CC BY
3UO'K: 547-32.54-057:543.33 " 10.5281/zenodo. 10649404
KARBAMID, FORMALIN VA QAHRABO KISLOTA ASOSIDA XELAT HOSIL QILUVCHI SORBENTINING SINTEZI VA TADQIQOTI
Muqumova Gulvar Jumayevna
Termiz davlat universiteti doktaranti
To'rayev Xayit Xudoynazarovich
k.f.d.,prof, Termiz davlat universiteti
Kasimov Sherzod Abduzoirovich
k.f.d,prof.v.b., Termiz davlat
universiteti, E-mail: qosimovsh@tersu. uz
Karimova Naima Javliboy qizi
Termiz davlat universiteti tayanch doktaranti, E-mail:
naimakarimova364@smail. com
Annotatsiya. Ushbu maqolada polikondensatsiya reaktsiyasi orqali karbamid, formalin va qahrabo kislotasi (KFQ) asosida kompleks hosil qiluvchi sorbent sintez qilingan. Sorbentning statik almashinuv sig 'imini, polikondensatsiya jarayonida haroratining ion almashinuvchi xossalariga ta'siri, sintez qilingan KFQ sorbentlarining sitatik almashinish sig'imini haroratga bog'liqligi o 'rganilgan. Sorbentning namligini, sochma og 'irligini aniqlash bo'yicha tadqiqot ishlari qilingan.
Kalit so'zlar: sorbent, karbamid, formalin, qahrabo kislotasi, statik almashinish sig'imi, bo'kish darajasi, polikondensatsiya reaktsiyasi, KFQ
СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ ХЕЛАТОГЕНЕРИРУЮЩЕГО СОРБЕНТА
НА ОСНОВЕ МОЧЕВИНЫ, ФОРМАЛИНА И ЯНТАРНОЙ КИСЛОТЫ
Мукумова Гулвар Жумаевна
Докторант Термезского государственного университета
Тураев Хайит Худойназарович
Термезского государственного университета
Касимов Шерзод Абдузоирович
Термезского государственного университета
Каримова Наима Жавлибой кизи
Докторант Термезского государственного университета
Аннотация. В данной статье методом реакции поликонденсации синтезирован комплексообразующий сорбент на основе мочевины, формалина и янтарной кислоты (КФК). Изучены статическая обменная емкость сорбента, влияние его температуры на ионообменные свойства в процессе поликонденсации, температурная зависимость статической обменной емкости синтезированных сорбентов KFQ.
Ключевые слова: сорбент, мочевина, формалин, янтарная кислота, статическая обменная емкость, степень набухания, реакция поликонденсации, KFQ
SYNTHESIS AND STUDY OF CHELATE-GENERATING SORBENT BASED ON UREA, FORMALIN AND SUCCINCIC ACID
www. srt-iournal.uz
153
SANOATDA RAQAMLI TEXNOLOGIYALAR (E) ISSN: 3030-3214
ЦИФРОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ Volume 2, № 1
DIGITAL TECHNOLOGIES IN INDUSTRY March 2024
Muqumova Gulvar Jumayevna
Doctoral student at Termez State University
Turayev Xayit Xudoynazarovich
Prof, Termez State University
Kasimov Sherzod Abduzoirovich
Prof, Termez State University
Karimova Naima Javliboy qizi
Scientific researcher of Termiz State University
Abstract. In this article, a complexing sorbent based on urea, formalin and succinic acid (SSA) was synthesized using the polycondensation reaction method. The static exchange capacity of the sorbent, the influence of its temperature on the ion exchange properties during the polycondensation process, and the temperature dependence of the static exchange capacity of the synthesized KFQ sorbents were studied.
Keywords: sorbent, urea, formalin, succinic acid, static exchange capacity, degree of swelling, polycondensation reaction, KFQ.
