������� ����������������������������� ���
����������������#���������������� ��������������
���������������������������������3������� �� �� ����
�������� �� ����������� ����� ���������������� �����$��3�
���������'�
#������������ ������������������������������� �� �
��������� ����� �������� �����������������#��� ��
�3��������������� �������������� ���������������
���������������� ���������������������������������
�������&��� ���� ����������6���������� ��������� ���
��������������������������������������� �����������
�������1���� ��������������������������������� ��� �� �
���������������� ����������� ������������������
����������������� ������-�������� �� ����������
������ ����������� ������������� ����� ���������������
�������;�������� ���������������������������������������
��,��������������:��-������ ������� �� ������������
�����������������/������������� �����*��;���0�
#���������������� ����������������������
������ �������������������� ���� ��������� ���������� ��
�������������������%%�%%%�� ��������� ���� ������� �
������� �� �������������� ���������������������������
����������������������������������������������������������
����������������������!9+"��#���������������� �������
���� �� �������������������������� ��������������
������������������������������������������������������
���������������� ��� ����� �� ������?��������� ������� ��
������������������������������������3���������3�����
������������������ ��������#���������������������
� �����������������������������������������
�������� ���� ������ �����I���������� !9)"�� ��� �������
G. St. Cholakov
223
������������������� ������3�������������������������
���������������������������� ��������������������
���� ��������������,�������������� ��������H� ��
5���� ������������������������������������������
���� ���� ��������������� ��������������������������
�������� ������������������ ����������� ��������
#���������������������������������������� ���������
������ ������ �������������� ���������� �������������
��� ������� ������������������ �������� ������ ������
���� �����������������3���������� ���������� ������� �
���������������A-���� ��!:%���:�"�
#��������������� ���� �������������������������
������������������������ ���������������3�������������
�������� �������� ��� ��������� ������ �������� ��
���� �������� �������#����������������� �����������
�������������������� ����������������������������
������������ � ����������� ������������ ���������������
#���������������������������������������������� ����
������� �������������� ������� ����������������� ����
������ �������� ������������7� ������������������������
���������� ����� �������� ����� ������������ ���� ����
����������������A2�?2��#������������������������ ��
��� ���������������� �������������;������������� �
�����������A-��758-������� ���� ���A-��4?D��A-�
?2���� ��!:*��:9"��#�������������������������� ������ ���
������� ������� ������� ����� *:%�-� ��� ����� ��� ��
>%%�-J���������������������������!::"��6�������������
��������������3�������������� ��������������������������
����������� ���������������������� ����� ���,���
����������������������� �������� ���!:%�::"�
��������� ������������������������
#��������������������������� ��������/�������
��� ��������������0����������������������������������
������������������ �������������������������������������
���� ������� �������������������������������1�������
������� ��������������������������� ����������� �������
����������������������� ��������� �����������������
������������#������������������ ��;�������������������
�2���������K�!:=��:>"�� �� ����������������� ���� �
;�� ����������� ����������������������%%���������
����������������������������������������������
���� ����������������������������������6����������
���� ���������������������� ����� ������������� ����
���������� ��������������!:+"��7� ������������� ����
����������������� ���������� ������� �����3����������
��� �� �����������������������������������������#�������
����������� ������������������� �������������������
���������������������������������������� ��������������
�����������������������5�����������������������������
���� �������;������ ������3����������������� ����������
�������� ��������� ���������������������������� ����
������������������� ��;�����K������������� �� ��;�
���� !:)�=*"�
4���������������������������������� ��������
���� ������������� ����� �������� ��� ���������� ��
���������� ��������� ������ ������������ �� �����������
B������� �����������������������������������3����������
�������� ������ ������ ������������������� �������
���������������������������������������#������������
�������������������������� ��������������������� ���
���� ������� ����������������� �������������
?����������������������������������������������
����������������������� ��� ������������� ���������
������� �������.��������������� ��������� ������������
�� ��������� ��� ��� ������ ��� ����E���� ���� ���� ����
�����3����������� ������������������������������������
�����,���������������������������� ���� ������� ����
��������������� �������������������������������
����-����������3���������������������������������
����� ������������������/��,�����������0������������ ��
������������������������� ������������!=9�=+"��6�
������������������������������������������������������
��� ������������������������������� ����������
����������������������#����� ����������� �����������
����� ���������� ���� ��������������� ������ ��������
����;�� ��� �� ������ �����������������������������
������ �����������������!�:��9%"��#���������������������
/�����������������0���������������������� ��������
����������� ���������������������������������!�)���*"�
RELATIONSHIPS FOR PREDICTING PROPERTIESAND METHODS FOR DEVELOPING THEM
-���������������������������������� ����
��,�������������������������������������������������
���������@��������� �������������������������� ���������
������ ���� ������� �����/$���� �����1�����������'0�����
���� ������������������������3������������� ����� ���
;�� ������ ����������������������������/$ �������
�����1�����������'0������������� �������� �����������
��� ����������������� ����������������������������
������������� ��� ���������������������� �����������
����������������� ������� ���������/$�����������1������
����'0� !=)�>�"�
Journal of the University of Chemical Technology and Metallurgy, 46, 3, 2011
224
��� �������� ��� ��������� �� ���������� ��
������������������������ ����������
#���������������������������� ������� ��������
�������������� ���� ��� ���������#��������������
������ ������������������� ���� ������� ������������
������������ � ���� ��������������� ��������������#��
��������������������������������������������������2� ��
B����B���!>�"��#����������������������� ��������
��������������������� �����������������!9+"��<�������
���� ���� ������������� ��� ������������������� ����
� ��������� �������������������������������� �;�� ����
$L������������ 2��� ����� 1� 5��������D�������������
L25D�'� !>*�� >9"� ������� ��� ������������� ��������
���� ������� ���!>:"�
������������������������L25D� ������ �������
��������������������������� �����,������@
)....,;....,;....,( 102121 npmppskssp xxxxxxfy βββ= �/�0
������������������������/�������������������������������
�������������������3� ���0���������� ��G�3����3
����������3
�;
������ ��������������������������� ������������� ����
���� ������������ ���������������������G�3����3
���������
3�������;�� ���������������������� ��������������
������G� ���1%��1
��� �� �� ��1
������ ����L25D�����������
�����������!>="�
�����������������,��/�0�������������������������
L25D� ��,������ �� ������� ������� ����� �� ��������
����������������� ������������� ��������� ������������
�������������������� �����3����������������������
��������� ������6����������������������������������
�� ����������������������� ������2������������� ���
���� ��������� ���� ������ ��� �� ��������������� ����
���� �������������������������������������������
2����3������������������������������������
