tech-2022_06(99)

№ 6 (99) июнь, 2022 г. и около 30% в нефтехимическом производстве. На дополнительный расход металла, громоздкость, со- теплообменные аппараты приходится также значи- леотложение на теплообменной поверхности и тельная доля эксплуатационных расходов, связан- сложность ее очистки, эксплуатационные сложно- ная с амортизационными отчислениями, расходами сти и т.д. Все эти причины существенно снижают на осмотр, ремонт и очистку от загрязнений [3]. возможности выбора метода интенсификации. Статистический анализ надежности химиче- Тщательный анализ многочисленных исследо- ского оборудования показывает, что теплообмен- ваний показал, что при конденсации паров перспек- ники всех типов относятся к малонадежному тивны только те методы, которые позволяют оборудованию. Вместе с тем, на изготовление теп- уменьшить толщину пограничного пристенного лообменников расходуется огромное количество слоя, интенсифицировать теплообмен как снаружи, цветных и легированных металлов [4]. так и внутри труб, технологичны и не требуют до- полнительных затрат металла и т.д. Проблема рационального и эффективного ис- пользования топливно-энергетических ресурсов яв- В работе [1] приведены конструкции многих со- ляется одной из важнейших задач. С ростом временных способов и устройств для интенсифика- энергетических мощностей и объемов производства, ции теплообмена с обеих сторон труб. Но наиболее все более увеличиваются производительность, габа- приемлемым по всем параметрам являются трубы с риты и массы используемых теплообменных аппа- кольцевыми и спиральными канавками, витые ратов. На их производство расходуется огромное трубы и трубы типа «диффузор - конфузор». Но из- количество различных и дорогостоящих металлов. готовление последнего технологически сложно, и Значительную экономию топлива, энергии, металла поэтому, его применение сопряжено с большими и затрат труда должно обеспечивать создание более трудностями. Остальные теплообменные трубы от- эффективных и компактных теплообменников. личаются высокой технологичностью, простотой конструкции и не меняют процесс сборки теплооб- Уменьшение массы и габаритов теплообменных менных аппаратов. Особенно интересны витые аппаратов является актуальной проблемой. Есте- трубы, трубы с кольцевыми и спиральными канав- ственно, самый перспективный путь решения данной ками, т.к. они обеспечивают опережающий рост ин- проблемы – интенсификация теплообмена при тенсивности теплообмена по сравнению с ростом нагревании или охлаждении. Для интенсификации гидравлического сопротивления [1] и имеют суще- теплообмена применяют турбулизаторы или ребра, ственные преимущества по сравнению с другими разрушающие пристенный пограничный слой, за- методами. крутку потока или вращение поверхности теплооб- мена [5]. Результаты экспериментальных исследований по влиянию шага спиральных перегородок в Вышеназванные методы интенсификации пока- межтрубном пространстве на интенсивность тепло- зали высокую эффективность, но практические их обмена при течении воды в кожухотрубчатом аппа- применение затруднено по ряду причин. Одной и ос- рате (рис.1). новных причин является не технологичность ее из- готовления, а также снижение прочности, Рисунок 1. Влияние числа Рейнольдса на коэффициент теплоотдачи при нагревании воды в кожухотрубчатом теплообменнике ⋄ - сегментная перегородка [2]; □- спиральная перегородка S/D=1,15; △- S/D =1,2; × - S/D=1,4; ∗- S/D=1,55; ○- S/D=1,7 42

№ 6 (99) июнь, 2022 г. Обработка и обобщение опытных данных произ- С целью улучшения омывания жидкостью труб- ведено по известной формуле [2]: ного пучка и ликвидации застойных зон в межтрубном пространстве предложена спиральная конструкция Nu = 1,72  Re0,6  Pr0,23 dэкв (1) перегородок для межтрубного пространства кожухо- трубных теплообменников. Экспериментальные Cоответственно, коэффициент теплоотдачи вы- исследования показали снижение гидравлического числялся из критерия Нуссельта: сопротивления относительно сегментных перегоро- док, а также ликвидации застойных зон внутри ап-  = Nu   (2) парата. Наряду с этим, повысилась теплоотдача, т.е. d перенос тепла (рис.1). Так, с ростом скорости потока жидкости эффек- Из рис.1 видно, что с увеличением шага S/D тивность переноса тепла возрастает. Известные ре- спирали (где S-шаг спирали; D-внутренний диаметр зультаты по теплоотдаче при течении воды через кожуха аппарата) интенсивность теплоотдачи повы- сегментные перегородки в межтрубном пространстве шается. При числе Рейнольдса Re=10000 при кожухотрубчатого аппарата показывают, что функция S/D=1,15 значение коэффициента теплоотдачи равен зависимости коэффициента теплоотдачи от числа 805,5 Вт/м2.К, при S/D=1,4 величина коэффициента Рейнольдса имеет тенденцию умеренного роста. теплоотдачи равна 895,8 и при S/D=1,7 численное значение коэффициента теплоотдачи равно 1138,8. Например, при числе Рейнольдса Re=2500 вели- Сравнение данных по теплоотдаче при числе Рей- чина коэффициента теплоотдачи α равна 302,3 Вт/м2.К, нольдса Re=10000 показывает прирост значения α в при Re=8000 значение коэффициента теплоотдачи 1,4 раза, а при сопоставление с данными для сег- α=607,4, при Re=19500 коэффициент α=1036,7 и со- ментных перегородок – в 1,64 раза. ответственно, при Re=40000 – α=1595,3. Как видно, увеличение числа Рейнольдса с 2500 до 40000 ведет В заключении следует отметить целесообразность к повышению коэффициента теплоотдачи в 5 раз. применение перегородок предложенной конструкции Эти данные хорошо совпадают с данными, получен- при создании высокоэффективных теплообменных ными по формуле (1) и (2). аппаратов. Список литературы: 1. Бажан П.И., Каневец Г.Е., Селиверстов В.М. Справочник по теплообменным аппаратам. – М.: Машиностроение, 1989. – 366 с. 2. Дрейцер Г.А. О некоторых проблемах создания высокоэффективных трубчатых теплообменных аппаратов // Новости теплоснабжения, 2004. - №5. – С.37-52. 3. А.В. Туркин, А.Г. Сорокин, О.Н. Брагина и др. Интенсификация теплообмена при помощи лунок в плоском канале при низких скоростях движения воздуха // ММФ-92. – Минск, 1992. – Т. 1. – Ч. 1. – С. 53-55. 4. Юсупбеков Н.Р., Нурмухамедов Х.С., Зокиров С.Г. Кимевий технология асосий жараен ва курилмалари. – Т.: Шарк, 2003. – 644 б. 5. Юсупова Н.К. Технология получения строительного битума из нефтяных шламов. дисс. докт.фил. (PhD) тех- нических наук, Ташкент-2021. – 101 с. 43

№ 6 (99) июнь, 2022 г. DOI - 10.32743/UniTech.2022.99.6.13987 ПОЛУЧЕНИЕ ОРГАНОМИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ НА ОСНОВЕ МЕСТНЫХ АГРОРУД, МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ, НАВОЗА КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА И РАСТВОРОВ АЗОТФИКСИРУЮЩИХ МИКРООРГАНИЗМОВ Вoккoсов Зухриддин Комолхон угли ассистент Наманганского инженерно-технологического института, Республика Узбекистан, г. Наманган E-mail: [email protected] OBTAINING ORGANOMINERAL FERTILIZERS BASED ON LOCAL AGRICULTURAL ORDERS, MINERAL FERTILIZERS, CATTLE MANURE AND SOLUTIONS OF NITROGEN-FIXING MICROORGANISMS Zuhriddin Vokkosov Assistant of Namangan Engineering and Technology Institute, Republic of Uzbekistan, Namangan АННОТАЦИЯ В данной статье рассматривается получение органоминеральных удобрений на основе местных агроруд (Кызылкумская фосфоритовая мука (ФМ) и Навбахорский бентонит), минеральных удобрений (карбамид, сульфат аммония и хлорид калия), навоза крупнорогатого скота (КРС) и раствора азотфиксирующих микроорганизмов. На основании экспериментов были получены следующие результаты: оптимальное соотношение навоз : бентонит : ФМ : (NH2)2CO : (NH4)2SO4 : KCl : раствор азотфиксирующих микроорганизмов (АФМ) является 100,0 : 5,0 : 5,0 : 0,4 :0,4 : 0,4 : 2,0. Время компостирования 60 суток. Органоминеральные удобрение, полученных оптимальных параметрах имеет следующий состав (вес. %): Р2О5общ. – 1,144; Р2О5усв. – 0,88; СаОобщ. – 3,09; орг.вещество – 21,35%; гуминовые кислоты – 5,06%; фульвокислоты – 5,31; высшие органические вещество – 4,93%; К2О – 0,932%, N общ. – 2,04%. Влажность органоминерального удобрения равна 49,35%. Компостирование навоза круп- ного рогатого скота добавкой бентонита, фосфатного сырья и различных минеральных удобрений и обработкой полученной смеси раствором, содержащего азотфиксирующие микроорганизмы позволяет допольнительно уве- личить содержание гумусовых веществ, усвояемых форм фосфора, а также самое главное увеличит содержание азота более в 5,0 раза за счет биофиксации атмосферного молекулярного азота. ABSTRACT This article discusses the production of organomineral fertilizers based on local agricultural ores (Kyzylkum phosphorite flour (FM) and Navbakhor bentonite), mineral fertilizers (urea, ammonium sulfate and potassium chloride), cattle manure (cattle) and a solution of nitrogen-fixing microorganisms. Based on the experiments, the following results were obtained: the optimal ratio of manure : bentonite : FM : (NH2)2CO : (NH4)2SO4 : KCl : solution of nitrogen fixing microorganisms (NFM) is 100.0 : 5.0 : 5.0 : 0.4 :0.4 : 0.4 : 2.0. Composting time 60 days. Organo-mineral fertilizer obtained in optimal parameters has the following composition (wt.%): Р2О5tot. - 1.144; Р2О5usv. – 0.88; CaOgen. - 3.09; org.substance - 21.35%; humic acids - 5.06%; fulvic acids - 5.31; higher organic matter - 4.93%; K2O - 0.932%, N total. - 2.04%. Moisture content of organo-mineral fertilizer is 49.35%. Composting cattle manure with the addition of bentonite, phosphate raw materials and various mineral fertilizers and processing the resulting mixture with a solution containing nitrogen-fixing microor- ganisms allows you to additionally increase the content of humic substances, assimilable forms of phosphorus, and most importantly, increase the nitrogen content by more than 5.0 times due to biofixation atmospheric molecular nitrogen. Ключевые слова: Кызылкумская фосфоритовая мука, Навбахорский бентонит, карбамид, сульфат аммония, хлорид калия, навоз крупнорогатого скота (КРС), раствор азотфиксирующих микроорганизмов (АФМ), гумусо- вых веществ, биофиксация, молекулярный азот. Keywords: Kyzylkum phosphate rock, Navbakhor bentonite, urea, ammonium sulfate, potassium chloride, cattle manure, solution of nitrogen-fixing microorganisms (AFM), humic substances, biofixation, molecular nitrogen. ________________________________________________________________________________________________ __________________________ Библиографическое описание: Воққосов З.К. ПОЛУЧЕНИЕ ОРГАНОМИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ НА ОСНОВЕ МЕСТНЫХ АГРОРУД, МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ, НАВОЗА КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА И РАСТВО- РОВ АЗОТФИКСИРУЮЩИХ МИКРООРГАНИЗМОВ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 6(99). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13987

№ 6 (99) июнь, 2022 г. Сельское хозяйство является одним из основных Вычислены технические и экономические показате- отраслей экономики многих стран мира и Узбеки- ли полученных органоминеральных удобрений. стана. Аграрный сектор не только снабжает населе- ние продуктами питания, но и обеспечивает сырьём На этой работе приведены данные получение промышленность страны. Обеспечение занятости, органоминеральных удобрений на основе местных рост доходов, повышение благосостояния людей агроруд (Кызылкумская фосфоритовая мука (ФМ) и во многом зависит от развития сельского хозяйства Навбахорский бентонит), минеральных удобрений и предпринимательства [1]. (карбамид, сульфат аммония и хлорид калия), навоза крупнорогатого скота (КРС) и раствора азотфикси- Поэтому повышение плодородия земель и рующих микроорганизмов. получение высокого и качественного урожая из сельскохозяйственных культур в современных усло- Компосты на основе навоза КРС с добавкой бенто- виях является одной из самых актуальных задач. нита, фосфатного сырья и незначительного количества Одним из наиболее важных факторов, определяющим карбамида, сульфата аммония, хлористого калия и уровень почвенного плодородия, относится органи- обработкой раствором, содержащего азотфиксирую- ческое вещество почвы и главным образом гумус. щие микроорганизмы приготовлены при весовых Также на плодородие почвенного покрова значи- соотношениях навоз : бентонит : фосфоритная мука тельное влияние оказывают живые организмы, это (ФМ) : (NH2)2CO : (NH4)2SO4 : KCl : раствор микро- сами растения, почвенная фауна и микроорганизмы, организмов = 100,0 : 5,0 : 5,0 : (0,1-0,4) : (0,1-0,4) : (0,1- населяющие почву. Однако при интенсивном ведении 0,4) : 2,0. Полученные смеси помещали в ёмкости земледелия с использованием одних минеральных объемом 1 л. В приготовленную смесь добавляли воду удобрений значительно усиливаются процессы мине- исходя из расчета для достижения влажности до рализации органического вещества, снижаются со- 70%. Из подготовленных компостов каждые 10 суток держание полезных микроорганизмов. В результате отбирали пробы и производили химический анализ утрачиваются многие ценные свойства почв, что от- компостов. Результаты проведенных исследований рицательно сказывается на почвенном плодородии. сведены в таблице 1. Из данных таблицы 1 видно, При воспроизводстве гумуса и других питательных что за счет добавки к компостам фосфоритной муки, веществ роль органических и органоминеральных карбамида, сульфата аммония и хлористого калия удобрений незаменима [2, 3]. при весовых соотношениях навоз : бентонит : фос- форитная мука (ФМ) : (NH2)2CO : (NH4)2SO4 : KCl : В лабораторных условиях был изучен научный раствор микроорганизмов = 100 : 5,0 : 5,0 : 0,4 : 0,4 : 0,4 способ получения экологически чистого органомине- : 2,0 и после выдержки компостов 60 суток, в гото- рального удобрения. Куриный помёт, использованный вых удобрениях содержание азота увеличивается от в качестве сырья, был очищен от семян сорняков и яиц 0,402 до 2,04%. C увеличением времени выдержки гельминтов, перерабатывая на основе безотходной сложных компостов повышается относительное со- технологии. Почвоулучшающие свойства полученных держание усвояемой формы фосфора. В приготов- органоминеральных удобрений изучены в Туркмен- ленных компостах при вышеуказанном ском сельскохозяйственном университете имени соотношении и выдержки относительное содержа- С.А. Ниязова на трех участках сельскохозяйственных ние усвояемой Р2О5 по трилону Б возрастает от пер- воначального 22,75% до 77,50%. В компостах, угодий размерами 1  6 м. Были взяты образцы для приготовленных без добавления минеральных анализа из каждой из 3-х почв до и после внесения удобрений в день приготовления содержание органоминерального удобрения [4]. Проведены агро- гуминовой кислоты, фульвокислоты и химический анализ почвы и количественный анализ водорастворимых органических веществ составило растворимых в ней веществ. В результате был опре- 2,43%, 2,54% и 2,36%, то в компостах, делён элементный и гумусовый состав образцов приготовленных с добавлением минеральных почвы до и после внесения удобрения и доказано, удобрений и через 60 суток выдержывания что можно увеличить количество гумуса в почве содержание вышеупомянутых веществ составило с 0,12 до 2,17%. 5,06%, 5,31% и 4,93%. На рис.1 приведены результаты изменение содержание Р2О5общ. и В работе [5] приведены результаты получения Nобщ.(%) от времени компостирование при различ- органоминеральных удобрений на основе птичьего ных массовых соотношениях навоза КРС, бенто- помета (ПП) и минерализованной массы (ММ). На ос- нита, фосфоритовой муки, (NH2)2CO, (NH4)2SO4, новании проведённых лабораторных опытов найден KCl и АФМ. Из этих графических данных видно, что оптимальный режим приготовления фосфорногумусо- при соотношении навоз КРС : бентонит : фосфори- вых удобрений: соотношение ПП : ММ = 100 : 10 и товая мука : (NH2)2CO : (NH4)2SO4 : KCl : АФМ= время выдержки компостирования – 3 месяца. Удобре- 100,0 : 5,0 : 5,0 : 0,4 : 0,4 : 0,4 : 2,0 содержание ние, полученное с использованием ММ, имеет состав, Р2О5общ. и Nобщ.(%) с увеличением времени компо- (вес. %): Р2О5общ. – 1,87; Р2О5усв. по трил. Б – 1,09; стирования от 20 до 60 суток повышается от 0,961 Р2О5усв. по лим. к-те – 1,01; гуминовые кислоты (ГК) – до 0,144% и от 1,182 до 2,04%, соответственно. Ана- 2,41; фульвокислоты (ФК) – 5,74; водорастворимые логичная картина наблюдается при других соотно- органические вещество (ВОВ) – 1,93. шениях навоз КРС : бентонит : фосфоритовая мука : (NH2)2CO : (NH4)2SO4 : KCl : АФМ. В нашей предыдущей работе [6] были получены органоминеральные удобрение на основе навоза КРС, бентонита и азотфиксирующих микроорганизмов. 45

