O‘zbekiston resrublikasi oliy ta’lim, fan va innovatsiyalar vazirligi termiz muxandislik-texnologiya instituti

Tadqiqot natijalarining ishonchliligi. Sintez qilingan birikmalarning tuzilishi va tarkibi zamonaviy fizik- kimyoviy usullardan foydalanilganligi va olingan natijalarning ishlab chiqarish amaliyotiga mosligi bilan izohlanadi.
Tadqiqot natijalarining ilmiy va amaliy ahamiyati. Tadqiqot natijalarining ilmiy ahamiyati diglitsidil(tio)karbamid va ortofosfat kislotalari ishtirokida yangi ion almashinuvchi materiallar olish usullari, sintezning optimal sharoitlarini taklif etish hamda ion almashinuvchi materiallarning sorbsion faolligini oshirishni aniqlash bilan izohlanadi.
Tadqiqot natijalarining amaliy ahamiyati sorbsion qobiliyati yuqori bo‘lgan sintez qilingan ion almashinuvchi materiallar Respublikamiz gidrometallurgiya korxonalari chiqindi eritmalari tarkibidagi juda kam miqdordagi nodir va rangli metallarni ajratib olish hamda sanoat oqava suvlarini tozalash muammolarini hal qilishga xizmat qiladi.


I БОБ. KOMPOZITSION ION ALMASHINUVCHI MATERIALLAR, ULARNI OLIShNING ZAMONAVIY HOLATI VA RIVOJLANTIRISh ISTIQBOLLARI
1.1. Epixlorgidrin va formalinning polikondensatsiyalanish reaksiyalari asosida ionalmashinuvchi polimerlar sintezi
Ionalmashinuvchi materiallar yordamida turli murakkab tarkibli eritmalar tarkibidan elementlarni ajratish usullarini takomillashtirish -ularning sintezi sohasidagi tadqiqotlarini ham yanada rivojlantirishni talab etadi. Ionalmashinuvchi polimerlarning ma’lum markalari tanlovchanlik, kinetik xossalari, mexanik mustahkamligi va dastlabki monomerlar tan narxi jihatlaridan har doim ham ilmiy izlanuvchilar va ishlab chiqaruvchilarni qanoatlantirmaydi. Ionalmashinuvchi polimerlarni sintez qilish uchun odatdagi ionitlar sintezi kabi polikondensatsiya, polimerlash va polimeranalogik o‘zgarishlardan foydalanish mumkin.
Polikondensatsiya usuli ionitlar olish uchun polimerlarning kimyoviy o‘zgartirish usuliga nisbatan ancha qulay hisoblanadi.
Pedinova va boshqalar epixlorgidrinni ammiakning suvli eritmasi va uchlamchi aminlar bilan kondensatsiyalab, tarkibida to‘rtlamchi ammoniy guruhi bo‘lgan suvda eriydigan oligomerlar olgan. So‘ngra, polietilenpoliaminlarni qo‘llab, xlormetil va epoksiguruhni choklagan. Reagentlar nisbati 0,5 mol (ammiak-trimetilamin) va 1 mol epixlorgidrin bo‘lib, sintez qilingan anionitlar ionalmashinuvchi materiallarning odatdagi xossalaridan tashqari, glyukozaning piroliz mahsulotlarini yuqori saqlash xossasiga ega [1; 106-b.].
Epixlorgidrin (EXG)ning turli aminlar bilan hosil qilgan oligomerlarining allilbromid (AB) bilan kondensatsiyasining optimal sharoiti o‘rganilgan [2; 131-b.]. Bunda PEPA qo‘llanilganda, reaksiyaning optimal sharoiti: harorat 500 °C, EXG:PEPA:AB komponentlarning nisbatlari: 1:1:1 bo‘lishi ko‘rsatilgan. Poliefirimiddan foydalanilganda, harorat 600 °C, nisbatlar: 1:3:1, geksametilendiamindan (GMDA) foydalanilganda, esa harorat 700 °C, nisbatlar: AB:EXG:GMDA 1:1:2 bo‘lishi keltirilgan. Yuqorida sanab o‘tilgan sharoitlarda sintez qilingan polimerlar yuqori konsentratsiyasida kuchsiz va kuchli asosli funksional guruhlarga ega bo‘lib, bu polielektrolitlarni oraliq va nodir metallar sorbsiyasida qo‘llash imkoniyatlari kengayadi.
