ACADEMIC RESEARCH IN MODERN SCIENCE
International scientific-online conference
25
AMMIAKLI SELITRA VA UNING SUYUQLANMASIGA MAHALLIY
NOAN’ANAVIY TABIIY MINERALLAR (BENTONIT VA GLAUKONIT
UNLARI) BILAN ISHLOV BERISH ORQALI XOSSALARI
YAXSHILANGAN AMMIAKLI SELITRA TAJRIBA NAMUNALARINING
XOSSALARINI O‘RGANISH
Kodirov B. X.
mustaqil izlanuvchi,
“Qurilish materiallari, buyumlar va konstruksiyalarini
ishlab chiqarish” kafedrasining katta o‘qituvchisi
Farg‘ona politexnika instituti,
Farg‘ona shahri, O‘zbekiston Respublikasi
https://doi.org/10.5281/zenodo.12683258
Annotatsiya.
Azotli mineral o‘g‘itlar orasida ammiakli selitra (AS)
yetakchi o‘rinni egallaydi, chunki u ozuqa moddalarining yuqori miqdordaligi va
azotning ammoniy va nitrat shakllarining muvozanatli tarkibiga ega balastsiz
arzon o‘g‘it.
Ammiakli selitraning keng ko‘lamda foydalanishini cheklaydigan asosiy
kamchiliklar fiziologik kislotalilik, gigroskopiklik, yopishqoqlik (slejivayemost)
qobiliyati, granulalarning mexanik mustahkamligi yetarli emasligi, termik
beqaror-lik va portlash xavfining yuqoriligi. AS – bu yonishga moyil, ba’zi tashqi
omillar ta’siri ostida o‘zi portlaydigan oksidlovchi modda. Muhim
kamchiliklaridan, saq-lash va tashish vaqtida o‘g‘itning fizik-kimyoviy va
mexanik xususiyatlarida salbiy o‘zgarishlarga olib keladigan polimorfik shakl
o‘zgarishidir.
Kalit so‘zlar:
ammiakli selitra, ammiakli selitraning suyuqlanmasi,
qizdirish/ sovutish tezligi, mahalliy noan’anaviy tabiiy minerallar (bentonit va
glaukonit uni), statik mustahkamlik, yopishqoqlik (slejivayemost), namlik, o‘tish
kinetikasi, yaxshi-langan xossalarga ega ammiakli selitra.
Nazariy qism.
Ammiakli selitraning tarqalishini cheklaydigan asosiy
kamchi-liklar fiziologik kislotalilik, gigroskopiklik, kuzatish qobiliyati,
granulalarning mexanik kuchi etarli emasligi, termal beqarorlik va portlash
xavfi. AS-bu yonishni qo‘llab-quvvatlaydigan va ba’zi tashqi omillar ta’siri ostida
o‘zini portlatadigan oksidlovchi vosita Gorenje. Muhim kamchilik, shuningdek,
saqlash va tashish pay-tida o‘g‘itning fizik-kimyoviy va mexanik xususiyatlarida
istalmagan o‘zgarishlarga olib keladigan polimorfizmdir.
O‘tish kinetikasiga bir necha omillar ta’sir qiladi:
- harorat rejimi;
- harorat;
ACADEMIC RESEARCH IN MODERN SCIENCE
International scientific-online conference
26
- qizdirish/sovutish tezligi;
- namlik.
Ammiakli selitra suvsiz sharoitda IV→II ga o‘tadi, xuddi shu oddiy mahsulot
eritish va sovutishda IV→III→II modifikatsiyadan o‘tadi (5
o
C/min). Pastroq
isitish tezligi (1
o
С/min) ham IV→III ga o‘tishga olib keladi [1].
Bentonit va glaukonit qo‘shimchasining (5-40%) eksperimental
namunalarning suyuqlanish va parchalanish nuqtalariga ta’siri o‘rganildi.
Olingan bog‘liqliklar ekstremal ekanligi ko‘rsatilgan.
1-rasm.
