CC BY
5УДК 546.549.02.
МОДИФИКАЦИЯЛАНГАН КЛИНОПТИЛОТИТ АСОСИДА ОЛИНГАН СОРБЕНТНИНГ АДСОРБЦИОН ХУСУСИЯТЛАРИ
Файзуллаев Нормурот Ибодуллаевич СамДУ, Профессор, т.ф.д., E-mail:[email protected]
Саримсакова Нилуфар Собиржоновна НамМКИ, таянч докторант, E-mail: [email protected]
Рустамов Илёс Тухтаназарович НамМКИ, уцитувчи, E-mail: [email protected]
Аннотация. Ушбу тадкикот ишида Кармана конидан олинган клиноптилотитни кислотали модификациялаш жараёни натижасида олинган сорбентнинг адсорбцион хусусиятлари урганилди.
Тадкикот ишида модификацияланган клиноптилолитнинг гистограммаларини аниклаш учун 0,4-0,6 г. адсорбент намунаси, 0,5-2,0 мм фракциялари танлаб олинди.
Тажриба натижаларига кура клиноптилолитда сув буги, этил спирт ва бензол каби моддалар жуда оз микдорда адсорбцияланди. Клиноптилолитни деалюминлашнинг сунгги даражаси 40% га я;ин булганда, сув буглари учун 3,5 % , этил спирти учун 27% ва бензол учун 36% да энг юкори кийматга етди, яъни намуналарнинг адсорбцион сигими усганлиги аникланди.
Цеолитнинг деалюминлаш даражаси билан унинг адсорбцион хусусиятларини белгилаш мумкинлиги аникланди.
Аннотация. В настоящей работе изучены адсорбционные свойства сорбента, полученного в результате кислотной модификации клиноптилотита Карманского месторождения.
0,4-0,6 г для определения гистограмм модифицированного клиноптилолита в исследовательской работе. пробы адсорбента отбирали фракции 0,5-2,0 мм.
По результатам эксперимента такие вещества, как пары воды, этиловый спирт и бензол, адсорбировались в клиноптилолите в очень малых количествах. При конечной степени десорбции клиноптилолита, близкой к 40 %, она достигала наибольшего значения при 3,5 % по водяному пару, 27 % по этиловому спирту и 36 % по бензолу, что означает увеличение адсорбционной способности образцов.
Установлено, что адсорбционные свойства цеолита можно определить по степени насыщения.
Abstract. Objestive. In this work, we studied the adsorption properties of the sorbent obtained as a result of the acid modification of clinoptilotite from the Karman deposit.
Methods.0.4-0.6 g for determination of histograms of modified clinoptilolite in research work. adsorbent samples were taken fractions of 0.5-2.0 mm.
Results. According to the results of the experiment, substances such as water vapor, ethyl alcohol, and benzene were adsorbed in clinoptilolite in very small amounts. With a final degree of desorption of clinoptilolite close to 40%, it reached the highest value at 3.5% for water vapor, 27% for ethanol and 36% for benzene, which means an increase in the adsorption capacity of the samples.
It has been established that the adsorption properties of zeolite can be determined by the degree of saturation.
Калит сузлар: клиноптилолит, цеолит, модификация, деалюминлаш, изотерма, сорбент, этил спирт, бензол, гистограмма, адсорбция.
Ключевые слова: клиноптилолит, цеолит, модификация, деалюминация, изотерма, сорбент, этиловый спирт, бензол, гистограмма, адсорбция.
Key words: clinoptilolite, zeolite, modification, dealumination, isotherm, sorbent, ethyl alcohol, benzene, histogram, adsorption.
КИРИШ
Цеолитлар узининг бир катор хусусиятлари туфайли ишлаб чикаришнинг турли сохдларида фойдаланилади, шунингдек, уларнинг жах,он бозоридаги йиллик айланмаси бир неча миллион тоннани ташкил килади [1-2]. Цеолитлардан газ, нефт-кимёси, ион алмашинишда (сувларни юмшатиш ва тозалаш), буглар, газларни адсорбциялаш ва ажратишда хдмда газлар ва эритмалардаги аралашмаларни йукотишда (экологик хавфли ва зарарли) кенг кулланилмокда [3].