Guanidin, uning tuzlarini, yoki ularning aralashmalarini 50 mol /% mochevina yoki tiomochevinaning epixlorgidrin bilan 1,0:0,5:2,0 aralashmasini 80-170 °C da 1-10 soat davomida erituvchisiz hamda suvli eritmada polikondensatsiyalash yo‘li bilan suvda eriydigan mahsulotlar olingan [1; 99-b.].
F.T. Shostak hamkasblari bilan polietilenpoliamin va epixlorgidrin asosidagi ionalmashinuvchi smola sintez qilishda epixlorgidringa ammoniy xlorid qo‘shib, uning mexanik chidamliligini va kimyoviy turg‘unligini oshirgan, smolaning bo‘kuvchanligini 4,9 dan 2,7 g/ml gacha kamaytirishga erishgan. Smolani 73 °C da turli qo‘shimchalardan tozalash uchun termik qayta ishlashda uning almashinish sig‘imi o‘zgarmagan [3; 16-b.].
Gossipol smolasi, epixlorgidrin va polietilenpoliamin asosida ionalmashinuvchi smolalar sintez qilingan. Ular yordamida texnologik eritmalardan rangli, qimmatbaho va og‘ir metallar ionlarini samarali sorbsiyalash xususiyatlari fizik-kimyoviy usullar yordamida o‘rganilgan [4; 185-203-b.].
Poliepixlorgidrin bilan dietilaminning o‘zaro ta’sirlashish mahsuloti bilan bentonit aralashmasini dispergatsiyalab, polielektrolit kompleksini olish keltirilgan. K-GL ko‘k bo‘yog‘i sorbsiya jarayonining kinetik va diffuzion xususiyatlari o‘rganilgan [5; 370-380-b.].
Godjaeva A.R. va boshqalar dimetilaminning epixlorgidrin bilan suvli va suvsiz eritmalardagi reaksiyalarini o‘rgangan [6; 7-b.]. Bunda suvda eriydigan polielektrolit sintez qilingan va eritma muhiti boshlang‘ich moddalar mol nisbatlarda ta’sirlashishining reaksiya unumiga bog‘liqligi ko‘rsatib o‘tilgan.
Xitozanni EXG bilan choklab, sulfokationitli membrana MK-40 sirtida qavat hosil qilib, modifikatsiyalash usuli taklif etilgan. Xitozan bilan choklanib, modifikatsiyalangan va choklanmagan kationli membrana orqali natriy, kalsiy, magniy ionlarining o‘tishi bo‘yicha ma’lumotlar keltirilgan [7; 483-487-b.].
Matritsa sifatida foydalaniladigan sopolimer EXG – allilglsidil efiri asosida polielektrolitlar olingan va tavsiflangan. Bu polielekrolitlarga trimetilamin kiritish yo‘li bilan anion o‘tkazuvchi to‘r hosil qilgan. Membrananing mexanik xossalarini yaxshilash uchun u sirt faol moddalar bilan kuchaytirilgan [8; 136-138-b].
Dimetilsiloksanni etilenoksid, epixlorgidrin, LiClO₄ qo‘shilgan etilenoksid, etilen va dietilenkarbonatda sopolimerlash asosida polielektrolitlar olish usuli keltirilgan [9; 395-400-b.]. EXG oligomerlari va turli aminlar asosida polikondensatsion anion almashinuvchilarning hosil bo‘lish qonuniyatlari tadqiqotining natijalari keltirilgan [10; 258-b.]. O‘zgarish darajasiga erituvchi tabiati ta’siri, ya’ni qoldiq xlor miqdori va statik almashinish sig‘imi bo‘yicha tahlil qilinganda, anionitlar namunalarining statik almashinish sig‘imi (7,4-8,1 mg-ekv/g) va qoldiq xlor miqdori (4,3-5,3%) sezilarsiz farq qiladi, lekin ko‘rsatilgan erituvchilar muhitida gel hosil bo‘lish tezligi turlicha.
Pentaeritrit, 1,2,4-trimetilito angidrid, epixlorgidrin va poli-N-metilimidazol asosida tarmoqlangan kimyoviy tuzilishga ega bo‘lgan polielektrolitlar olish usuli keltirilgan [11; 3539-3544-b]. Olingan materiallarning elektrokimyoviy xossalari o‘rganilgan, 30 °C da 2,4*10^-4 (Om*sm)^-1 o‘tkazuvchanlikka ega polielektrolitning optimal komponentlar nisbati keltirilgan.
