CC BY
3
Tursunmuratov O.X.
Chirchiq davlatpedagogika universiteti Ilmiy va metodologik kimyo kafedrasi
VERMIKULIT ASOSIDAGI KOMPOZITSION MATERIALGA OG'IR METALL IONLARI YUTILISHINING ILMIY TAHLILI
Annotasiya. Ushbu maqolada Vermikulit va uning asosida olingan sorbentlarga Cu(II) kationlariningyutilishi o'rganilgan.
Tursunmuratov O.Kh.
Department of scientific and methodological chemistry Chirchik State Pedagogical University
SCIENTIFIC ANALYSIS OF THE ABSORPTION OF HEAVY METAL IONS IN COMPOSITE MATERIALS BASED ON VERMICULITE
Annotation.This article examines the absorption of Cu(II) cations by vermiculite and sorbents based on it.
Keywords: ion exchanger, sorbent, vermiculite, Cu(II), bentonite, clay minerals, kinetics, isothermal models.
Kirish. So'ngi yillarda tezlik bilan rivоjlanayоtgan sanoat va qishloq xo'jaligi tarmoqlari suv havzalarini iflоslanishiga, ayniqsa chuchuk suvlarning sifati jihatdan tarkibining buzilishiga оlib kelmоqda. Bu iflоslanish kelib chiqishi manbai turli-tuman bо'lib, quyidagi mоddalarni: metallar, оzuqa mоddalari va pоlisiklik aromatik uglevоdоrоdlar kabi iflоslantiruvchi mоddalarni misоl keltirish mumkin [1,2,3]. Ushbu iflоslantiruvchi mоddalar оrasida оg'ir metallar juda katta e^togik xavf hisоblanib, оrganik iflоslantiruvchilardan farqli ravishda, ular amalda parchalanishi qiyinligi sababli, uzоq vaqt saqlanadi. Har yili antrоpоgen va tabiiy jarayonlar natijasida suv va tashqi muhitga tonnalab оg'ir metallar chiqariladi, bu esa butun biosfera uchun tashvishga aylanmоqda. Chiqindi oqava suvlar tarkibida aniqlangan eng keng tarqalgan, zararli оg'ir metallar quyidagilar: ^(II), Cd(II), Cr(VI), Hg(II), Ni(II), Pb(II) va Cu(II) katiоnlaridir[4,5].
Chuchuk suvdan chiqindi mоddalarni оlib tashlashning bir qancha usullari: biоlоgik tozalash, filtrlash, kimyоviy kоagulyatsiya, sedimentatsiya, elektrоkоagulyatsiya, kristallanish va adsоrbsiya usullari qо'llanilib kelinadi.Tuproq minerali vermikulit ham yaxshi adsorbent bo'lib, qatlamlari orasida bog'lanishlar biron tashqi kuchlar orqali buzilsa, vermikulit kengayadi yоki hatto parchalanadi. Kengaygan vermikulit qatlamlari dastlabkiga qaraganda juda katta sirt maydоniga ega bo'ladi, bu xossa atrof-muhitdagi iflоslantiruvchi zararli mоddalarni yutilishi imkoniyatini beradi[6,7].
Asosiy qism. Shuning uchun so'ngi ilmiy tadqiqot ishlarda oqava suvlarni tozalash uchun vermikulit xomashyosi va kengaytirilgan vermikulitdan foydalanish o'rganilgan ishlar ko'paymoqda. 1-jadvaldan kо'rish mumkin tuprоq ya'ni Gil minerallarining turlari juda xilma xil bo'lib ular tarkibi, xossalari va tuzilish bilan ajralib turadi.
1-jadval.
Tuproq minerallari tarkibidagi oksidlarining massa ulushlari(%)
Tabiiy tuproq minerallari
»sf 54 S 55 a § Oksidlar Kaolinit Galloysit Bentonit Montmoril lonit Vermikulit Attapulgit Sepiolit
SÍO2 53.7 46.86 50.08 65.34 39.00 58.38 55.21
IS Al203 43.6 34.10 17.40 12.39 12.00 9.50 0.43
s s* s Fe203 2.00 2.27 6.00 2.38 8.00 - 0.15
S S TÍO2 0.1 2.72 - 0.52 - 0.56 0.05
Na20 - 0.05 1.39 0.53 - - 0.1
K2O 0.5 0.8 0.84 1.54 4.00 - 0.15
CaO - 0.13 0.28 0.24 3.00 0.40 0.20
MgO - 0.08 3.95 0.95 20.00 12.10 24.26
Bundan tashqari gil minerallarining yutish xossasi, kation almashinish sig'imlari bilan ham turli tuman, og'ir metallar yutish xususiyatining so'ngi tadqiqot natijalari keltirilgan (2-jadval) [8]. Quyidagi jadvaldan vermikulitning sirt yuzasi va sorbsion xossasi yuqori ekanligini ko'rishimiz mumkin.