Маълумки, табиий цеолитлар ноорганик сорбентлар синфига кириб, уларни структуралари каркасли алюмосиликатларнинг катта гурух,ини ташкил килади[1]. Шунингдек, табиий цеолитлар бир нечта ноёб хусусиятларга, жумладан ионалмашиниш кобилиятига, катион алмашинувчи сигимнинг юкорилиги, микро ва наноговаклик структураси туфайли узок муддатдан бери кенг куламда ишлатилиб келинмокда [4-5]. Сорбентлар парафинли углеводородларнинг таркибидаги кушимчалардан тозалаш, турли газлар ва суюкликларнинг аралашмасини бир-биридан ажратиш учун юкори самарага эга булган система сифатида кулланилиб, сорбентларга техник ва тиббий кайта ишлаш учун йулланма сифатида фойдаланилади [6-8]. Адсорбция жараёнига табиий минераллар таркиблари ва тузилишларининг турлича булиши, уларнинг физик-кимёвий параметрлари ва бошка амалий богланишларига таъсирини фундаментал текширишларни олиб бориш имкониятини бермайди [9]. Материалларнинг физик-кимёвий хоссаларини узгартиришнинг энг макбул усулларидан бири механик кайта ишлаш х,исобланиб, унинг натижасида материалларнинг солиштирма сирт юзасининг тузилиши ва фазовий таркиби х,ам биргаликда узгариб [10-11], материалларнинг хизмат килиш хусусиятида узгаришлар содир булишига олиб келади [12]. Адсорбцион усуллар энг кенг таркалган булиб, кимё саноатида углеводородларни турли хил аралашмалардан ва олтингугуртли бирикмалардан тозалашда, шунингдек [13], бу усулларнинг кулланилиши кимматбах,о бирикмаларни ишлаб чикаришга кайтариш имконини х,ам беради [14-15].
Нефтни кайта ишловчи саноат корхоналарида нефт ва газ мах,сулотларини ишлаб чикаришни ривожлантириш учун, биринчи навбатда углеводород хомашёсини етказиб берувчи корхоналарда х,ам катализаторлар мух,им ахдмиятга эга булиб, ишлаб чикаришни албатта синтетик цеолитларсиз амалга ошириб булмайди [16-17].
Адсорбцияловчи материаллар сифатида фойдаланиш учун улар бир нечта мух,им талабларга жавоб бериши лозим: солиштирма сирт-юзасининг катта булиши, танлаб таъсир этувчанлик ва осон регенерация килинишидир [18].
Бугунги кунда ишлаб чикарилаётган цеолитларнинг таннархи бир оз киммат булиб, энг асосий муаммоларидан бири унинг таннархини арзонлаштириш ва синтез килиш технологияларини соддалаштиришдан иборат [19-20].
ТАЖРИБА ЩСМИ
Кимёвий модификациялаш - сорбентлар говакли тузилишини узгартиришнинг энг макбул усулларидан бири х,исобланади [21].
Адсорбция жараёнларида сорбентнинг текстур хусусиятларини характерлаш учун (солиштирма сирт юза, говаклар хджми ва говакларнинг улчамлари буйича таксимланиши) азотнинг куйи хдроратли адсорбцияси усулидан фойдаланилди. Тажриба натижаларини олиш учун босимларнинг кенг оралигида - 0 дан 1 Р^ гача улчанган адсорбция гистограммалари урганилди [22].
Табиий сорбентларнинг кимёвий ва минерал таркиблари, структурасининг узига хосликлари хдмда уларнинг текстур характеристикалари адсорбция жараёнларини урганиш ва сорбентлар яратишда асосий омил х,исобланади [23].