Namunalarning suyuqlanish va parchalanish
haroratlari o‘zgarishining tarkibidagi qo‘shimchalar miqdoriga bog‘liqligi
Namunalarning suyuqlanish haroratining pasayishi 5% - 10,0%
qo‘shimchada qayd etildi. 10% dan ortiq qo‘shimchali namunaning suyuqlanish
nuqtasi taqqoslash namunalarining suyuqlanish nuqtasidan oshmadi. Bentonit
va glaukonit qo‘shimchasining miqdorini 12,5% gacha ortishi suyuqlanish
nuqtasining 4°C ga oshishiga olib keldi.
Olingan namunalarning parchalanish boshlang‘ich nuqtasi (qizdirish tezligi
5 °C/min) qo‘shimchaning miqdoriga bog‘liqligi maksimal darajasi bentonit va
glaukonit miqdorining 10% ga to‘g‘ri keldi. Namunalarning sinergetik ta’sirini
ta’minlaydigan ASga bentonit qo‘shimchasining optimal miqdori 5,0-10,0%
oralig‘idaligini ko‘rishimiz mumkin. Bentonit va glaukonitning qo‘shimcha
sifatida bundan ortiqcha miqdorda qo‘shish uning bu xossasi uchun ahamiyatsiz,
ACADEMIC RESEARCH IN MODERN SCIENCE
International scientific-online conference
27
lekin boshqa fizik-mexanik xossalarining o‘zgarishi va tovar xossalarini
(mikroelementlarning miqdori) ortishiga to‘g‘ri proporsional bo‘ladi.
O‘zgarish qiluvchi qo‘shimchaning taxminiy ta’sir mexanizmini va uni
kiritish usulining ta’sirini aniqlashtirish uchun bentonit va glaukonit qo‘shib,
xossalari yaxshilangan AS namunalari uchta usulda olingan: ammiakli selitra
donalari ustiga qo‘shimchalarni purkash, kukun holidagi ammiakli selitrani
qo‘shimchalar bilan aralashtirish va ammiakli selitra suyuqlanmasini
qo‘shimchalar bilan kristallash.
Aralashtirish
natijasida
olingan
namunalarda
qo‘shimcha
o‘z
imkoniyatlarini to‘liq amalga oshirmaydi. Bentonit va glaukonitning hajmda
notekis taqsimlanishi natijasida donalar o‘zgartirilgan namunalarning fizik-
kimyoviy xossalarida sezilarli yaxshilanish kuzatilmaydi (gigroskopiklikning
pasayishi, mustahkamlikning ortishi, issiqlik barqarorligining oshishi va
boshqalar). Yuqoridagilar bilan bog‘liq holda, purkash va kristallash natijasida
olingan namunalar bilan keyingi tadqiqotlar o‘tkazildi.
Purkash usuli bilan olingan AS+BT 20% namunasida III o‘zgarish yo‘q,
IV→II fazali o‘tishning barqarorlashuvi saqlanib qoladi va parchalanish
endotermik ta’sir bilan sodir bo‘ladi. Kristallanish natijasida olingan AS+BT 20%
namunasida III o‘zgarish va ketma-ket o‘zgarish o‘zgarishlari paydo bo‘ladi:
IV→III, III→II, II→I.
Termogravimetrik tahlil bilan birlashtirilgan differentsial skanerlash
kalorimetriyasi usuli yordamida olingan namunalarning termogrammalarini
tahlil qilish shuni ko‘rsatdiki, kristallanish usuli bilan olingan namunalarda
parchalanish darajasi ammiakli selitra va qo‘shimchalarni bog‘lovchi moddalar
yordamida birlashtirish natijasida olingan namunalardan yuqori (1-jadval).