2-jadval.
Tuproq minerallari kation almashinish sig'imi, sirt yuzasi va og'ir
metallarning sorbsiyalanishi.
t
Tabiiy tuproq minerallari Kaolinit Galloysit Bentonit Montmorilloni Vermikulit Attapulgit Sepiolit
j* '¡л к Я N .S s « •S » "TS « « > Kation almashishi (mg/g)(pH =7) 3-15 40-50 80-90 40-90 100-150 40-60 3-20
S ^ .Sf " и t 8 2 • S N ¡я s 1. £ Sg 5-40 110 200 140170 760 160 40-180
Metallar ni yutish xossalari Pb(II) Cs, U(VI) Pb(II, Cu(II) Cr(VI, Cu(II) Cu(II), Cr(VI), Co(II) Cr(VI), Co(II) Hg(II), Cd(II), As(IIi)
Quyidagi tadqiqot ishida har xil ilmiy izlanuvchilarning vermikulit asosida olingan ionitga Cu(II) kationlari yutilishi keltirilgan bo'lib, natijalari bilan qisqacha ma'lumot berilgan:
1)NaOH bilan faollashtirilgan vermikulitni suvda Cu(II) ioni yutilish jarayoni o'rganilgan. NaOH bilan faollashtirilgan vermikulit quyidagicha o'zgartirilgan: NaOH (14%, 10 ml) eritmasi va CS2 (7,5 ml) ga 5 g vermikulit qo'shildi va 6 soat davomida aralashtirildi, so'ngra past bosim ostida filtrlanadi va qolgan qattiq modda CH3CH2OH (40 ml), distillangan suv bilan yuviladi, mahsulot sarg'ish rangdan deyarli rangsiz bo'lguncha. Keyin 333 K da quritilgan, adsorbent tayyor bo'ladi. Xom vermikulitdan, natriy faollashtirilgan vermikulit olingandan so'ng, kislotali muhitda Cu(II) kationini 79% gacha yutganligi aniqlandi[9,10].
2)Kengaytirilgan vermikulitdan foydalangan hamda 10% limon kislota va NaOH bilan aktivlangan. Cu2+ ionlarini sorbsiyasi uchun CuS04^5H20 eritmalaridan foydalanilgan. O'rganish davomida 69% Cu ionlarini yutilganligi aniqlangan.
3)Vermikulit suvli eritmalardan mis ionlarini olib tashlash uchun arzon adsorbent sifatida ishlatilgan. Xom ashyo va kislota yoki asosli ishlov berilgan adsorbentlar SEM, BET, XRD va FTIR tahlillari bilan tavsiflangan. Eritmaning pH va harorati, adsorbent zarrachalarining dozasi va o'rtacha kattaligi, aloqa vaqti, aralashtirish tezligi va metall ionlari kontsentratsiyasining boshlang'ich darajasining adsorbsiya samaradorligiga ta'siri tizimli ravishda o'rganildi. Vermikulitning maksimal adsorbsion qobiliyati aniqlandi Cu(II) uchun 117 mg/g). [11].
4)Quyidagi tadqiqot ishida esa Cu2+ ionlarining konsentratsiyasini kamaytirish nuqtai nazaridan ikkita arzon, ko'p va tabiiy loy minerallari paligorskit va vermikulitning samaradorligi baholandi. Cu2+ ionlarining adsorbsiyasi pH ga bog'liq bo'lib, uncha katta bo'lmagan loy miqdori yuqori olib tashlash samaradorligiga erishish uchun etarli edi. Adsorbsion muvozanat 60 daqiqada yuzaga keldi va adsorbsiya kinetikasi psevdo-ikkinchi tartibli kinetika bilan yaxshiroq tasvirlangan. Eksperimental natijalar Langmuir, Freundlich, Dubinin-Radushkevich (D-R), Temkin va Halsey izotermasi tenglamalari bilan tahlil qilindi. Cu2+ uchun maksimal adsorbsion quvvatlar 12,53 mg • g-1 va 32,68 ni tashkil etdi[12,13,14]. Yuqoridagi ma'lumotlardan foydalanib, ionitlar og'ir metal tuzlarini olib tashlash uchun ishlatish mumkinligini xulosa qilish mumkin.
