183
MAHALLIY XOMASHYOLARDAN OLINGAN YUQORI
KRЕMNIYLI SEOLITLI SISTEMALARINING TAVSIFI VA
XARAKTERISTIKALARI
Pardaboyeva Shakhlo
Toshkent kimyo texnologiya instituti Yangiyer filiali
Maqola haqida ma’lumot
Qabul qilingan: 22.06.2024
Qayta qabul : 26.06.2024
Saytda mavjud : 29.06.2024
Muallif (lar)
Sh.Pardaboyeva
© Sh.Pardaboyeva va boshqalar
UNIVERSAL xalqaro ilmiy jurnal
Ochiq ma’lumotlar:
https://universaljurnal.uz/index.php/jurnal
Maxfiylik bayonoti
Materialni istalgan vosita yoki formatda nusxalash va
qayta tarqatish hamda maqoladan toʻgʻri iqtibos
keltirish va litsenziyasini koʻrsatish sharti bilan istalgan
maqsadda foydalanish mumkin.
Annotatsiya.
Ushbu maqolada tabiiy mahalliy
xomashyolar bo‘lgan kaolin va bentonitni kimyoviy
hamda fizikaviy faollashtirish masalalari va olingan
yuqori kremniyli seolitlarning tekstur xarakteristikalari
hamda sirt yuzasi morfologiyasi o‘rganildi. Kaolin va
bentonitni faollashtirish usulining uning kolloidalligiga
va sorbsion sig‘imiga ta'siri tekshirildi. Tadqiqotlar
natijasida ho‘llanish issiqligi, adsorbsion bog‘langan suv
miqdori va samarali solishtirma sirt yuzasi eksperimental
aniqlandi.
Kalit so‘zlar:
seolit, kaolin, bentonit, sirt-yuza,
sorbsion sig‘im, adsorbsion bog‘langan suv, g‘ovaklik,
ho‘llanish issiqligi.
Абстрактный.
В данной статье изучены
вопросы химической и физической активации
каолина и бентонита, являющихся природным
местным
сырьем,
а
также
текстурные
характеристики
и
морфология
поверхности
полученных
высококремнистых
цеолитов.
Исследовано влияние способа активации каолина и
бентонита на его коллоидность и сорбционную
способность.
В
результате
исследований
экспериментально определены теплота смачивания,
количество адсорбированной связанной воды и
эффективная удельная поверхность.
Ключевые слова:
цеолит, каолин, бентонит,
поверхность-поверхность, сорбционная емкость,
адсорбционная связанная вода, пористость, теплота
смачивания.
Abstract.
In this article, the issues of chemical
and physical activation of kaolin and bentonite, which are
natural local raw materials, and the textural
characteristics and surface morphology of the obtained
high-silica zeolites were studied. The influence of the
method of activation of kaolin and bentonite on its
colloidality and sorption capacity was investigated. As a
result of the research, the heat of wetting, the amount of
adsorbed bound water and the effective specific surface
area were determined experimentally.
Key words:
zeolite, kaolin, bentonite, surface-
surface, sorption capacity, adsorption bound water,
porosity, heat of wetting.
Universal International Scientific Journal
Universal Xalqaro Ilmiy Jurnal
Jurnalning bosh sahifasi:
Universal International Scientific Journal
184
UNIVERSAL international scientific journal
O‘zining noyob xossalari tufayli seolitlar
turli ishlab chiqarish sohalarida ishlatilmoqda va
ularning jahon bozoridagi yillik aylanmasi bir
necha million tonnani tashkil qiladi. Gaz neft
kimyosi, ion almashinishda (suvni tozalash va
yumshatish), bug‘lar va gazlarni adsorbsiyalash va
ajratishda hamda gazlardan va eritmalardan
aralashmalarni yo‘qotishda (xususan, zararli va
ekologik
xavfli)
seolitlar
ko‘proq
keng
foydalanilmoqda.
Bundan
tashqari
seolitlar
qishloq xo‘jaligi, chorvachilik, qog‘oz sanoati va
qurilishda
yanada kengroq qo‘llanilmoqda.
