CC BY
5DOI: 10.24412/2181 -144X-2023-3-61 -65
Урунова Х.Ш., Темироов У.Ш., Умиров Ф.Э.
МАХАЛЛИЙ МИНЕРАЛ ХОМ АШЁЛАР ВА ШОЛИ КИПИГИ АСОСИДА АДСОРБЕНТЛАР ОЛИШ
Урунова Хуршида Шодиевна - Навоий давлат кончилик ва технологиялар университети катта укитувчиси,
Темироов Уктам Шавкатович - т.ф.д., Навоий давлат кончилик ва технологиялар университети профессори,
Умиров Фарход Эргашович - т.ф.д., профессор, Навоий давлат кончилик ва технологиялар университети.
Аннотация. Ушбу маколада махаллий минерал хом ашё (доломит) ва шоли кипиги асосида сорбентлар олиш тадкикотлари урганилган. Бунда доломит минерали ва шоли кипигини 95 : 5, 90 : 10, 85 : 15, 80 : 20, 75 : 25, 70 : 30, 65 : 35, 60 : 40 ва 55 : 45 огирлик нисбатларда кушиб намуналар олинган. Олинган намуналар 30 минут давомида 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500 ва 550оС ларда термик фаоллантириб адсорбентлар тайёрланган. Олинган намуналар таркибидаги умумий кальтций оксиди, магний оксиди ва кремний оксиди узгариши аниккланган.
Калит сузлар: доломит, шоли кипиги, сорбент, органик моддалар, кальтций оксиди, магний оксиди, кремний оксиди, карбонат ангидрид.
ПОЛУЧЕНИЕ АДСОРБЕНТОВ НА ОСНОВЕ МЕСТНОГО МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ И РИСОВОЙ
ШЕЛУХИ
Урунова Хуршида Шодиевна - старший преподаватель Навоийского
государственного горно-технологического университета,
Темиров Уктам Шавкатович - д.т.н, профессор Навоийского
государственного горно-технологического университета,
Умиров Фарход Эргашович - д.т.н, профессор, Навоийский
государственный горно-технологический университет.
Аннотация. В данной статье изучены исследования по получению сорбентов на основе местного минерального сырья (доломита) и рисовой шелухи. Пробы отбирали путем добавления минерала доломита и рисовой шелухи в весовых соотношениях 95:5, 90:10, 85:15, 80:20, 75:25, 70:30, 65:35, 60:40 и 55:45. Адсорбенты готовили термической активацией полученных образцов при 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500 и 550°С в течение 30 минут. Определяли содержание общего оксида кальция, оксида магния и оксида кремния образцов.
Ключевые слова: доломит, рисовая шелуха, сорбент, органическое вещество, оксид кальция, оксид магния, оксид кремния, диоксид углерода.
OBTAINING ADSORBENTS BASED ON LOCAL MINERAL RAW MATERIALS AND RICE HUSK
Urunova Khurshida Shodievna - Senior teacher at Navoi State University of Mining and Technology,
Temirov Uktam Shavkatovich - Doctor of Technical Sciences, Professor at Navoi State University of Mining and Technology,
Umirov Farkhod Ergashovich - Doctor of Technical Sciences, Professor, Navoi State University of Mining and Technology.
Annotation. This article examines research on the production of sorbents based on local mineral raw materials (dolomite) and rice husks. Samples were collected by adding dolomite mineral and rice husk in weight ratios of 95:5, 90:10, 85:15, 80:20, 75:25, 70:30, 65:35, 60:40 and 55:45. Adsorbents were prepared by thermal activation of the obtained samples at 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500 and 550°C for 30 minutes. The content of total calcium oxide, magnesium oxide and silicon oxide of the samples was determined.
Key words: dolomite, rice husk, sorbent, organic matter, calcium oxide, magnesium oxide, silicon oxide, carbon dioxide.
.озирги кунда окава сувларни тозалаш учун табиий ва сунъий материаллардан хам фойдаланилади, лекин купинча фаоллаштирилган кумир ишлатилади. Саноат корхона окава сувларини чикиндилардан тозалаш учун улардан фойдаланиш имконияти факат иктисодий жихатдан бахоланади. Маълумки, окава сувларни адсорбцион тозалаш бошка барча тозалаш усуллари орасида самарали усул хисобланади, аммо нисбатан арзон ва бир хил шаклга келтирилган адсорбентлар етишмаслиги туфайли бу усулдан кенг фойдаланилмайди. Бунга кушимча равишда адсорбцион тозалаш хам бошка усуллар каби махсус ва купинча мураккаб технологик жараёнларни талаб киладиган куп микдорда адсорбентни лойка хосил килиши билан боради [1-5]
Маълумки, фаоллантирилган кумирлар олишнинг бирламчи хом ашёларига дарахт кумири ва тошкумир хисобланади. .озирги вактда фаоллантирилган кумирлар турли хил углеродли хом ашёдардан: ёгоч ва целлюлоза, торф, кунгир ва тошкумир, суюк ва газ холатидаги углеводородлар, синтетик полимерлар , усимлик чикиндилари хамда бошка хом ашёлар (курим, асфальт, битум, автомобил шиналари, поливинил хлорид ва бошка синтетик полимерларнинг чикиндилари) дан олинмокда[6-7].
