CC BY
0Impact Factor: SJIF 2021 - 5.81 2022 - 5.94
БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ BIOLOGICAL SCIENCES
KYPra ЦАУЫЗЫНАН ТАЗА КРЕМНИЙ ДИОКСИД1Н АЛУ ТЭС1Л1 ЖЭНЕ ОНЫ Т¥МАНГА ЦАРСЫ ПРЕПАРАТТАРДА ЦОЛДАНУ
ЦАНАТБЕК АХМЕТХАН БЕКЗАТ¥ЛЫ
Эскемен каласындагы Химия-биология багытындагы Назарбаев зияткерлiк мектебшщ 9
сынып окушысы, ^азакстан
ЖОМАРТОВ МИРАС ЦАНАТ¥ЛЫ
Эскемен каласындагы Химия-биология багытындагы Назарбаев зияткерлш мектебшщ 9
сынып окушысы, ^азакстан
ЖЕТЕКШ1ЛЕР1: АЦАТАН ЦЫДЫРМОЛЛА
¥жымдык коданыстагы улттык гылыми зертханасыныц гылыми жетекшiсi, доктор PhD
Эскемен каласындагы Химия-биология багытындагы Назарбаев зияткерлш мектебшщ
биология пэш мугал1м^ ^азакстан
Аннотация: Цазгргг тацда цоцыстарды вцдеу жэне цоршаган ортанын цалдыцтармен ластануы взект1 мэселелердщ 6ipi. Сондыцтан да курштщ цауызынан (rice husk) SiÜ2 вндiру - бYгiнгi зерттеу саласындагы мацызды мэселе болып келедi. Курш ец квп вЫртетт дацылдардыц 6ipi болгандыцтан оныц артынан цалатын цалдыцтар да квп. Бул цауыздар жанган кезде атмосфералыц ауаныц цурамын взгертт, цоршаган ортаныц ластануына алып келедi. Сондыцтан цауыздардан кремний диоксидт алу арцылы бул экологиялыц мэселенщ шешiмiн табуга болады. Бул мацалада турацты даму аспектшертщ бiрiн орындай отырып, курш цалдыцтарын тиiмдi пайдалану жэне туманга царсы препараттарда кремний диоксидт (SÍO2) цолдану туралы баяндалады.
Ктт свздер: Антифог, цалдыц, SÍO2, курш цауызы, внеркэст, супергидрофобты, цоршаган орта.
Зерттеудщ максаты:
SiO2 таза ешм ретшде белшш алынуы жэне оныц антифог, ягни туманга карсы жука кабыршак алудагы мYмкiндiгiн карастыру.
^рш - дэндi дакылдар мэдениетшде, элем бойынша еаршуден екiншi орын алады. ^рш тYрлерiнен курамында талшьщты материалдар мен кремний болатын шамамен ~20% кYрiш кауызы (КК) калады. К^ астык курамында жогары пайызга ие болгандыктан, унтак диiрмендерде калдык енiм болып есептеледi жэне коршаган ортаны ластау мэселелерiн тудырады [1]. КК-ныц негiзгi курамдас белiгi целлюлоза (40-50%), лигнин (25-30%), ылгал (815%) жэне кремний (15-20%) болып табылады [2,3]. ^рштщ кауызыныц баска да ауылшаруашылык калдыктарымен салыстырганда жогары сапалы кремнеземдiк курамы (8797% SiO2), жогары кеуектiлiк, жещл жэне ете жогары сырткы бетi сиякты бiрегей сипаттамалары оны енеркэсiптiк колдануга арналган багалы материал ретiнде таниды.
Кремний диоксидi (SÍO2), кремнезем деп те аталады, кремний мен оттегшщ химиялык косылысы. SÍO2 жаксы химиялык тезiмдiлiкке, механикалык берiктiкке жэне оптикалык айкындыкка ие, бул оны эртYрлi колданбаларга колайлы етедi.