Olingan
namunalarda
mahalliy
noan’anaviy
tabiiy
mineral
qo‘shimchalarning tarkibidagi K
+
, Na
+
ionlarning ammiakli selitra tarkibidagi
NH
4+
ioniga qisman konversiyalanib almashinuviga muvofiq quyidagi uchta
sababni taxmin qilamiz:
1. Namunaning tarkibiy qismlari (ammoniy nitrat va bentonit yoki
glaukonit) bu yarimmineral xom ashyo bo‘lib, uning asosiy komponenti
montmorillonit (K)
x
(Al)
2
(Si
4
О
10
)(OH)
2
∙nН
2
О, bu yerda x<1, K(Na)-R, ya’ni radikal
guruh bilan bog‘ hosil qiladi, bu yerda R – (Al)
2
(Si
4
О
10
)(OH)
2
∙nН
2
О) o‘rtasida
almashinuv reaktsiyasi sodir bo‘ladi. Natijada K
+
, (Na
+
) va NH
4+
ishtirokida
ammoniy nitrat va kaliy nitratdan tashkil topgan tizim hosil bo‘ladi, konversiya
darajasi to‘liq emas va aralashmadagi kaliy nitrat miqdori kam (5-rasm).
ACADEMIC RESEARCH IN MODERN SCIENCE
International scientific-online conference
28
Namunadagi qo‘shimchaning ko‘payishi bilan hosil bo‘lgan kaliy nitrat miqdori
ortadi.
2. Namuna kristallanganda qo‘shimchaning to‘liq konversiyasi sodir bo‘ladi,
natijada ko‘proq kaliy nitrat hosil bo‘ladi (4-rasm).
3. Kristallanish natijasida olingan namunada bog‘langan suv mavjud.
Tadqiqot namunalarining termik parchalanishini o‘rganish natijalari
1-jadval.
Qo‘shimchalarning
turi, miqdori va
kiritish usuli
T
term.parch.boshl.
,
o
C
Termik
parchalanish
vaqtida vazn yo‘qotish
darajasi, %/min.
AS (DAST 2-2013) 218
6,9
AS+BT (10%)
purk.
221
6,5
AS+BT (20%)
purk.
223
6,4
AS+Gl (10%)
purk.
222
6,5
AS+Gl (20%)
purk.
224
6,3
AS+BT (10%)
aral.
228
5,5
AS+BT (20%)
aral.
225
6,0
AS+Gl (10%)
aral.
227
5,7
AS+Gl (20%)
aral.
226
6,1
AS+BT (10%)
krist.
268
4,9
AS+BT (20%)
krist.
246
4,3
AS+Gl (10%)
krist.
267
4,7
AS+Gl (20%)
krist.
240
4,1
Bentonit va glaukonit qo‘shimchalari tarkibining 5-10% gacha ko‘payishi
bilan (massa.), namunalarning gigroskopik nuqtalari qiymatining 49-55% gacha
monoton pasayishi kuzatiladi, shundan so‘ng qo‘shimchalar tarkibining 20%
gacha ko‘payishi namunalarning gigroskopik nuqtalarida sezilarli o‘zgarishlarga
olib kelmaydi va h 47-54% darajasida barqarorlashadi. Olingan natijalardan
xulosa qilishimiz mumkinki, kremniy o‘z ichiga olgan tabiiy qo‘shimchalarni
20% dan ortiq miqdorda kiritish maqsadga muvofiq emas, chunki tayyor
mahsulot sifatining yomonlashishiga olib keladi.
ACADEMIC RESEARCH IN MODERN SCIENCE
International scientific-online conference
29
2-rasm.
20-170-20°C haroratlar diapazonida (AS+BT 10,0%) namunasining
haroratga bog‘liqlik termogrammasi.
Ammiakli selitraning tadqiqot namunalarining polimorfik o‘tish haroratlari
(namlik miqdori 0,14%)
2-jadval.
Namu
-nalar
Egri chiziqdagi yuqori nuqta qiymatlari
IV→II
I
III→II IV→I
I
II→I I→suyuq
l.