Poli-4-vinilpiridin va poliepixlorgidrinni kondensatsiyalab, ammoniyli interpolimer komplekslar asosida yuqori ion o‘tkazuvchan plyonkali materiallar sintez qilingan [12; 46-50-b]. Ularning asosiy fizik-mexanik va elektrokimyoviy xossalari aniqlangan.
4-vinilpiridinni anionalmashinuvchi membranaga in-situ kiritish usulidan foydalanib, polimer gomogen anionalmashinuvchi membrana olingan va polimer EXG hamda anilin bilan choklangan. Membrana tagligi polivinilxlorid to‘qima hisoblanadi. Elektrodializ jarayoni quyidagilardan iborat: tarkibida ajratiladigan ionlarni tutgan eritma olinib, membrana paket orqali o‘tkazilgan, bunda bir vaqtda yuqoridagi usulda olingan membranadan tayyorlangan, tarkibida anionalmashinuvchi membrana bo‘lgan paket sirtidan ortogonal holatda tok o‘tkazilgan va membrana paket orasidan eritma navbat bilan o‘tkazilib, tozalanib yoki konsentrlanib ionlar ajratilgan [13].
EXGning aminlar bilan oligomerlarini allilbromid ishtirokida polikondensatsiyalab, polifunksional polielektrolitlar sintez qilingan, optimal sharoitlar aniqlangan. Ularning tarkibi va tuzilishi atroflicha o‘rganilgan [14; 1629-1633-b.].
Polivinilpiridin va poliepixlorgidrinni organik erituvchilar muhitida qo‘sh kondensatsiyalash mahsulotlari asosida yuqori statik almashinish sig‘imiga ega bo‘lgan ( 7,6 mg-ekv/g gacha) ammoniyli interpolimer komplekslar sinfiga kiruvchi plyonkali materiallar olingan [15; 125-129, 242 va 248, 254-b.].
Dimetilaminni EXG bilan suvli muhitda kondensatsiyalash yo‘li bilan sintez qilingan "Kaustamin-15" polielektrolitini olish texnologiyasi ishlab chiqilgan [16; 107-b.].
E.Yu. Kokoshko va boshqalar [17] tomonidan izoxinolin va uning hosilalarini epixlorgidrin hamda polietilenpoliamin bilan NH₄Cl ishtirokida 60⁰S haroratda polikondensatsiyalab, anionit olish usuli taklif etilgan. Anionit 0,1 n. HCl eritmasiga nisbatan 8,0-8,2 mg-ekv/g, 0,1 n. NaCl – 0,35-0,40 mg-ekv/g SAS ga ega. Anionitning bo‘kuvchanligi 2,5-3,0 ml/g.
Anionitlar assortimentini kengaytirish maqsadida akridin asosida anionit olish usuli keltirilgan [18]. Bunda azotli getrosiklik birikmani epixlorgidrin bilan 60 °C dan yuqori haroratda aluminiy xloridning suvli eritmasi ishtirokida kondensatsiyalab, so‘ngra, uni polietilenpoliamin bilan choklagan.

Bunday tipdagi anionitlar yuqori almashinish sig‘imi (10,2 mg-ekv/g) va yuqori bo‘kuvchanlikga ega bo‘lib, ularning mexanik mustahkamligi, termik va kimyoviy barqarorligi kam.
Melaminni formaldegid va epixlorgidrin bilan kondensatsiyalab, polietilenpoliamin bilan qotirilganda olingan mahsulot - reniy va molibden ionlarini ajratish xususiyatiga ega ekanligi muhim hisoblanadi [19]. Olingan anionitning to‘liq almashinish sig‘imi 4,5-5,2 mg-ekv/g, nisbiy bo‘kuvchanligi – 80-100%, Sochiluvchan og‘irligi – 0,7 g/ml, tarkibidagi azotning umumiy miqdori – 20-25% ga teng.
Turli molekular massadagi poliglitsidil efirlar fenolformaldegid smolaning epixlorgidrin bilan ishqoriy muhitda o‘zaro ta’sirlashishidan olingan [20]. Di- va poliepoksid birikmalar anionitlar sintezida asosan choklovchi agentlar vazifasini bajaradi, ikkinchi komponent amin esa monomer bo‘lib, asosli funksional guruhni tashuvchi hisoblanadi.