SiO2 конденсат тамшыларыныц пайда болуына жол бермейтш бетiнде жука кабат жасау кабшетше байланысты туманга карсы препараттарда колданылады. Бул ылгалдыц туракты таралуын камтамасыз етедi жэне туманды болдырмайды. SiO2 алудыц экологиялык таза эдютершщ бiрi оны кYрiш кауызынан ендiру болып табылады. ^рш кауызын туз кышкылымен аралыстырылып, алынган суйктык калдыкпен бiрге фильтр кагазында нейтралды ортага дешн жеткiзiлiп CYзiледi. СYзiлген калдык кеширпш шкафында 90°C
ТОКТАРБЕКОВА АКМАРАЛ ТОКТАРБЕКОВНА
Impact Factor: SJIF 2021 - 5.81 2022 - 5.94
БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ BIOLOGICAL SCIENCES
температурада 2 сагатта кеппршп, оныц курамындагы органикалык косылыстарды жэне KeMipTeriHi бeлiп, таза SiO2 алу максатында 700°C 1 сагатка муфель пешiнде койылады. Алынган ак кYлдi 2М NaOH ерiтiндiсiмен аралыстырганда NaOH + SiO2 ^ Na2SiO3 + H2O реакциясы жYредi. Дайын болган ерiтiндi фильтр кагаздан CYзiлiп, оган туз кышкылы ерiтiндiсi куйылады. ТYзiлген кремний оксидi фильтрден eткiзiледi жэне курамындагы NaCl жою Yшiн ыстык сумен жуылады.
Кремний тотыгы нанобeлшектерiн бетiне жагу. Нанобелшек (NP) кремний диоксидi тумандануды тиiмдi болдырмайтын бiркелкi жабын жасау Yшiн бYрку немесе батыру аркылы бетке колданылуы мYмкiн. Ылгалданушылык соцгы бiрнеше онжылдыкта зерттеушiлер мен инженерлердщ Yлкен назарын аударды. Супергидрофобтылык жэне супергидрофильдшк жанасу бурышы бойынша жiктеуге болатын сулану сипаттамаларыныц екi тетенше жагдайы. Супергидрофильдiлiк судыц статикалык байланыс бурыштары 10°-тан аз болатын суды катты жаксы кeретiн бет ретiнде аныкталады. Супергидрофильдi беттер туманга карсы, ягни бетшщ ылгалдыц су тамшыларын калыптастырмай Yздiксiз жука кабыкша ретiнде конденсациялануына мYмкiндiк беру аркылы туманныц пайда болуын болдырмайды. SiO2 NP (нанобeлшектер) негiзiндегi супергидрофильдi беттер ультракYлгiн белсендiрудi кажет етпейдi жэне туманга карсы ластануга карсы сиякты кeптеген косымшалар Yшiн жогары мYмкiндiк беретiн материал болып саналады [4,5]. 1966 жылы Илер SiO2 NP бар LbL (кабат бойынша кабат) жабындарыныц супергидрофильдi немесе супергидрофобты касиеттерi бар екенш аныктады. Кремний диоксидшщ бетi силанол топтарымен (Si-OH) жэне су молекулаларымен жабылгандыктан, eзiндiк гидрофильдi болып табылады [6].
^орытынды. Туманга карсы eнiмдерде SiO2 колдану эр тYрлi беттердщ тумандануын болдырмайды, сонымен катар ^рш кауызы сиякты жацартылатын ресурстарды пайдалану есебшен олардыц eндiрiстiк YДерiсiн экологиялык туракты етедi. Эрi карай зерттеу жэне Yдерiстi оцтайландыру бул технологияныц eнеркэсiпте кещрек колданылуына экелуi мYмкiн.
ЦОЛДАНЫЛГАН ЭДЕБИЕТТЕР Т1З1М1
1. Azat, S., Korobeinyk, A. V., Moustakas, K., & Inglezakis, V. J. (2019). Sustainable production of pure silica from rice husk waste in Kazakhstan. Journal of Cleaner Production., vol. 217, pp. 352-359.
2. Uddin, M. K., & Rahaman, P. F. (2017). A study on the potential applications of rice husk derivatives as useful adsorptive material. Inorganic Pollutants in Wastewater: Methods of Analysis, Removal and Treatment., vol. 16, pp. 149-186.
3. Chen, H., Wang, W., Martin, J. C., Oliphant, A. J., Doerr, P. A., Xu, J. F., ... & Sun, L. (2012). Extraction of lignocellulose and synthesis of porous silica nanoparticles from rice husks: a comprehensive utilization of rice husk biomass. ACS Sustainable Chemistry & Engineering., vol. 1(2), pp. 254-259.
4. Liu, X.; He, J. Hierarchically structured superhydrophilic coatings fabricated by self-assembling raspberry-like silica nanospheres. J. Colloid Interface Sci. 2007, 314, 341-345.
5. Top9u Kaya, A.S.; Cengiz, U. Fabrication and application of superhydrophilic antifog surface by sol-gel method. Prog. Org. Coat. 2019, 126, 75-82.
6. Duran, I.R.; Laroche, G. Current trends, challenges, and perspectives of anti-fogging technology: Surface and material design, fabrication strategies, and beyond. Prog. Mater. Sci. 2019, 99, 106186.
