CC BY
18
44
NANO-TiÜ2 (PC-500) KATALÍZATORU ͧTÍRAKINDA ТЭВП УЭ SÍNTETÍK
qari§iq verarak su ayiriciya yigilir. Bu catinliyi aradan qaldirmaq maqsadi ila benzol:metil spirti muvafiq olaraq 3:1 nisbatinda reaksiya sistemina hissa-hassa verilir.
t0crubi Hisse
TNT-nin metil efirinin alinmasi. Texniki elektrik qizdiricisi, qari§dirici, termometr, Din-Stark suayiricisi ila tachiz olunmu§ dordbogazli reaksiya kolbasina 16.2 q (0.1 q/mol) TNT-nin 70-2000C/7.98a0-4 MPa fraksiyasi, 0.194 q nano-TiO2 (PC-500) katalizatoru (tur§uya gora 1.2 kutla%), 100 ml benzol yerla§dirilir. Kolbada neft tur§usu qari§dirilmaqla 80-900C-da qizidirilir. Sonra avvalcadan hazirlanmi§ 32 q metil spirtinin benzolla qari§igi damci qifi vasitasi ila yava§-yava§ reaksiya kolbasina verilir. Reaksiyada temperatur rejimi 80-900C intervalinda saxlanilir va 8-10 saatdan sonra reaksiya ba§a 9atir. Reaksiya zamani 3.6 q su ayrilir. Reaksiya qurtardiqdan sonra reaksiya mahsulu katalizatordan suzulub tamizlanir, distilla usulu ila avvalca metil spirtinin artigi, halledici (benzol) ayrilir va TNT-nin metil efiri tazyiq altinda distilla edilir. Efirin fiziki-kimyavi gostaricilari cadval 2-da gostarilmi§dir.
TNT va metil spirti asasinda alinan efirin qurulu§u Almaniyanin "Bruker" firmasinin "ALPHA" iQ-Furye spektrometrinda 9akilmi§ va a§agidaki udma zolaqlari mu§ahida olun-mu§dur:
1376, 1435, 1455 sm-1 - CH3 va CH2 qruplarinin C-H rabitasinin deformasiya raqsi;
2857, 2924, 2951 sm-1 - CH3 va CH2 qruplarinin C-H rabitasinin valent raqsi;
1707 sm-1 - tur§unun C=O qrupu;
1738 sm-1 - murakkab efirin C=O alaqasi;
1167 sm-1 - murakkab efirin -C-OCH3 qrupunun C-O-C rabitasi;
O
1194 sm-1 - R-CO-OR-da -C-OR C-O-C rabitasi;
II '
O
1248 sm-1 - CH3-C-OR -da -C-O-R qrupunun C-O-C rabitasi;
O O
1167, 1194, 1248 sm-1 - C-O-C rabitasi.
Analoji olaraq nano-TiO2 (PC-500) katalizatorunun i§tiraki ila SNT va metil spirti asasinda metil efiri sintez edilarak fiziki-kimyavi xassalari oyranilmi§ va cadval 2-da verilmi§dir.
Cadval 2. Sintez edilmis efirlorin fiziki-kimyovi gostoricilori
Maddolorin adi Qaynama temperaturu, 0C Sixliq, „20 P 4 , kq/m3 §üa sindirma omsali, n20 nD Tur§u ododi, mq KOH/q Sabunla§ma ododi, mq KOH/q
tocrübi nozori
TNT-nin metil efiri 80-180/7.8^10-4 MPa 912.5 1.4540 0.5 - -
SNT-nin metil efiri 70-170/7.8^10-4 MPa 927.5 1.4520 0.5 - -
a-naftil sirko tur§u-sunun metil efiri 239-243/13.3^10-4 MPa 1131.0 1.5560 0.5 230.0 234.0
a-Naftil sirka tur^usunun metil efirinin sintezi. a-Naftil sirko tur§usunun metil efiri a§agida gostorilon reaksiya üzro ovvollor gorülon i§loro istinad edilorok [8] aparilmi§dir:
kat
R-CH2-COOH + CH3OH > R-CH2-COOCH3
2 3 -H2O 2 3 '
R - naftil radikalidir.
Qizdirici, qari§dirici, termometr, Din-Stark suayiricisi ilo tochiz olunmus dordbogazli reaksiya kolbasina 18.7 q (0.1 mol) a-naftil sirko tur§usu, 100 ml benzol, 0.225 q nano-TiO2
P.M.KeRIMOV УЭ b.
45
(PC-500) (1.2 kütla % reaksiyada götürülan tur§uya göra) katalizatoru yerla§dirilir. a-Naftil sirka tur§usu kolbada qari§dirilmaqla 80-900C-a qadar qizdirilir. övvalcadan hazirlanmi§ 64 q metil spirtinin qari§igi damci qifi vasitasi ila ehtiyatla reaksiya kolbasina verilir. Reaksiya 80-900C-da aparilir va 14-15 saatdan sonra ba§a 9atir. Distilla üsulu ila metil spirtinin artigi, halledici (benzol) ayrildiqdan sonra a-naftil sirka tur§usunun metil efiri 229-2340C/13.3^ 10-4 MPa tazyiq altinda distilla edilir. Alinmi§ maddalarin fiziki-kimyavi göstaricilari tayin olunmus va cadval 2-da verilmi§dir.