Клиноптилолитнинг каталитик хусусиятларини оширишнинг энг макбул усулларидан бири алюминосиликатнинг Н-шаклини х,осил килиш, шунингдек, минерал кислоталарнинг эритмаларида кейинги модификация килиш имконияти билан амалга ошириладиган катион алмашинуви жараёнлари х,исобланади.
Клиноптитолитни фаоллаштириш куйидаги асосий жараёнларни уз ичига олади.
- майда фракцияларни бойитиш ва танлаш;
- хлорид кислота билан фаоллаштириш;
- х,осил булган суспензияни центрифугалаш;
- фаол лойни ювиш;
- фильтрлаш; - куритиш.
Кислотали фаоллаштириш куйидаги кетма-кетликда олиб борилди: клиноптилолит термостатланадиган юмалок тубли колбага жойлаштирилди ва унга туз кислотасининг сувли эритмаси куйилди. Клиноптилолитга ишлов беришда дастлаб, уни яхшилаб майдаланиб, 0:3,0 мм фракцияси танланди, бу саноатда фойдаланиладиган умумий вазифадаги адсорбентлар гранулалари хджмига мос келади.
Клиноптилолитга кислотали ишлов беришда оптимал шароитлар куйидаги чегараларда узгариб турди:
кислота концентрацияси, Ск, N - 0,5-10,0 хдрорат, ^С - 20-90 вакт, т, соат - 2-10
^аттик ва суюк (КС) фазалар нисбати барча тажрибаларда 5 ни ташкил этди. Бу реакцион массанинг нормал аралашиши ва ишлов бериш тугагандан кейин кислотали эритмаларда водород ионларининг зарурий ортикчасини (дастлабки концентрациядан камида 25 %) таъминлади.
Кармана клиноптилолитини кислотали модификация килингандан сунг олинган цеолитлар куйидаги куринишга эга булди(1-расм).
1-расм. Табиий ва кислотали ишлов берилган клиноптилолитнинг СЭМ тасвири
Клиноптилолитнинг водород шакли х,осил булишига асосий сабаб, ушбу фаоллашув натижасида клиноптилолит таркибида мусбат зарядланган алмашинадиган катионларни водород ионлари билан алмаштириш билан боглик баъзи узгаришлар руй беришидир.
Шуни алох,ида таъкидлаб утиш керакки, алмашинадиган катионларни максимал даражада активлаштирувчи концентрациясига караб ювишга эришиш мумкин. Тажрибадан маълумки, клиноптилолитни хлорид кислота билан кайта ишлаш натижасида К+ ионлари Nа+, Са2+, Мg2+ катионлари билан тули; алмашинишга эришиш мумкин, бу эса уз навбатида клиноптилолитнинг сирт-юзаси, говакларининг радиуси, хдмда хджмини ошишига олиб келди.
ТАЖРИБА НАТИЖАЛАРИ ВА УЛАРНИНГ МУ^ОКАМАСИ
Модификациялашдан аввалги ва кейинги адсорбент намуналарининг тажриба натижасида олинган рентгенограммалари, рефлексларни интенсивлик хусусияти ва яссиликлар аро масофалари буйича таккосланди (=9А; 5,13А; 3,97А; 2,97А; 2,80А). Рентгенограммалар тах,лилидан шу нарса маълум булдики, деалюминлаш даражаси 40% гача булган барча намуналар кристаллик структурасини саклаб колади.Чизикларнинг яссиликлар аро масофалари узгармайди, бунда бирок асосий рефлексларнинг интенсивлиги камаяди, бу эса адсорбентларда кристаллик фаза камайганлигидан далолат беради(2-расм).
щ - куй и дата деалюшнлаш даражалн дастлабкн клиноптилолит: ■ - 11,0; ■ - 27Д ■ - 36.0; ■ - 48:0
2-расм. Клиноптилолит намуналарининг гистограммалари (%) (деалюминлашнинг турли даражаларида)
Клиноптилолитга кислотали ишлов бериш натижасида деалюминлаш даражаси 11%, 27%, 36% ва 48% га тенг булгандаги гистограммадан куриниб турибдики, адсорбент кристаллик структурасининг 2,97А узгаришида деалюминлаш даражаси энг максимал кийматга эришар экан.
