Ko‘p asosli karbon kislotalar asosida karboksilli kationitlar olish va ularning tadqiqoti

Ushbu dissertatsiya avtoreferati Mo'minova Shaxnoza Normaxammadovna tomonidan yozilgan

Asosiy mavzular

Dissertatsiya tadqiqotining dolzarbligi va zarurati: Bugungi kunda dunyoda issiqlik va atom elektrostansiyalari, kimyoviy ishlab chiqarish, radiotexnika va elektrotexnika sanoatida, mashinasozlik, IES, AES, oziq-ovqat va farmatsevtika sanoati jadal rivojlanishi bilan sanoat chiqindi suvlarini ogʻir metallar ionlaridan tozalash uchun qoʻllaniladigan ionitlarga boʻlgan talab ortib bormoqda. Tarkibida azot, oltingugurt boʻlgan ligandlarni organik polimer va mineral matritsalarga immobillash asosida tanlovchan kompleks hosil qiluvchi kationitlar olishda muhim ahamiyat kasb etadi.
Tadqiqotning respublika fan va texnologiyalari rivojlanishining ustuvor yoʻnalishlariga mosligi: Mazkur tadqiqot respublika fan va texnologiyalar rivojlanishining VII. «Kimyoviy texnologiyalar va nanotexnologiyalar» ustuvor yoʻnalishiga muvofiq bajarilgan.
Muammoning oʻrganilganlik darajasi: Xorijda immobillangan polimer ligandlar sintezi va ularning oraliq metallar bilan sorbsiya jarayonida olingan koordinatsion birikmalariga doir tadqiqotlar olib borilgan. Mamlakatimizda kimyo sanoati mahsulotlarini ishlab chiqarishga, xususan, kationitlar yordamida oqova suvlarni ogʻir va zaharli metallardan tozalash uchun qoʻllaniladigan kationitlarni ishlab chiqarish va qoʻllash boʻyicha keng koʻlamli tadbirlar amalga oshirilmoqda.
Tadqiqotning maqsadi: Ko'p asosli karbon kislotalar asosida karboksilli kationitlar olish va ularni ba'zi d-metallar ionlari sorbsiyasida qoʻllash.
Tadqiqotning vazifalari: Tarkibida azot, oltingugurt va kislorod boʻlgan kompleks hosil qiluvchi yangi polifunksional kationitlarni sintez qilish va sintez sharoitini aniqlash; sintez qilingan kationitlarning elektron tuzilishi, energetik, geometrik parametrlarini, shuningdek, reaksion qobiliyatini kvant-kimyoviy usullar yordamida hisoblash; sintez qilingan kationitlarning tarkibi va tuzilishini fizik-kimyoviy tahlil usullari yordamida aniqlash; sintez qilingan kationitilarda Cu(II), Zn(II) va Ni(II) ionlari sorbsiyasining tadqiqoti; tarkibida azot, oltingugurt va kislorod boʻlgan kompleks hosil qiluvchi yangi polifunksional kationitlarni olish texnologiyasini ishlab chiqish va texnik-iqtisodiy asoslash.
Tadqiqotning obyekti: Melamin-formalin-limon-vino kislota, karbamid-formalin-limon-vino kislota va tiokarbamid-formalin-limon-vino kislota asosida sintez qilingan kompleks hosil qiluvchi polifunksional kationitlari.
Tadqiqotning ilmiy yangiligi: Melamin-formalin, karbamid-formalin, tiokarbamid-formalin matritsalarga limon va vino kislotalarni modifikatsiyalash asosida tarkibida azot, oltingugurt boʻlgan kompleks hosil qiluvchi yangi 6 ta polifunksional kationitlar olingan. Olingan polimer kationitlar monomer zvenosining elektron tuzilishi kvant-kimyoviy usullarda hisoblangan, ularning geometrik, energetik parametrlari, hamda atomlarda zaryad taqsimoti asosida koordinatsion bog'ning eng katta lokallanish markazlari aniqlangan. Sintez qilingan polimer kationitlarning tarkibi va tuzilishi zamonaviy fizik-kimyoviy usullari yordamida aniqlangan. Sintez qilingan polimer kationitlarning Cu(II), Zn(II) va Ni(II) ionlariga nisbatan statik almashinish sig'imlari aniqlangan hamda ushbu metallarning olingan kationitlarda sorbsiyalanish qatori tuzilgan.
