CC BY
1
A UNIVERSUM:
№ 7 (124)_ЛЛ ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ_июль. 2024 г.
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ЭКСТРАКЦИИ ОТХОДОВ ХЛОПКООЧИСТИТЕЛЬНОГО
ЗАВОДА РАСТВОРОМ СОЛЯНОЙ КИСЛОТЫ
Рахмонов Охунжон Олим угли
мл. науч. сотр.,
Институт общей и неорганической химии АН Республики Узбекистан,
Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected]
Тогашаров Ахад Салимович
д-р. техн. наук,
Институт общей и неорганической химии АН Республики Узбекистан,
Республика Узбекистан, г. Ташкент
INVESTIGATION OF THE EXTRACTION PROCESS OF COTTON GIN WASTE WITH
HYDROCHLORIC ACID SOLUTION
Okhunjon Rakhmanov
Basic doctoral student, Institute of General and Inorganic Chemistry of
the AS RUz, Uzbekistan, Tashkent
Akhat Togasharov
Doctor of Science in Technics, Institute of General and Inorganic Chemistry of the AS RUz,
Uzbekistan, Tashkent
АННОТАЦИЯ
Созданы оптимальные условия для экстракции отходов хлопкоочистительного завода (ОХОЗ) раствором соляной кислоты различной концентрации и пропорций, выделенный экстракт нейтрализован раствором аммиака и получено физиологически активное вещество (HC№X03^NH3).
ABSTRACT
Optimal conditions were created for the extraction of waste from a cotton gin plant (WCGP) with a solution of hydrochloric acid of various concentrations and proportions, the isolated extract was neutralized with an ammonia solution and a physiologically active substance (HCIWCGPNH3) was obtained.
Ключевые слова: экстракция, нейтраллизация, вязкость, плотьность,среда pH, физиологически активное вещество.
Keywords: extraction, neutralization, viscosity, density, pH medium, physiologically active substance.
Известно, что листья хлопка богаты органическими кислотами, в частности лимонной и яблочной, аминокислотами, каротином (провитамином А), инозитом, рибофлавином и другими неизвестными стимуляторами роста, а также высоким содержанием белка - до 16%. Кроме того, в листьях содержатся углеводы: манноза (абсолютный сухой вес 1.88%), сахароза (4.05%), мальтоза (1.76%), крахмал (2.52%) и целлюлоза (6.06%) [1-2].
Обилие в нем органических кислот, витаминов, аминокислот, углеводов, микроэлементов обусловливает необходимость всестороннего изучения хлопка, разработки новых способов получения из муки необходимых продуктов, привлечения к растущей сфере его переработки и потребления. В процессе переработки хлопкового сырья для этих целей
хлопкоочистительные заводы за год выбрасывают 150-350 Т волокнистых и 5-6 тыс. т неперерабатываемых отходов, в зависимости от промышленного сорта хлопкового сырья [3]. Отходы, которые скапливаются в сушильно-уборочных цехах подготовительных центров, составляющие не менее 1.5% перерабатываемого сырья, могут быть переработаны [4].
На основании проведенных исследований были проведены исследования по водной экстракции неперерабатываемых отходов при первичной переработке хлопкового сырья с целью получения физиологически активных веществ из неперерабатываемых отходов.
Цель: - из неперерабатываемых отходов при первичной переработке хлопкового сырья путем
Библиографическое описание: Рахмонов О.О., Тогашаров А.С. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ЭКСТРАКЦИИ ОТХОДОВ ХЛОПКООЧИСТИТЕЛЬНОГО ЗАВОДА РАСТВОРОМ СОЛЯНОЙ КИСЛОТЫ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2024. 7(124). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/17915
экстракции с использованием различных концентраций и соотношений раствора соляной кислоты выделяют яблочную и лимонную кислоты, находят предел концентрации и соотношения раствора хлорид-ной кислоты при экстракции, изучают процесс получения физиологически активного вещества путем нейтрализации аммиаком.
Методы и материалы: Для исследования процесса экстракции - отходов хлопкоочистительных заводов (ОХОЗ), предварительно промытых и высушенных при температуре 100-105 °С, очищенных от неорганических примесей, использовали 36.0% раствор HCl марки "ХЧ" (ГОСТ 3118-77), 25.0% раствор NH3-H2O марки "ТЧ" (ГОСТ 9-92).
В экспериментах использовали следующие физико-химические методы: плотность растворов измеряли пикрометрическим методом, кинематиче-
июль, 2024 г.