Onlarin a§qar kimi 0.004 % miqdarinda dizel yanacagi nümunalarinda termooksidla§ma stabilliyi 1200C-da 4 saat müddatinda yoxlanilmi§ va naticalar cadval 3-da verilmi§dir.
Cadval 3. Dizel yanacaginda asqar kimi yoxlanilan efirlarin göstaricilari; efirin miqdan 0.004 %
Adlari Termooksidlasma stabilliyi, Qöküntünün miqdari, mq/100 sm3 yanacaqda Sixliq 200C-da, kq/m3 Ümumi kükürdün miqdari, % Setan adadi
Hidrogenla tamizlanmis dizel yanacagi 6.0 845.6 0.0118 45
TNT-nin metil efiri 2.5 845.6 0.0118 45
SNT-nin metil efiri 1.0 845.6 0.0118 45
a-naftil sirka tur§usunun metil efiri 5.6 845.6 0.0118 45
Cadval 3-dan göründüyü kimi, a-naftil sirka tur§usunun metil efiri antioksidant kimi dizel yanacagina alava etdikda zaif natica göstarir, ancaq TNT va SNT-nin metil efirlarinda isa 9öküntünün miqdari 6.0 mq-dan 2.5-1.0 mq-a qadar a§agi salinir.
Belalikla, ilk dafa olaraq, nano-TiO2 (PC-500) katalizatoru i§tirakinda tabii va sintetik neft, habela a-naftil sirka tur§ularinin metil efirlari sintez edilmi§, onlarin fiziki-kimyavi göstaricilari tayin edilmi§dir. Efirlarin dizel yanacaqlarinda termooksidla§ma stabilliyi tayin olunmus va müayyan edilmi§dir ki, hidrogenla tamizlanmi§ dizel yanacagina efirlari a§qar kimi 0.004% qatiliqda alava etdikda 9öküntünün miqdari 100 ml yanacaqda 6.0 mq-dan 2.5 mq-a azaldigindan, onlardan dizel yanacagi ü9ün antioksidant kimi istifada etmak olar.
0D0BÍYYAT SiYAHISI
1. Пат. 2437899 РФ. 2002.
2. Ланге К.Р. Поверхностно-активные вещества. Санкт-Петербург. Изд-во "Профессия", 2005. 240 c.
3. Артеменко А.И. Органическая химия. М.: Высш. школа, 2000. 536 c.
4. Ким А.А. Органическая химия. Новосибирск: Изд-во "Сибирский университет", 2002. 972 c.
5. Садиева Н.Ф., Искендерова С.А., Зейналов Э.Б. и др. // Азерб. хим. журн. 2008. № 3. С.151-154.
6. Садиева Н.Ф., Искендерова С.А., Зейналов Э.Б. и др. // Азерб. нефтяное хоз-во. 2009. № 3. С.57-61.
СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ СЛОЖНЫХ ЭФИРОВ НА ОСНОВЕ ПРИРОДНЫХ,
СИНТЕТИЧЕСКИХ НЕФТЯНЫХ КИСЛОТ, а-НАФТИЛУКСУСНОЙ КИСЛОТЫ И
МЕТИЛОВОГО СПИРТА В ПРИСУТСТВИИ КАТАЛИЗАТОРА НАНО-ТЮз (РС-500)
П.М.Керимов, Э.Б.Зейналов, С.Г.Алиева, О.М.Алескерова, Э.М.Кулиева
Проведены синтез и исследования сложных эфиров на основе природных, синтетических нефтяных и a-нафтилуксусной кислот и метилового спирта в присутствии катализатора - нано-ГЮг (РС-500) с размерами частиц 5-10 нм. При соотношении кислота:спирт=1:2, температуре 80-900С, количестве катализатора 1.2 мас. % и продолжительности реакции 8-10 (TNT, SNT) и 14-15 ч (а-нафтил) достигнут оптимальный (85.8%) выход конечных продуктов. Состав, строение и физико-химические показатели синтезированных эфиров определены ИК-спектроскопическим и
46
NANO-TiO2 (PC-500) KATALIZATORU i§TIRAKINDA ТЭВП УЭ SINTETIK
аналитическим методами. Показано, что применение гетерогенного нано-катализатора упрощает процесс получения эфиров путем исключения промежуточных стадий этерификации и увеличивает выход сложных эфиров относительно процесса с использованием промышленного TiO2. Выявлено, что синтезированные метиловые эфиры проявляют значительный антиокислительный эффект и могут быть использованы как эффективные антиоксиданты в составе дизельного топлива.