Kirish. Bugungi kunda
Respublikamizda kimyo sanoati uchun samarador mahsulotlarini ishlab chiqa-rishga, xususan, rangli va nodir metallarni eritmalar tarkibidan tanlab ajratib olishda hamda oqava suvlarni og'ir metallardan tozalash uchun qo'llaniladigan sorbentlarni olish bo'yicha ma'lum ilmiy va amaliy natijalarga erishilgan. Mazkur yo'nalishda amalga oshirilgan dacturiy chora-tadbirlar asosida muayyan natijalarga erishilgan, ayniqsa, yangicha yondashuvlarga asos-langan, metall ionlariga nisbatan tanlovchan sorbentlar olingan. Shu bois ichki bozorni import o'rnini bosuvchi mahalliy mah-sulotlar bilan ta'minlash sohasida keng ko'lamli tadbirlar amalga oshirilmoqda. Shu bois ushbu ilmiy tadqiqot ishi muhim dolzarblik kasb etadi.
Adabiyot tahlili va usullari. Nikiforova T. YE va boshqa tadqiqot-chilarning ta'kidlashicha, suvli eritmalardan mis, rux, kadmiy va qo'rg'oshin ionlarini montmorillonit saqlovchi tabiiy gelga sorbsiyalash jarayoni va geldagi sorb-siyasining kinetik va termodinamik funk-siyalarining qiymatlari hisoblab chiqilgan. 288-313 K harorat oralig'ida olingan kinetik sorbsiya egri chiziqlaridan Cu2+, Zn2+, Cd2+ va Pb2+ ionlarining sorbsiyalash jarayoni ion
almashish mexanizmi orqali borishi, endo-termik bo'lishi va Langmur izotermasi tenglamasi bilan tavsiflagan[1,2,3]
[4,5; 122-b.] ishda polietilentereftalat va tiosemikarbazid asosida xelat hosil qiluvchi tolasimon sorbent sintezi kel-tirilgan. Sorbentda Hg2+, Cu2+, Co2+ ionlarining adsorbsiya jarayoni suvli eritmalardan o'rganilgan va psevdo-ikkinchi tartib-li hamda Lengmyur modellari bo'yicha tavsiflangan. Keltirilgan ionlarga nisbatan sorbentning maksimal adsorbsion sig'imi tegishlicha 120,02; 96,81 va 78,08 mg/g ekanligi aniqlangan.
KFQ sorbentining sintezi. Tarkibida azot va kislorod saqlagan kompleks hosil qiluvchi ionit sintezi uchun qaytar sovutgich va avtomatik aralashtirgich o'rnatilgan uch og'izli kolbaga 1,2 g (0,02 mol) karbamid 4 ml (0,05 mol) formalinda eritildi va pH=8-9 bo'lgunga qadar ammoniy gidroksid eritmasi qo'shildi. Harorat 70-80 °C da qovushqoq massa hosil bo'lgungacha qiz-dirildi. Hosil bo'lgan qovushqoq ara-lashmaga 1,18 g (0,01mol) qahrabo kislotani 5 ml ammoniy gidroksiddagi eritmasidan tomchilatib qo'shildi va aralashtirildi. Harorat 110-130 °C ga ko'tarilganda qattiq yoki saqichsimon massa hosil bo'ldi. Hosil bo'lgan smolasimon massa chinni kosa-
chaga solindi va 100°C haroratda quritish shkafida 20 soat davomida quritildi. Quri-tilgan polimer maydalangach, past mole-kulyar og'irlikdagi moddalardan dastlab 5 % li natriy ishqor eritmasi bilan, so'ngra bir necha marotaba distillangan suv bilan neytral holga kelguncha yuvildi. Natijada kichik g'ovaklardan iborat oq rangli donador massa hosil bo'ldi. Mahsulot unumi 90 % ni tashkil etdi.