Tadqiqotning amaliy natijalari: Melamin-formalin, karbamid-formalin, tiokarbamid-formalin smolalarni koʻp asosli kislotalar bilan kimyoviy modifikatsiyalash asosida kompleks hosil qiluvchi kationitlar olishning maqbul sharoitlari aniqlangan. Olingan kompleks hosil qiluvchi kationitlarning kislotali (sulfat, xlorid, nitrat) va ishqoriy agressiv muhitlarda barqarorligi aniqlangan. Kompleks hosil qiluvchi kationitlarning turli metall ionlariga nisbatan sorbsion qobiliyatiga sorbsiya davomiyligi, harorat va eritma muhitining ta'siri aniqlangan. Melamin-formalin, karbamid-formalin, tiokarbamid-formalin smolani kimyoviy modifikatsiyalash asosida kompleks hosil qiluvchi kationitlar olish texnologik sxemasi ishlab chiqilgan va texnik-iqtisodiy asoslangan.
Tadqiqot natijalarining ishonchliligi: Sintez qilingan birikmalarning tarkibi va tuzilishi IQ-, Raman spektroskopiya, differensial skanerlovchi kalorimetriya, skanerlovchi elektron mikroskopiya, spektrofotometriya, Avogadro, Hyper Chem 8.01, GaussView 6.0.16 dasturiy ta'minotlarida kvant-kimyoviy hisoblash kabi zamonaviy usullar yordamida eksperimental natijalar olinganligi bilan asoslangan.
Tadqiqot natijalarining ilmiy va amaliy ahamiyati: Tadqiqot natijalarining ilmiy ahamiyati shundan iboratki, karbamid-formalin, tiokarbamid-formalin, melamin-formalinlarni limon kislota va vino kislota bilan modifikatsiyalash asosida tarkibida azot, oltingugurt hamda kislorod boʻlgan kompleks hosil qiluvchi yangi polifunksional kationitlar olish texnologiyasining ilmiy asosi yaratilganligi bilan izohlanadi. Tadqiqot natijalarining amaliy ahamiyati sorbsion qobiliyati yuqori boʻlgan limon va vino kislotani karbamid-formaldegid, tiokarbamid-formaldegid, melamin-formaldegid asosida olingan kompleks hosil qiluvchi polimer kationitlar respublikamiz gidrometallurgiya korxonalari chiqindi eritmalari tarkibidagi juda kam miqdordagi nodir va rangli metallarni ajratib olish hamda sanoat oqova suvlarini tozalashga xizmat qiladi.
Tadqiqot natijalarining joriy qilinishi: Tarkibida azot, oltingugurt va kislorod boʻlgan kompleks hosil qiluvchi polifunksional kationitlarni olish texnologiyasini ishlab chiqish boʻyicha olingan ilmiy natijalar asosida limon va vino kislotani karbamid-formaldegid, tiokarbamid-formaldegid, melamin-formaldegid asosida olingan kompleks hosil qiluvchi polimer kationitlar «Petromaruz-Uzbekistan» xorijiy korxonasida oqava suvlarni sorbsion tozalashda qo'llanilgan. Sintez qilingan kompleks hosil qiluvchi polimer kationitlar «Petromaruz-Uzbekistan» xorijiy korxonasida oqova suvlardan Cu(II), Zn(II) va Ni(II) metall ionlarini sorbsion ajratishda qo'llanilgan.
Tadqiqot natijalarining aprobatsiyasi: Mazkur tadqiqot natijalari 14 ta, jumladan, 11 ta xalqaro va 3 ta Respublika ilmiy-amaliy anjumanlarida ma'ruza qilingan va muhokamadan oʻtkazilgan.
Tadqiqot natijalarining e'lon qilinganligi: Dissertatsiya mavzusi boʻyicha jami 7 ta ilmiy ishlar, jumladan, Oʻzbekiston Respublikasi Oliy attestatsiya komissiyasining falsafa doktori (PhD) dissertatsiyalari asosiy ilmiy natijalarini chop etish tavsiya etilgan ilmiy nashrlarda 3 ta maqola respublika va 4 ta maqola xorijiy jurnallarda nashr etilgan.