������������������ ��������������������������������
��������������������� ��������� ����� ���� ������#���
���� ����� ����� ����� �������������� �������� ����
���� ��������������� ������������������� ��������������
��������������������/����� �����0��-���� ������� ����
���������������������������������������������������
�������� ;�� ������ ���� ��������� ����� ����������#��
��������� ������������$�������'�������������������
���������������������������������������������������
������������� �����������������������!9="�
#��������&��� �������������������������
������������������ ��������������������������������@
�3��� ������ ��������������� ������������������� �����
����������� ���������������������� ��������� �����������
���� ��������������� �� ��������������������������
������6������������������������������������������ �
����� ���������������������������� ������������������
�����������������!9=��>>"�
7� ������ ���������������������&��� �������
����������� ��������������������� ���������� �� ��
������������������������ ����� ��������������������
������/������0������������ �����2�� ����������������
���� ����� ���������������������������� ������������
���������� �������������������������� �����������
����������
7������������������ �� ��� ������������������
���� ���� � �� ����� �������������������� ���������
���� ������ ��� ���������������������?���������
A����!>+"������ ����������!9="@
∑ ∑ ∑++=i j k
kkjjii EOzDMwCNXf )(��������/�0
�����4��������� �������������������������������������
������������� ��������������/
5����� �����������������
�� ����������������������5������� ����,5���������
0"������� ������������������������������������������"
���������-"�� ����� �������� ��������������������������
������������������� ��������������������������������
�������� �������������������������������������������
������ �������������� ���������������������������������
��������������������� �������� ���������������������� �
��������������������������� �����������������������
������������������������������������#���������������
����,��/�0���������������� ����� �/60��������������������
�����6�� �� ���������������������$��������3��������
������������������������3��������������'�
#����� ����������������������/�����������
L25D�����������0��������������� ����������������3�����
������������������������������������ ��� �� �����
�������� !>)"��#���� ��� �� ��������������� !9)"�� ��� ��� ��
��������� �����������������������������3��������
��������������������������������� ��#����������� �����
�����������������������������������������������������
�������� ��������������������� �����3�!+%"�
#����� ��������������������������������
������L25D������������ ��������������� ��������*
��� ���������%47���������!+%"��#��� ����������������
���������������� ���������������������� ��������������
G. St. Cholakov
225
Fig. 2. The main steps in the development of QSPRs.
�������� ��������������� ��������� �� �� �����������
������������ ���� �������������������������� ��������� �
���������������������������� ��������������������������
����� �������,���������������������3��������������
!**��+����+*"��#�������������������� ��������������
���������� ����������������&������ ��������������
���� ������ ����������������� ������� ���� ��������
�����������������������,��������� ���� �������������
�� �� ������������� ���2-�� ����������� �����������
������%��� ��������
#��� ������������� ���������������������� ���
��� ����������� �����#���������������������������� ��
������!**"�������� �� �������������������������
��� ������� ��� $E�����'� !+9�� +:"� ��� ��� �����2� 1
$-.E�226�5D.'�!+="��<����������������������������
����������� �������������� ������� �� �����������
���� ��������������� ���$7����-���'�!+>"��#��������� ���
���� ���� ����E������� ������������ �������*E
��������������� �������������� �����������������
�������������������� ������� ���� ���������������
���,��������� ���� ������������ ��������������!**"
������������������������������������������������L25D��
��������� ���� ����������� ���� ����������� �������� ��
�����������
��������������������������L25D��,������������
���������������� ��������� ��������������������
�������K������;��������� !**"����������� ������������
������������������6���������������������������������
�����/?8D0�������������������������������������� ��
���� ��������� ����������� /5-D0�� ����������� ������
�,�����������������/5820�������������������������� ����
������ �������������� ��;��/6440���������� �����������
�����������������������������2������������������������
��������������������������L25D������������������
������� ���������@�?8D��582�!**��>���+%��++"������ ���
����������� ������������������������/2D.M0������ ����
������������������ /5-60� !+)��)%"��644�!)�"��#���
��������������������������� �������������������������
���������������� ������������� ������ ������������
���������������������������A-��A-�?2��4�D��4?D
�������������������������� ���,�����7����������
��� ��;����������� ������������������������������
��� ��� �3���������������� ��;���� ������ ����� ����
5�����������������������$8������'� ���������������
����������������H� ���� ���������������������!)�"�
���������������;��������� ��;������ ��������������
����������������������� ����������������������������
������������������������������ �������� ����� �����
����������������������������������� �������������
������� ������������������ ������ �� �������� ����� ��
L25D���������������7��������� �������� �� �������
����������������3������ �����������������������L25D
�������
6�L25D�������������������� �� ����������������
����������3���������������������������������
�����������������������3�����������������!**"��#�����
�������������� ��������������������������������������
��������������������������������� ���� ������� ������ ���
���������������������������������������������������
������������������ ���� ������� ����������������� �����
��� � ����� �3����������� ������ ����� ������� ������
�� ����� ���� ������ !**��>���)���)*"� ���� ����������� �����
�������� �������� �������������������� ������7� �����
������� �� ���� �������������������������������������
����� ������������/������E�55D��#D-���� �0��6�����
�������������������������������������� ���� ������� �
Journal of the University of Chemical Technology and Metallurgy, 46, 3, 2011
226
������������������� ������ �������� �������������
����#������������������ ����������������������3�����
������1�����$������'������������������������� ������/��
��������������������������������������������0�������
�������������������� ������������������������������
���� ��������������� �������������������������������
�������/������������������� ������������������0�����
L25D����� ������������������������������������ �����
�� ������ ����� ������������?��������� �������� �
������ ���� ���� ������������� ����������������� ���
�����/������� �����$������������'0�������������������
��������� �� ���������������#�������� �� �������
������������������ ���������/������� ����������������
����������������������������������������������������
��������������0� !>�"��#������������������������
�������������������������������������������������
��������������������������������L25D�������������
������� �������������������������������������������
���������������������� ���L25D���������� ����������
��� ���������������������������� �����������������
���������������� ������������L25D������������� ��
������������� �� ���������������������������
!>��� )9"�
#���������������������������������������
����� ��� �������� ������������ ��� ������������� �� ���
���� ����� /���� �����0� !)9"��.������ ����������������
���� ���������������������������$L������������2��� �����
2��� �����5�����������������������L�5D�'�!):��)="�� ��
L2�5D���� ��������������������� ��������������������
����������� ��������/�������������������0������
������������������������� �������������������������� �
����� ��������/������������������0������
��� ������
��
#��� ����� ���� ���������� ��� ���� � ��� � �� ����� ��
���� �����������@
=
=
i
ii
t
t
y
x
y