Namlikni aniqlash. Bo'sh tigel quritish shkafida bir yarim soat vaqt davomida 100° haroratda quritib olinib, toblangan kalsiy xlorid solib qo'yilgan eksikatorda 40 minut sovutildi va keyin o'lchovdan o'tkazildi. Oldindan o'lchab qo'yilgan tigelga sintez qilingan sorbent KFQ (3,5 ± 0,5) g analitik tarozida o'lchandi, hamda 5 soat davomida quritish shkafida 60°C±2 haroratda quritildi. Shundan so'ng tigel sovutish uchun eksikatorga joylandi 40 minutdan keyin o'lchov qayta o'tkazildi. Shundan so'ng o'lchovlar har bir soatdan keyin haroratni yuqori ko'tarib o'lchov o'tkazilib turildi, qachonki ikkala o'lchov o'rtasidagi farq 0,0005 g dan kam bo'lganda quritish jarayoni to'xtatildi. Namlikning massa ulushi (W) quyida keltirilgan formula orqali aniqlandi:
O'rtacha arifmetik qiymatni topish uchun jarayon besh marotoba parallel analiz o'tkazildi, natijalar o'lchab ko'rildi, yo'qo-tilgan namlik foizi yuqorida keltirilgan formula orqali aniqlandi.
Sochma og'irlik. 30 g KFQ o'lchab
olinib, 100 ml li silindrga solindi. Bir necha
marotaba yog'och tayoqcha bilan silindr
devoriga sekinlik bilan urilib sorbentni
yaxshilab joylashtirildi shundan so'ng hajmi
(V) o'lchandi. Sorbentni o'lchab olish
jarayoni 22±5°C haroratda olib borildi.
Sochma og'irlik (X1) quyida keltirilgan
formula yordamida hisoblandi. m
*i = 7
Muhukama. Sorbentning statik almashinuv sig'imini aniqlash GOST 20255.1-89 bo'yicha aniqlandi. Karbamid, formalin polikondensatsiya reaksiyasi aso-sida olingan mahsulotga qahrabo kislota bilan reaksiyasining muqobil harorat ta'sirini o'rganish bo'yicha izlanishlar olib borildi. Polikondensatsiya reaksiya jarayoni: 110, 120, 130 va 140° haroratlarda o'rganildi. Izlanishlar davomida reaksiya-
1-jadval
Polikondensatsiya jarayonida haroratining ion almashinuvchixossalariga ta'siri
№ Reaksiya harorati T, oc Reaksiya vaqti t, soat Maxsus hajm suvda bo'kkan sorbent H shakli, ml/g SAS, 0,1 n NaOH eritmasi mg-ekv/g bo'yicha
1. 110 5-6,5 1,5 2,9
2. 120 4,5-5 1,3 3,2
3. 130 2,5-3 1,0 5,0
4. 140 1,5-2 0,9 3,9
ning vaqtga bog'liqligi, sorbentning suvdagi solishtirma hajmi va 0,1 n NaOH eritmasi uchun statik almashinish sig'imi (SAS) qiymati aniqlandi.
1-jadvalda keltirilgan natijalarga ko'ra,
polikondensatsiya reaksiyasi uchun muqobil harorat sifatida 130°C olingan, reaksiya vaqti 1,5-2 soat, reaksiya bir xil bo'lib, 0,1 n NaOH eritmasi uchun almashinuv sig'imi 5 mg-ekv /g ga to'g'ri keladi.
Ml,
-a
<u wi
< 3 Ю 3
105
115
125 T, °C
135
145
1-rasm Sintez qilingan KFQ sorbentlarining sitatik almashinish sig'imini
haroratga bog'liqlik grafigi.
2.-jadval.
Ionitning sorbsion xossalarini moddalar almashinuvi nisbatiga bog'liqligi
Karbamid, formalin va qahrabo kislota Reaksiya unumi, % 0,1n eritmalarning statik almashinish sig'imi,mg-ekv/g
Cu2+ Zn2+ Ni2+
2:5:0,5 89 4,3 4,1 3,9
2:5:1,0 90 5,6 5,2 4,8
2:5:1,5 88 3,6 3,3 4,1
2-rasm Mol nisbatdagi kabamid, formalin va qahrabo kislotaning SASga bog'liqlik
diagrammasi.