№ 6 (99) июнь, 2022 г. Таблица 1. Химический состав органоминеральных удобрений, полученных компостированием навоза КРС с добавкой бентонита, фосфоритной муки, карбамида, сульфата аммония, хлористого калия и обработкой раствором, содержащего азотфиксирующие микроорганизмы Массовое соотношение Р2О5усв. по Тр.Б, навоз КРС : бентонит : Р2О5общ, СаОобщ, Орг. ГК, % ФК, % ВОВ,% К2О,% N общ, Влага, (%) % в-ва, % % % ФМ : (NH2)2CO : % (NH4)2SO4 : KCl : АФМ Через 1 суток 100,0 : 5,0 : 5,0 : 0 : 0 : 0 : 0,903 22,75 2,42 19,15 2,43 2,54 2,36 0,550 0,402 60,98 0 : 2,0 0,897 23,16 2,35 0,592 0,453 60,99 0,892 23,73 2,4 19,03 2,41 2,53 2,33 0,635 0,504 61,00 100,0 : 5,0 : 5,0 : 0,1 : 0,881 24,05 2,30 0,717 0,604 61,02 0,1 : 0,1 : 2,0 2,39 18,91 2,40 2,51 100,0 : 5,0 : 5,0 : 0,2 : 2,36 18,68 2,37 2,48 0,2 : 0,2 : 2,0 Через 10 суток 100,0 : 5,0 : 5,0 : 0,4 : 0,4 : 0,4 : 2,0 100,0 : 5,0 : 5,0 : 0 : 0 : 0 : 0,932 27,95 2,49 19,32 2,72 2,85 2,65 0,567 0,498 59,72 0 : 2,0 0,934 28,04 2,68 0,616 0,613 59,41 0,935 28,56 2,5 19,37 2,76 2,89 2,75 0,666 0,740 59,09 100,0 : 5,0 : 5,0 : 0,1 : 0,936 29,01 2,81 0,761 0,961 58,64 0,1 : 0,1 : 2,0 2,51 19,42 2,82 2,96 100,0 : 5,0 : 5,0 : 0,2 : 2,53 19,43 2,88 3,02 0,2 : 0,2 : 2,0 Через 20 суток 100,0 : 5,0 : 5,0 : 0,4 : 0,4 : 0,4 : 2,0 100,0 : 5,0 : 5,0 : 0 : 0 : 0 : 0,956 36,63 2,55 19,56 3,17 3,32 3,08 0,582 0,553 58,71 0 : 2,0 0,957 37,94 3,15 0,632 0,773 58,39 0,959 38,31 2,56 19,62 3,24 3,39 3,28 0,682 0,921 58,07 100,0 : 5,0 : 5,0 : 0,1 : 0,961 39,08 3,34 0,780 1,182 57,60 0,1 : 0,1 : 2,0 2,57 19,68 3,37 3,54 100,0 : 5,0 : 5,0 : 0,2 : 2,59 19,69 3,43 3,60 0,2 : 0,2 : 2,0 Через 30 суток 100,0 : 5,0 : 5,0 : 0,4 : 0,4 : 0,4 : 2,0 100,0 : 5,0 : 5,0 : 0 : 0 : 0 : 0,997 47,16 2,65 20,01 3,41 3,58 3,32 0,607 0,665 56,91 0 : 2,0 0,999 49,76 3,46 0,659 0,908 56,58 1,001 50,37 2,67 20,09 3,55 3,72 3,59 0,712 1,074 56,24 100,0 : 5,0 : 5,0 : 0,1 : 1,003 50,84 3,72 0,814 1,371 55,75 0,1 : 0,1 : 2,0 2,68 20,16 3,69 3,87 100,0 : 5,0 : 5,0 : 0,2 : 2,69 20,20 3,82 4,01 0,2 : 0,2 : 2,0 Через 40 суток 100,0 : 5,0 : 5,0 : 0,4 : 0,4 : 0,4 : 2,0 100,0 : 5,0 : 5,0 : 0 : 0 : 0 : 1,062 59,10 2,84 20,76 3,89 4,07 3,78 0,646 0,756 54,12 0 : 2,0 1,064 61,98 2,85 20,87 3,96 4,15 3,85 0,702 1,074 53,76 1,066 62,86 2,86 20,97 4,10 4,30 3,99 0,758 1,265 53,39 100,0 : 5,0 : 5,0 : 0,1 : 1,068 64,29 2,88 21,04 4,23 4,44 4,12 0,867 1,606 52,88 0,1 : 0,1 : 2,0 100,0 : 5,0 : 5,0 : 0,2 : 0,2 : 0,2 : 2,0 100,0 : 5,0 : 5,0 : 0,4 : 0,4 : 0,4 : 2,0 46

№ 6 (99) июнь, 2022 г. Массовое соотношение Р2О5усв. по Тр.Б, навоз КРС : бентонит : Р2О5общ, СаОобщ, Орг. ГК, % ФК, % ВОВ,% К2О,% N общ, Влага, (%) % в-ва, % % % ФМ : (NH2)2CO : % 52,36 (NH4)2SO4 : KCl : АФМ 51,97 51,59 Через 50 суток 51,06 100,0 : 5,0 : 5,0 : 0 : 0 : 0 : 1,103 67,90 2,95 20,88 4,25 4,46 4,14 0,671 0,834 51,18 0 : 2,0 1,105 70,50 4,21 0,729 1,227 50,55 1,107 72,11 2,96 21,03 4,32 4,53 4,35 0,788 1,439 49,90 100,0 : 5,0 : 5,0 : 0,1 : 1,109 73,86 4,48 0,901 1,819 49,35 0,1 : 0,1 : 2,0 2,97 21,15 4,46 4,68 100,0 : 5,0 : 5,0 : 0,2 : 2,99 21,25 4,60 4,82 0,2 : 0,2 : 2,0 Через 60 суток 100,0 : 5,0 : 5,0 : 0,4 : 0,4 : 0,4 : 2,0 100,0 : 5,0 : 5,0 : 0 : 0 : 0 : 1,130 71,24 3,02 20,67 4,67 4,90 4,55 0,688 0,955 0 : 2,0 1,138 74,46 3,04 20,96 4,76 5,00 4,64 0,751 1,379 1,141 75,64 3,07 21,22 5,01 5,25 4,88 0,815 1,618 100,0 : 5,0 : 5,0 : 0,1 : 1,144 77,50 3,09 21,35 5,06 5,31 4,93 0,932 2,040 0,1 : 0,1 : 2,0 100,0 : 5,0 : 5,0 : 0,2 : 0,2 : 0,2 : 2,0 100,0 : 5,0 : 5,0 : 0,4 : 0,4 : 0,4 : 2,0 Рисунок 1. Изменение содержание Р2О5общ. и Nобщ.(%) от времени компостирование при различных массовых соотношениях навоза КРС, бентонита, фосфоритовой муки, (NH2)2CO, (NH4)2SO4, KCl и АФМ 47

№ 6 (99) июнь, 2022 г. Добавка к компостам минеральных удобрений гумификации органических веществ составила кроме бентонита и фосфатного сырья допольнително 66,41. Также с увеличением массовой доли мине- положительно влияет на увеличение степени гумифи- ральных удобрений в компостах потеря органиче- кации органических веществ. Причем, с увеличением ских веществ заметно снижается. Например без количества добавки минеральных удобрений степень добавки минеральных удобрений через 60 суток по- гумификации органических веществ возрастает. теря органических веществ составила 13,24%, а в Так, в компостах без добавки минеральных удобре- приготовленных компостах при соотношениях ний, т.е. при соотношениях навоз : бентонит : фос- навоз: бентонит : фосфоритная мука : (NH2)2CO : форитная мука (ФМ) : (NH2)2CO : (NH4)2SO4 : KCl : (NH4)2SO4 : KCl : раствор микроорганизмов = 100 : раствор микроорганизмов = 100,0 : 5 : 5 : 0 : 0 : 0 : 2 5 : 5 : 0,4 : 0,4 : 0,4 : 2 через 60 суток потеря органи- степень гумификации органических веществ соста- ческих веществ составляет 11,32% соответственно вила 63,16%, а при соотношениях навоз : бентонит : (табл.2). (ФМ) : (NH2)2CO : (NH4)2SO4 : KCl : раствор микро- организмов = 100 : 5 : 5 : 0,4 : 0,4 : 0,4 : 2 степень Таблица 2. Потеря азота, органических веществ и степень гумификации органических веществ при компостировании навоза КРС с добавкой бентонита, фосфоритной муки, карбамида, сульфата аммония, хлористого калия и обработкой раствором, содержащего азотфиксирующие микроорганизмы Соотношение навоз КРС : БТ : 100 : 5 : 5 : 0 : 0 : 100 : 5 : 5 : 0,1 : 100 : 5 : 5 : 0,2 : 100 : 5 : 5 : 0,4 : 0,1 : 0,1 : 2 0,2 : 0,2 : 2 0,4 : 0,4 : 2 раствор АФМ 0:2 12,64 12,12 11,32 Потеря орг. веществ, % 13,24 64,38 65,74 66,41 Степень гумификации орг.вещ.,% 63,16 Выбор оптимальных соотношений исходных комплексное органоминерал удобрение, имеющий компонентов устанавливается определением сте- состав (вес. %): Р2О5общ. – 1,14; Р2О5усв. по трилону Б – пени фиксации азота, перехода неусвояемых форм 0,87; органические вещества – 21,35; ГК – 5,06; ФК – Р2О5 в усвояемую для растений форму и гумифика- 5,31; ВОВ – 4,93; азот – 2,04; К2О - 0,93; влага – 49,35. ции органических веществ. Исходя из соображений Степень гумификации органических веществ – по агрохимической и экономической эффективно- 66,41%, потеря органических веществ – 11,32. сти комплексных органоминерал удобрений опти- мальным соотношением можно считать соотношение Таким образом, результаты показывают, что навоз : бентонит : фосфоритная мука (ФМ) : компостирование навоза крупного рогатого скота (NH2)2CO : (NH4)2SO4 : KCl : раствор микроорганиз- добавкой бентонита, фосфатного сырья и различных мов = 100 : 5 : 5 : 0,4 : 0,4 : 0,4 : 2. При оптимальных минеральных удобрений и обработкой полученной условиях путём компостирования навоза с добавкой смеси раствором, содержащего азотфиксирующие бентонита, фосфоритной муки, карбамида, сульфата микроорганизмы позволяет допольнительно увели- аммония и хлористого калия в течение 60 суток при чить содержание гумусовых веществ, усвояемых форм соотношении навоз : бентонит : ФМ : (NH2)2CO : фосфора, а также самое главное увеличит содержание (NH4)2SO4 : KCl : раствор азотфиксирующих микро- азота почти в 5,1 раза за счет биофиксации атмо- организмов = 100 : 5 : 5 : 0,4 :0,4 : 0,4 : 2 получено сферного молекулярного азота. Список литературы: 1. Сатторкулов О.Т., Махмудова Г.Р., Турдикулова Г.О. Вопросы экономики и управления / Международный научный журнал, 2018. - № 1(12). – С. 34-35. 2. Берестецкий О.А., Возняковская Ю.М., Доросинский Л.М. Биологические основы плодородия почвы / – М.:. Колос, 1984. – 287 с. 3. Пастухова Н.Д. Физико-химический и биологический анализ почвы и ее плодородия в сельскохозяйственной биотехнологии // Университет ИТМО. Санкт –Петербург, 2019. – 32 с. 4. Нуров Р.Р., Аманов К.Я. Влияние экологически чистого органоминерального удобрения на плодородие почвы// Плодородие. – 2021. – №6. – С. 29-33. ДОИ: 10.25680/С19948603.2021.123.08. 5. U.Sh.Теmirov, Sh.S. Namazov, N.H. Usanbaev, B.E.Sultonov, А.М.Reymov. Organic-mineral Fertilizer Based on Chicken Manure and Phosphorite from Central Kyzylkum // Chemical Science International Journal. Volume 24, Issue 3. USA. – 2018. – pp. 1-7. 6. Voqqosov Z., Холдарова Г. Production of organic mineral fertilizers on the basis of local raw materials and nitrofificating microorganisms. // NamMTI ILMIY-TEXNIKA JURNALI. ISSN 2181-8622. 2022-№1-C. 84-87. 48

№ 6 (99) июнь, 2022 г. ТЕРМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОМПОЗИЦИИ МОДИФИЦИРОВАННОЙ РЕДУКТОРНОЙ СМАЗКИ ОСП-УЗ ДЛЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ТЕХНИКИ Ганиева Сайера Хуршитовна доктор PhD ст. научный сотрудник лаборатории «Нефтехимия» Института общей и неорганической химии Академии наук РУз, Республика Узбекистан, г. Ташкент Е-mail: [email protected] Мирзаева Малика Маннаповна ст. научный сотрудник лаборатории «Нефтехимия» Института общей и неорганической химии Академии наук РУз, Республика Узбекистан, г. Ташкент Е-mail: [email protected] Сманов Бакитжан Алкабаевич ст. научный сотрудник лаборатории «Нефтехимия» Института общей и неорганической химии Академии наук РУз, Республика Узбекистан, г. Ташкент Е-mail: [email protected] Рахимов Бекзод Бахтиёрович мл. научный сотрудник лаборатории «Нефтехимия» Института общей и неорганической химии Академии наук РУз, Республика Узбекистан, г. Ташкент Е-mail: [email protected] THERMAL PROPERTIES OF THE COMPOSITION OF THE MODIFIED GEAR LUBRICANT OSP-UZ FOR AGRICULTURAL MACHINERY Sayera Ganieva Doctor PhD Senior Researcher, “Petrochemistry” laboratory Institute of General and Inorganic Chemistry of the Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan, Republic Uzbekistan, Tashkent Malika Mirzaeva Senior Researcher, “Petrochemistry” laboratory Institute of General and Inorganic Chemistry of the Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan, Republic Uzbekistan, Tashkent Bakitjan Smanov Senior Researcher, “Petrochemistry” laboratory Institute of General and Inorganic Chemistry of the Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan, Republic Uzbekistan, Tashkent Bekzod Rahimov Junior researcher of the \"Petrochemistry\" laboratory Institute of General and Inorganic Chemistry of the Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan, Republic Uzbekistan, Tashkent E-mail: [email protected] __________________________ Библиографическое описание: ТЕРМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОМПОЗИЦИИ МОДИФИЦИРОВАННОЙ РЕДУК- ТОРНОЙ СМАЗКИ ОСП-УЗ ДЛЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ТЕХНИКИ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. Ганиева С.Х. [и др.]. 2022. 6(99). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13841

№ 6 (99) июнь, 2022 г. АННОТАЦИЯ В статье приводятся результаты проведенных исследований по получению термостабильной композиции модифицированной редукторной смазки, которую можно использовать в сельскохозяйственной технике в переделах температур до 380-4000С без значительных изменений состава с повышенными эксплуатационными характери- стиками, с решением проблемы охраны окружающей среды. Определено, что наибольший вклад в повышении термостабильности модифицированной редукторной смазки оказывает гудрон в сочетании с антиокислительной и противоизносной присадкой ЦД-7. ABSTRACT The article presents the preparation of a thermostable composition of a modified gear lubricant that can be used in agricultural machinery in the temperature range up to 380-4000C without significant changes in the composition with improved performance, and solution of the problem of environmental protection. It has been determined that the greatest contribution to improving the thermal stability of the modified gear lubricant is made by tar in combination with the antioxidant and antiwear additive CD-7. Ключевые слова: модифицированная редукторная смазка, гудрон, депарафинизированное масло, противо- коррозионные свойства, электро-химический метод, потенциал коррозии Keywords: modified gear lubricant, tar, dewaxed oil, anti-corrosion properties, electro-chemical method, corrosion potential ________________________________________________________________________________________________ При разработке современных смазочных материа- дифференциально- термогравиметрическому ана- лизу (ДТГ) подвергали следующий по составу ком- лов особое внимание уделяется оценке их свойств по позиции редукторной смазки: гудрон (условная вязкость при 1000 С- усл. град) - 50%; депарафини- термоаналитическим исследованиям, позволяющие зированное масло (условная вязкость при 1000 С- 2,95 усл.град) - 47,45 %; камид (антикоррозионная выявить происходящие в зоне трения, при повышении присадка) – 1,5%; сера - 0,75%; присадка ЦД-7 - 0,3%. Предварительно нами изучены основные фи- температуры, как физические изменения, связанные зико-химические характеристики ингредиентов, входящих в состав редукторной смазки для сельско- с полиморфными превращениями – плавлением и хозяйственной техники [3]. испарением компонентов смазок, так и термические Физико-химические характеристики и групповой химический состав депарафинизированного масла и и термоокислительные процессы. Определение гудрона приведены в таблице 1. температур полиморфных превращений в составе сма- В качестве противоизносной присадки в смазоч- ную композицию вводили - 0,3% дитиофосфата цинка, зок особо важно, при разработке научно-обоснованной присадка ЦД-7 (ТУ 0257-001-96449839-2007). При- садка дитиофосфатная ЦД-7, является малоопасным технологии производства смазочных композиции и веществом и по степени воздействия на организм че- ловека относится к 3-му классу опасности. оценке эффективности их работы при повышенных температурах. Поэтому термический анализ в обла- сти разработки новых инновационных технологий получения различных смазочных композиций имеет важное значение [1,2]. В этой связи нами проведены работы по изучению термических свойств компо- зиций редукторной смазки и его ингредиентов для железнодорожного транспорта [4]. Термоаналитическим исследованиям диффе- ренциально-термическому анализу (ДТА), термо- гравиметрическому анализу (ТГ) Физико-химические характеристики и групповой химический состав Таблица 1. депарафинизированного масла и гудрона Гудрон № Показатели Депарафинизиро- - п/п ванное масло остаточное 13,2 1 Вязкость кинематическая при 100°С, мм2/с, не более 21,4 3,16 - 0,973 2 Вязкость условная, при 800 С, сек 0,8 - 3 Содержание серы, % 0,901 220 -15 4 Плотность при 200 С, г/см3 210 30,5 50,2 5 Температура застывания, 0С 32,4 12,0 65,8 7,2 6 Температура вспышки, 0С 1,7 7 Состав: - 1. Парафино-нафтеновые, % 2. Ароматические углеводороды, % 3. Смолы,% 4. Асфальтены,% 50