Цеолитнинг деалюминлаш даражасини 50% га етказилганда кристалл панжараларнинг купрок бузилишига, яъни унинг аморфизациясига олиб келди. Модификацияланган клиноптилолит намуналарида деалюминлашнинг турли даражаларида сув буглари, этил спирти ва бензол адсорбцияси гистограммалари олинди.
Олинган адсорбция гистограммалари шаклига фаол марказларнинг табиати ва микдори, шунингдек, табиий сорбентлар говакли тузилишининг бир жинсли эмаслиги сезиларли таъсир курсатди.
Адсорбент намунасининг 0,4-0,6 г.даги гистограммаларини олиш учун 0,5-2,0 мм фракциялар танлаб олинди. Регенерация жараёни хдрорат t=250оС да олиб борилди, шунингдек, айни вактда Р=10-5 мм.сим.уст. колдик босимгача вакуумлаш ишлари олиб борилди.
Клиноптилолит намуналарига кислота билан ишлов бериш натижасида олинган деалюминлаш даражаси турлича булган сорбентларга 25оСда сув бугларини адсорбцияси гистограммалари келтирилган(3 -раем).
3-расм. 25оСда клиноптилолит намуналарида сув буFлари адсорбцияси гистограммалари.
Кислотали ишлов бериш тартиби куйидагича:
x-C-5,0N; t=90oC т-10с *-С-2,5^ t=90oC т-16с y-C-10,0N; t=90°C т-2,0с
Гистограммадан куриниб турибдики, цеолит намуналарида тажрибалар хдрорати 25оС, адсорбтив бугларининг нисбий босими 0,4 гача. сув буглари адсорбцияси гистограммалари деалюминлаш даражаси 3,5-27% булган дастлабки клиноптилолит адсорбцияси гистограммаларидан кам фарк килади. Уларнинг барчасида кескин кутариладиган майдонлар мавжуд булиб, ушбу намуналарнинг адсорбцион сигимлари бир-бирига солиштирилади.
Гистограмманинг бошлангич сохдлари тиклигини пасайтириш деалюминлаш даражасини келгусида ошириш, яъни Р/Рз паст кийматларда сув буглари буйича намуналарнинг адсорбцион сигими камайишига олиб келади.
Дастлабки клиноптилолитда сув бугларига нисбатан этил спирт ва бензол жуда оз микдорда адсорбцияланади, бунинг сабаби, цеолит структурасидаги иккиламчи говаклилик мавжудлиги билан тушунтирилади(4,5-расм).
ип.шбки, деалюминлаш даражаси йшщН;-:
- 3,5: ■ - 11; ■ - 27; ■ 36, ■ - 48Д
ипшбки, деалюншлаш дартжаси бишцН;
I - 3,5; ■ - 11; ■ - 27; ■ - 36; ■ I-
4-расм.
25оСда клиноптилолит намуналарида этил спирти буFлари адсорбцияси гистограммалари.
5-расм
25оСда модификацияланган клиноптилолит намуналарида бензол адсорбцияси гистограммалари.
Деалюминлаш даражаси ортган сари гистограммалар тиклиги ортади, намуналарнинг адсорбцион сигимлари ошиб, клиноптилолитни деалюминлаш даражаси этил спирти учун 27% ва бензол учун 36% да энг юкори кийматга эришиб, деалюминлаш даражасининг келгусида ошиши цеолитнинг адсорбцион сигими пасайишига олиб келади.