Seolitlar turli kimyoviy reaksiyalar katalizatorlari
sifatida ta'sir qilish qobiliyatiga ega, ular yoki
bo‘shliqlar ichida, yoki ularning g‘ovak-kanalli
tuzilishining g‘ovaklari og‘zida o‘tadi. Muhim
reaksiyalar sinfi bo‘lib, seolitlarning vodorod-
almashinadigan (yoki shunchaki vodorodli)
shakllari
bilan
katalizlanadigan
reaksiyalar
hisoblanadi, ularning karkas bilan bog‘langan
protonlari yuqori kislotalikka ega. Ko‘pchilik
organik reaksiyalarda, xom (ishlanmagan) neft
krekingini, uglevodorodlarning izomerlanishi va
yoqilg‘i sintezini ham qo‘shib hisoblaganda bu
xossa
foydalaniladi.
Kimyo
sanoatida
uglevodorodlarni turli xil aralashmalardan va
oltingugurtli birikmalardan tozalashda adsorbsion
usullar eng keng tarqalgan bo‘lib, bu usullarning
ishlatilishi qator qimmatbaho birikmalarni ishlab
chiqarishga
qaytarish
imkonini
beradi.
Adsorbsiyalovchi materiallarga qo‘yiladigan eng
muhim talablar quyidagilardan iborat: yuqori
solishtirma sirt-yuzaga ega bo‘lishi, tanlab ta'sir
etuvchanlik va oson regeneratsiya qilinishidir[1-
3]. Shuningdek adsorbent arzon va zararsiz
bo‘lishi, korrozion xususiyatga ega bo‘lmasligi
uzoq vaqt o‘zining adsorbsion xususiyatini saqlay
olishi va mexanik puxtaligi yuqori bo‘lishi zarur.
Eng
keng
tarqalgan
adsorbentlardan
biri
faollashgan ko‘mir bo‘lib, u turli markalarda
ishlab chiqarilmoqda. Oxirgi yillarga kelib,
uglevodorodlar xomashyosini tozalashda tabiiy va
sun'iy seolitlar keng ishlatilmoqda. Hozirgi vaqtda
eng muhim dolzarb yo‘nalishlardan biri ekologik
xavfsiz sorbentlar, ushlab turuvchilar va
katalizatorlarni mahalliy xom ashyolar
asosida yaratishdir[4-6].
Tajriba qismi
Tabiiy seolitlarning kimyoviy va
fizik-kimyoviy xarakteristikalarini aniqlash
uchun 100 g massadagi namuna granulalarini
250 sm3 hajmli shisha kolbaga joylashtirib
ustiga 150 sm3 dan distillangan suv soldik.
Kolba 24 soat davomida AВУ-6 qurilmada
120 tezlikda aralashtirildi. Quritilgandan
so‘ng adsorbent 0,5 va 0,25 mm o‘lchamli
g‘alvirdan o‘tkazildi va 0,5 mm o‘lchamli
g‘alvirdan o‘tgan 0,25 mm li g‘alvirda
qolgan namunalarning mexanik va fizik-
kimyoviy
xarakteristikalari
o‘rganildi.
Tuproqlarga kislotali ishlov berishdan oldin
0,08 mm o‘lchamda maydaladik. 10 g
maydalangan tuproqqa qizdirilgan 40 ml
H2SO4 qo‘shdik va suv hammomida
aralashtirgan holda qizdirdik. Ishlov berish
tugaganidan
so‘ng
tuproq
Byuxner
voronkasida qog‘oz filtr bilan filtrlab olindi
va pH=5,4-5,7 oralig‘ida distillangan suvda
yuvildi. Keyin tuproq filtr qog‘oz bilan
birgalikda 120о C da 5 soat davomida
quritish shkafida quritildi. Solishtirma sirt-
yuzasi
va
o‘lchamlari
bo‘yicha
g‘ovaklarning
taqsimlanishi
avtomatik
adsorbtometr “ASAB 2010” da azotning
quyi haroratli desorbsiyasi usulida topildi.
Sedimentatsion tahlil Oden metodi bo‘yicha
suvda va suvglitserin aralashmasida turli xil
dispersion muhitlarda o‘tkazildi.