xp ;t �������������������������������������������������/*0
������������������ �������;�� ������������������
�������+
�� ���������;�� ��������������<������������ ���������
����+��� ������� ��������;�� ���������������������L2�5D
��������������� ������������
���������� ������� ����
������ ������������� ������������
�� ��������������
����������� �����������������������3������������������#��
���� ��������� ��������������������� �����������������
�����������������������
���������
�������3���������������
���������������������������������������@
3��8�1
�3��J�1
�3��J�N�1
�3��J�9���������������������������������/90
����� ���� �������� �� �����1���1
���N�1
������ ��������
������������������������������������������������
����������������������� �������������� ��
#������ �� �������� ����������,��9����� ���������
������� �������������������;����������:%���������������
� ����� ��������������������� �����������������#��
���������������� ������� ������������������������
���� ���������� ������������������� �������������
����������� ������� ������������������� ������������
�� ���� �������� �����������������������7�����
���� ���������������� ������� �������� ���� �� ������
������������ ������ ��� ����� �� ���� ���� ����������
��� �����������������������������������������������
������������������������� ����� ������������������
���� ��������������� ��������� ��������������������
/�,��90����������������������� ���������������������
������������������������������������������ �����1����� �
��������������������������������� �����,������� ����
������������ �������;�� ������������������������������
������@
���8�1
����J�1
����J�N�1
�����������������������������������������/:0
#������������������� ��������� ���������������
���� ���������������������������������� �� ���3�����
������������������������ �������� �������� ����� ���
����������������� ��������� ����� �����������
L25D������ ��������������������������������
������������������������������ ��������� �� ��������
������ ��#���������������� �������������� ���� ���
������������������ ����������������� ��������� ���
����������/6<-�0������������������������!**��+%"���
�������������� �������������$������3����������'����
���������������������� ��������������������������
��������L25D��������#���L2�5D������� ���������
������������������������������������������������
������� !)>��)+"�
#���L2�5D� �� �����������������������������
����������������������#�������L25D�������!)%��))�
�%%"��#���$�������'�L25D��/#L25D�0�������������3�
�����������������������������,�����������#�����������
�������������������������� ������������� ����� ���
����������������������������������������������� ����
������� ���������;�����L2�5D��#��������������������
G. St. Cholakov
227
������������������������L25D������������ �������������
������������������������������� �������������������/�����
�,���0��#���#L25D�����������������������������
����� ���������� ����� ������������6<-�� ��� �������
�3����������������������������������������������� !++�
�%�"���������� ���������#L25D�������������������������
�� �������� �� ����� ��������� �����������������������
�������������������������������������,������������3�����
�������������� ����3������������������������������
�� �������������������������������
#������� ���������������L25D���������������
�������� ������������������������������������ ����
��������������������� ���� ������� ���������� ������� ���
���������� ����������� ���������������������������� ���
������������������������ �� �������������������������
�����3 ������������ ������������ �� ������������������
�� ���������������������������� ����������� ����� ������7� �
��������������������������� �� �������������� ����� ����
������ �� �������������������������������&��������
��������������� ����$�����'�/�������3 �����������0����
����1� ���� ������ ����� ����:��� ������������;����
����������������������������������!�%�"������������
�����������������������!**��+%"��������������� ���
���� �� ������������� �������� �����������������������/��
���������0��� ���������������������������������� ����
������� �� ����������� ��������������� ������������������
���������������������������������3������ �� �����������
���� ����� ���������� �� ������� ��������������������
���������#��� ����� �������L2�5D������������
������������������������ �����,����������� ������
��� ������������L25D��� ���,�����#���������3���������
������������ ������������������������������������� ����
������������� ���������������������� ����������������
���� ����������������6���������� �����������������
����������������������������$�� ;��3'���� �� ������
���� �������������������������������������������
��� �������� ��� ����������� ����������
��������������
#�������� ����K������;���������!>*"��������3������
��������������L25D���������� ������������������������
������ �������������� ���������������� �����������������
��������������������������� ���������������������
�������� 1� ������ �������������� � ����� �������
����������������������������� ���������������� ��#����
����� �������������� ��������������������������� ��
������������ ��������� ������ ������� ���������������
������������� ������������������������!)�"������
����� � �������������������������� �������� �
7��� ��������� � � ��������� ���������� ����� ���
;�� �� ���� ������� ���������;�� ����������� ���
��������� ����L25D�� ����� ������ ������������
���� �����3����������� ���������������� ����� ����� ������
���������������3���������������!9="��#���������� �
��� ������������������� �����������������������
������ ���� ������������ ��� ���� �������� ������3���� �����
������������� ����� ����� �������������� ������ �����
������������������������ ��� ;�������������������
������������������#L25D������� ������������������
���������������������� ����� ����� �������������������
���� ��������������2�����D��� ��K �������5����
D��������,�����������������!�%�"�������������������
�� ����������������L2�5D�����������������������
�� ������������������������������������������
7���������������������������"����������
�����������;������ ����������� ���������������������
�������������������� ��������� ������������������
����� � ���� �������������������������������?����
���������� ������ ���� ���� ��������������������,�����
���� �����������������/���������� ��������������� �0�
������������ ���������������������������� ��������
�����3����������������������������������,������������
����� ������������������� �� ����������� ����������
������������������/����� ��������������������� ��������
����������������������������0��#���������������3�����
��������������,���������� �������������������������
��������#<5���������������������� �����������������
#������������������� ������������������������������
����5���������������� �������������������������
��������������� ������������������ ��������������� ���
�������� ���� ������������������ ����������3������
��?��D�����!�+���%*"��D�������������������������������
������������������� ������� �������������6���� ��
��������������������/65�0��������)>>����� ������������
�������������������B��������������������� ���������
��������������������� ������65����������������������
����������������������3�����������
D����C������������� ����������������������������
������������������������������� ����#<5� �����
������������������ ����;�� ���#���� ��������������� ���
��� ����������������������������������������������������
���������������������<���������� ���������!�%9"�
6����������������������������� �������������������;�� �
����������� ����������������������������������������!�+"@
Journal of the University of Chemical Technology and Metallurgy, 46, 3, 2011
228
)bM-exp(a C−= ∞θθ �������������������������������������������/=0
�����;�������� �� ���������������/4<5��������������� �
��������3�� ���� ����������������������������������� ���
��� ��� ��������������������������������� ���������0��?���
�������� �������������;∞ �����������������������������
��������� ����M → ∞ ��#���������������������� ���
������������ ����;∞ ����������������!�+"��#������������?
