IV INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE OF YOUNG RESEARCHERS
221
Qafqaz University 29-30 April 2016, Baku, Azerbaijan
2NaFeO
2
+ Н
2
+ CO
2
= 2FeO + Na
2
СО
3
+ H
2
О (9)
2NaFeO
2
+ CO = 2FeO + Na
2
СО
3+
(10)
2NaFeO
2
+3CO=2Fe+Na
2
СО
3
+2CO
2
(11)
При более высоких оптимальных температурах преимущественно происходит
непосредственное восстановление магнетита через вюстит до металла:
Fe
3
О
4
+ CН
4
= 3FeO + CO + 2H
2
(12)
FeO + CH
4
= Fe + CO + 2H
2
(13)
Обобщенное уравнение реакции восстановления магнетита имеет вид
Fe
3
О
4
+ CH
4
= 3Fe + CO
2
+ 2H
2
О
(14)
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
1300
-300
-250
-200
-150
-100
-50
0
50
100
150
200
250
300
G
,kC
/m
ol
T,K
14
13
12
6
11
8
10
2
9
5
3
7
4
1
Рис.1. Зависимости свободной энергии Гиббса реакций (1-14) от температуры:
1) 109-0.174 T; 1) 109-0.174 T; 2) 93-0.228 T; 3) 81-0.162 T; 4) 118-0.168 T; 5) 71-0.0825 T; 6)
30.4+0.0113 T; 7) 16.9-0.0438 T; 8) -245+0.025 T; 9) -106+0.061 T; 10) -160-0.1 T;
11) -193+0.156 T; 12) 293-0.348 T; 13) 261-0.275 T; 14) 343-0.341 Т
Из рис.1 следует, что реакция (14) при сравнительно низких температурах протекает очень
слабо. Равновесие в реакции (14) смешается в правую сторону, начиная с 1010К (
0
T
G
<0). В то
же время отрицательные значения свободной энергии Гиббса для реакций восстановления
оксида железа (II)водородом (реакция 6), восстановления феррита натрия водородом (9),
монооксидом углерода (7,10,11), с повышением температуры сменяются положительными
значениями. Однако в проточной, неравновесной системе непрерывное удаление из зоны
продуктов реакции способствует постоянному смешению равновесия вправо. Таким образом
термодинамические расчеты показали, что при температурах 1100-1300К большинство реакций
восстановления окатышей с природным газом завершаются получением железа. Для
разделения восстановленного железа от титана, хрома, ванадия и других компонентов оксидной
фазы восстановленные окатыши после охлаждения измельчали в воде и подвергли магнитной
сеперации. Были получены магнитная фракция, состоящая из восстановленного железного
порошка и немагнитная фракция, состоящая их титанохромового и титанованадатного
концентратов.
IV INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE OF YOUNG RESEARCHERS
222
Qafqaz University 29-30 April 2016, Baku, Azerbaijan
O
Ca
O
CH
2
- NH - CH
2
CH
2
C
6
H
3
(OH)COO
R
R
Ca
.
2
MOTOR YAĞLARINA ALKİLFENOLYAT AŞQARI
MODİFİKASİYASININ
SİNTEZİ VƏ TƏDQİQİ
Ə.K. KAZIMZADƏ
AMEA akad.Ə.M.Quliyev adına
Aşqarlar Kimyası İnstitutu
AZƏRBAYCAN
E.Ə. NAĞIYEVA
AMEA akad.Ə.M.Quliyev adına
Aşqarlar Kimyası İnstitutu
AZƏRBAYCAN
X.N. MƏMMƏDYAROVA
AMEA akad.Ə.M.Quliyev adına
Aşqarlar Kimyası İnstitutu
xedice.memmedyarova@mail.ru
AZƏRBAYCAN
Motor yağlarına ən mühüm aşqarlardan biri detergent-dispersedici aşqarlardır .