Юкорида келтирилган адсорбция гистограммаларидан куриниб турибдики, клиноптилолитнинг деалюминлаш даражаси ошган сари, унинг адсорбцион хоссаларини узгариши адсорбтив турига боглик экан. Клиноптилолит деалюминлаш даражаларининг бутун тадки; килинган интервалида агар сув буглари адсорбцияси гистограммалари бир-биридан кам фарк килса, этил спирт ва бензол х,олатида деалюминлаш даражасининг адсорбция катталигига таъсири анча кескин намоён булади.
ХУЛОСА
Цеолитнинг адсорбцион хусусиятлари деалюминлаш даражаси билан белгиланиши аникланиб, кислота билан ишлов берилган намуналарда деалюминлаш даражаси бир хил булган, бирок турли шароитларда компонент адсорбцияси катталиги якин кийматларга эга эканлиги тасдикланди.
Клиноптилолитни деалюминлашнинг сунгги даражаси 40% га якин булганда, намуналарнинг адсорбцион сигими усиб, этил спирти учун 27% ва бензол учун 36% да энг юкори кийматга эришиши аникланди.
Клиноптилолитнинг деалюминлаш даражаси катталиги сорбтив молекулалари хджмига боглик булганлиги учун кислотали модификациялаш режими адсорбентнинг максадли вазифасидан келиб чиккан х,олда танланиши лозим экан.
АДАБИЁТЛАР
1. Feng C., Khulbe K.C., Matsuura T, Farnood R., Ismail A.F. Recent progress in zeolite/zeotype membranes. Journal of Membrane Science and Research, 2015, V. 1, №2, p. 49 - 72.
2. Голохваст К.С., Паничев А.М., Чекрыжов И.Ю., Кусайкин М.И. Способ измельчения Навбахорского бентонита для производства биологически активных добавок. Химико-
фармацевтическийжурнал, 2010, т. 44, №2, с. 37 - 40.
3. Lin C.H., Dambrowitz K.A., Kuznicki S.M. Evolving applications of zeolite molecular sieves. The Canadian Journal of Chemical Engineering, 2012, V. 90, №2, p. 207 - 216.
4. Mamadoliev, I.I., Fayzullaev, N.I., Khalikov, K.M.Synthesis of high silicon of zeolites and their sorption properties//International Journal of Control and Automation, 2020, 13(2), стр. 703-709.
5. Mamadoliev, I.I., Fayzullaev, N.I.Optimization of the activation conditions of high silicon zeolite//International Journal of Advanced Science and Technology, 2020, 29(3), стр. 68076813.
6. Feng C., Khulbe K.C., Matsuura T, Farnood R., Ismail A.F. Recent progress in zeolite/zeotype membranes. Journal of Membrane Science and Research, 2015, V. 1, №2, p. 49 - 72.
7. Голохваст К.С., Паничев А.М., Чекрыжов И.Ю., Кусайкин М.И. Способ измельчения Навбахорского бентонита для производства биологически активных добавок. Химико-фармацевтическийжурнал, 2010, т. 44, №2, с. 37 - 40.
8. Mukhammadjon, J., Dilshod, R., & Botirov, E. (2022). ESSENTIAL OIL COMPOSITION OF TWO SPECIES OF SCUTELLARIAAERIAL PARTS FROM UZBEKISTAN AND THEIR ANTIMICROBIAL ACTIVITIES. BEST SCIENTIFIC RESEARCH, 1(1), 208-215.
9. Мамаджанов, З. Н., Абдуназаров, Ф. А., & Рустамов, И. Т. (2022). ЦЕНТРОБЕЖНАЯ МЕЛЬНИЦА С КЛАССИФИКАТОРОМ СЛОИСТОГО ПОТОКА ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ПРОИЗВОДСТВЕ ПОРОШКОВОГО НЕФТЯНОГО КОКСА В УЗБЕКИСТАНЕ. Universum: технические науки, (3-5 (96)), 23-28.
10. Abdumutalovna, M. S., & Sobirjonovna, S. N. (2016). Bioecology of Fungi-Pathogens of Flower Crops and the System to Combat Them. Agricultural sciences, 7(08), 539.