№ 6 (99) июнь, 2022 г. Предназначена для улучшения эксплуатационных Присадка ЦД-7 представляет собой высокоэф- свойств смазочных масел и пластичных смазок. фективный концентрированный диалкилдитиофос- Противоизносная присадка ЦД-7 к минеральным фат цинка в минеральном базовом масле. Улучшает маслам предназначена для предотвращения изнаши- антиокислительные, антикоррозионные и противо- вание трущихся деталей двигателя за счет образова- износные свойства смазочных масел. Применяется в ния защитной пленки в тех местах, где невозможно моторных, турбинных, компрессорных, гидравличе- образование масляной пленки. ских, индустриальных маслах. Физико-химические характеристики присадки ЦД-7 приведены в таб- лице 2. Таблица 2. Присадка к минеральным маслам ЦД -7 (по ТУ 0257-001-96449839-2007) № Показатели Норма по ТУ 1 Вязкость кинематическая при 100°С, мм2/с, не более 9-15 2 Массовая доля цинка, %, не менее 10,5 3 Массовая доля воды, %, не более 0,1 4 Общее щелочное число, мг КОН/г присадки, не более 9,0 5 Температура вспышки в открытом тигле, °С, не ниже 160 6 Показатель рН раствора присадки в спирто-толуольной смеси, не менее 5,6 7 Массовая доля механических примесей, %, не более 0,1 Высокое содержание активных элементов сырьё: кубовые остатки синтетических (или дистили- (цинка и фосфора) позволяет значительно снизить рованных) жирных кислот, моно- и диэтаноламины. (более чем в два раза) концентрацию присадки ЦД- 7 в маслах в сравнении с другими дитиофосфатными Камид представляет собой смесь алкилоамидов, присадками при сохранении эксплуатационных свободных жирных кислот и моноэтаноламина и свойств масла. ЦД-7 это противоизносная, анти- имеет следующие технические показатели: окислительная, антикоррозионная присадка, она представляет собой 90%-раствор диалкилдитиофос- 1. Кислотное число, мг КОН/г - 40-50 фата цинка в минеральном масле, полученного на 2. Эфирное число, мг КОН/г - 30-40 основе изобутилового и 2-этилгексилового спиртов. 3. Температура каплепадения по Уббелоде – 50-60 0С В качестве антикоррозионной присадки в реак- Cера техническая ГОСТ Р 56249-2014 и ГОСТ ционную массу вводили присадку Камид. Присадка Камид - продукт конденсации дистиллированных 127.1-93. жирных кислот с алкиламинами. Для получения ак- Массовая доля серы в пересчете на чистое веще- тивной добавки камид путем синтеза, использовали ство должна быть не менее 99,2%. Основные фи- зико-химические свойства, приведены в таблице 3. Таблица 3. Основные физико-химические свойства серы Наименование показателя Норма Плотность, г/см3 1,96-2,07 Температура кипения, °С Температура плавления, °С 444,6 Удельная теплота сгорания, кДж/кг 112,8-119,3 Растворимость в воде 9205 Не растворима Модифицированная редукторная смазка готовится депарафинизированном масле и охлаждении полу- расчетным количеством компонентов, осернением ченного раствора. При приготовлении смазки загу- депарафинизированного масла 47,45%, технической стители образуют в дисперсионной среде серой 0,75%, смешением с гудроном 50% и добавле- стабильную структурированную систему. нием присадок ЦД-7 0,3%, Камид 1,5%. Затем масса охлаждается и передается гомоге- Процесс приготовления модифицированной низации и затариванию. редукторной смазки заключается в расплавлении варочного загустителя смеси: гудрона, присадки Приготовленный образец композиции редуктор- Камид и присадки ЦД-7 (или ДФ -11) в осернённом ной смазки анализировался на основные показатели качества. Результаты сравнительных испытаний сведены в таблицу 4. 51

№ 6 (99) июнь, 2022 г. Сравнительные физико-химические показатели опытной композиции Таблица 4. модифицированной редукторной смазки (относительно ОСп-Л) Метод № Наименование показателя Смазка Опытный образец испытания 1 Внешний вид ОСп-(Л) По п.5.2.ТУ Однородная мазь ГОСТ 9.080 Коррозионное воздействие Однородная мазь от темно-ко- темного цвета 2 на медную пластинку ричневого до темного цвета Выдерживает Выдерживает 3 Массовая доля воды, не более % 0,5 0,1 ГОСТ 2477 4 Массовая доля мех. примесей, % 0,1 0,1 ГОСТ 6370 5 Массовая доля свободной щелочи 0,3 Отс. ГОСТ 6707-76 в пересчете на NaOH, не более % 7-12 8,60 ГОСТ 6558 -9 ГОСТ 20287 6 Вязкость условная при 100°С, 0 0,55 ГОСТ 9490-75 условных градусах 0,70 7 Температура застывания, не выше °С Диаметр пятна износа при осевой 8 нагрузке 392 Н на 4-х шариковой машине трения, мм В результате проведенных сравнительных испы- добавлением присадок: 0,75 % сера, 0,3% противо- таний образца опытной композиции редукторной износной присадки (дитиофосфат цинка) ЦД-7, 1,5% смазки относительно смазки ОСп-Л были получены антикоррозионной присадки – Камид, обеспечивает положительные результаты по основным физико- эффективное её использование в более широком ин- химическим показателям: условная вязкость, тем- тервале температур (-9 – +100°С) при обеспечении пература застывания, диаметр пятна износа, корро- надежной работы узлов трения машин и механизмов зионное воздействие на металл. сельскохозяйственной техники. Установлено, что образец опытной композиции Термический анализ регистрировали на дерива- редукторной смазки по сравнению со смазкой ОСп-Л, тографе системы Паулик-Паулик-Эрдей со скоро- обладает высокими физико-химическими и трибо- стью 10 град/мин и навеской 0,128-0.134 г при логическими характеристиками, показатель условной чувствительности гальванометров Т-1200, ТГ-200, вязкости составил 8,60 мм2/с при 100оС, более высокая ДТА-1/100, ДТГ-1/100. Запись проводили при атмо- температура застывания – минус 9 оС, меньше диаметр сферных условиях. Держателем служил корундовый пятна износа – 0,55 мм и выдерживает коррозионное тигель с диаметром 10 мм без крышки. В качестве эталона использовали Al2O3 полученные результаты воздействие на металл. представлены на рисунке 1. Таким образом, разработанная композиция ре- дукторной смазки на основе осернённого депарафи- низированного масла 47,45% и гудрона 50% с 52

№ 6 (99) июнь, 2022 г. Рисунок 1. График термоаналитических исследований образца композиции модифицированной редукторной смазки ········ – кривая термогравиметрического анализа (ТГ), ········ – кривая дифференциально-термогравиметрического анализа (ДТГ), ······ – кривая дифференциально-термического анализа (ДТА), ----- – кривая изменения температуры (Т) График ДТА композиции модифицированной Для идентификации термооксилительных про- редукторной смазки характеризуете тремя эндотер- цессов происходящих в составе редукторной смазки мическими эффектами при 1350 С; 2700 С; 4760 С и в процессе нагревания провели термоаналитические двумя экзотермическими эффектами при 4150С; исследования состава композиции смазки, по от- 6070С. Первый эндотер-мический эффект сопровож- дельным ингредиентам. Термоаналитический ана- дается в диапазоне температур 80-1400 С и убыль лиз гудрона входящего в состав редукторной смазки массы при этом составляет 3,43%, связанный, по-ви- приведён на рисунке 2. димому, переходом композиции смазки из полужид- кого в жидко-образное состояние. Первый ДТА гудрона характеризуется двумя эндотерми- экзотермический эффект протекает в интервале тем- ческими эффектами при 680 С и 1390 С. А также ператур 403-4320 С с потерей массы 24,76%. При ре- тремя экзотермическими эффектами при 3670 С; ализации эндотермического эффекта при 4760 С 3950 С и 5500С. экзотермического эффекта при 6070 С потеря массы составляет соответственно 62,3%. Общая потеря Эндотермический эффект при 680 С объясняется массы до 6000 С составляет 72,4%. При этом макси- размягчением гудрона - в жидкое состояние эндо- мум скорости убыли массы происходит (по график ТГ термический эффект при 1390 С. Объясняется оче- и ДТГ) в пределах температур 403-4930 С, что объ- видно, испарением остатков более летучих ясняется сложными термоокислительными процессам растворителей содержащих в гудроне кроме того, протекающими в редукторной смазке в процессе при этих пределах температур наблюдается увели- нагревания и очевидно, поэтапной термоокисли- чение скорости потери веса до 8-12%, что отража- тельной деструкцией аминных мыл полученных ется на кривой ДТГ, при повышении температуры в на основе Камида в процессе омыления. пределах 120-2000 С. 53

№ 6 (99) июнь, 2022 г. Рисунок 2. График термоаналитических исследований гудрона, входящего в состав модифицированной редукторной смазки ········ – кривая термогравиметрического анализа (ТГ), ········ – кривая дифференциально-термогравиметриче- ского анализа (ДТГ), ········ – кривая дифференциально-термического анализа (ДТА), ------ – кривая изменения температуры (Т) Экзотермические эффекты при 3670С; 3950С и счёт протекания экзотермических реакций повыша- 5500С, по-видимому, объясняется термоокислитель- ется температура среды гудрона до 5500 С, а в компо- ными процессами, происходящие в гудроне в про- зиции редукторной смазки этот экзотермический цессе нагревания. Максимальная потери веса в эффект смещается в строну высоких температур до процессе нагревания гудрона по графику ТГ нахо- 6070С (рисунок 2), очевидно за счет смол и асфаль- дится в пределах температур 336-6450 С и составляет тенов, содержащихся в гудроне. 54-56%. Следует особо отметит разное повышение температуры гудрона относительно редукторной Графики термоаналитических исследований де- смазки (рисунок 2) при нагревании до 4500 С, где за парафинизированного масла представлены на ри- сунке 3. Рисунок 3. График термоаналитических исследований депарафинизированного масла ········ – кривая термогравиметрического анализа (ТГ), ········ – кривая дифференциально-термогравиметриче- ского анализа (ДТГ), ········ – кривая дифференциально-термического анализа (ДТА), ------ – кривая изменения температуры (Т) 54

№ 6 (99) июнь, 2022 г. ДТА депарафинизированного масла характери- насыщенных жирных кислот триацилглицеринов и протеканием различных термоокислительных про- зируется в основном, экзотермическими эффектами цессов в процессе нагревания. в пределах температур 98-3100; от которого слабый Присадка ЦД-7 противоизносно и антиокисли- тельные ДТА проявляется экзотермическими эф- эндотермический эффект 3180С, переходит в экзо- фектами при 2400С; 3360С; 4680С; 5400С и эндотермическими эффектами при 2700 С; 3820 С; термический эффект до 4400 С. Следующий экзотер- 507 0 С. Потеря веса по ТГ до 2200 С составляет не более 5%. Термоокислительные процессы проявля- мический эффект проявляется при температурах ются при температурах высшее 2200 С, а максималь- ное потеря веса по графику ТГ проявляется в 478-5630 С и 6060 С. пределах температур 220-3820 С и составляет 57- Максимальная потеря веса 4400 С ТГ проявляет 58,5%. При оценке термоокислительной стабильности в пределах температур 310-4550 С что отражается исследуемых объектов, которыми являются моди- пиком на графике ДТГ, что составляет более 90% и фицированная редукторная смазка и его компо- ненты, обращали внимание на изменение завершается незначительным изменением потери температур экзотермических эффектов по графикам ДТА, из термогравиметрического (ТГ) определяли веса 2-4% до 5400 С. Потеря веса 2-3% составляет до температуры 10 и 50% потери массы при заданной температуре, из дифференциально-термогравимет- 3100С. Процессы происходящие при нагревании де- рического графика (ДТГ) определяли температуру максимальной скорости потери массы. За темпера- парафинизированного масла до 5400С, по-видимому туру фазового перехода принимали значение темпе- ратуры, соответствующее вершине пика на можно обьяснить термоокислительными процес- термограмме ДТА. сами, но в отличие от гудрона (на рисунке 2) депар- афинизированное масло проявляет термостабильность до 3100 С. Графики дифференциально-термического ана- лиз Камида характери-зуется шестью экзотермиче- скими эффектами при 3080 С; 3750 С; 3850 С; 4410 С; 5400 С и 6000С; максимальное потеря веса ТГ с 8- 62% наблюдается в пределах температур 220-3900С что отчётливо отражается на графике ДТГ. Эндотер- мические эффекты наблюдаются при температурах 4790 С; 6100 С. Проявление экзотермических и эндо- термических эффектов при нагревание Камида оче- видно можно объяснить разложением различных Рисунок 5. Термоаналитический график присадки Камид ········ – кривая термогравиметрического анализа (ТГ), ········ – кривая дифференциально-термогравиметрического анализа (ДТГ), ········ – кривая дифференциально-термического анализа (ДТА), ------ – кривая изменения температуры (Т) 55

№ 6 (99) июнь, 2022 г. Сравнительный анализ термограмм композиции взаимодействием где основную роль играют смолы модифицированной редукторной смазки с его ком- и асфальтены, входящие в состав депарафинизиро- понентами на рисунках 1-5 показано, что экзотерми- ванного остаточного масла и в большем количестве ческие эффекты гудрона 3670 С и депарафинизиро- в гудроне компонентов композиции редукторной ванного масла проявляются на термограмме ДТА смазки, депарафинизированным маслом, антиокис- редукторной смазки в пределах температур 403-4320 С, лительной присадкой ЦД-7 и омыленным продук- экзотермические эффекты гудрона 5500 С и депара- том Камида в виде аминных мыл в результате финизированного масла 4400 С проявляются на тер- повышается термическая стабильность смазочной мограмме ДТА композиции редукторной смазки при композиции редукторной смазки по температурам максимальной температуре экзотермического эф- термического разложения. фекта 6070С, что, по-видимому можно объяснить Рисунок 6. График термоаналитических исследований присадки ЦД-7 ········ – кривая термогравиметрического анализа (ТГ), ········ – кривая дифференциально-термогравиметрического анализа (ДТГ), ········ – кривая дифференциально-термического анализа (ДТА), ------ – кривая изменения температуры (Т) Увеличение термической стабильности компози- «Нигрола», что благоприятно влияет на решению ции модифицированной редукторной смазки объясня- экологической проблемы охраны окружающий среды, ется смещением температуры 10% потери массы при в этом определенную положительную роль играют заданной температуре до 380-3900 С, а гудрона и де- аминные мыла присадки Камид, содержащиеся в со- парафинизированного масла этот показатель харак- ставе композиции редукторной смазки. теризуется соответственно 200-2100 С и 340-3500С. Таким образом, можно утверждать, что полу- Максимальная скорость потери веса по диа- чена термостабильная композиция модифицирован- грамме ДТГ смешается в область более высоких ной редукторной смазки, которую можно температур у композиции редукторной смазки 4760 использовать в сельскохозяйственной технике в пе- С, а у гудрона находится в пределах 367-4200 С, а у ределах температур до 380-4000С без значительных депарафинизированного масла пределах 442-4560 С. изменений состава с повышенными эксплуатацион- ными характеристиками, с решением проблемы Стабильность свойств композиции модифициро- охраны окружающей среды. Наибольший вклад в ванной редукторной смазки проявляется также при повышении термостабильности модифицированной эксплуатации, то есть при температурах до 40-450 С, редукторной смазки оказывает гудрон в сочетании с редукторная смазка сохраняет свои свойства по те- антиокислительной и противоизносной присадкой кучести и не стекает с редукторов, относительно ЦД-7. используемого в качестве редукторной смазки 56

№ 6 (99) июнь, 2022 г. Список литературы: 1. Убайдуллаев Б.Х., Хамидов Б.Н., Акрамов Б.Т., Маматкулова С.А., Ганиева С.Х. Разработка эффективных технологий получения композиций смазочных материалов с использованием местных сырьевых ресурсов и принципов нанотехнологии // Ингредиенты из местного и вторичного сырья для получения новых компози- ционных материалов: тезисы докладов Респ. научн.-техн. конф. (Ташкент, 10-11 апреля). –Ташкент, 2014. - С. 20-22. 2. Хамидов Б.Н., Убайдуллаев Б.Х., Сайдахмедов Ш.М., Суконкин М.Ю. Получение смазочных композиций на базе местных сырьевых ресурсов и осуществление внедрения. Ингредиенты из местного и вторичного сырья для получения новых композиционных материалов: тезисы докладов Респ. научн.-техн. конф. (Ташкент, 10-11 апреля). –Ташкент, 2014. -С. 93-95. 3. Иванов Г.Н. Инструкция по применению смазочных материалов на локомотивах и МВПС. НТ-34 Государ- ственная акционерная железнодорожная компания «Узбекистон темир йуллари», 2013, Ташкент, С. 111-112. 4. Фукс И.Г., Мельковская Н.К., Ищук Д.Л. и др. Дифференциально-термический анализ литиевых мыл и пластических смазок // Нефтепереработка и нефтехимия-М: в/о Нефтехимия-1976 г. Вып: II-с.17-28. 57