Турли хил турдаги усимликлар колдиклари пиролиз килинганда таркибидаги полимер углеводлар ва лигнин парчаланиши натижасида ёгоч кумирлари хамда кимматли кичик молекулали органик бирикмалар хосил булади. Бундан ташкари шоли кипиги, бамбук, турли хил донли экинлар сомонлари, маккажухори пояси, гуза пояси, гуруч, пахта колдиклари, кунгабокар соябони колдиги ва бошкалар дарахт поясидан ташкари пиролиз учун ишлатиладиган хом-ашёларга турига кириди. Чунки юкорида санаб утилган махсулотлар хар йили чикинди сифатида ташлаб юборилади [8].
Углеродли адсорбентлар ишлаб чикаришда ёгочни механик ва кимёвий кайта ишлаш жараёнида хосил булган арзон махсулотлар, техник лигнин, окава сувларнинг чукмалари, дарахт пуслоги ва ёгоч кипиги хамда бошкалар пиролиз усулида ишлов берилади [9].
Мамлакатимизда асосан табиий минерал бирикмаларга органик моддалар адсорбциясига, бундан ташкари синтетик цеолитларга органик ва ноорганик моддалар адсорбциясига оид илмий тадкикот ишлари олиб борилган. Аммо минерал бирикмаларни адсорбцияланиш хажмининг узгариши максадида турли хил дарахт пуслоги ва шоли кипиги асосида олинган адсорбенларнинг термик ишлов бериш хароратлар фаркига кура, адсорбцияланиш хажмининг узгариши тулик урганилмаган. Шу максадда доломид минерали ва шоли кипиги асосида тайёрлангин намуналарни
турли х,ароратларда термик фаоллантирилган адсорбентлар олишини фундаментал таджик; килиш зарур.
Юкоридаги х,олатлардан келиб чикиб углеродли адсорбентларни мах,аллий хом-ашёлар (доломит) ва шоли кипигини 95 : 5, 90 : 10, 85 : 15, 80 : 20, 75 : 25, 70 : 30, 65 : 35, 60 : 40 ва 55 : 45 огирлик нисбатларда кушиб намуналар олинди. Олинган намуналар 30 минут давомида 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500 ва 550оС ларда термик фаоллантириб адсорбентлар тайёрланди. Олинган кумир адсорбентларни таркибидаги умумий кальтций оксиди, магний оксиди ва кремний оксиди узгариши аникланди.
Тадкикот натижалари 1-2 жадвал ва 1 расмларда келтирилган.
Олинган натижалар шуни курсатдики доломит ва шоли кипиги асосида тайёрланаётган намуналарда шоли кипигининг микдори ортиши билан таркибидаги кальтций ва магний оксидларининг микдори ортиб борганлиги, кремний оксиди микдори эса ортиб борганлиги аникланди. Масалан бошлангич тайёрланган доломит ва шоли кипигининг 95 : 5 огирлик нисбатидаги намуналар таркибида кальтций оксиди, магний оксидлари ва кремний оксидининг микдори 26,60 %, 18,21 % ва 2,81% ташкил этган булса 75 : 25 огирлик нисбатидаги намуналар таркибида 21,00 %, 14,38 % ва 5,49 % ташкил этганлиги 60 : 40 огирлик нисбатидаги намуналар таркибида мос равишда 16,80 %, 11,50 % ва 7,50 % га узгарганлиги аникланди. Олинган намуналарни фаоллантириш х,арорати орттирилганда намуналар таркибидаги кальтций оксиди, магний оксидлари ва кремний оксидининг микдори ортиб борганлиги урганилди. Бунда тайёрланган доломит ва шоли кипигининг 85 : 15 огирлик нисбатидаги намуналар 200 оС да фаоллантирилганда таркибида кальтций оксиди, магний оксидлари ва кремний оксидининг микдори 24,15 %, 16,53 % ва 4,21% ни, 350 оС да фаоллантирилганда намуналар таркибида 25,05%, 17,15% ва 4,37% ташкил этган булса 55о оС да фаоллантирилганда намуналар таркибида мос равишда 26,73%, 18,30% ва 4,66% гача ошганлиги аникланди.
