11
3d METALLAR IONLARINING KO‘P FUNKSIONAL IONITLAR BILAN
ERITMALARDA KOMPLEKS BIRIKMALAR HOSIL QILISH
JARAYONLARI TAHLILI
1
Boltayev N. S.,
2
Amanov B.Sh.,
1
Sharifova
L.B.,
1
Usanova F.B.
1
Termiz davlat universiteti
2
Termiz muhandislik va agrotexnologiyalar universiteti
Boltayev Nurmuhammad Suyunovich
Termiz davlat universiteti Kimyo fakulteti oʻqituvchisi
E-mail:
Amanov Bahodir Sharifovich
Termiz davlat muhandislik va agrotexnologiyalar universiteti
E-mail:
Usanova Farzona Beknazar qizi
Termiz davlat universiteti talabasi
E-mail:
Sharifova Lola Baxodirovna
Termiz davlat universiteti talabasi
E-mail:
Annotatsiya:
Rivojlangan mamlakatlar oʻrtasida soʻnggi oʻn yilda sintetik
ionitlarni ishlab chiqarish ikki barobarga ortgan. Olingan ionitlar hajmi jihatidan MDH
davlatlari ikkinchi oʻrinda turadi va 65 foizi gidrometallurgiya sanoati korxonalarida
metalllarni kontsentrlash va ajratishda, xalq xoʻjaligining turli sohalarida ichimlik suv
olishda ishlatiladi. Bundan tashqari, ishlab chiqarilgan ionitlar AES, IES va sanoat
chiqindilarini tozalashda 15%, kimyoviy texnologiyalarda 9%, oziq-ovqat va
farmatsevtika sanoati 6% va qolgan qismi boshqa sohalarda qoʻllaniladi. Ionitlar
metalllarni turli darajadagi muhitga ega boʻlgan eritmalarga tanlab ta’sir etib
12
sorbtsiyalaydi, unumli ajratib olish imkonini beradi. Shu sababli, koʻpgina ilmiy ishlar
yangi ionitlar sintezi, fizik-kimyoviy xossalari tadqiqoti va ularni sorbtsiya
jarayonlarida qoʻllash texnologiyalarini yaratishga qaratilgan.
Kirish:
Kompleks hosil qiluvchi sorbentlarning oʻziga xos xususiyati shundaki,
polimer strukturaga birikkan faol kimyoviy guruhlar metall ionlari bilan oʻzaro
ta’sirlashib, mustahkam kompleks hosil qiladi. Bu ta’sirning xususiyati funksional
guruhlar, metall ionlarining tabiati va sorbtsiya sharoitiga bogʻliq. Shunga koʻra,
sorbentlar sifatida tarkibida nitro- va sulfo-guruh tutgan yangi sintez qilingan ionitlar:
(DGT+PEPA, DGT+M, DGT+GIPAN, DMT+PEPA, DMT+M va DMT+GIPAN)
qoʻllanildi.
Oʻrganilgan metall ionlarining anionitlar funksional guruhlari bilan ion-
koordinatsion ta’sirining spektral koʻrinish sohasi aniqlandi. Differensial IQ–
spektroskopiya usulida ionit aminokarboksilat komplekslari ichki koordinatsion sfera
tarkibining kompleks hosil qiluvchi ion tabiati, muhit pH i, eritmaning anion tarkibi va
anionitlarning ligand guruhlarining kimyoviy tuzilishiga bogʻliqligi aniqlandi. Kuchli
kislotali muhitda metall ionlarining anionitga yutilishi kompleks kationlarning
protonlashgan aminoguruhlar bilan tashqi sferali tuzilish hosil qilib, ionli ta’sirlashuvi
hisobiga sodir boʻlishi koʻrsatib berildi. Ionit fazasidagi metall ionlari
komplekslarining barqarorligi funksional guruhlar kislotaligiga bogʻliq boʻlib,
ularning kislotalik xossasi qanchalik kuchsiz boʻlsa, hosil boʻladigan kompleks
birikmalar shunchalik mustahkam boʻladi. Anionit fazasidagi funksional guruhlarning
mis bilan hosil qilgan komplekslarining mustahkamligi muvozanatdagi eritma pH iga
kamroq bogʻliq boʻladi.
Shunga koʻra, ion almashinuvchilarning regeneratsiya sharoiti tanlandi.
Desorbtsiya jarayonida kompleks birikmalar uni tashkil etuvchi komponentlarga
parchalanadi va oraliq komplekslar diffuziya jarayonida chiqarib tashlanadi hamda
yoʻqotiladi.
Olingan natijalar va ularning tahlili:
Metall–ionit komplekslarining
barchasida N → Me bog‘i uchun xos bo‘lgan 1400–1300 sm⁻¹ sohada yutilish
chiziqlari mavjud. Ionitlarning kompleks hosil qilish xossasi eritmaning pH qiymatiga
sezilarli darajada bog‘liq. Shuning uchun sintez qilingan ionitning sorbsiya qobiliyati
sorbsiyalanayotgan komponentni tutgan eritmaning pH qiymatiga bog‘liqligi
o‘rganilgan. 0,05 n. li tuz eritmalari va erituvchilarda metallarning so‘rilish jarayonini
pH 2 dan 8 gacha bo‘lgan diapazonda tahlil qilish maqsadga muvofiqdir. Bunda
13
ionitning protonlangan (… H⁺) va hidratlangan (… HOH) shakldagi
aminoguruhlarining nisbati o‘zgaradi.