№ 6 (99) июнь, 2022 г. DOI - 10.32743/UniTech.2022.99.6.13936 РАЗРАБОТКА НОВОГО ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТОГО СПОСОБА ПОЛУЧЕНИЯ ДИЕНОВЫХ СОЕДИНЕНИИ В УСЛОВИЯХ МЕЖФАЗНОГО КАТАЛИЗА Гусейнова Тахира Миряхья доцент, Азербайджанский Государственный Университет Нефти и Промышленности Республика Азербайджан, г. Баку Абдуллаева Гюльнара Наиль доцент, Азербайджанский Государственный Университет Нефти и Промышленности Республика Азербайджан, г. Баку E-mail: [email protected] DEVELOPMENT OF A NEW ENVIRONMENTALLY FRIENDLY METHOD FOR OBTAINING DIENE COMPOUNDS UNDER CONDITIONS OF INTERPHASE CATALYSIS Tahira Huseynova Associate professor Azerbaijan State University of Petroleum and Industry Republic of Azerbaijan, Baku Gulnara Abdullayeva Associate professor Azerbaijan State University of Petroleum and Industry Republic of Azerbaijan, Baku АННОТАЦИЯ В условиях межфазного катализа в присутствии краун-эфиров исследованы реакции дегидрогалогенирования галоидных соединений и предложен простой, эффективный и новый способ для получения диеновых соедине- ний. Использование краун-эфиров в предложенном способе позволяет проводить процесс при низкой и более мягких условиях, при этом одни и те же порции краун-эфира могут быть использованы неоднократно без специ- альной очистки и могут быть легко регенерированы. Разработана новая простая методика очистки и выделения краун-эфиров из реакционной смеси после проведения реакции дегидрогалогенирования галоидных соединений. ABSTRACT Under the conditions of interphase catalysis in the presence of crown esters, the reactions of dehydrohalogenation of halide compounds have been studied and a simple, effective and new method for obtaining diene compounds has been proposed. The use of crown esters in the proposed method allows the process to be carried out under low and milder conditions, while the same portions of crown ether can be used repeatedly without special purification and can be easily regenerated. A new simple method of purification and isolation of crown esters from the reaction mixture after the dehy- drohalogenation reaction of halide compounds has been developed. Ключевые слова: межфазного катализ, диеновые соединения, галогенсодержащие, краун-эфиры, двухфазные ге- терогенные системы Keywords: interphase catalysis, diene compounds, halogen-containing, crown esters, two-phase heterogeneous systems. ________________________________________________________________________________________________ Открытие нового метода межфазного катализа вытеснив многие старые способы. Так как в этих за сравнительно короткое время получило всеобщее условиях реакция протекает очень гладко, основные признание и самое широкое распространение во продукты получаются с высокими выходами, в том всех областях органической химии, как один из уни- числе с высокой степенью частоты. А главное, метод версальных приемов синтеза. МФК(метода межфаз- МФК дает возможность устранить вредные и ядови- ного катализа) сразу был принят на вооружение и тые продукты в химических процессах, которые занял значительное место в органическом синтезе, приводят к загрязнению окружающей среды. __________________________ Библиографическое описание: Гусейнова Т.М., Абдуллаева Г.Н. РАЗРАБОТКА НОВОГО ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТОГО СПОСОБА ПОЛУЧЕНИЯ ДИЕНОВЫХ СОЕДИНЕНИИ В УСЛОВИЯХ МЕЖФАЗНОГО КАТАЛИЗА // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 6(99). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13936

№ 6 (99) июнь, 2022 г. Кроме того, МФК оказал мощное воздействые Последние годы все эти недостатки устраняются на разработку новых, удобных технологических при помощи метода МФК. Однако и в условиях способов в промыщленном масштабе [1-6]. МФК способ получения диеновые соединении обла- дают определенными недостатками. В этих условиях С применением метода МФК нами разработан применяются четвертичные аммонивые основания: новый, простой и очень эффективный способ полу- чения диеновые соединении. В качестве межфаз- • используемая в качестве межфазного катали- ного катализатора мы использовали краун-эфир. затора четвертичная аммонивая соль - триэтил-бен- зиламмония хлорид (ТЭБАХ), в условиях МФК Известные способы получения диеновых соеди- малоэффективна вследствие его нестабильности; нении основана путем щелочным дегидрогалогени- рованием дигалоидных соединений. Реакция прово- • в случае использования краун-эфиров в каче- дится в метиловом и абсолютна этиловом спиртах в стве основания применяется трет-бутилат калия. запаянных трубках (180-2000С) в диметилсульфок- А это, в свою очередь, ограничивает промышлен- сиде (ДМСО), диметилформамиде (ДМФО), ацито- ную перспективу из-за дороговизны трет-бутилата нитриле и в жидком аммиаке. калия. Однако эти способы имеют ряд недостатков, С целью максимального устранения вышеука- существенными из которых являются следующие: занных недостатков нами разработан простой способ 1) высокая температура вплоть 2000С, 2) изомериза- получения диеновых соединении с высокими выхо- ция и осмоление продукта реакции, из-за высокой дами. температуры, 3) применение довольно большого из- бытка (более чем 100%) KOH, 4) получение тысячи Поставленная цель достигается осуществлением тон галогенсодержащих отходов, а также ядовитые реакции щелочным дегидрогалогенированием ди- СО, СО2, Cl2 и пары HCl которые выбрасываются в галоидных соединений в двухфазной гетерогенной окружающую среду и загрязняют атмосферу, 5) низ- системе, состоящей из твердой КOH, исходного про- кий выход целевого продукта, 6) вследствие пере- дукта в присутствии межфазного катализатора в численных причин выявлена бесперспективность органических растворителях. промышленной реализации. В качестве модельного соединения был избран 2,3-диметил-2,3-дибромбутан. 2,3-диметил-2,3-дибромбутан 2,3- диметилбутадиен-1,3 Течение реакции щелочным дегидрогалогениро- 15-краун-5 (ПМ15К5), тетраметил-12-краун-4 ванием дигалоидных соединений при катализе (ТМ12К4), а также широко применяемая четвертич- краун-эфиром характеризуется наличием в системе ная аммониевая соль – триэтилбензиламмонийхло- макроциклического эфира, который играет роль рид (ТЭБА). Кроме того для сравнения проводились переносчика гидроксид- иона (OH-) из твердой фазы реакции и в отсутствии межфазного катализатора. в органический растворителъ. Сущностъ катализа заключается в том, что ДБ18К6 переносит гидроксид- В качестве растворителя были использованы иона (OH-) в органическую фазу путем комплексо- толуол, ксилол, 1,4-диоксан, диглим, н-бутанол, эти- образования и, тем самым, способствует его раство- ленгликоль, кроме того для сравнения реакция про- рению. водилась также без растворителя. Реакции проводились при температурах 1050С,1300С,1700С. ДБ18К6 + КOH  [ ДБ18К6K]+. OH- Изучение влияние природы растворителя на В этой фазе комплекс, диссоциируя, представляет выход 2,3- диметилбутадиен-1,3 показало, что мак- чрезвычайно активный гидроксид -ион, который симальный выход 2,3- диметилбутадиен-1,3 наблю- реагирует с дигалоидами и дегидрогалогенировают дается в отсутствие растворителей благодаря лучшей его до непредельных соединений. растворимости ДБ18К6 и его комплекса с КOH в углеводородах и благодаря достижению в этом случае Скорость реакции в применяемой системе зависит высокой концентрации реагентов и катализатора. от целого ряда факторов, наиболее существенными являются природа расворителя, краун-эфира, кон- При проведении реакции в различных растворите- центрации КOH и краун-эфира, а также наличие лях в системах жидкость-твердая фаза было установ- воды в системе. В качестве межфазных катализато- лено, что наиболее благоприятны для проведения ров (МК) использовались: краун-эфиры-дибензо-18- процесса апротонные катионсольватирующие рас- краун-6 (ДБ18К6), 18-краун-6 (18К6), пентаметил- творители, за которыми следуют углеводородные растворители –прежде всего ароматические. 59

№ 6 (99) июнь, 2022 г. Наибольший выход 2,3- диметилбутадиен-1,3 3 мм заполняли хроматоном N-AW-DMCS фракции достигается в диглиме (98%). 0.20-0.25 мм с нанесенным на него силиконовым ка- Выход 2,3- диметилбутадиен-1,3 в зависимости от применяемого растворителя снижается в следую- учуком СКТФТ-50 (5% от массы носителя). щем порядке: Получение 2,3- диметилбутадиен-1,3 без растворителя > диглим > диоксан > этиленгликоль > ксилол В реакционную колбу помещали 24,4 г (0.1 моль) Изучено также влияние природы краун эфиров 2,3-диметил-2,3-дибромбутан, 1.2 г (0.003 моль) на выход 2,3- диметилбутадиен-1,3. ДБ18К6, приливали 10 мл ксилола и при перемеши- Установлено, что использованные краун-эфиры по активности располагаются в ряд: вании в один прием вносили 47.4 г (0.3 моль) КOH. ДБ18К618К6>ПМ15К5>ТМ12К4 Реакционную смесь при перемешивании кипятили Максимальный выход 2,3- диметилбутадиен-1,3 наблюдается при применении ДБ18К6 и 18К6 благо- 50 мин. По окончании реакции органическую фазу в даря лучшей комплексообразующей способности этих краун-эфиров с КOH. горячем виде декантацией отделяли от выпавшей Постепенное уменьшение размеров полости краун-эфира при переходе от 18К6 к ПМ15К5 и да- осадки. Остаток экстрагировали 5 мл горячего кси- лее к ТМ12К4 приводит к уменьшению выхода 2,3- диметилбутадиен-1,3. Без краун-эфиров образова- лола. При охлаждении из обьединенной органиче- ние 2,3- диметилбутадиен-1,3 не наблюдается. На выход 2,3- диметилбутадиен-1,3 также влияет ской фазы выкристаллизовывался ДБ18К6, который изменение концентрации ДБ 18К6 и КOH. Повышение концентрации КOH от 0,1 до 0,5 моль отделяли фильтрованием через стеклянный фильтр. увеличивает выход целевого продукта. Однако, повы- шение концентрации КOH более,чем 0,5 моль вызы- Фильтрат подвергали перегонке под уменьшенным вает побочные процессы. Аналогично увеличение количества ДБ18К6 от давлением. 0,001 до 0,005 моль ведет к постепенному возрастанию выхода 2,3- диметилбутадиен-1,3. Максимальный Выход 7.79 г (95%); т.кип. 700C; n 20 1.4385. выход достигается при применении в концентрации D 0,004 моль ДБ18К6. На основании рассмотренных и анализа всех Литературные данные [7]: т.кип. 70 -710С, экспериментальных данных удалось разработать до- статочно простой технологичный способ получения n 20 1.4390 диеновых соединении с высокими выходами. Для D препаративного применения были предложены си- стемы КOH-ДБ18К6 или 18К6 в ароматических уг- Получение 1,4- дифенилбутадиен-1,3. В реакци- леводородах или в простых эфирах. Преимущество этого способа перед известными онную колбу помещали 36,8 г (0.1 моль) 2,3 дибром- заключается в следующем: 1) Отсутствуют побочные процессы - изомериза- 1,4 дифенилбутан, 1.2 г (0.0042 моль) 18К6, при пере- ция и осмоление; 2) Способ прост в осуществлении и имеется воз- мешивании в один прием вносили 47.4 г (0.3 моль) можность для непрерывного ведения процесса; 3) Краун-эфиры и растворители не расходуются, КOH . Реакционную смесь нагревали на масляной а одни и те же количество находится в постоянной работе. Требуется лишь периодическая регенирация, бане до 1500С в течение 30-40 мин. За этот период с что легко осуществимо; 4) Отсутствует стадия обработки реакционной целью освобождения поверхности КOH от частиц КВr смеси с целью выделения продукта. Несомненно, что все это делает способ более реакционную смесь периодически перемешивали простым и рентабельным. путем ручного поворота механической мешалки. Экспериментальная часть При этом сделали за тем, чтобы реакционную смесь Чистоту и индивидуальность продуктов опреде- ляли методом газожидкостной хромотографии, не вывести из горячей части реакционной колбы. а также в результате определения физических кон- стант. Анализы проводили на приборе ЛХМ-8МД По окончании реакции реакционную смесь три раза (модель 3А) с пламенно-ионизационным детекто- ром. Колонку длиной 1.5 м с внутренним диаметром экстрагировали, каждый раз 5 мл горячего толуола, и обьединенные экстракты подвергали перегонке. В этом случае использованный краун в виде масла оставался на дне перегонной колбы. Выход 18,5 г (90%), т.пл.150-152 0C Литературные данные [8]: т.пл.147-152 0C Получение тетрафенилаллена. В реакционную колбу с нисходящим холодильником помещали 50,5г (0.1 моль), 1,1,3,3 тетрафенил3-бромпропен-1, 1.2 г (0.003 моль) ДБ18К6, при перемешивании в один прием вносили 31.6 г (0.2 моль) КOH и 10 мл тетраглима. При постоянном перемешивании темпе- ратуру масляной бани медленно поднимали до 1600С и получали тетрафенилаллена. При уменьшении скорости отгонки температуру бани медленно поднимали до 1650С, а в конце реакции на короткое время – до 1700С. Полученный таким образом продукт, кроме воды, никаких примесей не содержал. Выход 20.2 г (90%), т. пл. 165-1660C Литературные данные [9]: т. пл.1660C. Получение циклогексадиен-1,3. В реакционную колбу с нисходящим холодильником помещали 24,2 г (0.1 моль) 1,2 дибромциклогексан 1.2 г (0.003 моль) ДБ18К6, при перемешивании в один прием вносили 16,8 г (0.2 моль) KOH и 10 мл диглима. При посто- янном перемешивании температуру масляной бани медленно поднимали до 1600С и получали гексановую кислоту. 60

№ 6 (99) июнь, 2022 г. При уменьшении скорости отгонки температуру Выход 7,84 г (98%), т. кип. 80-810C, nD20 = 1,4785. бани медленно поднимали до 1650С, а в конце реак- Литературные данные [10]: т. кип. 800C, nD20 = ции на короткое время – до 1700С. Полученный та- ким образом продукт, кроме воды, никаких 1,4760/25. примесей не содержал. Список литературы: 1. Хираока М. Краун-соединения. М., Мир. с.212. 1986. 2. Вебер В., Гокель Г., Межфазный катализ в органическом синтезе. М., Мир., 1980. 3. Pedersen C.J., J.Am. chem Sos. 89(26)7017 (1967) 4. Вержичинская С.В., Тройников А.Д., Ощепков М.С.. Краун-эфиры, как катализаторы окисления меркартанов. Успехи в химии и химической технологии. Том XXVII.2013.№4.стр.34-38. 5. Гусейнова Т.М. Исследованные закономерности дегидрогалогенирования п-бис-1,2-дигалогенэтилбензола в условиях межфазного катализа. Xl Всероссийская научно-техническая конференции «Актуальные проблемы развития нефтегазового комплекса России » Москва. 2016 стр.211. 6. Гусейнова Т.М. Окисления анилина в присутствии краун эфиров. «Материалы XXVII Международной научно-практической конференции» Москва. 2016 стр.61-63. 7. Синтез органических соединений. Т.III, 1949, с. 286. 8. Синтез органических соединений. Сб.2, 1949, с. 231. 9. Справочник химика, т.II, 3-е изд. 1971, с. 90. 10. Общий практикум по органической химии, изд.Мир, 1963, с.223. 61

№ 6 (99) июнь, 2022 г. РАЗРАБОТКА СОСТАВА ПОРОШКОВОГО ГИДРОФОБИЗАТОРА НА ОСНОВЕ ТАЛЬКОМАГНЕЗИТА ДЛЯ ГИДРОФОБИЗАЦИИ ВСПУЧЕННОГО ВЕРМИКУЛИТА Досанова Гулзар Мауленбергеновна д-р философии технических наук (PhD), доцент, Каракалпакский государственный университет имени Бердаха, Республика Узбекистан, г. Нукус. E-mail: [email protected] DEVELOPMENT OF HYDROPHOBIC POWDER COMPOSITION ON THE BASIS OF TALCOMAGNESITE FOR EXPANDED VERMICULITE HYDROPHOBIZATION Gulzar Dosanova PhD at technical sciences, docent, Karakalpak State University named after Berdakh, Republic Uzbekistan, Nukus АННОТАЦИЯ В работе приведены результаты разработки состава порошкового гидрофобизатора для поверхностной гид- рофобизации пористых заполнителей. Установлено, что применение порошкового гидрофобизатора при гидро- фобизации способствует созданию гидрофобного слоя на поверхности вспученного вермикулита, препятствующий проникновению влаги, что приводит к улучшению реологических свойств растворных смесей при изготовлении теплоизоляционных материалов. ABSTRACT The paper presents the results of the development of a composition of hydrophobic powder for surface hydrophobi- zation of porous aggregates. We have established that the use of hydrophobic powder during hydrophobization contributes to the creation of a hydrophobic layer on the surface of the porous filler, preventing the penetration of moisture, and leads to the improvement in the rheological properties of mortar mixtures in the manufacture of heat-insulating materials. Ключевые слова: гидрофобизатор, пористый заполнитель, вспученный вермикулит, теплоизоляционные материалы. Keywords: water repellent, porous filler, expanded vermiculite, heat-insulating materials. ________________________________________________________________________________________________ В настоящее время к перспективным компози- Высокая пористость вспученного вермикулита там относятся теплоизоляционные материалы с ис- способствует повышению водопоглощения материала пользованием неорганических пористых запол- при производстве теплоизоляционных изделий, что нителей на различных связующих. В производстве в свою очередь приводит к ухудшению их свойств. теплоизоляционных материалов в качестве пори- стых неорганических заполнителей применяются Результаты исследования показали, что разра- вспученный перлит и вермикулит и др. [5, с.3; 6, ботка новых теплоизоляционных отделочных смесей с.141-303]. и формовочных материалов возможна с примене- нием гидрофобизированного вспученного вермику- Известно, что вспученный вермикулит, обладаю- лита. При правильном выборе гидрофобизирующих щий такими уникальными свойствами как низкая добавок, получаемый гидрофобный материал мало средняя плотность, теплопроводность и экологич- гигроскопичен, не смачивается водой. ность в основном используется в качестве теплоизо- ляционной засыпки, не находя должного применения В связи с этим нами проведены исследования по при производстве отделочных смесей и формованных разработке состава порошкового гидрофобизатора теплоизоляционных изделий. для гидрофобизации вспученного вермикулита, по- лученного методом термической обработки верми- Благодаря легкости, высокой температуростой- кулитового концентрата Тебинбулакского место- кости (до 1100 °С) и звукопоглощающим свойством рождения республики Каракалпакстан. При объем- вспученный вермикулит применяют для изготов- ной гидрофобизации вспученного вермикулита ления теплоизоляционных изделий и в качестве порошковым гидрофобизатором сохраняется рых- заполнителя в акустических штукатурках и тепло- лая структура вспученных материалов и низкий объ- изоляционных изделиях с низким объемным весом емный вес. Вместе с тем достигается низкий [1, с.99; 2, с.17-21; 4]. коэффициент водопоглощения, способствующий __________________________ Библиографическое описание: Досанова Г.М. РАЗРАБОТКА СОСТАВА ПОРОШКОВОГО ГИДРОФОБИЗАТОРА НА ОСНОВЕ ТАЛЬКОМАГНЕЗИТА ДЛЯ ГИДРОФОБИЗАЦИИ ВСПУЧЕННОГО ВЕРМИКУЛИТА // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 6(99). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13890