11. Арисланов, А. С., Шамшидинов, И. Т., Мамаджонов, З. Н., & Мухиддинов, Д. Х. (2020). СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЕ СУЛЬФАТА АЛЮМИНИЯ ИЗ МЕСТНЫХ АЛЮМОСИЛИКАТОВ. In ИННОВАЦИОННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ: ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ (pp. 12-14).
12. Rakhmonov, D., & Gayipov, A. (2022). STUDY OF COMPOSITION AND CRITICAL PARAMETERS OF DUST FROM LOCAL COTTON INDUSTRY. International Bulletin of Applied Science and Technology, 2(9), 77-81.
13. Файзуллаев, Н. И., & Саримсакова, Н. С. (2014). Каталитический синтез винилхлорида и хлоропрена гидрохлорированием ацетилена. Материалы Всероссийской конференции с международным участием "Современные достижения химии непредельных соединений: алкинов, алкенов, аренов и гетероаренов".
14. Шамшидинов, И. Т., Нажмиддинов, Р. Ю., Мамуров, Б. А., & Рустамов, И. Т. (2022). МАРКАЗИЙ ^ИЗИЩУМ ФОСФОРИТЛАРИДАН ФОСФОРЛИ ОДДИЙ УГИТЛАР ОЛИШДА СУВ ТОЗАЛАШ ИНШООТИ КАРБОНАТЛИ ЧЩИНДИСИДАН ФОЙДАЛАНИШ. Research Focus, 1(1), 126-132.
15. Ergashev, S., G'oyipov, A., & Alimuxamedov, M. (2022). KOMPOZITSION FENOL-FORMALDEGID OLIGOMERLARINING TARKIBINI NEFELOMETRIK USULDA О 'RGANISH. Science and innovation, 1(A5), 424-430.
16. Саримсакова, Н. С., Файзуллаев, Н. И., & Бакиева, Х. А. (2021). МЕХАНИЗМ И КИНЕТИКА РЕАКЦИИ ПОЛУЧЕНИЯ ЭТИЛОВОГО ЭФИРА ИЗ УКСУСНОЙ КИСЛОТЫ. Universum: технические науки, (5-4 (86)), 103-108.
17. Khayitov, В., & Rustamov, I. (2022). КИМЁВИЙ ТЕХНОЛОГИЯ ФАНЛАРНИ У^ИТИШНИДА ИНТЕРАКТИВ ДАРСЛАРНИ ТАШКИЛ ЭТИШ. Science and
innovation, 1(B5), 464-468.
18. Jo'rayev, M. (2022). KO'KAMARON O'SIMLIGINING KODENSIRLANGAN FENOLLI BIRIKMALARI.
19. Can^HAAHHOB, O., FOHHTOB, A., & PaxMOHOB, fl. (2022). KOMnO3H^OH OEHOH-OOPMAHLAErHA CMOHAnAPHHH TEPMHK XOCCA^APHHH YPrAHHffl.
20. Arifjanovich, M. B., & G'iyosiddinovna, M. M. (2022). TEXNIK TA'LIMDA, DARSLARNI ILG 'OR PEDAGOGIK TEXNOLOGIYALAR ASOSIDA LOYIHALASH. IJODKOR O'QITUVCHI, 2(23), 373-377.
21. XaHHTOB, E. A., & PycraMOB, H. T. KHMEBHH TEXHO^OrHS OAH^APHH Y^HTHfflHHflA HHTEPAKTHB AAPCHAPHH TAfflKHH ЭTHm.
22. G'oyipov, A., Mamayunusova, M., & Ergasheva, Z. (2022). QOVOQ MAG 'ZINING TARKIBINI TADQIQ ETISH.
23. Shermatov, A., & Maulyanov, S. (2022). KINETICS OF ISOLATION OF COLCHICINE AND COLCHAMINE ALKALOIDS FROM PLANT CONTENTS. Science and Innovation, 1(5), 431-436.