Sürtkü yağları üçün çoxfunksiyalı detergent-dispersedici aşqarların işlənib hazırlanması və tətbiqi
sahəsində alkilfenolyat aşqarları modifikasiyaları böyük maraq kəsb edir.
Bu onunla əlaqədardır ki, kimyəvi modifikasiyalar alarkən aşqarların faydalı xassələrini əvvəldən
zəif ifadə edilən xassələri bu və ya digər qrup və atomların daxil edilməsi ilə yüksəlir və onlara yeni
xassələr verilir.
Detergent-dispersedici aşqarlar-alkilfenolyatlar, alkilsalisilatlar və sulfonat aşqarlarıdır.
Bu aşqarlardan ən geniş istifadə edilən alkilfenolayt aşqarıdır. Bu onların sadə alınma
texnologiyasına, ilkin məhsulların asan əldə edilməsinə və çoxfunksiyalıqlarına görədir.
Bundan başqa məlumdur ki, alkilsalisilat aşqarları yüksək yuyucu, antioksidləşmə xassələrinə və
termiki stabilliyə malikdirlər. Ancaq alkilsalisilat turşuları çətin texnologiya ilə alınır, bu da
istehsalatda alkilsalisilat tipli aşqarların alınmasını çətinləşdirir və bundan başqa alkilsalisilat aşqarları
çox baha başa gəlir.
Bununla əlaqədar olaraq, tərəfimizdən azot, karboksilat qrupu saxlayan yeni alkilfenoyat aşqarı
modifikasiyası sintez edilərək tədqiq edilmişdir. Bu tədqiqatlar alkilsalisilat tipli sadə texnologiya ilə
alınan yüksək keyfiyyətli aşqarların işlənib hazırlanmasına yönəlmişdir.
Bu, AKİ-173 aşqarı – alkilfenolun, formaldehid, ammonyak və salisil turşusunun kondensləşmə
məhsulunun kalsium duzudur.
AKİ-173 aşqarının sintezi ardıcıl olaraq alkilfenol, formaldehid, ammonyak, sonra isə salisil
turşusu ilə kondensləşmə məhsulunun kalsium hidroksidlə neytrallaşması, qurudulması, fuqolaşma ilə
aşqarın mexaniki qarışıqlardan ayrılmasından ibarətdir.
Reaksiyanın güman olunan formulu aşağıdakı kimidir:
R-C
8
-C
12
Yüksək istismar xassələri aşqar almaq üçün ilkin maddələr müxtəlif nisbətlərdə və müddətdə
alınmışdır. Sintez olunan maddələrin strukturu İQ-spektrində təsdiq olunub.
Optimal üsulla alınan AKİ-173 aşqarının fiziki-kimyəvi və funksional xassələri öyrənilmişdir.
Aşqarların tərkibində karboksilat qrupu və azot atomu olduğuna görə onun keyfiyyəti yüksəlir.
Cədvəldə müqayisə üçün sənaye aşqarlarının ЦИАТИМ-339 (kalsium sulfid alkilfenolyat), ACK
(kalsium alkilsalisilat) və ИХП-101 (barium alkilfenolyat ) fiziki-kimyəvi və funksional xassələri də
verilmişdir.
AKİ-173 aşqarı yüksək antikorroziya, antioksidləşmə və yuyucu xassələrinə görə sənaye
aşqarından olan ЦИАТИМ-339 və ИХП-101, antikorroziya xassələrinə görə ACK aşqarından
üstündür, antioksidləşmə xassələrinə görə ACK aşqarı ilə eyni səviyyədədir.
IV INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE OF YOUNG RESEARCHERS
223
Qafqaz University 29-30 April 2016, Baku, Azerbaijan
Beləliklə tədqiqatlar göstərir ki, AKİ-173 aşqarı çoxfunksiyalı təsirə malikdir və köhnəlmiş sənaye
aşqarlarının yerinə istifadə etməklə müasir motor yağı almaq mümkündür.