Quyidagi 1 va 2-rasmlardan ko‘rinib turibdiki, eritmaning pH qiymati oshgani
sari ionitning metall bo‘yicha sig‘imi ham ortadi va hidrat shakldagi aminoguruhlar
miqdori ko‘payadi. Biroq, bu qonuniyat pH ning ma’lum qiymatigacha saqlanadi,
undan oshib ketsa, metall gidroksid hosil bo‘lib cho‘kma tushadi. Eng kam kompleks
birikma hosil bo‘lishi ionitning protonlangan shakli uchun xos bo‘lib, azot–vodorod
bog‘i azot–metall bog‘idan mustahkamroq hisoblanadi. Protonlangan shakldagi
funksional guruhlarning metall ionlari bilan kompleks hosil qilishi ionit tarkibidagi
hidratlangan aminoguruhlar hisobiga sodir bo‘ladi. To‘rsimon polielektrolitlarda
zaryadlar zichligi katta bo‘lgani sababli, ularni har doim ham to‘liq protonlashtirish
mumkin emas. Bu esa muhit pH qiymatining oshishi bilan polimerlarning sorbsiya
qobiliyatining ortishini isbotlaydi.
1) Cu2+ (
); 2) Zn2+(
); 3)
Cd2+ (
); Pb2+().
3.9-rasm. DGT+PEPA asosida
olingan ionitning sorbsiya
qobiliyatining muhit pH iga
bog‘liqligi
1) Cu2+ (
); 2) Zn2+(
); 3)
Cd2+ (
); Pb2+().
3.9-rasm. DGT+M asosida
olingan ionitning sorbsiya
qobiliyatining muhit pH iga
bog‘liqligi
Ionitlarning sorbsiya qobiliyatini atroflicha o‘rganish natijalari shuni ko‘rsatadiki, mis
(II) ionlarining kompleks birikmalar hosil qilishi pH = 3–5 bo‘lganda maksimal
qiymatga erishadi. Muhitning ishqoriyligi oshganda, kompleks birikmalar hosil
bo‘lishi bilan bir qatorda gidroksid va asosli tuzlar ham shakllanib, ionitning qattiq
fazasiga cho‘kishi kuzatilgan.
0
1
2
3
4
0
1
2
3
4
5
6
7
8
САС,
м
г-
эк
в/г
Муҳит, рН
0
1
2
3
4
0
2
4
6
8
САС,
м
г-
эк
в/г
Муҳит, рН
14
Xulosa:
Tadqiqot natijalari asosida aniqlanishicha, diglitsidiltiokarbamid va uning
polietilenpoliamin, melamin hamda GIPAN bilan o‘zaro reaktsiyalari asosida sintez
qilingan polifunksional anionitlarning sorbsiya xossalaridan foydalanish istiqbolli.
Olingan natijalar oraliq metall ionlarini kontsentrlash va ajratishda hamda ularni azot
bilan koordinatsion birikmalar hosil qilmaydigan tuzlar eritmalaridan chiqarib
tashlashda sintez qilingan ionitlarni qo‘llash juda muhim ekanligini ko‘rsatadi. Shu
sababli, bu ionitlarni tavsiya etish uchun barcha asoslar mavjuddir. Shuningdek, tadqiq
etilgan ionitlarning Cu²⁺, Zn²⁺, Cd²⁺, Pb²⁺ ionlariga nisbatan statik sorbsiya va statik
sorbsiya sig‘imi turli omillarga (muhit pH, metall tuzlari kontsentratsiyasi, harorat va
sorbsiya vaqti) bog‘liqligi o‘rganildi. Anionitlarning metall ionlarini sorbsiya qilish
diapazoni quyidagicha aniqlandi:
Zn²⁺: 3.8–4.1 mg-ekv/g,
Cu²⁺: 4.0–4.7 mg-ekv/g,
Pb²⁺: 3.4–4.3 mg-ekv/g,
Cd²⁺: 3.1–3.9 mg-ekv/g.
Eng yuqori almashinish sig‘imi anionit : metall nisbati 1:2 bo‘lganda kuzatilgan.
Adabiyotlar:
1. Eshkurbonov F.B., Jalilov A.T. Rangli metall ionlarining oligomer
epichlorohydrin va thiourea-ga asoslangan yangi anionitlar bilan sorpsiyasi. // XI
xalqaro Sankt-Peterburg yosh olimlar konferensiyasi
"Polimershunoslikning
zamonaviy muammolari". -
Sankt-Peterburg.
- 2015. - 405-409-betlar.
2. Turayev Kh.Kh., Jalilov A.T., Qosimov Sh.A., Ergasheva N.N., Eshkurbonov
F.B. Sintez kompleksli anionitning fizikaviy-kimyoviy xossalarini tadqiq etish. III
Kimyo va kimyoviy texnologiya bo'yicha xalqaro konferensiya. - 2013. - P. 450-452.
3. J.M. Ashurov, N.S. Muhammedov, B. Tashhodjaev, B. Ibragimov. J. Struct.
Chem., - 2015. – 56, N 6. – 1201.