��� �� ����������������������������������������������
���������� ���������������������3�������������������
-�����������������������������������������������
���� ������������������������������� ����� ����������� �
���������������������� � ���� ����������������������
��D����������������������������������������!�+���%*"�
/�������������������������������� �������� �����
����������� ���$���������1���������'� ���������������� �
����������������������;�� ������������������������
����������� �������������������� ������������ �� �����
��;�� ������������������� �������������������������
�������� ���������5�� ��������������������������� ���
������������������������������������������������� �� �
��������� ������� ���#��������������� �� ��������������
��������������������� ��� ;����������������� ����
�����������
5��������1���������� ����������������������������
������������������������������������ ���������������
�������������� �������3������������� ���������
��&���������������������1����������������������� �
�������� �������������� ���������3����� ��������������
��������� ��!�+"�
B���� ���� ��� ������ ���� ���� ��� ����������
������������������������,������2������������������
����������������������������/������������������ ����
������������������������� ���������� �0��7� ����������
���������������������/� �������� ��������������D��
������������������� ����������;����������� �0�����������
������������������. ����������������������������
���������;��������������� ������/��������������������
����0��� ������������������������ ���������������
���O+����������� ���������������������!�%:"���������
���������������������������������������������������
������������������������������������ �#��������
�� �������� ������ ������������1���������� �������
������������������������ �������������������� ������
������������ ���� ���3���� �� ����������<��5��� !�%*"�
����� �� �������@
<��5��P��5
�
�&3������������������������������������������������������/>0
������5���������������������������� �����������������
���� �� ������� ������ ���� ���� �������� 3� ��� �%�%=�
#������������������ ����������� ����� �� ���������
������@
<��5��<���
�P�∑=
n
iFPiviBIx
1��������������������������������������/+0
�������������������������� �������� ���������<���������
��������� ����������������������3������ �� ���
���������� �� ������������,��/>0�
#������������������������� �� �����������������
������ �� ������ ����������� ��� ������������ ����
6��2����������������!�+"����������3������������������ �
� �����������������������*�� ������������ �� ��������
� �������
#��� �����������������3�������������� �������
��� �������� ��������������� ���������� ������������
����������� ��;����G����������������������������
����������������G������������������������� �����������
�������� ��7� ������������ ��������������������������� �
��������� ������������������������������������������
������� ����������������������������������?��������
��������,������������ �� ������������� ���������� ���
���������������� ��������������������3���������������
1����������� ������������������������������#��� �����
���������������� ����������� ���������������������
������������� ���������������������������� ���
���� �������������� ���������������������� ����������
����������� ���������������������� ������ ��������
��������������������� �
#�������������������� �������������� ����� ���
���������������������������������������� ������!�%="
�������������� ����������������������������� �������
���������� ���������������������������3�������������
��������� ���� ������� ��������� ���� ���������� ��
������������������������ ������������� ��������
���� ����� �����������������������������������������
������������������������� ���� ����������������������
������ �������������������������� ��������������
.���������������������!�%>"���� ���������������������
�������������������� ������������� ������ ����� �����
���������� ������������������9�+������&�������� ���
���������������������������3������������ ������
����������� ��� �������� �������� ������������� ���� ��� �
������������������������������������������������������
����������������������������� ������������ �����6��
G. St. Cholakov
229
Fig. 3. Errors in prediction of motor octane number (MON)by the Twu-Coon correlation.
#���� *��5���������� ����� ��������� ��� ���� ������ �������� ��� ������ ���� ��
�����������
�������������������� �����!�%=���%>"����������������
���� ���������������������������� ���� ��� ������������
��;���������� ����������������������� ���������������
���� ����������������������������� �������� ������
���������������������������� ������
.���������� ���������������� �� ������������ ����
����������������������� ������� �� �����������������
��3�����������������������������������������������
�� ;������������������������# �����-����!�%:"�
#����������������������������������� ���������������
�����3����������������������� �� ���������������;�����
������������;���������=����������� ������������ ���
��������� ��� ������ �������������� ������ ��� �����
������ /?.40���� ������ �� /D.40�� ������������
#���# �����-���� ����������������� ������������
������������������ �� ������������ ������������ ��
��������������!�+"�������������������������������������
���������������������������?.4� ����������������� �
������� �������3��������������� ��������������������
������)�(�!�%:"���������*���� ��������������������������
� ���������3�����������?.4����������*���������
����������3���������������������� ������/��;�������
!:="0����������������# �����-���� �����������!�%:"�
#���������������������*� ������������������� ��
�������������������������������������� ���� �������
������� �������� �������� ����� ����� �������� ����
����������������������������� ��������������
�� ;� �������� ��� ��� ��������� ��� ������ ���� ����� ��
����������������������������������������������
����� ���� ������������ ������3������������������
������3���������������������3������������� ������#���
������������������������3�������������������������������
� ���/�������0���������� �������������� �� ����������
������%����������� �� ����������� ��������������
758-��5��������������������������� ����� �����������
����� ������� ��� �� ��������� ����L25D��� ��;�� ��
� ���������������������� ������#�������������� ����
��������������������� ;���������������� � ����������
Process design Estimation: NBP, Critical properties, Density, Vapor pressure, Viscosity, Surface tension, Acentric factor, Activation energy, Activity coefficient, Enthalpies of formation and reactions, Reaction constants, Solubility parameters, Polymer free volume, etc. Simulation: Phase equilibria (Distillation, Adsorption, Extraction, Absorption, Reactive distillation, Crystallization, Membrane separation, Mixing, Free evaporation, etc); Adsorption and catalytic reactions; Reaction networks and mechanisms (in Pyrolisis, Cracking, Reforming, etc.), Design of benign solvents; Environment pollution (Spreading of pollutants in air, water, soil, etc.).
Product design
Estimation: Properties (ON, CN, RVP, Viscosity, Distillation curves; Melting, pour point and flash temperatures, Ignition delay, Friction coefficients, seizure and weld loads in tribotests, etc.); Results from performance tests (Injector deposits, induction period and other parameters of oxidation, etc.) Simulation: Action mechanism (e.g., In Lubrication: adsorption, chemisorption, surface reactions; Reaction networks (e.g., In Oxidation, Ignition and Combustion); Chromatographic and Spectral properties (e.g, spectra and retention times, etc. in GC, MS, HPLC, IR, UV, NMR, etc.); Synergism between additives, components, etc.; Molecular design of additives and components, etc.
Journal of the University of Chemical Technology and Metallurgy, 46, 3, 2011
230
Fig. 4. Effects observed in the formulation of fuels andlubricants.Legend: FE – functional effect (i.e., a performance parameter- octane number, antioxidation stability, etc.; curve 1 –indifference; curve 2 – positive effect; curve 3 – synergism;curve 4 – antagonism; curve 4’ – antagonism or synergism,depending on concentration; A, B – additives; the totalconcentration of A + B in the formulated product = const.