Aşqarların fiziki-kimyəvi və funksional xassələri
Cədvəl
Nümu-
nələr
Aşqarlar
Aşqarların göstəriciləri M-8
yağı + 5% aşqarla
Qələvi ədədi,
mqKOH/q
Sulfat
кülü,
%
Kinematik
özlülük,
mqKOH/q
mm
2
/s
Qurğuşun
lövhəciklərin
korroziyalığı,
q/m
2
Oksidləşmə
stabilliyi (ИПО
üzrə 30 saat)
çöküntü, %
Yuyuculuq
xassəsi,
(ПЗВ üzrə)
ball
1 AKİ-173 79.4
8.2
77.2
5.1 1.1 0.5
2
AKİ-173 80.6
8.4
81.9
5.6 0.95
0.5
3 ACK
56.4 7.5
-
35.1
1.1
0.5-1.0
4
ЦИАТИМ-339 42.0 10.3
-
45.0
5.4
1.0-1.5
5
ИХП-101 65.0
12.0
56.8 18.0 4.2
0.5-1.0
POLYMER COMPOSITE MATERIAL BASED ON CHITOSAN AND
SILVER NANOPARTICLES
Shamo TAPDIQOV
Azerbaijan National Academy of Sciences
shamotaptiqov@mail.ru
AZERBAİJAN
Seadat HUMBATOVA
Azerbaijan National Academy of Sciences
AZERBAİJAN
Nizami ZEYNALOV
Azerbaijan National Academy of Sciences
AZERBAİJAN
Dilgam TAGHIYEV
Azerbaijan National Academy of Sciences
AZERBAİJAN
It is kown that silver nanoparticles are widely used in preparation of stabilized composites,
biosensors, antibacterial preparations in medicine and drug delivery. The use of some biopolymers as a
stabilizing agent leads to wide spectrum impact possibilities of obtained nanocomposite. Chitosan is a
natural polysaccharide which is generated from β-1,4 compound of glucosamine and N-acetyl
glucosamine chain.
Figure 1. Chitosan macromolecule
Chitosan is an antimicrob, antibacterial natural large molecular compound which does not form
toxic compounds in human organism when decompose by the impact of ferments. High therapy
possibilities and antimicrob properties of silver nanoparticles were studied many times by researchers.
UV spectra of the samples shows a strong peak associated with surface plasmon resonanse
centered in 410. When reduction time increases intensity of peak rises and absorption band forms
maximum adsorption due to full conversion of Ag
+
ions to Ag
0
atoms within 1 hour. When the
reduction process proceeds more than 1 hour, intensity of peak does not change. 350-450 nm interval
of plasm resonance of Ag
0
nanoparticles shows that sizes of silver nanoparticles in suspension are
distributed in narrow fraction. Thus, adsorption of 405 nm intensive peak of Ag
0
nanoparticles reduces
IV INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE OF YOUNG RESEARCHERS
224
Qafqaz University 29-30 April 2016, Baku, Azerbaijan
and the curve becomes to widen. According to the researches to stabilize Ag
0
nanoparticles in small
size at chitosan medium the process must be performed 1 hour at 323-343 K.
X-ray phase spectrum of stabilized Ag
0
nanoparticle containing polymer composite was recorded.
The X-ray phase spectrum of chitosan is not observed. But in 2θ three strong intensities, which belong
to silver atoms, are formed in Chitosan-Ag
0
spectrum. These are crystal phases with (111), (200) and
(220) areas which conform to 37.86
0
, 43.68
0
and 64.12
0
values of Bragg reflection in 2θ for Ag
nanoparticles. It was determined that average sizes of nanoparticles make 14÷25 nm depending on
reaction time and temperature.
SEM study of synthesized chitosan-Ag
0
composite was performed. Chitosan-Ag
0
nanocomposite
nanoparticles are stabilized in more oval granules. It shows that Ag are nano-spherical with size 12
and 23 nm.