Geterogen
sistemalar
ularning
tarkibiga kiruvchi kristallitlar o‘lchami bilan
xarakterlanadi. Bu shu bilan bog‘liqki,
kristallitlar o‘lchami qancha kichik bo‘lsa,
ularning sirt yuzasi shuncha katta bo‘ladi va
kimyoviy
reaksiyalarni
tezlashtirish
jarayonida katalitik sistemalar faolligining
oshishiga olib keladi.
Geterogen sistemalarning kimyoviy
reaksiyalarni
tezlashtirish
xususiyati
Universal International Scientific Journal
185
UNIVERSAL international scientific journal
solishtirma sirt-yuza, g‘ovaklarning hajmi va
mikro-, mezo-, makrog‘ovaklarning taqsimlanishi
bilan belgilanadi. YUKSlarda solishtirma sirt-
yuza va g‘ovaklarning o‘lchami bo‘yicha
taqsimlanishi azotning quyi haroratli adsorbsiyasi
usulida
aniqlandi.
solishtirma
sirt-yuzani
hisoblash BET (Brunauer-EmmetTeller) usulida,
o‘lchami bo‘yicha g‘ovaklarning taqsimlanishini
hisoblash BJH (Barreett-JounerXalend) usulida
amalga oshirildi.
Tajriba natijalari va ularning
muhokamasi
Tuproqni faollashtirishda asosiy jarayon
ikki valentli ionlar (Ca+2 va Mg+2) ni bir valentli
ishqoriy metallar bilan almashtirishdir. Ishning
asosiy maqsadi ishqoriy yer metalli bentonitlarni
faollashtirishning maqbul sharoitni tanlashdan
iborat. Ishqoriy yer metalli bentonitlarni qayta
ishlash turli sharoitlarda olib borildi. Tajriba
uchun
reagent
namunaning
umumiy
massasiga nisbatan 0,1; 0,2 va 5%
miqdorlarda
qo‘shildi.
Faollashtirish
natijalarini baholash uchun materialning
kolloidalligi va bo‘kishga nisbatan qobiliyati
kabi
fizik-kimyoviy
xarakteristikalari
aniqlandi. Ion almashinish effektivligi
faollashtirishdan
so‘ng
mineralda
almashingan kalsiy va magniy kationlarining
miqdori bilan baholandi. Quyidagi rasmdan
ko‘rinib turibdiki, boshlang‘ich xomashyoga
0,1 % Na2CO3 qo‘shilganda bentonit
kukunlarining kolloidalligi keskin ortadi.
Reagentning miqdori 2 va 5% gacha
oshganida kolloidallik xususiyati ortmaydi,
balki kamayadi.
1-jadval
Modifikatsiyalangan va modifikatsiyalanmagan bentonitning sorbsion sig‘imlari
Ko‘rsatkich
Ko‘rsatkich kattaligi
Bentonit
Modifikatsiyalangan
Sorbsion sig‘im,
mg-ekv/100
Tabiiy
boyitilgan
H
2
SO
4
bilan
Na
2
CO
3
bilan
72,6
75,0
38,7
119,1
Suvni yutish ko‘rsatkichi 2% li soda bilan
faollashtirishda kuzatildi, reagentning miqdori
ortgan sari bu ko‘rsatkich kamayadi.
Adsorbentning adsorbsion xususiyatini
xarakterlovchi termodinamik parametrlardan biri
uning ho‘llanish issiqligi hisoblandi:
∆H ho‘l = Ssol ∙(E1-E2 )
Bunda, Ssol-adsorbentning solishtirma sirt
yuzasi, E1 -adsorbent havo fazalararo chegarada
to‘liq sirt energiya; E2 -adsorbent-suyuqlik
fazalararo chegarada to‘liq sirt energiya.
Bunda, Ssol-adsorbentning solishtirma sirt
yuzasi, E1 -adsorbent havo fazalararo chegarada
to‘liq sirt energiya; E2 -adsorbent-suyuqlik
fazalararo chegarada to‘liq sirt energiya.