���� �������� ������������������������������ �������
��������������������� �������� �����������
#����� �������� �������������������������
�������;���# ���3��������������� �����3��������,���
�������������������������������������������� ��
������� ����������� �������!�%+"�����������������
�������� ����������������������� �������������������
������!>�"��#����*����������������������������
��������� ����� ��� !�%)"� ����������� ������������ �� �
������ ����� �������������������������� ��������
������� ������� ������ ��������������� ������
���� �������� ������ �������3������
�������� � � ����� �������������
�������� ��� ���������������� ������� �����
���
.�������������������������������������
��H������������������������������������������� ��
� ����������������������������6����������� �����
��� ������ ���������������������3��������������
����������������������� ������������3�������������
��3��������������3����� ������3������������������ ���
���������������������������������������3������� ����
������� ������� ��������������������������������������
������������������ ������������������� �� ���������
�,��������������������������� ��������������������9
�������������������� ���������������������������������
��3��������� �������������� ������������
6���� ������������������� ������ �����������
9� ����� ��������� �3������������� ��� ��� ��� ��,����
������������������������������������������������������
���������������� ������������ �����������������������
��3�������� ����QR�� ��� ��� �3��������������� ����� � �
������������������� ����������������� �����������
��������������������������� ���� �������������������
���� ��� ����� ������������3����������<���������� ����
����������� ����������������������������������������
����� ������������������������������������������ ���
�������#������������ ���������� �������������
L25D�������������������������� ������ �� �� ������
�������������������������� ������������������������
��3������
2�� ��� ������ ��� ���� ����� ���� �������� ��
� ��������������������������������������������������
�������� ��� ��������������������������� �� ������
������������������������������������������� �� ��������
��������� �������������������� �����������������������
�����������!��%"������������������������������������ ����
������ �� �����������������#��������������������������
������������� �� ������������������ ������������� �� �
������3������������� �������������������� ���� ��� ��� ��
��������������� �������������������� ��
�&����������(������������������������ ��� �������
��������������������������������������������$���
�������'��3���������������������������������������
���� �����!>%"��#��������� �������������������������
�3������������� �� ����������������� ���������������
,�����������������������������,�� ;��������3������
��� ��������������������������������3�� ����������
��� ����������������������������������������������� ��
<� ����������������������������� ����������������������
���������������������������������������������������
������������#��������������������� ������������������ �
��������������������� �������3������������ ����������
��������������������������������������������������� ����
������������A-����4�D�������������������� �����
������� ������������������������ �� ������ ���� ����
�� ������������������������������� �������� ���������
������� ���� ������ ����������� ��� ������� �����������
�����3����������������� ����������������� ����� �
6����� ��������������� ������������������������
����������� �� �� ������������������ ��������� �����/����
�������������� ���������0������������������� ����
G. St. Cholakov
231
Fig. 5. Systematic design of fuels and lubricants.
�� ���������?�����������������������������������������
����������� �� �� ������������������ �������������
���������������������� ����������������������������
?����������������������� ��������������������� ;�
�������������������������������� �������������
��,������� ������������������������������ ������
���������������������������������3�����������
���� ����������������������������������� �� �� ��������
���������������������,�������������������������� ������
�3���������������������#����������������� �������������
������1������������������������������� �����3���������
��������������������������������������������������
�������������� ���������������� ��������������� ��
?�����$����������1���������'���������������
������������������������� �������������������������������
��������������� ��������������� �� ���� ����������������
������������������������������������������������
�������������������������������!>%"���������:���� ����
�������������������� ����� ������ �����������������
�������� ���������� �������������������� ���������
������������� �����
CONCLUSIONS������������� ������������H��� ������������ ���
����������������� ��������������������������������
#������ �������� �� �������������������������
������� ��������������� ������������������� � �� ����
���������������� ����������� � ���������� �������������
#������������������������������������������������
����������������� ���������������*�*����������������
�������� �� �������� ��������������� ����������� �
���������������������� ����� ������������7� �����
��������� ��������������� ����������������� ������������
������������������� ��������� �� �������� �������
����� ����� �
.���������������������������������������������
����������������������������� �����������������������
��������������������� ����������������� ���������
-���� ����������������� ���� ��� ������ �������������
������<#8��-#8����#������������ �����������������.��
�����������������������������������������������������
��&�������������������������������������������������65�
5��H� ���!:=��:>"�
#����� ���������� �� ����� ���� �����������
������������������������������� �������������������
��������������������������������������������/�����:0�
2�� ��� ����������� ���� �� �� �������������������
������������� ����������������������������� ���
���������������������� ������� ���������?����
������������������������� ������������� �������������
�����������/�������3��������������������3��������������
����������� ��� ������ ��;�� �����FA��� ������ 8�� *>
���8�9����� �G��3������ �������������������� ��� �����
������������� ������������������ ���������� �0�����
Journal of the University of Chemical Technology and Metallurgy, 46, 3, 2011
232
�������������������������������������� ��������.��
�H� ������������������������� �������������� ���
������������ �� ��������� ������7� �����������������
������������������ ����������������������� ���������
������� �����B����������������������������������
� ������������,���������������������������� �����������
������������������G��������������������������������
�����������!>%"�
#������ ��������������� �������������������
�����3�������������� �����������������������������������
��������#��� ���� ��������������������;�� ���� �����
������� �� ������������������������������������ �������
������������������ ������������ ����������,������������
��������������� ������������������������������ �����������
������������������������������������������������� �
������ ���� ���������������������������������������������
��� �������3�� ��������������?��� �����������������
���������� �� ���������� ��������������������� �������������
���� ����� �������������� �����������������������
��������7� ���������� ������ ������������������������
�� ������������ ���������������������� ������3��������
������������� ����������� ������!���"�
#��� �����������������������������������������
��������������������������������������������������
������������������ ���������������� �� ���������� ��
����������?����������������������������� �������������
��������� �� ���������������� ��� ���������� ���
���� ��������������� ��������� ����� ���������� ���
���������4� ���� ��� ���� ���������������������������
!*���*=��:*��::"��#���������������� ������������ ���
�����E��������������������������������������� ���
������������������� ����� ���,���������� ������;����������
���� ������������ ������������ �������������������
� ����� ����� ���������
REFERENCES
���2����8�� ������������������������������-��������6����
!"���%%:��+��:���=�>�
�����������%�%��6����������������������������������
�� ���������� �������������-�����������<��������
�%�%�
*������@&&� ����������&
9��<��4�����A�� 2���-����;����5��������� ������� �� ��
������������@�5���������-�������#� �����������A��2��
-����;����<��4����/��0��������� � ����������8���
2������� 2������� /�.8220��E�������� ����� ���
6���� �����������4�2-.��������5����������.3����
�K��!����@&& ����������"����%%)�������������9)�
:�� #���A���������D���� � ��� ���� ����� �� ���� ��� ��
�������� ���� ������ #��� /�K0�D��� ���� ����
6��� ����%%+�� ����� ������������ �����
=������@&&� ����������&���������&���3S�������
>��8�B�?��<����;�����?��7�;;�������D��� �������
�����5��H� ���������5������� ��� ����4��������D��
�� �����������6 �����5���������������������?���
���2��������3� ��������������������������������
��������� ����-4����%�%=)���%���
+��<5�2������� ��� ����� ���� ���� �������� T���� �%�%�
��� ��&�
)��K��K��������A�����D��������.�����;���-����������U
E�������������-������� ��������������.���D�����
������ ��� 5��� ��-����� ������ <�������� . ��� �%�
����������� ���������� ���
�%��D��5������5���������D�������@�� ����� �5������
��� �����-��������������������������-D2�D�����
���/�20�-���������D8*��9+���%%+�
����B�E��2������T�E��2������E�D��8� ����2��B�����
5��� �����5�� ����E������5��� �����@�2���������
6������������������������*������ T����B�����U
2������� ���7��;����4T���26���%%)�
����8�#��<�������� ������A����������6�B��B���������
����������#������������#�� ��������5�� ������
5��� ��E�������6�-���T��������#$���%�%��:�����%�
���:�
�*��6�-��E�������-�2��<������-���� ���5�� ����E��
����@�-��������6���-����2�������B�����M-7�
B���������A���������%%+�
�9��T��B����5��� �������������@�?��� �����2��� ����
���5�����������.3���������������5������.3������K�
�%%=�
�:��D��-������5�� 2��������A�E��?���������-���� ��
���� �������������@��������������������� �����
���� ����������������6�-���T��������#%���%%=��)�
�)>=��)+=�
�=��E�-�T��T������5�D��5�H����7����;�������������
��� ��������2���������E���� ����#���4����������
�%%=�
�>��#�D��8�� ���5�� ���� ������������ ���� ��������
��� ;���-D-�5������#������������� ���A�����88-�
8�������K���%%+�
�+��T�A��2��������#���-������������#� �����������5��
���������9�������-D-�5������#������ ������� ��
A�����88-��4I���26���%%=�
G. St. Cholakov
233
�)��2������� ���?�������.��������<���<����8��� �����
-������������#� ���������8�D��D��� ;�/��0��-D-
5������#������������� ���A�����88-��4� �I��;�
�26���%%=�
�%��A�6��.�����6��?�������7��� ����� ����������T���
B�����U�2������� ���4T���26���%%*�
����E�?��?��������<����������<���� ���������-������
��������2����������E������������-D-�5������#���
����������� ���A�����88-��4� �I��;���26���%%+�
���� T�7��A�����A����7�� ��;��5���������D��������
#� ������������ ����� ���9�������?�� ���E�;;���
�� ���4I���26���%%��
�*��8��� ����6������@�-������������6���� �������
�������8�D��D��� ;�/��0��-D-�5������#��������
���� ���A�����88-��4� �I��;���26���%%)�
�9�� �A�2���-����;����M�<��#������� 2��E�� T������ 2��A�
2���;����K�A��2���������5���� ���2�����������E����
�������4�������������8�,���8��� ������<���
�������-���� ���-������ ���������%���/� ����
�������� �����0�
�:��-������������#� �����������8��� ������*������D�
?��?��������?���� ��3�� 2��#�� .������;� /���0�
2���������E���� ����#���4������������%�%�
�=��6��-����;��� T�6��?����H���?�?�� 2�������D�6�
2������������-���� ����?����� ����@�#� �������
�������������������������2 ��� ��8����#���4����
���������%%��
�>��A�2���-����;����-���������������������������������
����������������@�5���������-�������#� ����������
A�2���-����;����<��4����/���0��������� � ������
���8����2�������2�������/�.8220��E�����������
�������6���� �����������4�2-.��������5������
�����.3������K��!����@&& ����������"���%%)�����*�
+=� ���%>�
�+��?���������#��6��2�������6����;������������������
���5���������D�������������������.3������K���%�%�
�)���4�2�?�E������2�����D*>%��7���� ����5�� ���
2����������-��������6�������-�������%%>�
*%��8�#��<�������� ������A����������6�B��B���������
2�������� �?���������-���� ���5�� ����E������
5����� ��7�����4T���))>�
*���A��#� �����D�K�2��������-���� ���������������E��
������<����� �����7����������<��������26���%%>�
*���5�� �� ���6��� ������5���������5�� ���������������
������-��2��7����5�D��D�������/��0��2����������%%=�
**��A�2���-����;����B�6��B�;������D�5�� 2�������
��������������4������<�������5���������7��� ���
���������E�� �����������?��� �����2��� ����������
5������,���������&$!���)))�����9��
*9��T�-��D��� ������E�T���������7�T�?��7�������6�7�
7�������-�E��7�� ����6��8���� ;���T�B��?�����
-���?������D����������������%%%@�������������
����������� ��� ����������1� ���� ���������������
����� ��������� ������������4�2#���� �������� �����
)>:��4�2#���26���%%��
*:��6��K�����-�;����?����������-���� ���K����� �
���D�� ����E�������A����5���������-�������
#�3�����26���%%��
*=����5����� ��������8�����������������������#�����M�
?��������������,��������������5��#������������
������#� ������5���������� ����%%%�/#�����������
�������0�
*>��7����;�������������������������� �������*�����
D�6��?������/��0��? A�� 7������26���%%9
*+��<����� �����������M�����6��5��� ��������D��
�� ����D����� ��@�4� �#� �������������6�����
��������2���#���I��������������/��0��#���4������
�������%%>�
*)��T�A��2��������2������� ������������;��? A�� �
7�����4I���26���%%+�
9%��M������2������ ;��D��A�����D��T��?������#��� �� ��
��������������������� ������������������� �����
-�����2� ��D����/���#���D�����2� ��������-������
���0��!'���%�%���>=9��>>)�
9���?��7� ��������6��M�����B��?��,������#� ������
���������������������������������������� ����
���� �����-������������-���� ����������������!"�
�%�%�� �)%)��)�+�
9���2��I����-������I��6��8����-��6�E����#������D��A����
2��� ��������5��� �����?����������#���������� ��
5��������������5�� ����?����������5��� ��E��
��������<��������?����� ���������������������������
�������-���������D����� ���#(�� �%���� ���� =+%)�
=+*=�
9*��?��A�� ����6��A��������T�8��2�� �����T��6������
T�6��5�����5��� �������������������������������
�������������������������������������� ;������
<�������� ��#� ���������&(&���%�%��99*�199*)�
99��6�?��K�������-������������#� ��������������
�������������������������������-���������8��������
�)+:��/���D������0�
9:��6�������������������� ������������ �������������
�����������������������6#-�� ������*���#� ��
�� ���-������������5���������6������?����� �
Journal of the University of Chemical Technology and Metallurgy, 46, 3, 2011
234
�������������������%%>�
9=��T�<����5�������T�?��5����������T�5��.C-��������#��
5�������������A��������8�,�����:�������? A�� �
7�����4��I����26���%%��
9>��D�8��D� �����B�M��B�������T�8��.� �������I��I����
4�6��F������E�55D�E����-��������������5���
-���� ���5����������E��������������������5���� ��
5�����������5�������#@�<�������I���������������G
�%%=�/����&&����������0�
9+�� 6�8�� 7�� ����� ?��� ����� E������� ���������
6����������))��
9)��V��I����L��E�����V��7�����D���������������������
������ ������������������������� ����� ���� ��
������������� ��� ������ � ��������� T������� ��
-���� ��� ���������������E�����")�� �%%*�� *>91
*+%�
:%��5�T�2��<��������D�-�-��5��������-�4�-��-����������
������� ���������A��������.��������5���� �����
-���� ���5�������������?������������6������������
�����U�������������%%>����������:�
:���7����;� ��� 5�������������������?������ ���
-���� ���@������������������7������2 ��� ����D�
2��<����������E��?� ;���/��0��-D-�5�����88-��<� �
D���������������26���%%%�
:���-��K��B������;��B��T��5�����E�����������-��������
?��������?����������@������������ ��� ����������
���������#���������������B�����������E-��. ����
)��%�� �%%��� / ���������&���� ����������&���&
���& ������;��%���)
:*��-��M���������D��D����A������������<����� �����8�
E������E��#��������-�������������# ��E�����
������� A��� -�������������� ���� E������
-���� ��������������5���������5��� ����.���U�A��
2 ��� �����#� ����������D������5��$%���%%>�����9*�
::�
:9��2��5��5����K�?��M���A�����?�����D���������A�<�
?������?��� �����D� ������ ��������-�����3�7��
�� �����?�3�����@�6��6���� ���������5��� ����
-���������6���������6�-���T��������#$���%�%�����
*�>9�*�++�
::�����?������� ��E�����������5���� � ���� ���-����
� ��������������5������������ �����@�����2�����������
6����.���U�A���2 ��� �����#� ��������1�D������5�
$%���%%>�����>�*��
:=��K�� ;����-���� ������� �� ���5����7��� ������
62#?�2�� ����#� ��� ���5����4����:�/D����5��H�
9:0��62#?��5�������������26���):*�
:>��5���� ���-�������������7��� ������������7��
�� �����-���������������62#?�E����2������
62#?��5�������������26���)++�
:+��?�T��?�������T�E��#�������D�8��? -���� ;��-���
�����������3�����������-������4�����E����
D������4D�8&2D�:9%�*=+%:��4D�8��-�������
�26���%%9�
:)��#���<��������7����;��A��K�������T��M���A�����
/��0��6.-2�5�������8���26���%%:�
=%��A��K�������2�������� ���������������3�������������
����������5�� �������#� ���������))���%%>��==)1=>>�
=���A��K�������E������ ����������������������������
����������� ��������������� ����;����������������5���
�������#� ���������)$���%%:���%:)��%>%�
=���A��K�������K��D��2��������8��� �������-���������
���<�����������5�����������#���.���������<�������
8��� ������������U��������&'���%%:����)����%%�
=*��A��K�������K��D��2��������K������� ���� ��������
������������� �������������������� ��������
������� ����� ����������� �������� ���������
��� ����������� ����� ����������� ����� )"�� �%%:�
�%:)��%=:�
=9��D�B��?�����7�<��2�������D�T��2���������������������
��� ���� � ������� ��� ������� ���� �������� ��
.������������� ���������� ���������B�����&'�
�)>��� =>�+%�
=:��B��?�����7�<��2�������D�T��2������������������������
����� ���������� ������������������@�����.����� ����
����� ���������� ���������B�����%%���)>����=)�1
�+=�
==���B��?�����7�<��2�������D�T��2���������������������
�������� ���������� ������������������@������.���� ���
�������� ���� ������ �������� ��� �������������
���������B�����%$���)>*���>�*>�
=>����2���������#������� ��������� �������������������
����� ��������6������ ��B�����&#���)>%��+>�1�)=�
=+��?��<�����A��5��;��E��5�,�����2��� ����� ����,�����
����������� �3��������������� �� ��������� ��� �
�������������������,�����T��-�������5������)"���)+>�
*�:1*�9�
=)��A��-����;����A��D� �@�8��� ������5������������
A������������@�����-��������������������������
<����#���������#������B������::���))���**��*9��
>%��A�2��-����;����2���������� ������� �����������
������������� ������.3������� ������ ��������&*�
�))9�� 9�� *%*�*�%�
>���A��-����;����K��2���������5��E�����;���7������ ���@
G. St. Cholakov
235
L������������������������������ �����������������
������������ ����������������� ���������������
������������������B�����%&$+��))+���)9��%��
>���T�8������;�����5��� �����������������������������
��� ������ � ��������� ����������U������������
-����������"&���)9)���%>%��%>=�
>*��6��D��K������;���?��K�������2���2�������-��E��7����
?��K������������K�����E��6��E� �����L�����������
-��������������5���� ��� ���-���� ���5���������
����-���� ��� 2��� ����@��������� ���� 5��� �����
-���� ���D���� ���&&(���%�%��:>�9�:>+)�
>9��-�7��6������K���?��5��,�����������������������6�T�
7����������9E�L26D@�5����� ���������E����E������
?��� ������&#���%�%��*�+��*�)9�
>:��K��?��4���D��A�����K��E���T���������-���� ��
5��� ��E�����@�#� �����5����� �����#�������-���
2����������������2 ��� ����%%>�
>=��4��<��������A�2���-����;����.��K������D�5��2�������
?�� 2�� �����8������L25D�� ����5��� �����5���
-������� 5���������� ���7���������� 2������
6�-���T���#"���%%+��9��)>+�))%�
>>��5�?��7�������D��A�����5��K������#������;� ���-���
������6���?��� �����E������ ����-������?��
�� �����?����������A�����-����������������
5������,�������&#)�&$(���)))��**>�*9>�
>+��T��?��������D��A�����A����� ������������������
����������������� ��������������������������5����
�,����������&)!+� �%%��� �+*��%+�
>)��T�A��#��������D�T��-���������-��� �� ��������������
���� ������ ���������������������������������������
����������T��?���-������&#���)>����%���%==��%=+�
+%��B�6��B�;������A�� 2���-����;����D��5�� 2�������
8�,���E����������-���� ���5�������������7����
��������������� �����?��� ����� 2��� ������ T�
-����������E�����"*���%%���*��::)�:>%�
+���2��A���������6�2��� ������6����� �� ���-�� �����
5���� ���5�������������5����.����� �2����� ���#��
-���� ���#������������-���� ���M���������D�����
5�����������T��-�������-������&&���))%��:)*�:�%�
+���8�?���������?�E��B�������5�-��T�����5��� �������
<�������5���������-���� ���#��������������������
������������������.����� �-�������� �����?��
�� �����2��� ������T��-����������-�������2 ����!"�
�))9�� )9>�):=�
+*��6��D��K������;���M�2��8�������?��K����������4���
����<�������5����������.����� �-�������@�-���
������������5��� ���������L������������2��� �����
5��������D�������������T��-����������-�������2 ���
!)���))+���+���9��
+9��E�������#68�#���������� �������������&���� ��&
�����S�� ������������
+:��D��#��� ������M��-���������?��� �����E�� �������
����-������������� �������������������������B�����
M-7�M������A�7�U�-���KA�6��B���������A���
�������%%)�
+=�� -.E�226� 5D.������������� ��� �������� �
���������� ���
+>�� ������� ���
++��4��<��������A�2���-����;����.��K������D�5��2�������
?�� 2�� �����8������L25D�� ����5��� �����5���
-������� 5���������� ���7���������� 2������
6�-���T���#"���%%+��9��)>+�))%�
+)��?�� 2�� �����4��<��������A�� 2���-����;����D�5�
2��������6��������-���������������5��� �������
5����-���������5����������<�������2������������
?��� �����E�� �����������M�������-������������
*)��*)9�� ���-�6������������D��6��� ���/���0�
5�� ��������������=�����������������-������� ����
��������������-��������6���5�� ����E������
5��� ������4� �T�������T��������=���%%9�
)%��.��K������4��<��������A�2���-����;����D�5��2�������
B��?��,������?��2�� �����6�����������D������
������������#�������L25D�?������-��������
���-�������������!%���%%+���*)>��9�%�
)���6��2��������5��A������M��M��;���������������T�
-����������E�#��E�����E�������������������������
������������������� ��;�����������������������
��������5�� �������-����������������������-���
������6��� 5�� ���� E������� �.-65EC))�
2�� ������-.��T�����)))G�9>+19+��
)���5��A������?��8��#���������@�/��0�B��K�� �����T�
E���������� 5�� �� ���6���� ������� ���L�����������
2��� ����16 �������D�������������/L26D0����@����
������������ -��������� ��� #�3� ������� T�-�
E������/��0��K�� ���6 ���5�����E��� �����))%�
�>%�1��>)�
)*��?��8��#�������5��A��������@�/��0�B��K�� �����T�
E���������� 5�� �� ���6���� ������� ���L�����������
2��� ����16 �������D�������������/L26D0����@����
������������ -��������� ��� #�3� ������� T�-�
E������/��0��K�� ���6 ���5�����E��� �����))%�
*�>�*9��
)9�� 2�-��<���;��<�E��A�����E��?������E�?��7� ;����
L���������������� ����� ������������������ ��� ���
Journal of the University of Chemical Technology and Metallurgy, 46, 3, 2011
236
��������&��3� ������������������ ���� ���@��� ���
������������������������������������������������� ���
T������� ���?��� ����� 2��� ����@�#��� ����� =��
�%%*�� ��>��9:�
):��?��2�� �����4��<��������A��2���-����;����D��5�
2��������5��������5��� �������-������������<���
���2�������������?��� �����2��� �������6�-���T����
�����#(���%%9���%���9+���9)��
)=��4��<��������?��2�� �����A�2���-����;����D�5�2�������
5��������5��� �������2�������������?��� �����2��� �
������1�5�� �� ���6���� ���������-�������� ��6�����
�����-����������2 ����$(���%%:��:9:+�:9>��
)>��A�2���-����;����D�5�� 2��������?�� 2�� �����4�
<��������������������,����������������������������
�������������������������������������� ��������� �
����������������-��������6���-�������������%(�
�%%:��5��������>>��+��
)+��A�2���-����;����D�5�� 2��������?�� 2�� �����4�
<��������5��� ��������5�������������7���������
2������ ������2���� ���L2�5D�?������6�-���T����
�����#!���%%>����������:%��:)�
))��4�� <��������D�� 5�� 2��������A�2���-����;����?�
2�� �����6�2��� ��������$#������'�L25D�?����
����5��������5��� ���������������-�����D�����"#�
�%%=�� +9*%�+9*>�
�%%��?�� 2�� �����.��K������A�2���-����;����D�5�
2��������B��?��,������4��<��������#���D������
����E��������E�� ����������#�������L��������
�����2��� �����5��������D��������������-���������
2 ����$%���%%>��=����=�**�
�%���A�2���-����;����D�5��2��������4��<����������?�
2�� �������������������5���������� ���7������
�����2������ ����#�������L������������2��� �����
5��������D��������������T��-����������E�����#!�
�%%+�� �:�%��:�%�
�%���?��2�� �����A�2���-����;����D�5��2��������4��<�������
L������������2��� �����1�2��� �����1�D������������
����5��� ��������5������,���������D������5������
���������������-�����D�����"'���%�%��)%%1)���
�%*��?�D��D������-���� ����������� �������������� ��
������������� �������62#?��������������@�?48
:%��62#?��5�����26�
�%9��E�� 2���������D��E��;����K��K��������K�� 5��;���
?����� �� ������� ���� ���������������.���U�A��
T��������&($���%%+��>��9+�:*�
�%:��-�7��# ���T����-�����5��� ��. �����4�����������
6�A���������������� �����?������7��� ����
5�� ��������*#���))=�����:��:=�
�%=��B�6��B�;������A�2���-����;����D�5�2��������-���
��,��� ������5����������������������E���������E���
����������-�������������5������,���������&)#�
�%%��� �����
�%>��A�2���-����;����B�6��B�;������D�5��2��������6�6�
A�����;���-�� ����������� ���� ������� �����������
������� ��������������������� ��������� �����
������� ����� ������� ��� ���� �������������� ���� ��
����������� ��� ���� �������� �������������������
������ ���������������5������������������������
������� ��� ����� ���������� <�������� %=�
%)�%)��%%%�/���<��������0�
�%+��D�5��2��������A�2���-����;����6�6��A�����;���B�6�
B�;������6��� ����������������������,�������,�
�������,����,������������ ��������� �� ���������
-���� ��������������� 2 ��� ���##�� �%%%�� �����
���)�
�%)��6�?��-��;���-�������:��6���� ������@�#��� �����
��������������@�B#�-�5�����D���������6���� ��
������������� ���������������������������������
������������������������ �������������� ������������
?���������26���%%��/ � �� ����&�������&
��S��������0�
��%��K��2���������4��7��������A��-����;����6��������
������������������������ ����������������������
��������������������5��� ;����� ��������� ���
�����������������#����������!&���))+��:���:>�
�����5��A������K�T��7� ;����2��<��T������E�������������
��E�������A��������-�����������<����. ����
?��������������-�����D�����"#���%%=��**>�*9:