Probably, chitosan macromolecules or its –NH
2
and -OH functional groups enclose Ag
nanoparticles together with polymer chain. Interaction between Ag
0
nanoparticles and chitosan
macromolecule was confirmed by FT-IR-spectroscopy.We observed bands in 3354 and 3294 sm
-1
region typical for O-H and N-H vibration bonds in FT-IR spectrum of chitosan. 2876 sm
-1
adsorption
band shows distorted chemical shift of aliphatic C-H bond, 1643 and 1584 sm
-1
show N-H chemical
bond, 1419, 1376 and 1318 sm
-1
intensities show aliphatic C-H chemical bond,1061 and 1026 sm
-1
adsorption bands are the peaks which conform to C-O bond. As it is seen in chitosan-Ag
0
spectrum
marked with blue line, 1643 and 1584 cm
−1
adsorption bands are exposed to chemical shift up to 1635
and 1544 cm
−1
correspondingly.In 1544 sm
-1
high intensive peak is observed. In 1397 sm
-1
distorted
bond of chitosan-Ag
0
complex characterizes the interaction between Ag nanoparticles and chitosan.
Thus, when amine and hydroxyl groups in chitosan enclose Ag
0
nanoparticles spheric stabilized (XZ-
Ag
0
)
n
system is formed. The interaction or stable state of the system occurs due to electrostatic
interaction forces between negatively charged functional groups in basic chitosan and partially
positively charged metal nanoparticles and van der waals forces. According to this we may show
schematic formula of stabilization of Ag nanoparticles with chitosan macromolecules.
Figure 2. The suggestet structural form of silver nanoparticles which stabilizing by chitosan.
Ag
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
NH
2
NH
2
NH
2
NH
2
NH
2
NH
2
IV INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE OF YOUNG RESEARCHERS
225
Qafqaz University 29-30 April 2016, Baku, Azerbaijan
ADSORBSİYA İZOTERMİ VƏ ONUN NÖVLƏRİ
S.B.ƏLIYEVA
Bakı Dövlət Universiteti
solmaz.aliyeva@yahoo.com
AZƏRBAYCAN
R.M.ALOSMANOV
Bakı Dövlət Universiteti
AZƏRBAYCAN
A.Ə.ƏZİZOV
Bakı Dövlət Universiteti
AZƏRBAYCAN
İ.A.BÜNYADZADƏ
Bakı Dövlət Universiteti
AZƏRBAYCAN
Sabit temperaturda adsorbent tərəfindən adsorbsiya olunan maddə miqdarının bu maddənin
məhluldakı tarazlıq qatılığından asılılığı adsorbsiya izotermi adlanır. Adsorbsiya izotermi adsorbentin
maksimum adsorbsiya tutumu, adsorbsiya prosesinin hansı növə (fiziki və ya kimyəvi adsorbsiya) aid
olması və enerjisi haqqında məlumat verir.
Adsorbsiya proseslərini xarakterizə etmək üçün elm adamları tərəfindən bir çox izoterm modelləri
təklif edilmişdir. Təqdim olunan işdə iki parametrli-Lenqmür, Freydlix, Dubinin-Raduşkeviç,
Brunauer Emmet Teller, Temkin və üç parametrli Redlix-Peterson izoterm modellərindən bəhs
ediləcək.
Lenqmür izoterm modeli. Lenqmür (Lenqmür, 1918) izoterm modeli hamar və homogen səthlərdə
gedən adsorbsiya proseslərini xarakterizə edir. Bu modelə əsasən adsorbentin səthi homogendir, onun
səthindəki hər bir reaksiya mərkəzi yalnız bir molekulu adsorbsiya etmək qabiliyyətinə malikdir və
adsorbsiya olunmuş molekullar arasında qarşılıqlı təsir qüvvəsi mövcud deyildir. Lenqmür izoterm
modelinə əsasən adsorbsiya enerjisi sabitdir və aktiv mərkəzlərin dolmasından asılı deyildir.
