REAGENTSIZ USULDA IONITLARDA ARALAShMALARNI AJRATISH JARAYONINING TAHLILI

Аннотация

Sintetik tikilgan poliner sorbentlarda turli tarkibli aralashmalar tarkibidan ma’danli komponentlarni ajratib olishning fizik-kimyoviy asoslari tahlil qilingan. Ajratish jarrayoniga ionitlar tabiati, ularning funksianal guruhlarining zaryadi, qarshi ionlar va koionlarning ta’siri, shuningdek, reagent sifatida suvning qo’llanilishining ahamiyati batafsil yoritilgan. Kalit so‘zlar. poliner sorbentlar, elektrolitlat, konsentratsiya, sorbsiya, ajratish, almashinish sig‘imi. Aralashmalar tarkibidan ma’danli komponentlarni ionitlar yordamida ajratib olishda sorbentlarning nafaqat sorbsion xossalarini, balki ular tomonidan sorbsiyalangan suvning miqdorini bilish zarurdir. Chunki ajratish jarayonlarida eritmadagi erituvchi muhim o‘rin tutadi. Ionitlarning muayyan ion shaklidan ion almashinish xususiyatlaridan foydalanishda ularning erituvchi bilan molekulalararo o‘zaro ta’sirini [1], solvatlanish [2] va gidratlanishning kinetik [3] va energetik [4- 6] xossalarini o‘rganishga bag‘ishlangan ilmiy tadqiqotlar olib borilmoqda. Ma’lumki, ionit o‘z ion shaklini o‘zgartirganda suv molekulalarining qayta taqsimlanishi kuzatiladi, natijada sorbentning gidratlanish xususiyati ham o‘zgaradi. Ionitlarning gidratlanish energiyasi ularning selektivligiga [7-9] bog‘liq bo‘ladi, shuning uchun ionitlar tarkibidagi suvning fizik-kimyoviy xususiyatlarini, gidratlanishini o‘rganish hozirgi kunda dolzarb hisoblanadi. Ionitlarning turli ion shakllaridan suvning sorbsiyalanish va gidratlanish energiyalarini tajriba natijalaridan foydalanib aniqlash, ular yordamida turli aralashmalar tarkibidan komponentlarni ajratishga imkon yaratadi. Mazkur ishda mualliflar ionit tuzilishining geterofazaviy modeliga asosan quyimolekulyar elektrolitlarning tikilgan polielektrolit eritmasi va u bilan muvozanatda bo‘lgan quyimolekulyar elektrolit eritmasi orasida turlicha taqsimlanishi tufayli “Ionit-ekstraksion usulda aralashmalarni ajratish” jarayonini ishlab chiqqan. Fizikaviy va kimyoviy jihatdan buning asosiy sababi quyimolekulyar elektrolitlar taqsimlanish koeffitsientlarining turlicha qiymatlarni qabul qilishidir. Agar tarkibida bir xil umumiy ionga AX va AY ega bo‘lgan ikki quyimolekulyar elektrolit tutgan eritmani RA-shakldagi tikilgan polielektrolit (ionit) bilan muvozanatga keltirilsa, u holda tikilgan polielektrolit eritmasi (TPE) fazasidagi elektrolitlar nisbati quyimolekulyar elektrolit (QME) eritmasi fazasidagi konsentratsiyalar nisbatidan farq qiladi. Shuning uchun o‘zaro ta’sirda bo‘lgan fazalar ajratilsa va ionit suv bilan yuvilsa, filtratda ajralib chiqqan eritmadagi AX va AY elektrolitlarning nisbati boshlang‘ich aralashmadagi nisbatdan farq qiladi. “Ionit-ekstraksion usulda aralashmalarni ajratish” aynan shu xulosaga asosan yaratilgan. Ajratish jarayonida QME va TPE eritmalari orasida ion almashinish sodir bo‘lmaydi, shuning uchun ionitni regeneratsiya qilish 84 “TABIIY FANLAR: DOLZARB MUAMMOLAR VA ULARNING YECHIMLARI” bosqichi bo‘lmaydi. Undan tashqari ionitdan elektrolitlarni desorbsiya qilish jarayoni suv bilan olib boriladi, bu esa jarayonni soddalashtiradi. Ajratish samaradorligini oshirish uchun jarayonni granulali ionitlar bilan to‘ldirilgan ion almashinish kolonkalarga olib borilsa maqsadga muvofiq bo‘ladi. Bunday sharoitda aralashmalardan komponentlarni to‘liq ajratishga imkon yaratiladi. Ionit- ekstraksion usulda ajratish jarayonining sodir bo‘lish va uning samaradorligini oshirish yo‘llarini aniqlash bo‘yicha olib borilgan ilmiy izlanishlarimiz har bir alohida olingan sistema uchun yuqori darajadagi ajratish imkoniyatiga ega bo‘lgan sorbentlar sintez qilishga asos soladi. Misol sifatida ko‘p negizli kislotalarni ularning tuzlaridan to‘liq ajratish imkonini beruvchi ionit taklif etilganligini qayd etishimiz mumkin. An’anaviy ionitlarda bunday sistemalarni ajratish mumkin emas, chunki ajratish jarayoni kislotali ion ko‘rinishida sodir bo‘ladi. Biz tomondan taklif etilgan ionit (kuchli asosli anionit ARA-5P) esa aralashmadan to‘liq holatda sulfat kislota va uning tuzini ajratishga imkon yaratadi. Ajratish jarayoni kislotaning to‘yinishi va komponentlarning aralashmadan to‘liq ajralib chiqishi bilan boradi. Jarayon statsionar front bo‘ylab sodir bo‘lishi uchun aralashma ion almashinish kolonkasiga pastdan yuqoriga qarab yuboriladi. Foydalanilgan adabiyotlar: 1. Котова Д.Л., Селеменев В.Ф.Термический анализ ионообменных материалов. М.: Наука. 2002. 157 с. 2. Солдатов В., Зеленковскии В., Косандрович Э. Reactive & Functional Polymers. 2016. V.102. P.147-164. 3. Крылов Э.А., Машин Н.И., Сироткин Н.И., Туманов А.А., Черняева Э.А. Влияние вида и концентрации обменных ионов на состояние систем сшитый органический полиэлектролит–вода. Высокомолек. соед. Сер.А. 2015. Т.57. № 4. С. 287-294. 4.Токмачев М.Г., Ферапонтов Н.Б., Агапов И.О. Тробов Х.Т. Влияние свойств полимера и состава раствора на распределение, свойства и количество воды в набухших ионитах. Коллоид. журн. 2018. Т. 80. № 1. С. 96-101. 5. Майгурова Н.И., Рёсснер Ф., Элисеева