Suyuql.→I
I
I→II II→II
I
III→I
V
II→IV
Qizdirish
Sovutish
AS
55,1
2
91,2
7
-
130,
1
170,11 170,12
125,8
1
69,3
43,2
8
-
AS+BT
(10%)
56,9
1
92,37 -
134,7
6
169,0
162,01 119,31 -
-
43,1
2
AS+BT
(20%)
58,7
6
94,28 -
139,1
8
168,0
160,04 117,83 -
-
41,0
5
AS+Gl 56,8 92,13 -
134,6 168,8
162,0
119,26 -
-
43,0
ACADEMIC RESEARCH IN MODERN SCIENCE
International scientific-online conference
30
(10%) 0
1
5
AS+Gl
(20%)
58,4
7
94,11 -
138,9
6
168,3
159,8
117,18 -
-
40,5
9
Qizdirish-sovutish siklida namlikning polimorfik o‘tish haroratiga ta’sirini
o‘r-ganayotganda, issiqlik tahlili usullari yordamida polimorfik o‘tishlarning
kuzatilgan harorat qiymatlari qizdirilganda yuqori va sovutilganda ularning
termodinamik qiymatlaridan past ekanligi ko‘rsatilgan (2-rasm, 2-jadval).
Namlikning mavjudligi III↔IV o‘tish jarayoni uchun majburiydir. Biz olgan
ma’lumotlarga ko‘ra, namlik polimorfik o‘tishlarning harorati va kinetikasini o‘z-
gartirishi mumkin. Bundan tashqari, ammoniy nitrat namunalarining namligi
oshishi bilan IV↔III va III→II fazali o‘tish jarayonlarining tezligiga to‘g‘ri
mutanosib bo‘ladi. Biz olgan ma’lumotlar bir qator ishlarning ma’lumotlariga
mos keladi [2, 3]. Eritish jarayonlarida tuz namunalarining namligiga qarab
fazali o‘tishlar tezligining oshishi sabablari Braun tomonidan o‘rnatilganlarga
kabi bo‘ladi [4].
Agar ular yuqoriroq konsentratsiyaga ega bo‘lsa, bentonit yoki glaukonit
tar-kibida avval yutilgan (adsorbsiyalangan) kationlar, boshqalar tomonidan
siqib chi-qarilishi ma’lum, buni hisobga olgan holda, bizning namunalarimizda
NH
4+
ionlari K
+
ionlarini siqib chiqaradi va o‘zlari bentonit yoki glaukonitning
kristall panja-rasida joylashgan bo‘lib, bu tizimda qattiq eritmalar hosil
bo‘lishiga olib keladi. Qat-tiq eritmalar hosil bo‘lganda, polimorfik
o‘zgarishlarning ta’siri suyuqlanish nuqta-lari bilan bir xil tarzda siljishi yoki
butunlay yo‘q bo‘lib ketishi mumkin. Termoef-fektlarning yo‘q bo‘lib ketishi
aralashmalarning polimorfik o‘tishlar jarayoniga sekinlashtiruvchi (ingibitiv)
ta’siri tufayli yuzaga keladi, natijada barqarorlashishga olib kelishi mumkin,
buning natijasida ba’zi o‘zgarishlar odatdagi mavjudlik orali-g‘idan tashqari
holatlarda ham mavjud bo‘ladi. Bunday barqarorlashtirishning misoli sifatida
bentonit va glaukonit qo‘shimchalari bilan o‘zgartirilgan namunalarni
keltirishimiz mumkin.
ACADEMIC RESEARCH IN MODERN SCIENCE
International scientific-online conference
31
Namuna qattiq holatdan suyuq holatga o‘tgandan so‘ng, ya’ni erigandan
so‘ng, harorat yanada ko‘tarilishi bilan uning termik parchalanishi boshlanadi.
ACADEMIC RESEARCH IN MODERN SCIENCE
International scientific-online conference
32
3-rasm.
Ammiakli selitra (a) va Log‘on bentoniti bilan ishlov berilgan
namunalarning qizdirish va sovutish derivatografik ko‘rsatkichlari АS:BТ =
100:10 (b) и 100:20 (c).
Sinov uchun qurilmaga joylashtirilgan termoparalar yordamida olingan
Dt/dt grafigi sinov paytida qanday kimyoviy reaktsiyalar va fazali o‘zgarishlar
sodir bo‘lishini ko‘rsatadi (4-rasm).