Həmçinin, aktiv mərkəzlər eyni xarakterlidir və enerji baxımından bir-biriləri ilə ekvivalentdirlər.
Lenqmür modelindən istifadə etməklə adsorbsiya prosesini xarakterizə edən Q
maks
və K
L
parametrləri
hesablanır. Q
maks
parametri adsorbentin maksimum adsorbsiya tutumunu, K
L
parametri isə adsorbsiya
prosesinin sərbəst enerjisini ifadə edir. K
L
parametrinin qiymətindən istifadə etməklə ölçüsüz kəmiyyət
olan ayrılma əmsalını hesablamaq mümkündür (R
L
=1/1+K
L
C
0
). Ayrılma əmsalının qiymətinə əsasən
izotermin növünü izah etmək mümkündür ( R
L
>1 olduqda əlverişsiz, R
L
=1 olduqda xətti, 0<R
L
<1
olduqda əlverişli, R
L
=0 olduqda isə qeyri-dönər). Qeyri-hamar və heterogen səthlərdə aktiv
mərkəzlərin müxtəlif xarakteri Lenqmür izoterm modelinin bu cür sistemlərə tətbiqini məhdudlaşdırır.
Freyndlix izoterm modeli. Freyndlix (Freyndlix, 1906) izoterm modeli heterogen səthdə baş verən
adsorbsiya prosesini xarakterizə edir. Bu modelə əsasən adsorbentin səthi heterogendir, səthdə olan
aktiv mərkəzlər müxtəlif enerjiyə malikdir və adsorbsiya olunmuş molekullar da aktiv mərkəz ola
bilər. Bu modelə əsasən ilk növbədə daha az enerjili aktiv adsorbsiya mərkəzlərinin dolması baş verir.
Nəticədə adsorbsiya enerjisi fasiləsiz dəyişilir. Freyndlix modelindən istifadə etməklə adsorbsiya
prosesini xarakterizə edən K
F
və n parametrləri hesablanır. K
F
parametri verilmiş temperaturda
adsorbsiya tutumunu, 1/n isə adsorbentin səthinin heterogenliyini ifadə edir. Əlverişli adsorbsiya
prosesi üçün n parametrinin qiyməti 1-10 intervalında dəyişilməlidir. Adətən n parametrinin yüksək
qiyməti güclü adsorbent-adsorbat əlaqəsini ifadə edir.
Redlix-Peterson izoterm modeli (R-P). Lenqmür və Freyndlix izoterm modellərinin xüsusiyyətləri
R-P (Redlix və Peterson, 1959) izoterm modelində ümumiləşdirilmişdir. Bu model qeyri-ideal
birtəbəqəli adsorbsiya prosesini və iki modelin hibrid adsorbsiya mexanizmini təklif edir. Bu model
adsorbentin səthinin heterogenliyilə yanaşı, onun səthində eyni adsorbsiya potensialına malik olan
müəyyən miqdar adsorbsiya mərkəzlərinin olduğunu ifadə edir. Adsorbatın yüksək qatılıqlarında R-D
tənliyi Lenqmür tənliyinə, kiçik qatılıqlarında isə Freyndlix tənliyinə gətirib çıxarır. R-P izoterm
modelinə əsasən adsorbsiya prosesini xarakterizə edən izoterm sabitləri (K
R-P
, a
R-P
) və izoterm
sabitinin eksponenti (β, 0 və 1 intervalında qiymətlər alır)hesablanır.