Ключевые слова: природные и синтетические нефтяные кислоты, а-нафтилуксусная кислота, сложный эфир, метиловый спирт, нано-титана диоксид, дизельное топливо.
SYNTHESIS AND INVESTIGATION OF ESTERS ON THE BASIS OF NATURAL, SYNTHETIC PETROLEUM ACIDS AND a-NAPHTHYL ACETIC ACID AND METHYL ALCOHOL IN THE PRESENCE OF NANO-TiO2 CATALYST (РС-500)
P.M.Kerimov, E.B.Zeynalov, S.Q.Aliyeva, O.M.Alesgerova, E.M.Guliyeva
There has been made a synthesis and carried out research of esters derived from natural synthetic petroleum and a-naphthyl acetic acids and methanol in the presence of nano-catalyst TiO2 (PC-500), 5-10 nm. An optimum yield (85.8%) of the end products were obtained at temperatures 79-800C, ratio acid:alcohol = 2:1.2, amount of catalyst 1.2 mas.% and reaction time in 14-15 hours. Composition, chemical structure and physical-chemical indices of synthesized esters were determined by IR-spectroscopic and analytic methods. It is shown that the usage of the heterogeneous nano-catalyst allows substantially to simplify the process of the esters obtaining due to removing intermediate stages, and to increase the esters yield by 10-20% in comparison with the process where the industrial TiO2 is used. It has been established that synthesized methyl esters reveal significant anti-oxidative effect and may be used as effective antioxidants for diesel fuels.
Keywords: natural and synthetic petroleum acids, a-naphthyl acetic acid, ester, methyl alcohol, nano-scale titanium dioxide, diesel fuel.
AZЭRBAYCAN KiMYA 1иЯКАЫ № 3 2014
47
УДК 543.54;543.42
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ЖЕЛЕЗА(Ш) В ВОДЕ С ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫМ КОНЦЕНТРИРОВАНИЕМ НА ХЕЛАТООБРАЗУЮЩЕМ СОРБЕНТЕ
*Ф.Эспанди, Р.А.Алиева, Ф.Н.Бахманова, С.З.Гамидов, Г.Р.Мугалова
Независимый Исламский университет, Каражский филиал Бакинский Государственный Университет
Аёап_сЬет@татЫег. ги
Поступила в редакцию 19.12.2013
Методом твердофазной спектроскопии изучены химико-аналитические свойства сорбента на основе сополимера малеинового ангидрида со стиролом, модифицированного и-амино-бензойной кислотой и его полимерного хелатного комплекса с ионами железа(Ш). Установлено время достижения равновесия процесса сорбции, исследована зависимость степени извлечения металла твердой фазой от кислотности среды и сорбционной емкости. Исследована сорбция ионов железа(Ш) на синтезированном сорбенте. Показана перспективность аналитического применения твердой фазы для концентрирования и выделения ионов железа(Ш) из растворов сложного состава. Разработана эффективная методика определения железа(Ш) в водопроводной воде.
Ключевые слова: железо(Ш), концентрирование, синтез сорбента, методика.
Новые эффективные методы очистки промышленных стоков от катионов переходных и тяжелых металлов являются важной актуальной задачей не только в плане совершенствования технологий комплексного извлечения ценных компонентов из бедного полиметаллического сырья, но и в экологическом аспекте.
Для определения железа, одного из наиболее распространенных элементов-примесей природных и техногенных вод, широко используются фотометрические [1] и сорбционно-фотометрические методы [2], сочетающие сорбционное концентрирование и последующее фотометрическое определение элемента в фазе сорбента.
Среди органических реагентов для фотометрического определения железа широкое распространение получили ^гетероциклические основания: 1,10-фенантролин, 2,2'-дипиридил и их производные, образующие интенсивно окрашенные в красный цвет устойчивые комплексы с железом(П) [1]. Однако определение содержаний на уровне предельно-допустимых концентраций и ниже в пробах сложного химического состава с высоким содержанием солей даже такими методами может быть затруднено. Для уменьшения матричных помех, улучшения предела обнаружения и метрологических характеристик методов применяют предварительное разделение и концентрирование элементов. Известно достаточно много сорбентов, используемых для этих целей, причем все большее предпочтение отдается использованию комплексообразующих сорбентов [3-5]. В частности, широко используются полимерные хелатообразующие сорбенты. Поэтому получение полимерных хелатообразующих сорбентов на основе синтетических материалов органического происхождения, разработка на их основе методов концентрирования и выделение микроколичеств железа являются одними из важных проблем аналитической химии. Способам иммобилизации аналитических реагентов на поверхности различных сорбентов и их аналитическому использованию посвящен ряд работ [6-9].
Важным направлением является целенаправленный синтез новых избирательных сорбентов и улучшение аналитических характеристик уже известных природных и синтетических материалов введением в матрицу сорбента функциональных аналитических группировок, способных взаимодействовать с ионами металлов с образованием комплексов, хелатов или ионных ассоциатов.