Foydalanilgan adabiyotlar: [1]. Курбашв, Х. Г., Ахмедoва, Н. Н., Сагдиев, Н. Ж., Турсунмуратов, О. Х., & Бекчашв, Д. Ж. (2020). МОДИФИКАЦИЯ ГИАЛУРОНОВОЙ КИСЛОТЫ. Universum: химия и биoлoгия, (10-1), 32-36.
[2]. Qutlimuratov, N. M., Tursunmuratov, O. X., & Bekchanov, D. J. (2020). Polivinilxlorid plastikati asosidagi anionitning fizik-kimyoviy xossalari. SamDU ilmiy axborotnoma Samarqand, 5, 22-26.
[5]. Турсунмуратов, О. Х., TypFyH, Ф., & Хуррамова, К. (2023). ВЕРМИКУЛИТ АСОСИДА ОЛИНГАН ИОНИТГА НИКЕЛ (II) ИОНЛАРИ СОРБЦИЯСИНИНГ ПСЕВДО-БИРИНЧИ ВА ПСЕВДО-ИККИНЧИ ТАРТИБЛИ КИНЕТИК МоДеЛЛАРИ. Academic research in educational sciences, 4(1), 413-421.
[6]. Tursunmuratov, O. X. (2022). Vermikulit asosida olingan ionitga statik sharoitda oraliq metall ionlarining sorbsiyasi. Science and Education, 3(12), 182188.
[7]. Турсунмуратов, О. Х., & Бекчанов, Д. Ж. (2023). КИНЕТИКА ПСЕВДОПЕРВОГО И ВТОРОГО ПОРЯДКА АБСОРБЦИИ КАТИОНА МЕДИ (II) НА ИОНИТЕ НА ОСНОВЕ ВЕРМИКУЛИТА. Universum: технические науки, (8-3 (113)), 42-45.
[8]. Obid, T., & Davronbek, B. (2023, June). VERMIKULIT ASOSIDA OLINGAN IONITGA MIS (II) KATIONLARINING YUTILISH KINETIKASINING TAHLILI. In International Scientific and Current Research Conferences (pp. 53-58).
[9]. Tursunmuratov, O. X. (2023). TABIIY MINERAL VERMIKULITDAN FOYDALANIB SORBENTLAR OLISH USULLARI TAHLILI. Academic research in educational sciences, 4(5), 5-10.
[10]. Tursunmuratov, O., & Bekchanov, D. (2022). VERMIKULIT ASOSIDA OLINGAN YANGI IONITGA Си2+ IONLARINING SORBSIYA KINETIKASI VA IZOTERMASI. Scientific journal of the Fergana State University, (3), 60-60.
[11]. Obid, T., Murod, J., Davronbek, B., & Mukhtarjon, M. (2022). KINETICS AND ISOTHERM OF CU2+ ION SORPTION ON A NEW SORBENT OBTAINED ON THE BASIS OF VERMICULITE. Universum: технические науки, (12-7 (105)), 44-48.
[12]. Xamzayevich, T. O. (2022). isotherm of Cu 2+ ion sorption on a new sorbent obtained on the basis of vermiculite Koordinatsion birikmalar kimyosining hozirgi zamon muammolari" mavzusidagi Xalqaro ilmiy-amaliy konferensiya materiallar to'plami.
[13]. Xamzayevich, T. O. (2022). Bekchanov Davronbek Jumazarovich Vermikulit asosida olingan ionitga Ni2+ ionlarining sorbsiya kinetikasi va izotermasi Koordinatsion birikmalar kimy osining hozirgi zamon muammolari" mavzusidagi Xalqaro ilmiy-amaliy konferensiya materiallar to'plami.
[14]. Tursunmuratov, O., & Bekchanov, D. (2023). SORPTION KINETICS AND ISOTHERMES OF Cu2+ IONS FOR NEW IONITE BASED ON VERMICULITE. Scientific Journal of the Fergana State University, 28(3), 60. https://doi.org/10.56292/SJFSU/vol28_iss3/a311-314