6
2
1-jadval va 1-rasmda keltirilgan nati-jalar shuni ko'rsatadiki, 110°C haroratda polikondensatsiya reaksiyasining davomiy-ligi 5-6,5 soat, sorbentning statik alma-shinish sig'imi KFQ uchun 2,9 mg-ekv/g ekanligi aniqlandi. Bu ma'lum bir haroratda reaksiya uchun olingan reaktivlarning past faolligi bilan bog'liq. Reaksiya haroratining 140°C gacha ko'tarilganda polikon-densatsiyalanish reaksiyasi tezligi ortdi shu bilan birgalikda reaksiyaga sarflangan vaqt 1,5-2 soatgacha kamayadi, shu bilan bir qatorda statik almashinish sig'imining qiymati hamda ion almashinuvchining bo'kkanlik darajasi ham kamayadi. Bundan shunday xulosa qilindiki, ma'lum bir haroratda hosil bo'lgan ion alma-shinuvchining strukturasi zichroq bo'lib, buning natijasida ionogen guruhlarning harakatchanligi qiyinlashadi. Olib borilgan izlanishlar natijasida polikondensatlanish reaksiyasi uchun muqobil harorat 130°C olindi, reaksiya vaqti 2,5-3 soat va 0,1 n NaOH eritmasi uchun almashinish sig'imi 5,0 mg-ekv/g qiymatiga ega ekanligi aniqlandi. Ushbu reaksiyaga kirishuvchi moddalar: karbamid, formalin va qahrabo kislotaning mos ravishda 2:5:0,5 mol
nisbatdan 2:5:1,5 mol nisbatgacha bo'lgan bo'lgan oraliqda polikondensatlanish reaksiyasi yordamida amalga oshirildi (jadval 2).
2-jadval va 2-rasmda keltirilgan nati-jalarga ko'ra mos ravishda kabamid, formalin va qahrabo kislotasining 2:5:1,0 nisbatida eng yaxshi ko'rsatkichlarga ega bo'lgan ion almashtirgichlar olindi. Metall ionlarining 0,1n eritmadagi statik almashinish sig'imi Cu (II) 5,6 mg-ekv/g, Zn (II) 5,2 mg-ekv/g va Ni (II) 4,8 mg-ekv/g ni tashkil etdi.
Xulosa. Ushbu maqolada polikon-densatsiya reaktsiyasi orqali karbamid, formalin va qahrabo kislotasi (KFQ) asosida kompleks hosil qiluvchi sorbent sintez qilingan. Sorbentning statik almashinuv sig'imini, polikondensatsiya jarayonida haroratining ion almashinuvchi xossalariga ta'siri, sintez qilingan KFQ sorbentlarining sitatik almashinish sig'imini haroratga bog'liqligi o'rganilgan. Sorbentning nam-ligini, sochma og'irligini aniqlash bo 'yicha tadqiqot ishlari amalga oshirildi. Mol nisbatdagi kabamid, formalin va qahrabo kislotaning SASga bog'liqligi diagramma asosida keltirilgan.
FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR RO'YXATI
1. Никифорова Т. Е. и др. Сорбционные свойства и природа взаимодействия целлюлозосодержащих полимеров с ионами металлов //Химия растительного сырья. - 2009. - №. 1. - С. 5-14.
2. Есмаил Г. К., Рамазанов А. Ш., Свешникова Д. А. Кинетика и термодинамика сорбции ионов тяжелых металлов на монтмориллонит содержащей глине // Сорбционные и хроматографические процессы. - 2015. - Т. 15. - №2. 5. - С. 672682.
3. Натареев С. В. и др. ИОНООБМЕННАЯ СОРБЦИЯ КАТИОНОВ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ КАТИОНИТОМ LEWATIT S-100 // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. - 2010. - Т. 53. - №. 8. - С. 30-33.
www. srt-journal.uz
157
4. Monier M., Abdel-Latif D. A. Modification and characterization of PET fibers for fast removal of Hg(II), Cu(II) and Co(II) metal ions from aqueous solutions // J. Hazardous Mater. -2013, -V. 250-251, -№ 12, -p. 122-133.
5. Kasimov Sh.A. Ba'zi d-metallarning tarkibida N,P,S bo'lgan immobillangan ligandlar bilan metallokomplekslari: sintezi, tuzilishi va xossalari. // Doktorlik dissertatsiyasi - T.: 2021. 28-46 b.