№ 6 (99) июнь, 2022 г. снижению теплопроводности вспученного вермику- Установлено, что с увеличением содержания лита, растворных смесей и изделий на их основе [3, талькомагнезита в смеси до 40 % в процессе механи- с.36–39]. ческой активации налипание резко сокращается. А при содержании талькомагнезита до 50% налипание При разработке состава порошкового составляет 0,5 – 1,0 %. Такое положительное гидрофобизатора для гидрофобизации вспученного явление объясняется наличием чешуйчатой формы вермикулита была использована композиционная частиц оксида кремния (SiO2) в составе талькомагне- смесь, состоящая из стеарат кальция и тонкомолотого зита, который в процессе механоактивации улуч- талькомагнезита, полученного из талькомагнезитовой шает процесс помола и получение гомогенного руды Зинельбулакского месторождения. порошкового гидрофобизатора, обладающий повы- шенной гидрофобностью. Изучение растворимости Лабораторные составы порошкового гидрофо- показало, что полученный порошковый гидрофоби- бизатора для гидрофобизации вспученного затор не растворяется в воде. вермикулита получены методом механоактивации и гомогенизации стеарат кальция и талькомагнезита в В процессе механической активации талькомаг- разных пропорциях в лабораторной шаровой незит подвергается дополнительному измельчению. мельнице. Процесс получения порошкового гидро- При этом частицы оксида кремния (SiO2) имеют вид фобизатора составляло 30 минут. Изменение микрочастиц, что видно из результатов ситового фракционного состава порошкового гидрофобизатора анализа. Наличие микрочастиц оксида кремния (SiO2) изучали через каждые 5 минут. По окончании про- в составе разработанного порошкового гидрофобиза- цесса гомогенизации, полученная тонкодисперсная тора способствует получению тонкодисперсной смесь порошкового гидрофобизатора подвергалась рыхлой смеси. определению фракционного состава методом просеивания на стандартной сите № 008. Результаты В лабораторных условиях проведены исследова- анализа показали, что в течение 30 минут остаток на ния по изучению влияния порошкового гидрофоби- сите 008 уменьшается, при этом удельная поверх- затора на процесс гидрофобизации вспученного ность составляет 4550 – 5500 см2/г. вермикулита. Водопоглощение гидрофобного вспу- ченного вермикулита исследовалось с применением Анализ полученных результатов показал, что в ПГ, полученный с разным содержанием стеарата процессе получения порошкового гидрофобизатора кальция и талькомагнезита. Содержание стеарата методом механической механоактивации в кальция составляло 30; 40; 50 и 60 %, а содержание помольном агрегате, при малом количестве талько- талькомагнезита 70; 60; 50 и 40 % (таблица 1). магнезита (менее 30 %) происходило налипание смеси на стенку мельницы и на мелющие тела (шары), количество которых составляло от 10 до 12 %. Таблица 1. Влияние количества порошкового гидрофобизатора (ПГ) на степень водопоглощения вспученного вермикулита Состав, в масс. % Состав ПГ, в масс. % Водопоглоще- Степень Кальций стеарат Талько-магнезит ние по массе, % водопоглоще- № Вспученный ПГ вермикулит -- 223 ния, % 30,0 70,0 202 1 100 - 178 100 40 60 162 90,58 2 99,0 1,0 151 81,61 50 50 148 72,65 3 98,0 2,0 196 67,71 60 40 175 66,36 4 97,0 3,0 141 87,89 124 78,47 5 96,0 4,0 107 62,22 175 55,60 6 95,0 5,0 157 52,98 131 78,47 7 99,0 1,0 112 70,40 95 59,68 8 98,0 2,0 166 50,22 141 48,76 9 97,0 3,0 119 74,44 105 63,22 10 96,0 4,0 90 53,36 44,08 11 95,0 5,0 41,53 12 99,0 1,0 13 98,0 2,0 14 97,0 3,0 15 96,0 4,0 16 95,0 5,0 17 99,0 1,0 18 98,0 2,0 19 97,0 3,0 20 96,0 4,0 21 95,0 5,0 63

№ 6 (99) июнь, 2022 г. На основании проведенных исследований уста- пористых материалов способствует созданию гид- новлено, что применение 4,0-5,0 % порошкового рофобного слоя на поверхности пористого заполни- гидрофобизатора снижает водопоглощение вспу- теля, препятствующий проникновению влаги, что ченного вермикулита до 42,0 %(по массе). Изучение приводит к улучшению реологических свойств рас- процесса поверхностной гидрофобизации вспучен- творных смесей при изготовлении теплоизоляцион- ного вермикулита показали, что применение порош- ных материалов. кового гидрофобизатора для гидрофобизации Список литературы: 1. Бобров Ю.Л., Овчаренко Е.Г., Шойхет Б.М., Петухова Е.Ю. Теплоизоляционные материалы и конструкции. - М.: ИНФРА-М, 2003.- 267 с. 2. Досанова Г.М., Талипов Н.Х., Левицкий И.А. Получение вспученного и гидрофобизированного вермикулита для производства теплоизоляционных строительных смесей // – Журнал Universum: Технические науки. – Москва, 2020. – Выпуск 7(76). Часть 3. – С. 17−21. 3. Досанова Г.М., Талипов Н.Х. Гидрофобизация пористого заполнителя с применением гидрофобного моди- фикатора // Совершенствование и внедрение инновационных идей в области химии и химической технологии: Сборник докладов и тезисов международной научно-технической конференции. – Фергана, 2020. – С. 36–39. 4. Жуков А., Шокодко Е., Боброва Е., Бессонов И., Досанова Г., Ушаков Н. (2019) Внутренние акустические материалы и системы. В: Murgul V., Pasetti M. (eds) Международная научная конференция «Энергетический менеджмент муниципальных объектов и устойчивые энергетические технологии» EMMFT 2018. EMMFT-2018 2018. Достижения в области интеллектуальных систем и вычислений, том 983. Спрингер, Чам. https://doi.org/10.1007/978-3-030-19868-8_72 5. Заболотская А.В. Технология и физико-химические свойства пористых композиционных материалов на основе жидкого стекла и природных силикатов. – Автореф. дисс. канд. наук, Томск, 2003. – С. 3. 6. Тихонов Ю.М. Аэрированные легкие и тепло-огнезащитные бетоны и растворы с применением вспученного вермикулита и перлита и изделия на их основе. Дисс. д-ра наук. Санкт-Петербург. 2005. – 339 с. 64

№ 6 (99) июнь, 2022 г. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОБОГАЩЕНИЯ СИЛЬВИНИТОВ ТЮБЕГАТАНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ Икрамов Мубашир Хамидович ст. науч. сотр., PhD, Институт общей и неорганической химии АН РУз, Республика Узбекистан, г. Ташкент E‑mail: [email protected] Мияссаров Исломбек Магрип угли базовый докторант, Институт общей и неорганической химии АН РУз, Республика Узбекистан, г. Ташкент Исабоева Дилноза Саходалиевна магистрант, Наманганский инженерно-строительный институт Республика Узбекистан, г. Ташкент RESEARCH OF THE PROCESS OF ENRICHMENT OF SYLVINITES OF THE TYUBEGATAN DEPOSIT Mubashir Ikramov Senior Researcher, PhD, Institute of General and Inorganic Chemistry, AS RUz Republic of Uzbekistan, Tashkent Islombek Miyassarov Basic doctoral student, Institute of General and Inorganic Chemistry of the AS RUz, Republic of Uzbekistan, Tashkent Dilnoza Isabaeva Master's student, Namangan Civil Engineering Institute Republic of Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ Приводятся результаты исследований процесса обогашения сильвинитовых руд Тюбегатанского месторож- дения с содержанием 18,2-22,7% KCI и 4,95-5,01% нерастворимого в воде. При проведении анализа использовали набор лабораторных сит с диаметром отверстий сеток равным 1,6; 1,25; 1,00; 0,5, 0,1 мм и двух фракции мелко- зернистый (МФК 1,25-1,00 мм) и крупнозернистый (КФК 1,6-1,25 мм) для сильвинитовой руды. Выбраны фло- тореагенты из местного сырья – Ф-1, Ф-2, Ф-3, Ф-4 и изучены их пенаобразующий способности. ABSTRACT The results of studies of the process of enrichment of sylvinite ores of the Tyubegatan deposit with a content of 18,2- 22,7% KCI and 4,95-5,01% insoluble in water are presented. The analysis used a set of laboratory sieves with mesh openings equal to 1,6; 1,25; 1,00; 0,5; 0,1 mm and two fractions fine-grained (MFK 1,25-1,00 mm) and coarse-grained (KFK 1,6-1,25 mm) for sylvinite ore. The selected flotation reagents from local raw materials - F-1, F-2, F-3, F-4 and studied their foaming ability. Ключевые слова: месторождений Тюбегатан, сильвинит, флотореагент, хлорида калия, амин. Keywords: deposits Tyubegatan, sylvinite, flotation reagent, potassium chloride, amine. ________________________________________________________________________________________________ В настоящее время изо дня в день увеличивается свыше 215 миллион тонн сильвинита. В настоящее спрос на калийные удобрения. Республика Узбеки- время разработана технология получения хлорида стан по запасам калийных солей (сильвинит) зани- калия из сильвинита Тюбегатанского месторождения мает одно из ведуших мест в мире. Даже одно из методом флотации. Механизм состоит из следующих месторождений Тюбегатан обладает запасами стадий: диффузия в растворе и селективная адсорбция __________________________ Библиографическое описание: Икрамов М.Х., Мияссаров И.М., Исабоева Д.С. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОБОГАЩЕНИЯ СИЛЬВИНИТОВ ТЮБЕГАТАНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 6(99). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13992

№ 6 (99) июнь, 2022 г. собирателя на поверхности солевого минерала; явление сорбции реагента на отдельных минералах, столкновение минеральных частиц с пузырьками которая может рассматриваться как хемосорбция, воздуха в пульпе; закрепление на пузырьках столк- либо физическая сорбция на флотируемых минералах. нувшихся с ними частиц; образование минерализо- ванной пены, вынос частиц с пеной на поверхность Поэтому в данной работе было изучено возмож- в виде концентрата [1,2]. ность использования сильвинитов и флотореагентов местного происхождения. Выделение флотацией хлористого калия (силь- вина) в пенный продукт из сильвинитовых руд воз- С целью определения связи между нераствори- можно благодаря способности пузырьков воздуха мым в воде остатка (н.о.) с хлоридом калия в слоях, прилипать и выносить в пенный продукт гидрофобные было изучено влияние фракционного состава руды частицы сильвина. Свойство гидрофобности частиц на его химический состав. С этой целью усреднен- сильвина не связано со свойством его кристалличе- ную, измельченную руду с известной концентра- ской решетки, а является результатом обработки их цией разделили на фракции с диаметром частиц, мм: специальным селективно действующим реагентом- 1,60-1,25; 1,25-1,00; 1,00-0,50; 0,50-0,10; -0,10. Был собирателем [3-5]. В основе селективного процесса изучен химический состав каждой фракции. Резуль- гидрофобизации флотируемых минералов лежит таты исследований отражены в таблице 1. Влияние фракционного состава руды на его химический состав Таблица 1. № Сильвинитовая руда, мм Массовая доля компонентов, % H2O 0,14 1. +1,60-1,25 KCl NaCl н.о. 0,15 2. +1,25-1,00 9,42 0,24 3. +1,00-0,50 10,32 83,17 5,01 0,28 4. +0,50-0,10 7,85 0,16 5. -0,10 6,32 75,73 12,56 4,78 66,97 24,54 60,11 32,20 47,56 44,60 В результате проведенных исследований уста- двух фракции мелкозернистый (МФК 1,25-1,00 мм) новлено, что при разделении образцов сильвинита и крупнозернистый (КФК 1,6-1,25 мм). Объектом на фракции оптимальной фракцией по количеству исследований являлась фракция МФК, содержащая KCl и н.о. можно считать фракции на промежутке до 12,5% Н.О. и руда КФК, содержащая до 5% Н.О. +1,60-1,25 и +1,25-1,00. В этом промежутке количе- Из сильвинита был приготовлен насыщенный рас- ство KCl колеблется в пределах 9,42-10,32%, а н.о. твор (таблице 2 и 3). При температуре 300С были 5,01-12,56% и эти фракции можно в дальнейшем смешаны исходные фракции сильвинита и насыщен- обогащать флотационным способом, а остальные ного раствора на его основе при Т:Ж=1:2; 1:4; 1:6; фракции способом галургии. 1:8. Время перемешивания длилось 2 минут, время отстаивания суспензии 0,5 минут; 1 минут и 1,5 ми- С целью изучения влияния размера частиц силь- нуты. По истечении определенного времени отде- винита и массового соотношения циркулирующего лили осажденные кристаллы сильвинита от мутной маточного раствора к сильвиниту при гидрообес- жидкой фазы и определили степень обесшламливания. шламливании сильвинита были проведены следую- щие исследования. Для исследования использовали Таблица 2. Влияние времени отстаивания суспензии и массового соотношения Т:Ж фаз на процесс гидрообесшламливания сильвинита (МФК 1.25-1.00) № Размер Время отстаива- Соотношение Т:Ж Степень обесшламли- частиц, мм ния суспензии, (сильвинита к насыщенному вания, % минут раствору на его основе) 1 1:2 62,22 2 0,5 1:4 64,70 3 1:6 66,18 4 1:8 67,25 5 1:2 64,51 6 +1,25-1,00 1,0 1:4 66,18 7 1:6 67,65 8 1:8 68,32 9 1:2 52,10 10 1,5 1:4 54,41 11 1:6 57,35 12 1:8 59,94 66

№ 6 (99) июнь, 2022 г. Таблица 3. Влияние времени отстаивания суспензии и массового соотношения Т:Ж фаз на процесс гидрообесшламливания сильвинита (КФК 1.6-1.25) № Размер Время отстаива- Соотношение Т:Ж (сильвинита к Степень обесшламли- частиц, мм ния суспензии, насыщенному раствору на его ос- вания, % минут нове) 1 1:2 52,34 2 0,5 1:4 54,17 3 1:6 55,30 4 1:8 56,67 5 1:2 53,10 6 +1,6-1,25 1,0 1:4 54,80 7 1:6 56,20 8 1:8 57,10 9 1:2 39,60 10 1,5 1:4 40,30 11 1:6 43,50 12 1:8 45,20 Как видно из таблицы 2 и 3 оптимальным време- Дехканабадский завод калийных удобрений нем отстаивания суспензии является 1,0 минут, а со- флотореагенты используемые для производства ка- отношением Т:Ж=1:4. лийных удобрений закупает за валюту из-за рубежа. А это приводит к повышению себестоимости хло- Наибольшее распространение получило гидро- рида калия. В связи с этим использование местного механическое обесшламливание, которое основано сырья для производства флотореагентов позволит на принципе классификации измельченной руды по снизить себестоимость калийных удобрений и полу- скорости осаждения за счет различной крупности чить большую прибыль за счёт экспорта продукции. глинисто-карбонатных и солевых минералов. При С этой целью были выбраны флотореагенты из мокром измельчении и диспергировании руды в местного сырья – Ф-1, Ф-2, Ф-3, Ф-4 и изучены их стержневой мельнице глинисто-карбонатные мине- пенаобразующий способности (таблица 3). ралы переходят в тонкие классы 1,25-1,00 мм. Как видно из таблицы 2 оптимальным временем отстаивания суспензии является 1,0 минут, а соотно- шением Т:Ж=1:4. Таблица 4. Пенаобразующий способности флотореагентов местного происхождения Вид флотореагента № Время, Ф-1 Ф-2 Ф-3 Ф-4 минут Высота Время, Высота Время, Высота Время, Высота пены, минут пены, минут пены, минут пены, Мм мм мм мм 1. 0 93 0 107 0 107 0 135 2. 0,5 94 0,5 109 0,5 109 0,5 137 3. 1 95 1 111 1 110 1 139 4. 5 89 5 35 5 33 5 71 5. 10 15 10 33 10 33 10 69 6. 30 10 30 32 30 25 30 61 7. 60 7 60 31 60 24 60 57 По результатам опытов, самую высокую показа- Использование местного сырья для производ- тель пенообразования показали флотореагенты Ф-2 ства флотореагентов позволит снизить себестои- и Ф-3. В этом образце устойчивость пены составляет мость калийных удобрений и получить большую 0,8-10мм/мин. прибыль за счёт экспорта продукции. С этой целью были выбраны флотореагенты из местного сырья и изучены их пенообразующие способности. 67