Dubinin-Raduşkeviç izoterm modeli (D-R). D-R (Dubinin və Raduşkeviç, 1947) izoterm modeli
adsorbentin məsaməliliyini xarakterizə edir. Bu modeldən istifadə etməklə adsorbsiya prosesinin növü
(fiziki və kimyəvi olması) və adsorbsiya prosesinin orta sərbəst enerjisi (E= 1/2
, kC/mol)
müəyyən edilir. Hesab olunur ki, E 8-16 kC/mol intervalında olarsa adsorbsiya ionmübadilə
mexanizmi ilə baş verir, 8 kC/mol-dan kiçik olarsa adsorbsiya prosesi fiziki xarakter daşıyır.
IV INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE OF YOUNG RESEARCHERS
226
Qafqaz University 29-30 April 2016, Baku, Azerbaijan
Cədvəl. Adsorbsiya izoterm modelləri və onların xətti tənlikləri
İzoterm modeli
Tənlik Xətti forma
Lenqmür
=
1 +
=
1
+
1
Freyndlix
=
/
=
+
1
R-P
=
1 +
− 1 =
+
D-R
= (
)exp −
1 +
1
=
−
Temkin
=
=
+
BET
=
(
−
) 1 + (
− 1)(
/
)
(
−
) ∙
=
=
1
+
− 1
*burada, Q
tar
–tarazlıq anında adsorbsiya olnunmuş adsorbatın miqdarı (mq/q); C
tar
–adsorbatın tarazlıq anında qatılığı
(mq/l); Q
maks
–adsorbsiya olnunmuş adsorbatın maksimum miqdarı (mq/q); K
L
–Lenqmür sabiti (l/mq); C
0
–adsorbatın
maksimal başlanğıc qatılığı; K
F
–Freyndlix sabiti (mq/q); 1/n–adsorbentinsəthinin heterogenliyi; K
R-P
–R-P izoterm sabiti
(l/g); a
R-P
–R-P izoterm sabiti (l/mg); β–R-P izoterm eksponenti; K
D-R
–adsorbatın hər molunun orta adsorbsiya enerjisilə
əlaqəli sabit (mol
2
/C
2
), R–universal qaz sabiti (R=8.314 C/mol·K), T–mütləq temperatur (K),
–Polanyi potensialı; Q
k
-
adsorbentin kütləsinin bir vahidinə uyğun adsorbsiya qabiliyyəti; A-Temkin izoterm sabiti; b-Adsorbsiya istiliyilə əlaqəli
Temkin izoterm sabiti; С
d
–tam doyma zamanı adsorbatın qatılığı; K
BET
–adsorbsiya enerjisilə əlaqəli sabit.
Brunauer Emmet Teller izoterm modeli (BET). BET (Brunauer, Emmet və Teller, 1938) izoterm
modelinin əsasında polimolekulyar adsorbsiya nəzəriyyəsi durur. BET modelinə əsasən adsorbsiya
olunmuş birinci təbəqə molekulları aktiv mərkəz rolunu oynayaraq ikinci və nəhayət sonuncu təbəqəni
formalaşdırır. K
BET
tarazlıq sabiti adsorbat və adsorbentin səthi arasındakı qarşılıqlı təsirin enerjisini
xarakterizə edir. Onun qiyməti (müsbət və ya mənfi) bu modelin tədqiq edilən sistemin adsorbsiyasına
tətbiqinin mümkünlüyünü göstərir.
Temkin izoterm izoterm modeli. (Temkin, 1940). Temkin izoterm modelinə əsasən adsorbsiya
istiliyinin azalması loqarifmik deyil, xəttidir. Güman edilir ki, təbəqədəki molekulların istiliyi
adsorbat-adsorbent səthinin azalması ilə xətti olaraq azalır.
Lenqmür, Freydlix, Dubinin-Raduşkeviç, Brunauer Emmet Teller, Temkin izoterm modellərindən
istifadə etməklə adsorbsiya prosesini xarakterizə edən iki, Redlix-Peterson izoterm modelindən
istifadə etməklə isə üç parametr müəyyən olunur.
1> Dostları ilə paylaş: |