ACADEMIC RESEARCH IN MODERN SCIENCE
International scientific-online conference
33
4-rasm.
Namunalar fazalarining haroratga bog‘liq holda o‘zaro fazali o‘tish
nuqtalari
Ushbu ma’lumotni talqin qilish juda qiyin bo‘lishi mumkin, chunki isitish
tez-ligi DTA va DSC kabi odatiy qurilmalarida bo‘lgani kabi doimiy emas. Isitish
egri chizig‘ida erish va sovutishni ko‘rsatadigan bir nechta reaktsiyalar mavjud.
Vazn yo‘qotish tezligi va umumiy vazn yo‘qotish bir vaqtning o‘zida o‘lchandi va
qizi-qarli natijalar olindi. Namunalarni qattiqlashuv tezligi 10,5 (vazn yo‘qotish
30%) va 5,6 sm/soat (vazn yo‘qotish 55%) bilan solishtirganda, vazn yo‘qotish
farqi 25% ni tashkil qiladi (5-rasm). Shunday qilib, oqibatlarni tahlil qilish uchun
vaqt birligiga chiqadigan gazlar miqdori bir xil bo‘lganligi sababli yuqori
tezlikdagi mahsulotni xavfsiz deb hisoblash mumkin.
5-rasm.
Turli xil nisbatdagi o‘g‘it namunalari uchun parchalanish vaqti va
tezligiga qarab umumiy vazn yo‘qotish
Xulosa
. Adabiy ma’lumotlar va biz aytgan taxminlar asosida tajriba
namunalarning fizik-kimyoviy xususiyatlarining o‘zgarishi tizimda murakkab
birikmalar hosil bo‘lishi bilan izohlanadi.
Foydalanilgan adabiyotlar:
1.
Mauras, H.C.R. Kinetic study of the polymorphic transformations, direct
and inverse, of ammonium nitrate, Acad. Sci., 276 (1973) 285.
2.
М. Нагатани, М. Ямадзоэ, Т. Сейяма. Рентгенографическое
исследование превращений нитрата аммония: сборник переводов
«Исследование некоторых свойств нитрата аммония» / М.: ГИАП, ОНТИ,
1969. С. 93-118.
ACADEMIC RESEARCH IN MODERN SCIENCE
International scientific-online conference
34
3.
Е.Ж. Гриффит. Фазовые превращения системы нитрат аммония -
нитрат магния: сборник переводов «Исследование некоторых свойств
нитрата аммония» /. М.: ГИАП, ОНТИ, 1969. с. 195-210.
4.
Р.Н. Браун. О механизме тепловых реакций в твердом нитрате
аммония: сборник переводов «Исследование некоторых свойств нитрата
аммония» / М.: ГИАП, ОНТИ, 1969. с. 63-92].
5.
Bekzod Khomidzhonovich Kodirov. The largest explosions of ammonium
nitrate in the XXI century. Colloquium-journal (ISSN 2520-2480), №1 (124), 50-
55.
6.
Kodirov, B. Influence of inorganic additives on the basic properties of
ammonium nitrate. Polish journal of science №47 (2022) vol.1 (ISSN 3353-
2389), 3-12.
7.
Кодиров Б.Х. Местные модифицирующие добавки к аммиачной
селитре. “Экономика и социум” Выпуск №12(115) часть 2 (декабрь, 2023)
(ISSN 2225-1545), 1226-1234.
8.
Kodirov B.Kh. Study of the process of ammonious nitrate processing with
improved properties by adding ammonious nitrate and its liquidation with local
unconventional natural minerals (bentonite and glauconite flours) «Экономика
и социум» №5(120)-1 2024, p-p 442-452.
9.
Kodirov B.X. Study of the process of obtaining ammonium nitrate with
improved properties by treating non-ferrous (sludge) - waste from man-made
production for ammonium nitrate or its surfactants, «Экономика и социум»
№5 (120)-1 2024, p-p 1325-1334.