№ 6 (99) июнь, 2022 г. Список литературы: 1. Постоянный технологический регламент производства хлористого калия из сильвинитовой руды флотационным методом. УП «Дехканабадский завод калийных удобрений». Утвержден директором УП «Дехканабадский завод калийных удобрений». 31.12.2012 г. 2. Самадий М.А., Мирзакулов Х.Ч., Бойназаров Б.Т., Кабулов Б.Д. Исследование минералогического состава и стадии обесшламливания сильвинита Тюбегатанского месторождения // Международный симпозиум «Химия для биологии, медицины, экологии и сельского хозяйства» ISHEM 2015. Тезисы докладов. Санкт-Петербург, 2015. С. 198. 3. Мияссаров И.М., Адилова М.Ш., Байраева Д.А. Исследование процесса обогащения низкосортных сильви- нитов тюбегатанского месторождения «XXI аср – интеллектуал ёшлар асри» Республика илмий ва илмий- техник анжуман материаллари (2018 йил 30 март) стр. 104-105. 4. Соколов М.Т., Новик Д.М. Технология калийных удобрений: лабораторные работы по одноименному курсу. / М.Т. Соколов, Д.М. Новик. –Мн.: БГТУ, 2005. – 44 с. 5. ГОСТ 20851.3-93. Удобрения минеральные. Методы определения массовой доли калия. - М.: ИПК. Издательство стандартов, 1995. - 41 с. 68

ДЛЯ ЗАМЕТОК

ДЛЯ ЗАМЕТОК

ДЛЯ ЗАМЕТОК

Научный журнал UNIVERSUM: ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ № 6(99) Июнь 2022 Часть 4 Свидетельство о регистрации СМИ: ЭЛ № ФС 77 – 54434 от 17.06.2013 Издательство «МЦНО» 123098, г. Москва, улица Маршала Василевского, дом 5, корпус 1, к. 74 E-mail: [email protected] www.7universum.com Отпечатано в полном соответствии с качеством предоставленного оригинал-макета в типографии «Allprint» 630004, г. Новосибирск, Вокзальная магистраль, 3 16+

UNIVERSUM: ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ Научный журнал Издается ежемесячно с декабря 2013 года Является печатной версией сетевого журнала Universum: технические науки Выпуск: 6(99) Июнь 2022 Часть 5 Москва 2022

УДК 62/64+66/69 ББК 3 U55 Главный редактор: Ахметов Сайранбек Махсутович, д-р техн. наук; Заместитель главного редактора: Ахмеднабиев Расул Магомедович, канд. техн. наук; Члены редакционной коллегии: Горбачевский Евгений Викторович, канд. техн. наук; Демин Анатолий Владимирович, д-р техн. наук; Звездина Марина Юрьевна, д-р. физ.-мат. наук; Ким Алексей Юрьевич, д-р техн. наук; Козьминых Владислав Олегович, д-р хим. наук; Ларионов Максим Викторович, д-р биол. наук; Манасян Сергей Керопович, д-р техн. наук; Мажидов Кахрамон Халимович, д-р наук, проф; Мартышкин Алексей Иванович, канд.техн. наук; Мерганов Аваз Мирсултанович, канд.техн. наук; Пайзуллаханов Мухаммад-Султанхан Саидвалиханович, д-р техн. наук; Радкевич Мария Викторовна, д-р техн наук; Серегин Андрей Алексеевич, канд. техн. наук; Старченко Ирина Борисовна, д-р техн. наук; Усманов Хайрулла Сайдуллаевич, д-р техн. наук; Юденков Алексей Витальевич, д-р физ.-мат. наук; Tengiz Magradze, PhD in Power Engineering and Electrical Engineering. U55 Universum: технические науки: научный журнал. – № 6(99). Часть 5. М., Изд. «МЦНО», 2022. – 72 с. – Электрон. версия печ. публ. – http://7universum.com/ru/tech/archive/category/699 ISSN : 2311-5122 DOI: 10.32743/UniTech.2022.99.6-5 Учредитель и издатель: ООО «МЦНО» ББК 3 © ООО «МЦНО», 2022 г.

Содержание 5 Химическая технология 5 9 АНАЛИЗ СОСТАВА И СТРУКТУРЫ НЕФТЯНЫХ КИСЛОТ 13 Исмоилов Муминжон Юсупович 17 Хамидов Басит Набиевич 24 Абдурахмонов Элдор Баратович 29 Абдусатторова Зулайхо Абдуқундуз кизы 33 37 КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ЗУБНЫХ ПАСТАХ МЕТОДОМ ИСП-ОЭС 44 Каримова Диловар Батировна Усманов Нурбек Хуршидали угли 48 Азимова Камола Азизжон кизи 53 ИЗУЧЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ В РАЗРАБОТКЕ ПОЛУЧЕНИЯ БИОТОПЛИВА Маматкулов Муроджон Одил угли Хасилов Ильхам Нарматович ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОКИСЛЕНИЯ УГЛЕЙ АПАРТАКСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ Мансурханова Гульсанам Факеров Гурезхон Муродович Шарипова Хабиба Тешаевна ПОЛУЧЕНИЕ АНТИДЕТОНАЦИОННОЙ ПРИСАДКИ НА ОСНОВЕ ЭТИЛОВОГО СПИРТА И ИССЛЕДОВАНИЕ ЕЁ ВЛИЯНИЯ НА ДЕТОНАЦИОННУЮ СТОЙКОСТЬ НИЗКООКТАНОВЫХ БЕНЗИНОВ Махмудов Мухтор Жамолович Свайкосов Сакен Омарович СРАВНЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИСАДОК В ПОВЫШЕНИИ ОКТАНОВОГО ЧИСЛА БЕНЗИНА Махмудов Мухтор Жамолович Свайкосов Сакен Омарович КОНДЕНСАЦИЯ ПЭПА С ФТАЛЕВЫМ АНГИДРИДОМ И ФОРМАЛЬДЕГИДОМ Муминхужаев Шамсиддинхон Абролхон угли Данияров Гиёс Тиловович Салихова Озода Абдуллаевна Кадиров Хасан Иргашевич РАЗРАБОТКА СОСТАВА И ТЕХНОЛОГИИ ТАБЛЕТОК «МЕТФОРМИН-SHARQ» Рахимова Гулнора Рахим кизи Каримов Отабек Улугбек угли Зуфарова Зухра Хабибуллаевна Рахимова Ойгул Рахим кизи ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ИНТЕРПОЛИМЕРНЫХ КОМПЛЕКСОВ НА ОСНОВЕ КАРБОКСИМЕТИЛЦЕЛЮЛОЗЫ И ДИМЕТИЛОЛ(ТИО)КАРБАМИДОВ Рахмонкулов Жасур Эшмуминович Эшкурбонов Фуркат Бозорович Нормуротов Жахонгир Боймуротович Жураев Миржалол Ашир угли ИССЛЕДОВАНИЕ МОРФОЛОГИИ КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ МЕТАЛЛОВ КОБАЛЬТА С ПОЛУЧЕННЫМИ ИОНИТАМИ Рахмонкулов Жасур Эшмуминович Эшкурбонов Фуркат Бозорович Нормуротов Жахонгир Боймуротович Жураев Миржалол Ашир угли ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД УЗБЕКИСТАНА Урунова Хуршида Шодиевна Ахмедова Назира Махмудовна Муртозаева Мохинабону Уткирова Шахноза

ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА АЗОТНЫХ СОЛЕЙ НОДИЯ НА БАЗЕ МЕСТНОГО СЫРЬЯ 57 Хидирова Юлдуз Ходжаназаровна 60 Бердиева Зиёда Икром кизи Назаров Феруз Фарходович ИССЛЕДОВАНИЕ АДСОРБЦИОННЫХ СВОЙСТВ ПРИРОДНОГО БЕНТОНИТА ПО ОТНОШЕНИЮ К КРАСИТЕЛЯМ Шарипов Адилбай Айнатдинович Куралбаева Мамура Курбанбаевна Шарипова Айшагул Ибрагимовна Танатаров Уткирбай Рашидович Сейтназарова Оксана Муратбаевна Косназаров Куатберген Кудайбергенович

№ 6 (99) июнь, 2022 г. ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ DOI - 10.32743/UniTech.2022.99.6.13860 АНАЛИЗ СОСТАВА И СТРУКТУРЫ НЕФТЯНЫХ КИСЛОТ Исмоилов Муминжон Юсупович канд. техн. наук, доцент, Ферганский государственный университет, Республика Узбекистан, г. Фергана E-mail: [email protected] Хамидов Басит Набиевич д-р. техн. наук, проффесор, Институт общей и неорганической химии АН УзР, зав. лабораторией химии нефти и газа, Республика Узбекистан, г. Ташкент Абдурахмонов Элдор Баратович д-р. техн. наук, ведущий науч. сотр. лаборатории «Металлургические процессы и техногенное сырье» Института общей и Неорганической химии АН РУз, Республика Узбекистан, г. Ташкент Абдусатторова Зулайхо Абдуқундуз кизы магистрант, Ферганский государственный университет, Республика Узбекистан, г. Фергана ANALYSIS OF THE COMPOSITION AND STRUCTURE OF OILIC CIDS Muminjon Ismoilov Candidate of technical sciences, associate professor, Fergana state university, Uzbekistan, Fergana Basit Khamidov Head of the Oil and Gas Laboratory of the Institute of General and Inorganic Chemistry of the Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan, Republic of Uzbekistan, Tashkent Eldor Abdurahmonov Leading researcher of the laboratory \"Metallurgical processes and man-made raw materials\" of the Institute of General and Inorganic Chemistry of the Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan, Republic of Uzbekistan, Tashkent Zulaikho Abdusattorova Undergraduate, Ferghana State University, Republic of Uzbekistan, Fergana __________________________ Библиографическое описание: АНАЛИЗ СОСТАВА И СТРУКТУРЫ НЕФТЯНЫХ КИСЛОТ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. Исмоилов М.Ю. [и др.]. 2022. 6(99). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13860

№ 6 (99) июнь, 2022 г. АННОТАЦИЯ В статье проанализировано строение смешанных нафтеново-ароматических кольцевых нафтеновых кислот, отличных от алифатических и нафтеновых кислот, фракционный состав нефтяных кислот в маслах. Изучен также фракционный состав нефтяных кислот Каравульбозорской нефти Узбекистана. АBSTRACT The article analyzes the structure of mixed naphthenic-aromatic ring naphthenic acids, different from aliphatic and naphthenic acids, and the fractional composition of petroleum acids in oils. The fractional composition of petroleum acids of the Karavulbozor oil of Uzbekistan was also studied. Ключевые слова: нафтеновая кислота, алифатическая и нафтеновая кислота, смешанные нафтен- ароматические кислоты, триметилундекан, триметилдодекан, тристан, тетраметилпентадекан, фитан. Keywords: naphthenic acid, aliphatic and naphthenic acid, mixed naphthenic-aromatic acids, trimethylundecane, trimethyldodecane, tristan, tetramethylpentadecane, fitan. ________________________________________________________________________________________________ Введение. Наиболее изученным классом время из масел выделены все кислоты с нормальной кислородсодержащих соединений в составе нефти являются нефтяные кислоты. Термин «нефтяные структурой до 25 атомов углерода в цепи. По мере кислоты» включает все алифатические, алицикли- ческие (нафтеновые), ароматические, гибридные (со повышения температуры кипения масляных фракций смешанными углеводородными радикалами) кислоты в нефти. В бензиновых фракциях встречаются только они образуют разветвленные алифатические кислоты, алифатические кислоты, так как простые алицикли- ческие и ароматические кислоты кипят при сохраняющие две и более метильные группы в основ- температуре выше 200°С. Эти кислоты имеют преимущественно нормальную или слаборазветвлен- ной цепи. Изопреноидные кислоты являются одной из ную структуру (сохраняют одну метильную группу в боковой цепи) [1]. Алифатические кислоты обнару- наиболее известных групп полиметилалифатических жены также в высококипящих фракциях. В настоящее кислот. В настоящее время выделены и определены строение следующих соединений: 2,6,10 - триметилундекан; 3,1,11-триметилдодекан; 2,6,10,14-тетраметилпентадекановая (тристан) и 3,7,11,15-тетраметилгексадекановая (фитановая) кислота [2]. Таким образом, строение алифатических кислот В какой-то мере это можно объяснить следующим: тесно связано со строением алифатических углеводо- в прошлом нефть добывали из мелководных участков, родов в тех же фракциях и изменяется по сходным и это были в основном молодые нефти на нафтеновой законам. основы, в которых доля нафтеновых кислот в нефти составляла 90-95% от общего количества кислоты. Алициклические кислоты особенно характерны для нефтей на нафтеновой основе. Их содержание Объект и методы исследования. В маслах об- колеблется от 0,03 до 3,0% в разных нефтях. наружены нафтеновые кислоты, содержащие от 1 до 5 полиметиленовых колец на молекулу. Моно- и би- Нафтеновые кислоты были открыты Эйхлером в циклонафтеновые кислоты в основном состоят из 1874 г. при очистке глинозема от керосиновых фрак- циклопентановых и циклогексановых колец. Кар- ций. Долгое время термин «нафтеновые кислоты» отождествлялся с термином «нефтяные кислоты». 6

№ 6 (99) июнь, 2022 г. боксильная группа может быть расположена непо- Полученные результаты и обсуждения. Три- средственно на атоме углерода кольца или отделена циклических нафтеновых кислот в нефти гораздо от него одной или несколькими метиленовыми груп- меньше, чем моно- и бициклических, и их содержа- пами. Полиметиленовое кольцо может иметь в сред- ние в нефти составляет не менее 0,05%. Количество нем один метильный заместитель, и во многих тетрациклических нафтеновых кислот меньше, случаях один атом углерода кольца может содер- т. е. 0,033%, и они имеют стероидную структуру. жать два метильных заместителя (гем-замешение). Недавно было идентифицировано несколько кислот следующих типов: В полициклонафтеновых кислотах все кольца связаны в единую систему, и обычно считается, что кольца состоят из шести членов. Данные о несвязан- ных полиметильных кольцевых кислотах отсут- ствуют[3]. Ни одна из пентациклических кислот не была сходно с кислотами, выделенными из битуминозных выделена в индивидиуальном состоянии. Их строение пород (например, гопилуксусная кислота): Помимо алифатических и нафтеновых кислот, и кислоты со смешанной нафтеново-ароматической масла содержат различные ароматические кислоты структурой молекул со следующим строением: Кроме того, асфальтосмолистая часть нефти помимо кислорода входят атомы серы и (или) азота. содержит асфальтогенные кислоты, в состав которых Структура этих молекул до конца не выяснена. Таблица 1. Фракционный состав нефтяных кислот, выделенных из Каравулбазарской нефти Фракция № Температура кипения Выход массы, % при ������, ������ ∙ ������������−������МПа , ℃ 1 8,1 2 80-95 8,6 3 95-110 9,1 4 110-125 9,4 5 125-140 9,7 6 140-155 10,6 7 155-170 11,2 8 170-185 13,8 185-200 7

№ 6 (99) июнь, 2022 г. 9 200-215 19,5 Всего: 100 Заключение. Некоторые физические свойства запахом, большей вязкостью, а в некоторых случаях нафтеновых кислот зависят от их молекулярной и в полутвердой форме. массы. Нафтеновые кислоты, имеющие малую моле- кулярную массу, находятся в легкой фракции нефти Нафтеновые кислоты имеют более высокую вяз- и представляют собой маловязкую, неприятно кость, чем жирные кислоты. Их вязкость увеличива- пахнущую, легколетучую жидкость. ется с увеличением молекулярной массы. В некоторых маслах высокомолекулярные нафтеновые кислоты В масляной фракции высокомолекулярные имеют меньшую плотность, чем низкомолекулярные. нафтеновые кислоты встречаются с менее резким Список литературы: 1. Исмоилов М.Ю., Мирзахужаева Н.Н., Алибоева Д.М. Сравнительная характеристика нефтей добываемых в Узбекистане // Универсум: технические науки : электрон. научн. журн. 2021. 5(86). УРЛ: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/11744 2. Исмоилов М.Ю. Жўраев И., Хикматиллаев И., Ўринова О. Ўзбекистонда қазиб олинадиган нефтларнинг киёсий тавсифи. ФДУ Хабарлар. Илмий журнал. Фарғона 2015. №1. 30-33 б. 3. Хамидов Б.Н., С.Ф. Фозилов, Ш.М. Сайдахмедов, Б.А. Мавланов. Нефт ва газ кимёси. Олий ўқув юртларининг талабалари учун дарслик. ТОШКЕНТ «МУҲАРРИР» – 2014 й. 598 бет. 8