1-жадвал. Долмит ва шоли кипиги асосида олинган атсорбентларнинг таркибидаги кальтций оксидининг узгаришини *арорат ва огирлик нисбатига _боглицлиги_
Огирлик нисбат доломит : Шоли кипиги Умумий огирлигининг узгариши
Бошлаггич намунала р Фаоллантириш х,арорати °с
200 250 300 350 400 450 500 550
95 : 5 26,60 26,71 26,82 26,92 27,03 27,19 27,37 27,53 27,61
90 : 10 25,20 25,42 25,65 25,84 26,05 26,37 26,71 27,04 27,19
85 : 15 23,80 24,15 24,47 24,74 25,05 25,53 26,02 26,52 26,73
80 : 20 22,40 22,87 23,29 23,64 24,04 24,67 25,29 25,97 26,24
75 : 25 21,00 21,60 22,10 22,52 23,01 23,79 24,53 25,39 25,70
70 : 30 19,60 20,33 20,89 21,38 21,95 22,87 23,73 24,76 25,11
65 : 35 18,20 19,05 19,68 20,22 20,87 21,92 22,88 24,10 24,46
60 : 40 16,80 17,76 18,44 19,04 19,75 20,92 21,97 23,37 23,74
55 : 45 15,40 16,46 17,18 17,82 18,59 19,88 20,99 22,59 22,95
2-жадвал. Долмит ва шоли кипиги асосида олинган атсорбентларнинг таркибидаги умумий магний оксидининг узгаришини дорорат ва огирлик
нисбатига богликлиги_
Огирлик нисбат доломит : Шоли кипиги Умумий огирлигининг узгариши
Бошлаггич намунала Р Фаоллантириш х,арорати °с
200 250 300 350 400 450 500 550
95 : 5 18,21 18,28 18,36 18,43 18,50 18,61 18,74 18,85 18,90
90 : 10 17,25 17,41 17,56 17,69 17,83 18,06 18,29 18,51 18,61
85 : 15 16,29 16,53 16,75 16,94 17,15 17,47 17,81 18,16 18,30
80 : 20 15,34 15,66 15,94 16,18 16,46 16,89 17,31 17,77 17,97
75 : 25 14,38 14,79 15,13 15,42 15,76 16,29 16,79 17,39 17,60
70 : 30 13,42 13,92 14,31 14,64 15,03 15,66 16,26 16,95 17,19
65 : 35 12,46 13,04 13,47 13,85 14,29 15,00 15,66 16,51 16,75
60 : 40 11,50 12,16 12,63 13,03 13,52 14,32 15,05 15,99 16,25
55 : 45 10,54 11,27 11,76 12,20 12,73 13,61 14,38 15,46 15,71
ДОЛОМИТ ВА ШОЛИ КИППГИ ОГИРЛИК ИИСБАТИ
•95:5.0 ♦-90:10.0 -^85: 15.0 -»^80 : 20.0 -#-75: 2S.O
70: ЗО.О -»-65:35.0 -«-бО: 40.0 —55:45.0
10,43 10,5
25 °С 200 °С 250 °С 300 °С 3 50 °С 400 °С 450 °С 500 °С 550 °С
ФАОЛЛАНТИРИШ ХАРОРАТИ
1-расм. Долмит ва шоли кипиги асосида олинган атсорбентларнинг таркибидаги умумий кремний оксидининг узгаришини дорорат ва огирлик
нисбатига богликлиги
Хулоса и;илиб олинган доломит ва шоли кипиги асосида олинган намуналар фаоллантириш харорати ортиб борган сари кальтций оксиди, магний оксидлари ва кремний оксидиларнинг умумий микдори ортиб борганлигини курсатди. Фаоллантириш харорати ортиб борган сари шоли кипиги таркибидаги органик функционал гурухларнинг (-ОН, -CHO, -COOH, -NH2 кабилар) микдори камайиб бориши сабабли барча металл оксидлари ортиб борган. Олинган кумир намуналари фаоллантириш хароратларининг ортиши билан намуналар мустахкамлиги ортиб боришини куриш мумкин.
Фойдаланилган адабиётлар руй^ати:
1. Кузнецов Б.Н. Синтез и применение углеродных сорбентов // Соросовский образовательный журнал. -1999. - №12. - С. 29-34.
2. Moreno-Castilla C. Adsorption of organic molecules from aqueous solutions on carbon materials // Carbon. - 2004. - №42. - p.83-94
3. Смирнов А.Д. Сорбционная очистка воды. - Л: Химия, 1982. - 168 с.
4. Алексеев Л.П. Выбор эффективной марки активных углей / Л.П.Алексеев, В.Л. Драгинский, С.Я. Михеева и др. // Водоснабжение и санитарная техника. - 1995. - № 5. - С. 8-10.
5. Кельцев Н.В. Основы адсорбционной техники. - М.: Химия, 1984. - 592 с.
6. Viswanathan, B. Methods of activation and specific applications of carbon materials / B. Viswanathan, P. Indra Neel, T.K. Varadarajan // Indian Institute of Technology Madras. - 2009. - p. 160.
7. Mingbo Wu. Preparation of porous carbons from petroleum coke by different activation methods / Wu Mingbo, Qingfang Zha, Jieshan Qiu, Xia Han, Yansheng Guo, Zhaofeng Li, Aijun Yuan, Xin Sun // Fuel. - 2005. - 84, 14-15. - p. 1992 - 1997.
8. Гордон Л.В. Технология и оборудование лесохимических производств Учебник для техникумов. 5-е изд., перераб. / Л.В. Гордон, С.О.Скворцов, В.И Лисов. — М.: Лесн. пром-сть. - М., 1988, 360с.
9. Кузьмина Р.И. Пирогенетическая переработка некоторых древесных отходов и отходов лущения семян / Р.И.Кузьмина, С.Н.Штыков, К.Е.Панкин, Ю.В.Иванова, Т.Г.Панина // Химия растительного сырья. - 2010. - №3. - С. 61 -65.