скую вязкость измеряли капиллярным вискозиметром VPJ-2 [5], значение рН измеряли прибором FE20 МЕТТЛЕР ТОЛЕДО. рН-метр, а показатель преломления измеряли с помощью рефрактометра РАЬ-ВХ/Ы. [6]. Методом комплексонометрического титрования определяли количество Са2+ кальция и Mg2+ - магния в физиологически активном веществе [7-8]. СбНв07 - лимонная и С4Н6О5 - яблочная кислоты обнаружены методом [9].
Процесс экстракции проводили в соотношениях Т:Ж 1:5, 1:10 и 1:15, где Т - ОХОЗ, Ж - раствор хло-ридной кислоты. В качестве рабочего раствора при экстракции при температуре 25 °С использовали соляную кислоту 3, 5, 8, 10 и 15% концентрации.
Результаты исследования экстракции ОХОЗ различными концентрациями и соотношениями соляной кислоты при 25 °С представлены на (рис.1) и (табл.1)
Рисунок 1. Зависимость НзСбНъОу-лимонной экстракции ОХОЗ хлоридной кислотой при температуре 25 °С,
при различных концентрациях и соотношениях
Таблица 1.
Результаты исследования процесса экстракции ОХОЗ соляной кислотой при различных концентрациях и соотношениях Н3С6Н5О7 - лимонная кислота при температуре 25 °С
Экстракция при температуре 25 °C
Соотношение Т:Ж Консентрация, HCl% содержание, НзСбНбО7%
3 3.712
5 4.254
1:5 8 4.758
10 4.125
15 2.756
3 3.358
5 3.358
1:10 8 4.453
10 3.286
15 2.496
3 3.196
5 3.048
1:15 8 3.758
10 2.898
15 1.852
Реологические свойства процесса экстракции ОХОЗ при температуре 25 °С с различными концентрациями и соотношениями хлоридной кислоты представлены в (табл. 2).
Таблица 2.
Реологические свойства процесса экстракции ОХОЗ при температуре 25 °С с различными концентрациями и соотношениями хлоридной кислоты
№ р/р Соотношение= Т:Ж ОХОЗ:НС1 Консентрация НС1,% Температура, 25 °С
Взякость, ц, мм2/с Плотьность, д.г/см3 рН
1 1:5 3.0 1.078 1.006 1.27
5.0 1.12 1.007 0.42
8.0 1.17 1.009 0.58
10.0 1.089 1.011 0.35
15.00 0.889 1.018 0.01
2 1:10 3.0 0.937 1.006 0.39
5.0 1.045 1.012 0.32
8.0 1.125 1.017 0.23
10.0 0.963 1.023 -0.065
15.00 0.845 1.027 -0.27
3 1:15 3.0 0.953 1.013 0.35
5.0 0.975 1.028 0.15
8.0 1.148 1.025 0.05
10.0 1.118 1.032 -0.24
15.00 0.805 1.033 -0.41
Рисунок 3. Плотность экстракта ОХОЗНС1 по концентрации д.г/см3
Рисунок 4. Значение pH концентрации экстракта ОХОЗНС1
На основании полученных результатов оптимальным показателем процесса экстракции отходов хлопкоочистительной промышленности хлоридной кислотой является следующий: соотношение ОХОЗ:НС1 Т:Ж = 1:5, концентрация HCl - хлорид-ная кислота - 8.0%, продолжительность Процесс экстракции составляет 30 минут.
Кислый экстракт, полученный исходя из оптимальных параметров, определенных в результате процесса экстракции, имеет следующий химический состав (масс.%): CaCb - 1.53, MgCb - 0.44, KCl -0.104, CeHsOv - 4.0-4.16, C4H6O5 - 2.42- 2.47, HCl -0.1, остальное H2O.
Кислый экстракт (ОХОЗ-HCl), образующийся при экстракции отходов хлопкоочистительной машины (ОХОЗ) хлоридной кислотой, содержит в качестве макрокомпонентов ди- и трикарбоновые кислоты, ионы Ca2+- кальция и K+ калия, рН - 0.69.
Физиологически активное вещество можно получить нейтрализацией кислотного экстракта аммиачной водой - NHynH2O. Для нейтрализации C4H6O5 -яблока, CeHsO7 - лимона и избытка HCl - хлоридной кислоты, содержащейся в кислом экстракте [ОХОЗАСЦ, необходима 5.09%-ная аммиачная вода и pH = 6.89. Плотность растворов варьируется от 1.075 до 1.018 д.г/см3, вязкость растворов - от 0.992 до 1.055 мм2/с.
0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 НС1-ОХОЗ Шз-пН:0,%
(А)
1. • показатель преломления n,
2. ▲ температура t °C,
3. • взякость п, мм2/с.