№ 6 (99) июнь, 2022 г. DOI - 10.32743/UniTech.2022.99.6.13914 КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ЗУБНЫХ ПАСТАХ МЕТОДОМ ИСП-ОЭС Каримова Диловар Батировна канд. хим. наук, преподаватель, Кокандский государственный педагогический институт, Республика Узбекистан, г. Коканд E-mail: [email protected] Усманов Нурбек Хуршидали угли магистрант, Кокандский государственный педагогический институт, Республика Узбекистан, г. Коканд Азимова Камола Азизжон кизи студент, Кокандский государственный педагогический институт, Республика Узбекистан, г. Коканд QUALITY CONTROL OF HEAVY METALS IN TOOTHPASTS BY THE ICP-OES METHOD Dilovar Karimova Doctoral of chemistry PhD, lecturer Kokand State Pedagogical Institute, Republic of Uzbekistan, Kokand Nurbek Usmanov Undergraduate Kokand State Pedagogical Institute, Republic of Uzbekistan, Kokand Kamola Azimova Student Kokand State Pedagogical Institute, Republic of Uzbekistan, Kokand АННОТАЦИЯ Количество тяжелых металлов в 4 различных зубных пастах было изучено методом оптической эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой. В результате эксперимента изучено соответствие зубных паст требованиям норматива и оценено их качество. ABSTRACT The amount of heavy metals in 4 different toothpastes was studied by inductively coupled plasma optical emission spectrometry. As a result of the experiment, the compliance of toothpastes with the requirements of the standard was studied and their quality was assessed. Ключевые слова: зубные пасты, тяжелые металлы, оптическая эмиссионная спектрометрия с индуктивно- связанной плазмой. Keywords: toothpastes, heavy metals, optical emission spectrometry with inductively coupled plasma. ________________________________________________________________________________________________ Существует много видов косметических качественно и количественно различающийся со- средств, состав которых также различен. Косметиче- держащимися в них примесями [5]. Для обеспечения ские средства разного назначения изготавливают с здоровья человека используются различные гигиени- применением различных видов сырья, имеющего ческие средства. Наиболее распространенным сред- не только разный компонентный состав, но также ством гигиены являются зубные пасты. В состав __________________________ Библиографическое описание: Каримова Д.Б., Усманов Н.Х., Азимова К.А. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ЗУБНЫХ ПАСТАХ МЕТОДОМ ИСП-ОЭС // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 6(99). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13914

№ 6 (99) июнь, 2022 г. зубной пасты входят вода, абразивные вещества, соответствовать требованием, указанным в связывающие агенты, увлажнители, биологически ГОСТе 7983-2016 «Зубные пасты» [3]. Важнейшими активные вещества, буферы, детергенты, отдушки, показателями безопасности зубных паст являются вкусовые добавки и консерванты [4]. Многие ингре- абразивность, массовая доля фторидов, водородный диенты зубных паст являются достаточно токсич- показатель (рН) водной суспензии и массовая доля ными, например парабены, фториды, фосфаты и тяжелых металлов. тяжелые металлы. Количество тяжелых металлов в зубных пастах Содержание суммы тяжелых металлов в зубных определяют различными методами, в том числе ин- пастах не должно превышать 0,002% [7]. Из-за ис- версионной вольтамперометрией [1], полярогра- пользования различного сырья природного и синте- фией [6], потенциометрией [11], колориметрией и тического происхождения при производстве зубных атомно-адсорбционной спектрометрией [8; 10]. паст они могут содержать разное количество соеди- нений тяжелых металлов. Среди них встречаются эле- Цель исследования – определить содержание менты, которые оказывают положительное и тяжелых металлов методом оптической эмиссионной отрицательное воздействие на здоровье человека. спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой разных видов зубных паст. При использовании зубной пасты они могут по- падать в организм человека через полость рта. Все Методика исследования. В качестве образцов это обусловливает необходимость регламентирова- для исследования были выбраны 4 вида зубных паст ния требований к качеству зубных паст и обязатель- разного состава и производителя, реализуемых тор- ного контроля их безопасности. Органолептические говой сетью Республики Узбекистан. Информация об и физико-химические показатели зубных паст должны исследованных зубных пастах приведена в таблице 1. Таблица 1. Информации о зубных пастах № Показания Состав Страна-произ- образца водитель, объем Профилактика Лаурилсульфат натрия, фторид натрия, гидратиро- Китай, 1 кариеса, бережное ванный оксид кремния (IV), 75 мл гидроксид натрия, триклозан, экстракт лимона отбеливание Тройная защита, ПЭГ-6, ПЕГ-8, фторид натрия, оксид титана (IV), 2 здоровые десны, крепкие зубы, лаурилсульфат натрия, гидратированный оксид Эстония, 100 мл свежее дыхание кремния (IV), гидроксид натрия, глицерин, экс- тракт лимона Освежающее, комплексное, Сорбитол, вода, аромамасла, целлюлозная камедь, 3 противокариозное кокамидопропилбетаин, фторид натрия, сахарин Польша, натрия, гидроксипропилметилцеллюлоза, ментол, 100 мл лимонен Тройной эффект с ромашкой Экстракты плодов шиповника и календулы, алоэ для ежедневной профилактики вера, лаурилсульфат натрия, гидроксиэтилцеллюлоза, Нидерланды, 75 мл 4 кариеса, поддержание здоро- фторид натрия, сахаринат натрия, оксид титана, вья зубов и десен гидроксид натрия, глицерин, бензоат натрия, пиро- фосфат натрия, хлорид натрия, сорбат Для приготовления разбавляющего раствора в к высокому давлению сосуд из кварца вместимо- колбе вместимостью 500 мл смешивали с 250 мл стью 50 мл, образцы минерализовали для удаления очищенной воды, 50 мл концентрированной азотной летучих веществ. кислоты и 10 мл раствора перекиси водорода с объем- ной долей 30%. Доливали очищенную воду, чтобы Для минерализации зубных паст использовали довести объем раствора до 500 мл. Закрывали колбу прибор для минерализации MILESTONE Ethos Easy, и перемешивали. Италия. Для этого в пробу добавляли 6 мл концентри- рованной азотной кислоты и 2 мл раствора перекиси Для приготовления стандартного раствора поме- водорода с объемной долей 30% с использованием щали в мерную колбу вместимостью 100 мл 1,0 мл градуированной пипетки. Закрывали крышку емкости. многоэлементного раствора (10 мкг/мл). Доводили В течение 20 минут вся смесь минерализовалась объем раствора до 100 мл разбавляющим раствором при 180 °С. После минерализации пробу охлаждали и хорошо перемешивали. при комнатной температуре, добавляли 20 мл дистил- лированной воды к минерализованному раствору, Тщательно взвешивали две одинаковые навески ополаскивали наружные стенки емкости и плотно пробы образца массой 200±5 мг и помещали в стойкий 10

№ 6 (99) июнь, 2022 г. закрывали крышкой. Фильтровали через фильтро- Полученные результаты и их обсуждение. вальную бумагу, помещали в мерную колбу вмести- Оптический эмиссионный спектрометр с индук- мостью 50 мл и разбавляли до необходимого объема тивно-связанной плазмой Avio 200 ISP-OES позволил демонизированной водой [2; 9]. с высокой точностью измерить 11 тяжелых металлов (сурьма, хром, мышьяк, серебро, медь, кадмий, сви- Анализ образцов проводили на оптико-эмисси- нец, ртуть, олово, цинк, железо) в растворе во время онном спектрометре с индуктивно-связанной плаз- исследования. Полученный результат приведен в мой Avio 200 ISP-OES (Perkin Elmer, США). табл. 2. Таблица 2. Содержание тяжелых металлов в зубных пастах Образцы Тяжелые металлы, мг/кг Sb Sn Cr As Pb Cd Ag Hg Cu Zn Fe Образец № 1 0 0 0.004 0.012 0 0 0 0 0.085 111.5 0.401 Образец № 2 0.003 0 0.137 0.019 0.036 0 0 0 0.069 0.163 2.904 Образец № 3 0.012 0 0.051 0 0.041 0.001 0 0 0.694 0.087 1.18 Образец № 4 0.013 0 0.052 0 0.029 0.0009 0 0 0 0.301 1.203 Из табл. 2 видно, что во всех образцах изученных При попадании кадмия в организм человека он ока- видов зубных паст содержатся хром (Cr), цинк (Zn) зывает негативное влияние на печень, почки и цен- и железо (Fe). Больше всего цинк содержится в тральную нервную систему. Приводит к нарушению образце зубной пасты № 1 (111,5 мг/кг), а меньше обмена кальция и фосфора, обладающего выражен- всего – в образце зубной пасты № 3 (0,087 мг/кг). ными канцерогенными свойствами. Содержание хрома (Cr) в образцах изученных зубных паст в 50–800 раз меньше и изменяется от 0,004 мг/кг Токсичной элемент, как мишьяк (As), обнаружен для № 1 до 0,137 мг/кг для зубной пасты № 2. Медь образцах № 1 (0,012 мг/кг) и № 2 (0,019 мг/кг). (Cu) лишь в небольших количествах обнаружена Сурьма обнаружена в трех образцах. Тяжелые ме- в трех из четырех образцов зубных паст (№ 1, 2 и 3) таллы, такие как олово (Sn), серебро (Ag) и ртуть и не превышает 0,694 мг/кг. Такой токсичный элемент, (Hg), не были обнаружены ни в одном из 4 образцов. как кадмий (Cd), обнаружен в образцах изученных зубных паст № 3 (0,001 мг/кг) и № 4 (0,0009 мг/кг). Сумма тяжелых металлов в зубных пастах при- ведена табл. 3. Таблица 3. Сумма тяжелых металлов в зубных пастах № образца Суммарное содержание металлов 1 мг/кг масс. % 2 3 112,002 0,0112 4 3,331 0,0003 2,066 0,0002 1,5989 0,00016 Из данных табл. 3 установлено, что наиболее содержание тяжелых металлов в изученных трех высокое суммарное содержание тяжелых металлов образцах зубных паст не превышает предельно допустимой концентрации, но в первом образце характерно для паст № 1 (112,002 мг/кг, или 0,0112%), (производства Китай) цинк обнаружен в более что обусловлено присутствием цинка и превышает высокой концентрации из всех элементов. Избыток требования СанПиН [7]. Остальные образцы соответ- цинка вызывает отравление, которое проявляется ствуют нормам. прежде всего рвотой. Могут быть также боли в животе и головная боль, а также головокружение, бессонница Таким образом, ИСП-ОЭС методом установлено, и дрожание рук. что в образцах всех изученных видов зубных паст содержатся хром, цинк и железо. При этом содержа- По результатам нашего исследования можно ние цинка превышает содержание хрома прибли- сделать вывод, что зубные пасты, произведенные в зительно в 50–850 раз. Экспериментально показано, что сурьма содержится только в трех образцах Нидерландах, Эстонии и Польше, имеют высокий зубных паст, причем в незначительном количестве. Олово, серебро и ртуть отсутствуют во всех уровень качества, а зубная паста, произведенная в изученных образцах зубных паст. Суммарное Китае, имеет самый низкий уровень качества. 11

№ 6 (99) июнь, 2022 г. Список литературы: 1. Брайкова А.М., Матвейко Н.П. Определение токсичных элементов в кремах методом инверсионной вольт- амперометрии // Новое в технике и технологии текстильной и легкой промышленности: материалы между- народной конференции. Ч. II /. – Витебск : УО «ВГТУ», 2011. – С. 211–213. 2. ГОСТ 17276-2016. Продукция парфюмерно-косметическая. Аналитический подход для методов скрининга и количественного определения тяжелых металлов в косметике. – С. 18. 3. ГОСТ 7983-2016. Пасты зубные. Общие технические условия. 4. Каримова Д.Б., Хужаев В.У. Классификации парфюмерной и косметической продукции на основе товарной номенклатуры // Universum: технические науки: электрон. научн. журн. – 2020. – № 12 (81). – С. 63–71. 5. Каримова Д.Б., Хужаев В.У. Косметика кремлари таркибидаги парабенларни аниқлаш ва уларни тифтн асосида таснифлаш // Кимё тадқиқотлари илмий хабарнома. – Андижон, 2021. – № 3 (55). – Б. 96–102. 6. Матвейко Н.П., Брайкова А.М., Садовский В.В. Контроль показателей и качества и безопасности продукции // Вестник ВГТУ. – 2017. – С. 59–68. 7. СанПин № 0340-2016. Гигиенические требования к производству и безопасности парфюмерно-косметической продукции. 8. Dwijayanti E., Susanti S. Analysis of mercure in whitening cream distributed in Palu city by Atomic absorption Spectoroscopy // Journal of Applied CHemical Sciences. – 2018. – Vol. 5, № 1. – P. 430–433. 9. Karimova D.B., Xujaev V.U. Determination of elements in cosmetics by ISP-OES method // Scientific Bulletin Se- ries: Chemical Research. – 2021. – № 7 (59). – P. 51–56. 10. Rao N.R., Rao N.T. Determination of heave metals in toothpastes containing tin as an active ingredient // Indian Journal Of Chemical Technology. – 2014. – Vol. 21. – P. 238–243. 11. Vella A., Attard E. Analysis of heave metal content in Conventional and Herbal Toothpastes Available At Maltase Pharmacies // Cosmetics. – 2019. – № 6, 28. – P. 11. 12

№ 6 (99) июнь, 2022 г. ИЗУЧЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ В РАЗРАБОТКЕ ПОЛУЧЕНИЯ БИОТОПЛИВА Маматкулов Муроджон Одил угли ассистент, Джизакский политехнический институт, Республика Узбекистан, г. Джизак E-mail: [email protected] Хасилов Ильхам Нарматович ст. преподаватель Джизакский политехнический институт, Республика Узбекистан, г. Джизак STUDY AND APPLICATION OF MATHEMATICAL MODELING IN THE DEVELOPMENT OF BIOFUEL PRODUCTION Murodjon Mamatkulov Assistant Jizzax polytechnic institute, Republic Uzbekistan, Jizzakh Ilham Xasilov Senior Researcher Jizzax polytechnic institute, Republic Uzbekistan, Jizzakh АННОТАЦИЯ В данной работе описывается сущность метода получения биотоплива и её переработки, с целью дальнейшей реализации наиболее перспективного варианта топлива. На сегодняшний день возобновляемые источники энергии играют важную роль в жизни человечества и на данный момент, это решение поможет остановить истощение ресурсов природы. В статье представлен метод синтеза биогаза в энергетическую существующую, которая будет являться аналогом обычного топлива, используемого человечеством. Данное исследование может оказать боль- шое влияние на будущее человечества, что поможет реализовать проекты улучшения окружающей среды. ABSTRACT This paper describes the essence of the method of obtaining biofuel and its processing, with the aim of further imple- mentation of the most promising fuel option. Today, renewable energy sources play an important role in the life of man- kind and at the moment, this solution will help stop the depletion of nature's resources. The article presents a method for synthesizing biogas into an existing energy one, which will be an analogue of conventional fuel used by mankind. This research can have a great impact on the future of mankind, which will help realize projects to improve the environment. Ключевые слова: биогаз; метан; газ; биотопливо; синтез; синтез-газ; синтетическое топливо; конверсия метана. Keywords: biogas; methane; gas; biofuels; synthesis; synthesis gas; synthetic fuel; methane conversion. ________________________________________________________________________________________________ Введение и фитоценозов, основным преимуществом концеп- ции получения биотоплива, является использование Биогаз – это газовая смесь, получаемая в резуль- существующей газовой инфраструктуры для крупно- тате метанового брожения, за счет разложения орга- масштабных внедрений биоэнергетики. Это позволит нических отходов и фитоценозов. Для возможного сэкономить ресурсы природного газа на более дли- эффективного производства биотоплива создаются тельный период, а в дальнейшем, это дает возмож- специальные условия для жизнедеятельности спе- ность безопасной поставки биотоплива. Это дает циальных видов бактерий, без доступа кислорода. возможность конкуренции с альтернативными источ- Данный биогаз возможно транспортировать через никами энергии, так как основным сырьем производ- существующую газовую инфраструктуру, заменяя ства является биомасса. Его также можно хранить на природный газ, либо смешивая его во всех суще- газовых хранилищах, так как химическое содержание ствующих сферах деятельности. По сравнению с почти неразличимо. Основной движущей силой мас- другими путями применения органических отходов штабного внедрения для разработки данного вида __________________________ Библиографическое описание: Маматкулов М.О., Хасилов И.Н. ИЗУЧЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ МАТЕМАТИЧЕ- СКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ В РАЗРАБОТКЕ ПОЛУЧЕНИЯ БИОТОПЛИВА // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 6(99). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13930