Dissertatsiyaning tuzilishi va hajmi: Dissertatsiya tarkibi kirish, to'rtta bob, xulosa, foydalanilgan adabiyotlar ro'yxati va ilovadan iborat. Dissertatsiyaning hajmi 120 betni tashkil etgan.
XULOSA: 1. Melamin-formalin, karbamid-formalin, tiokarbamid-formalin matritsalarga -limon va vino kislotalarni modifikatsiyalash asosida kompleks hosil qiluvchi KFL, MFL, TKFL, MFV, KFV hamda TKFV kationitlar olindi. MFL, KFL, TKFL MFV, KFV hamda TKFV kationitlarning hosil boʻlishining kimyoviy reaksiyasi uchun maqbul sharoitlari taklif etildi: harorat 120 -130°C, reaksiya uchun sarflangan vaqt 2,5-3 soat va 0,1 n NaOH eritmasi uchun statik almashinish sigʻimi MFL 4,0, KFL 7,0 mg-ekv/g, TKFL 7,6, MFV 3,6, KFV 5,2,TKFV 5,8 mg-ekv/g hamda dastlabki moddalarning mol nisbati 1:3:1,5 va 2:5:1, a takже определена статическая обменная емкость по ионам металлов в 0,1 н растворе. 2. Kvant-kimyoviy hisoblash usullari Avogadro, Hyper Chem 8.01, GaussView 6.0.16 dasturiy ta'minoti orqali beshta yarim empirik metodlar natijalariga koʻra, kationitlar molekulasida manfiy effektiv zaryadining eng yuqori qiymatlari C=O, C-O-C, triazin xalqadagi azot va ikkilamchi amin N-H guruhlaridagi kislorod hamda azot, oltingugurt atomlarida boʻlib, ushbu atomlar metall ionlari bilan koordinatsion bog'lanib toʻrt, besh va olti a'zoli xelat halqali komplekslarni hosil qilishi ko'rsatib berildi. 3. Sintez qilingan KFL, MFL, TKFL MFV, KFV,TKFV tarkibli kationitlarning ba'zi 3d-metallar bilan hosil qilgan komplekslarning tuzilishi Raman va IQ spektroskopiyasi usullari yordamida aniqlandi. Olingan natijalarga koʻra sintez qilingan kationitlardagi ikkilamchi amin va karbonil guruhlari metall ioni bilan koordinatsiyalanib xelat halqa hosil qilishi aniqlandi. 4. Olingan polimer kationitlarning va ular hosil qilgan metallokomplekslarining termik tahlili asosida olingan natijalardan kationitlarning termik barqarorligi ortib borish qatori TKFL < MFL < KFL< MFV < KFV < TKFV hamda metall ionlarining olingan kationitlar sorbsiyasida eritma muhitining ta'sirini aniqlash natijasida, kationitlarda metallar ionlarining sorbsiyalanish darajasi maksimumdan o'tishi intervallari eritma muhiti pH kattaligining MFL kationitida pH=3-6, KFL kationitida pH =3-7, TKFL kationitida pH =3-6 taklif etildi. 5. Sintez qilingan (KFL) markali kationitni ishlab chiqarish uchun barcha xarajatlar tayyor mahsulotning bozor iqtisodiyotida 1 tonna tayyor mahsulot uchun 4 787 050 so'mga teng ekanligi hisoblab topildi va bu qiymat Purolite S950 xorijiy sorbent narxi bilan solishtirilganda iqtisodiy samaradorlik 56 885 304 soʻmni tashkil etishi aniqlandi. 6. Olib borilgan ilmiy tadqiqotlar natijasida, koʻp asosli karbon kislotalar asosida olingan kationitlar “Petromaruz-Uzbekistan” MChJda sanoat oqava suvlarini va Xandiza kon boyitish fabrikasi yerosti shaxta suvlarini ogʻir metallar ionlaridan tozalash uchun amaliyotda qoʻllashga tavsiya etildi.