1. • плотьность д.г/см3, 2. ♦ среда рН.
Рисунок 5. Реологические свойства системы [ОХОЗНС1] - NH3^nH2Ü при 25 °С
Температура кристаллизации, плотность, вязкость и значение рН экстракта ОХОЗ^НС1, а также изменение значения рН среды до 6.89-7.0 показали, что зависимость от содержания аммиака соответствует полученному раствору, что соответствует используется как физиологическое вещество.
Для получения концентрированного физиологически активного вещества нейтрализованный экстракт должен находиться в жидком состоянии.. Изучена оптимальная концентрация готового продукта
при вакуумном выпаривании. Процесс исследования проводился с помощью вакуумной установки (Diaphragm Vacuuv Pump LH-95D/C) (роторный испаритель RE100-Pro).
Упаривание раствора проводят при температуре 70 - 85 - 100 °С, устанавливают графическую зависимость от координат. Процент выделившейся воды по отношению к общему количеству времени представляет собой количество в растворе.
(•-1) температура 70 °С, (А-2) температура 85 °С, (♦-З) температура 100 °С
Рисунок 6. Скорость испарения воды из экстракта ОХОЗНС1, нейтрализованного раствором аммиака,
в зависимости от времени и температуры
На основе графического анализа установлено, что чем выше температура, тем выше скорость испарения воды. Оптимальная температура составила 100 °С. Потому что при такой температуре через 30 минут 38.75% воды испаряется с образованием физиологически активного раствора. Раствор содержит 56.5% физиологически активного вещества, 43.5% воды.
Вывод
Экстракцию отходов хлопчатобумажного производства (ОХОЗ) с помощью HCl - хлоридной кислоты изучали при соотношениях ОХОЗ:НС1 1:5, 1:10 и 1:15. Для экстракции использовали растворы HCl -
хлоридной кислоты различной концентрации (3.0, 5.0, 8.0, 10.0 и 15.0%).
Определены оптимальные соотношения условий процесса экстракции, при которых наибольший результат был получен при исследовании 8.0%-ного раствора HCl - соляной кислоты с ОХОЗ в соотношении 1:5.
июль, 2024 г.
Кислотной экстракт, выделенный из отходов хлопкоочистительного завода (ОХОЗ) с помощью HQ-хлоридной кислоты, нейтрализовали аммиачной водой. В результате получено 56.5% физиологически активного вещества для растений.
Список литературы:
1. Адилова М.Ш., Нарходжаев А.Х., Тухтаев С. Пахта заводи кайтмас чикиндилари асосида полифункционал таъсир этувчи дефолиант олиш // Узбекистан Республикаси Фанлар Академияси ёш олимларнинг анъанавий илмий конференцияси материаллари. -Тошкент. 2007. бет. 328 - 331.
2. Тогашаров А.С., Аскарова М.К., Тухтаев С., Насимов А.М. Получение физиологически активного вещества из отходов хлопкоочистительного завода // Самарканд давлат университети илмий ахборотномаси 2016.
3. Нарходжаев А.Х., ТухтаевС., Адилова М.Ш., Исакова Д. Стимуляторы роста растений из отхода первичной обработки хлопка-сырца // «Узбекистонда табиий бирикмалар кимёсининг ривожи ва келажаги». Табиий би-рикмалар кимёси кафедрасининг 60 йилигига багишланган илмий конференция материаллари. Ташкент, 2007. С. 119-120.
4. Садыков А.С. Хлопчатник - чудо - растение. М.: Наука, 1985. С. 143.
5. Дадамухамедова Н. Ахмаджонова М, Сидиков А, Хушвактов М, Тогашаров А. Исследование растворимости компонентов системы дикарбамидхлорат натрия - моноэтаноламин яблочнокислый - вода // Universum Техничиские Науки.2022. № 9 С. 26-29.
6. Тогашаров А.С., Тухтаев С. Получение нового дефолианта обладающего физиологического активность defoliant olish // Химия и химическая технология. - Ташкент, 2015. №1.С. 10-13.
7. Взаимодействие моноэтаноламина с яблочной кислотой // Журнал неорганической химии. 2005 №11. С. 1897-1901.
8. Шварцинбах Г., Флашка Г. Комплсксономерическое титрование. М.: Химия, 1970. C. 360.
9. Садыков А.С., Медников А.И., Турулов А.В., Шукургина Д.А. Производство лимонной и яблочной кислот из листьев хлопчатника и отбросов хлопкоочистительной промышленности. Ташкент: Из-во АН РУз, 1956. C. 23.