№ 6 (99) июнь, 2022 г. топлива является разнообразие поставок, которое, средственно для производства тепла при температу- в настоящее время зависит исключительно от нефте- рах, которые выше по сравнению с продуктами продуктов. Кроме того, это приведет к наименьшим сгорания [2]. выбросам NOх, CO2, ароматических и сернистых соединений, по сравнению с нефтепродуктами. По Кроме того, синтез-газ, если он хорошо очищен, выходным данным химического анализа, показано, может применяться к различным путям для получения что данный вид топлива обладает преимущество к полезных результатов, включая следующие: наименьшего выбросного воздействия СО2 в атмо- сферу. • Производство метанола; Производство биотоплива имеет данный вид • Очищенный синтез-газ, используемый для структурирования: выработки электрической энергии; • Газификация метанированием (метановое бро- • Производство диметилэфира путем дегидра- жение) без доступа к кислороду О2; тации метанола; • Атмосферно-паровая газификация; • Производство водорода; • Гидрогазификация под давлением; • Производство топлив, таких как бензин, ди- зельное топливо, авиакеросин и др. [2]. • Газификация при синтезе Фишера-Тропша; Результаты моделирования • Атмосферная конверсионная газификация с последующим синтезом Фишера-Тропша [1]. Основными целями моделирования является изучение термохимических процессов при газифика- Общий процесс газификации имеет тенденцию ции органических отходов и фитоценозов и оценка включать частичное сжигание органической части влияния первичных входных переменных, таких как, ископаемого топлива, которая образует избыток го- отношение пара к топливу, отношение температуры рючего газа в присутствии монооксида углерода, во- газификации на состав синтез-газа и его энергоем- дорода и некоторых насыщенных углеводородных кость. В настоящем разделе был проведен обзор ли- газов или метана. Когда мы рассматриваем процесс тературы для математических моделей, моделей газификации, параметры, которые влияют на его производительность, включая катализаторы, гази- ASPEN PLUS. фицирующие агенты или соотношение биомассы и Исследование по математическому моделиро- температуры, а также тип сырья, рассматриваются и обсуждаются в этом исследовании. Основная цель ванию. этой работы, является рассмотрение процесса гази- Математическое моделирование является одним фикации, включая типы систем газификаторов, та- кие как псевдоожиженные слои, нисходящие потоки из наиболее значимых аспектов разработок и иссле- и обновления. Он также отвечает за решение про- дований, например разработка технологии газифи- блемы производства смолы в процессе газификации. кации биомассы. Данное моделирование не обеспечивает точный прогноз производительности, Газификация – термохимический процесс, про- но дает качественной руководство по созданию мо- исходящий при высоких температурах, обычно пре- дели, входных переменных и условий эксплуатации. вышающих 700° С, которое отвечает за превращение Кроме того, моделирование обеспечивает менее до- углеродистых материалов, включая ископаемое топ- рогостоящее средство оценки, тем самым, имеет вы- ливо, биомассу, пластмассы и уголь, в синтез-газ, со- году при оценке рисков в реальном времени [3]. стоящий из H2, CH4, CO и CO2. В качестве газифицирующего агента и теплоносителя исполь- Такие модели газификатора можно разделить на зуется определенное количество кислорода (воздуха) кинетическую модель, модель термодинамического и пара. Выход синтез-газа может быть сожжен непо- равновесия и вычислительной термодинамики и ис- кусственный интеллект. Данные модели подходят к различным методам оценки модели и имеют полез- ность вычисления и ограничения [4,5]. Рассмотрим реакции: C+CO2 → 2CO (1) Реакция Будуара: C+H2O→ H2+CO (2) Водогазовая реакция: C+2H2 → CH4 (3) Образование метана: CH4 +2H2O → 4H2 + CO2 (4) Реакция парогазового риформинга: Термодинамическая модель равновесия прогноза конечного состава продукта и может кон- Данная модель основана на термодинамическом тролировать параметры процесса, например темпе- и химическом равновесии, которое подразумевает ратуру. Данные модели не зависят от конструкции влияние констант равновесия и свободной энергии и не могут предсказать влияние гидродинамики, Гиббса. При химическом равновесии модель считается но они достаточно удобные для изучения влияния наиболее стабильной, так как энтропия системы топлива и параметров процесса. К моделям термо- максимальна, а свободная энергия Гиббса является динамического равновесия можно отнести как сте- минимальной. Данная модель не может быть достиг- хиометрическим, так и нестехиометрическим нута в газогенераторе, но является примером для методами следующим образом. 14

№ 6 (99) июнь, 2022 г. Модели стехиометрического равновесия вклю- В приведенном выше уравнении w и a являются чают термодинамическое и химическое равновесие, переменными и изменены для получения желаемого химических реакций. Данная модель может быть количества продукта. Также есть шесть неизвестных разработана либо для глобальной реакции газифика- ции, либо разделена для сушки, пиролиза, окисления nc, nH2, nco , nCO2 , nCH4 и nH2O . На основании стехио- и восстановления [6,7]. метрического баланса углерода, водорода и кислорода получены следующие уравнения: CHxOy +wH2O+a (O2 +3.76N2 ) = (5) =ncC+nH2H2 +ncoCO+nCo2 CO2 + +nCH4CH4 +nH2OH2O+3.76aN2 Углеродный баланс: nc +nco +nCo2 +nCH4 =1 (6) Водородный баланс: 2nH2 +4nCH4 +2nH2O =2w+x (7) Кислородный баланс: nCO +2nCO2 +nH2O =w+2a+y (8) Модель нестехиометрического равновесия дальнейшей интеграции в обычную программу мате- основана исключительно на минимизации свободной риального баланса. Многослойная прямая форма ИИ энергии Гиббса системы. Однако необходимо содер- была использована для захвата и моделирования не- жание влаги и элементный состав в биомассе, можно линейных отношений между входами и выходами получить из данных окончательного анализа. Следо- процесса захвата CO2. Они пришли к выводу, что ис- вательно, этот метод особенно подходит для биотоп- кусственные нейронные сети являются полезными лива, точная химическая формула которых не инструментами для прогнозирования сложных известна [5]. Свободная энергия Гиббса для продукта процессов, таких как процессы улавливания CO2, газификации, который состоит из N видов (i = 5… N), которые при моделировании замкнутой сети процес- представлена в формуле (9) [5]. сов дают сложный путь решения, который требует вычислительных затрат и сложностей для воспроиз-   Gtotal N niΔG + N  ni  ведения с использованием традиционных методов. = i=1 0 i=1 n RTln  ni  (9) Среднее значение ошибок для прогнозирования удель- f,i i ного режима повторного котла значительно ниже 0,2%, а максимальная ошибка не превышает 3,1%. Модели газификации в ASPEN PLUS. ASPEN Прогноз нагрузки, богатой растворителем, и количе- Plus - это проблемно-ориентированная программа ства уловленного CO2 еще лучше, с максимальной ввода, которая используется для облегчения расчета погрешностью ниже 2,8% и 0,17% соответственно. физических, химических и биологических процессов. Он может быть использован для описания процессов Заключение с участием твердого вещества в дополнение к потокам пара и жидкости. ASPEN Plus облегчает создание Данные исследования и разработки показывают, и обновление модели, поскольку небольшие части что процесс газификации органических отходов сложных и интегрированных систем можно созда- направлен на производство биотоплива, обогащенного вать и тестировать как отдельные модули перед их водородом. По типу газификации уточнена произво- объединением. Этот имитатор процесса оснащен дительность системы газификации и выбрана нужная большим банком данных свойств, содержащим раз- модель для разработки системы получения биотоп- личные свойства потоков, необходимые для модели- лива, что способствует увеличению выхода газообраз- рования потоков материалов на газификационной ного водорода. Критическими параметрами системы установке, с учетом добавления внутренних данных является свойство сырья и его предварительная об- свойств. работка. Для небольших государств ил же в целом, простота и надежность данной технологии позволяет Сипеч и др. [9] представляют разработку и развиваться сельскохозяйственной экономике, также валидацию модели ИИ установки улавливания CO2. обеспечивает электроснабжение, произведенное из В данной модели дается оценка концепции полез- органических отходов и фитоценозов. ности, а также обсуждение ее возможности для Список литературы: 1. M. Mozaffarian, R.W.R. Zwart, H. Boerrigter E.P. Deurwaarder Biomass and waste-related sng production technol- ogies technical, Economic and ecological feasibility // Technical, economic and ecological feasibility. 2004. № ECN- RX--04-024. 2. Elif Kirtay Recencnt advance in production of hydrogen from biomass // Energy conversion and management. 2011. № vol.52. 15

№ 6 (99) июнь, 2022 г. 3. Basu P Gasification theory and modeling of gasifiers, in Biomass Gasification and Pyrolysis Anonymous Boston // Academic Press. 2010. № Chapter 5. 4. Melgar A., Pérez J.F., Laget H.,Horillo A. Thermochemical equilibrium modelling of a gasifying process // Energy Conversion and Management. 2007. №1. 5. Jarungthammachote S., Dutta A. Thermodynamic equilibrium model and second law analysis of a downdraft waste gasifier // Energy. 2007. № 9. 6. Zainal Z.A., Ali R., Lean C.H., Seetharamu K.N. Prediction of performance of a downdraft modeling for different biomass materials // Energy conversion and Management. 2001. №42. 7. Koroneous C., Lykidou S. Equilibrium modeling for a downdraft biomass gasifier for cotton stalks biomass in com- parison with experimental data // Journal of Chemical Engineering and Materials Science. 2011. №2. 8. Pavlas M., Stehlík P., Oral J., Klemeš J., Kim J.K., and Firth B Heat Integrated Heat Pumping for Biomass Gasifica- tion Processing // Applied Thermal Engineering . 2010. №30. 9. Sipöcz Nikolett, Finn Andrew Tobiesen, Assadi Mohsen Applied Energy. 2011. № 88. 16

№ 6 (99) июнь, 2022 г. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОКИСЛЕНИЯ УГЛЕЙ АПАРТАКСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ Мансурханова Гульсанам магистрант кафедры Химическая технология неорганических веществ ТХТИ, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Факеров Гурезхон Муродович соискатель кафедры Химическая технология неорганических веществ ТХТИ Республика Узбекистан, г. Ташкент Шарипова Хабиба Тешаевна канд. техн. наук, доцент кафедры Химическая технология неорганических веществ ТХТИ Республика Узбекистан, г. Ташкент STUDY OF THE PROCESS OF COAL OXIDATION OF THE APARTAK DEPOSIT Gulsanam Mansurkhanova Undergraduate Department \"Chemical technology of inorganic substances\" TCTI, Republic of Republic of Uzbekistan, Tashkent Gurezkhon Fakerov Trainee researcher Department of \"Chemical technology of inorganic substances\"TCTI Republic of Uzbekistan, Tashkent Khabiba Sharipova Cand. tech. Sciences, Associate Professor Department of \"Chemical technology of inorganic substances\"TCTI Republic of Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ В статье изложены результаты исследования физико-химических свойств гуминовых веществ и углей Апараткского месторождения. Анализ полученных результатов позволяет определить оптимальные условия окисления углей Апартакского месторождения азотной кислотой. Предлагаемые результаты могут быть использованы для отбора сырья для производства органоминеральных удобрений из местного сырья. ABSTRACT The article presents the results of a study of the physicochemical properties of humic substances and coals of the Aparatkskoe deposit. The analysis of the obtained results allows us to determine the optimal conditions for the oxidation of coals from the Apartak deposit with nitric acid. Ybv z[ibvbThe proposed results can be used to select raw materials for the production of organomineral fertilizers from local raw materials. Ключевые слова: уголь, гуминовая кислота, окисление, спектральный анализ, микроэлементы, Апартак, ОМУ, элементный анализ, исследование, микроэлементы. Keywords: coal, humic acid, oxidation, spectral analysis, microelements, Apartak, WMD, elemental analysis, research, microelements. ________________________________________________________________________________________________ __________________________ Библиографическое описание: Мансурханова Г., Факеров Г.М., Шарипова Х.Т. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОКИСЛЕНИЯ УГЛЕЙ АПАРТАКСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 6(99). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13844

№ 6 (99) июнь, 2022 г. Введение. Современный этап научно- Постоянно возрастающий интерес к бурому технического прогресса связан с решением проблем углю как ценному сырью для производства биости- рационального и эффективного использования энер- муляторов объясняется серьезным обострением эко- гетических ресурсов. На данном этапе бурый уголь логических проблем, появлению новых может выступать не только как низкокачественное заболеваний. В связи с этим появилась необходи- энергетическое сырье, но и как богатый источник мость производства экологически чистой сельскохо- ценных продуктов углехимии [1, 2], в частности гу- зяйственной продукции, замены синтетических миновых веществ (ГВ) –востребованного сырья в лекарственных препаратов, пестицидов на получен- промышленности, особенно в сельском хозяйстве в ные из растительного и животного материала. качестве стимулятора роста растений [3]. Поэтому разработка технологии переработки Не вызывает сомнения, что свойства ГВ, а бурых углей Апартакского месторождения с целью именно биологическая активность, в существенной получения гуминовых веществ является актуальной мере связаны с особенностями их молекулярной и требует решения. структуры. Установление связи «состав-свойство» позволит проводить отбор исходного сырья, прогно- Принимая во внимание вышеперечисленное зировать величину биологической активности и оп- считалось своевременным и необходимым выпол- тимизировать условия извлечения ГВ. нить комплексное исследование, основными зада- чами которого являлись: с привлечением Многообразие существующих приёмов получе- современных методов физико-химического анализа, ния гуминовых веществ, как правило, сочетается с элементный, количественный функциональный, оптимизацией исключительно по количественному эмиссионный спектральный анализ, детально изу- выходу гуминоподобных веществ из сырья с приме- чить вещественный состав углей Апартакского ме- нением «жестких» условий. сторождения; выбор оптимальных условий окисления углей Апартакского месторождения. Биологически активные препараты естествен- ного происхождения ускоряют рост растений, со- Для решения этих задач потребовалось, обоб- кращают период их развития, повышают щить и критически проанализировать имеющиеся урожайность, активизируют процессы синтеза фос- сведения о вещественном составе углей Апартак- форсодержащих и белковых соединений, дыхания и ского месторождения, а также методах их химиче- размножения клеток, накопления биомассы за счет ской модификации с целью получения интенсивного потребления компонентов среды; по- биостимуляторов и органоминеральных удобрений ложительно влияют на состояние животных, увели- широкого спектра действия; разработать схему чивая их привесы и плодовитость, оказывают окислительной переработки углей Апартакского ме- значительный эффект на размножение и рост белко- сторождения. вых дрожжей Полученные результаты и их обсуждение. Оптимизация условий извлечения ГВ повысит С целью детального изучения минеральной части рациональность и эффективность использования углей Апартакского месторождения методом рент- сырья. В этой связи также вызывают интерес иссле- геновской флуоресценции был проведён спектраль- дования, нацеленные на выявление возможности ный анализ золы всех изучаемых проб углей на направленно влиять на выход ГВ путём химиче- высокопроизводительном энергодисперсионном рент- ского модифицирования. геновском флуоресцентном спектрометре ЭДРФ компании Rigaku. Спектрометр используется для Значительно повысить эффективность и рацио- ежедневного определения следовых элементов в нальность использования ГВ возможно посредством сложных типах образцов. До пяти вторичных мишеней оптимизации рецептур и физико-химических харак- охватывают полный диапазон элементов (Na – U) с оп- теристик гуминовых субстанций c комплексным ор- тимальной чувствительностью. Возбуждение обеспе- ганоминеральным составом и эффектом чивается 50Вт рентгеновской трубкой с Pd-анодом. пролонгированного равномерного выделения пита- тельных и гуминовых веществ в почву. Результаты анализов минеральной части углей Апартакского месторождения представлены в таб- Наибольшее количество биологически актив- лице 1. ных веществ приходится на долю гуминовых кислот (ГК), и поэтому эта составляющая угля представляет большой интерес. 18

№ 6 (99) июнь, 2022 г. Спектральный анализ золы углей Апартакского Таблица 1. Содержание масс, % 4 Номер проб* 12 3 25,0 Элементы 10,0 20,0 25,0 25,0 0,3 Si 10,0 15,0 10,0 0,4 Al 1,0 1,0 1,0 1,5 Ca 0,3 0,2 0,4 4,0 Na 0,6 1,0 1,0 3,0 K 10,0 3,0 4,0 0,1 Fe 3,0 3,0 3,0 0,04 Mg 0,5 0,1 0,4 0,02 P 0,03 0,04 0,04 0,01 Ba 0,02 0,02 0,03 0,03 Sr 0,02 0,01 0,01 0,03 B 0,1 0,02 0,03 0,2 Mn 0,06 0,03 0,03 0,02 V 0,2 0,2 0,2 0,00004 Ti 0,01 0,006 0,015 0,008 Cr 0,0003 0,00004 0,0001 0,01 Ag 0,02 0,006 0,01 0,01 Cu 0,01 0,006 0,01 0,003 Pb 0,02 0,006 0,01 Zn 0,02 0,003 0,004 - Ni 0,005 0,001 0,0006 Co 0,003 - 0,004 0,0004 Mo 0,0005 0,001 0,0004 0,0004 Sn 0,003 0,0004 0,001 0,04 Be 0,03 0,0003 0,06 Li 0,04 0,02 - La - 0,02 0,001 - Sc - 0,002 Из табл. 1 следует, что угли Апартакского ме- Ввиду того, что основным питательным элемен- сторождения содержат большой спектр элементов. том в углях являются гуминовые кислоты целью Исследуемые угли содержат в большом количестве данной работы было определить пригодность дан- соединениями кремния, алюминия, железа. Содер- ного сырья для производства органоминеральных жание этих элементов составляет 20-25%, 10-15% и удобрений и стимуляторов роста растений. 3-10% соответственно. Результаты исследования физико химических Результаты анализов показали, что в углях свойств углей показали, что зольность углей в пробах Апартакского месторождения содержание кальция Ангренского разреза” Верхнего” комплекса колеб- распределено не равномерно. Так, если пробы №1-3 лется в широком диапазоне: от 4,72% до 76,18%. содержат по 1% данного элемента, то в пробе №4 Пробы “Мощного” комплекса данного разреза этот показатель составляет 0,3%. отличаются пониженной зольностью – 4,80-42,57%. В соответствии с этим, количество гуминовых Необходимый для развития растений элемент кислот в этих углях в расчете на органическую массу фосфор в анализируемых образцах содержится в коли- угля изменяются от 7,91% до 39,94% в расчёте на честве 0,1-0,5%. Количество микроэлементов медь, ОМУ в пробах углей Верхнего комплекса цинк, никель и бериллий колеблется в пределах: Ангренского разреза, а также в углях мощного разреза этот показатель меняется от 5,021% до 0,006-0,02%, 0,006-0,02%, 0,003-0,02%, 0,0003-0,003% соответственно. 35,88%. 19