Adsorbsion-bog‘langan suv miqdori
quyidagi formula yordamida hisoblandi:
A=(∆H ho‘l ∙r∙h/q)∙100
Bunda (∆H ho‘l-1 g tuproqning
ho‘llanish issiqligi, J/g; r-adsorbsion suvning
zichligi; r=1,2-1,3∙106 g/m3 ; q-tuproqning 1
m2
yuzasining
ho‘llanish
issiqligi,
kukunlarning dispersligiga bog‘liq emas,
q=0,116 j/m2 ; h-suv qatlami qalinligi,
h≈2,7∙10-10 m.
Tuproqning effektiv solishtirma sirt-
yuzasi quyidagi formula bo‘yicha hisoblandi:
Ssol(effekt) =∆Hho‘l /q, m2 /g
2-jadval
Tuproqning sorbsion xarakteristikalari
Tekshirilayotgan
materialning ko‘rinishi
Ho‘llanish issiqligi, J/g
Adsorbsion bog‘langan
suv miqdori, A, % massa
bo‘yicha
Samarali solishtirma sirt
yuza, m m
2
/g
Kaolin-suv
9,38
5,78
149,2
Bentonit-suv
37,8
15,75
315,5
Universal International Scientific Journal
186
UNIVERSAL international scientific journal
Hisoblashlarning ko‘rsatishicha kaolinning
effektiv
solishtirma
sirt-yuzasi
minimal,
bentonitning maksimal qiymatiga ega, bu esa ular
tuzilishi to‘g‘risida tushuncha beradi.
Adsorbsiyada ajralib chiqayotgan issiqlik
miqdori kalorimetrik usulda aniqlanadi.
XULOSA
1. Mahalliy xomashyolar: kaolin va
bentonit kimyoviy hamda fizikaviy usullarda
faollashtirildi va olingan yuqori kremniyli
seolitlarning tekstur xarakteristikalari hamda sirt
yuzasi morfologiyasi o‘rganildi.
2. Kaolin va bentonitni faollashtirish
usulining uning kolloidalligiga va sorbsion
sig‘imiga ta'siri tekshirildi. Tadqiqotlar natijasida
ho‘llanish issiqligi, adsorbsion bog‘langan
suv miqdori va samarali solishtirma sirt
yuzasi eksperimental aniqlandi.
3. Suvni yutish ko‘rsatkichi 2% li
soda
bilan
faollashtirishda
kuzatildi,
reagentning
miqdori
ortgan
sari
bu
ko‘rsatkich kamayadi.
4.
Adsorbentning
adsorbsion
xususiyatini xarakterlovchi termodinamik
parametrlardan biri uning ho‘llanish issiqligi
hisoblandi.
5. Tadqiqotlar natijasida kaolinning
effektiv solishtirma sirt-yuzasi minimal,
bentonitniki maksimal qiymatga ega ekanligi
isbotlandi.
FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR
1.
Hakimov, & B. Haydarov (2023). IMPACT OF REAGENTS REGULATORS ON
FLOTATION. Science and innovation, 2 (A10), 19-22. doi: 10.5281/zenodo.8419901
2.
Haydarov, A. Mamirov, & Sh. Pardaboyeva (2023). SYNTHESIS OF NEW
3.
MULTIFUNCTIONAL IONITES AND THEIR APPLICATION IN SORPTION OF
SOME METALS. Science and innovation, 2 (A7), 156-160. doi: 10.5281/zenodo.8200095
4.
Haydarov, G. Ibodullaeva, Sh. Pardaboyeva, & N. Ermamatova (2023). DRINKING
WATER PURIFICATION METHODS. Science and innovation, 2 (D5), 178-184. doi:
10.5281/zenodo.7974073
5.
Восмериков А.В. Применение механохимических технологий в цеолитном
катализе / А.В. Восмериков, Л.М. Величкина, Л.Л. Коробицына, Г.В. Иванов // Химия в
интересах химического развития, - 2002. - № 10. –С. 45-51.
6.
Карнаухов А.П. Адсорбция. Текстура дисперсных и пористых материалов / А.П.
Карнаухов. – Новосибирск: Наука, 1999. – 470 с.
7.
Волков В.А. Коллоидная химия. Поверхностные явления и дисперсные системы
/ В.А. Волков. – М.: Лань, 2015. – 256 с.
