tech-2022_05(98)

№ 5 (98) май, 2022 г. OH O CH2 C C CH2 O RO Рисунок 2. Сукцинат HO OH O CH C C CH O RO OH Рисунок 3. Тартраты Они используются практически во всех отрас- Подсластители. Подсластители уже давно ис- лях пищевой промышленности. пользуются в пищевой промышленности, в кулина- рии и в домашней кухне. Мед, растительные соки и Производные молочной кислоты с высоким со- фрукты являются первыми из них. Основным под- держанием жирных кислот. К ним относятся стеро- сластителем, используемым сегодня в быту, явля- идная молочная кислота и ее соли (стеарат натрия и ется сахароза. стеарат кальция). Cписок литературы: 1. Шодиев Д.А., Нажмитдинова Г.К. Пищевые добавки и их значение // Universum: технические науки. – 2021. – №. 10-3 (91). – С. 30-32. 2. Шодиев Д.А.У., Нажмитдинова Г.К. Специфические аспекты производства продуктов питания // Universum: технические науки. – 2021. – №. 3-2 (84). – С. 91-94. 3. Шодиев Д.А.У., Расулова У.Н.К. ЗНАЧЕНИЕ АМАРАНТОВОГО МАСЛА В МЕДИЦИНЕ // Universum: технические науки. – 2022. – №. 1-2 (94). – С. 69-72. 4. Shodiev D., Hojiali Q. Medicinal properties of amaranth oil in the food industry //Interdisciplinary Conference of Young Scholars in Social Sciences. – 2021. – С. 205-208. 26

№ 5 (98) май, 2022 г. ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ СОСТОЯНИЕ И ДОСТУПНОСТЬ ИОНОВ МЕДИ В СВЕРХВЫСОКОКРЕМНЕЗЕМНЫХ ЦЕОЛИТАХ Авалбаев Гаффар Абирович сm. преподаватель, Джизакский политехнический институт, Республика Узбекистан, г. Джизак E-mail: [email protected] STATE AND AVAILABILITY OF COPPER IONS IN ULTRAHIGH SILICA ZEOLITES Gaffar Avalbaev Senior Lecturer, Jizzakh Polytechnic Institute, Republic of Uzbekistan, Jizzakh АННОТАЦИЯ Приведены результаты исследования медьсодержащих образцов сверхвысококремнеземных цеолитов. Изучено влияние процесса адсорбции танана к уменьшению интенсивности спектров ЭПР Cu2+.Установлено, что СВКЦ, содержащие поливалентные катионы, могут выступать как катионы, так и акцепторные центры цеолитов. АBSTRACT The results of the study of copper-containing samples of ultra-high-silica zeolites are presented. The effect of tanane adsorption on the decrease in the intensity of Cu2+ ESR spectra has been studied. It has been established that UHSZ containing polyvalent cations can act as both cations and acceptor centers of zeolites. Ключевые слова: адсорбат, спектры ЭПР, танан, акцепторные центры, ионы меди. Keywords: adsorbate, ESR spectra, tanane, acceptor centers, copper ions. ________________________________________________________________________________________________ Ионный обмен является простым и эффектив- Экспериментальная часть. В работе использованы ным способом модифицирования цеолитных катализа- СВКЦ с мольным отношением SiO2/ Al2O3 = 55 и торов. Катионные формы сверхвысококремнеземных степенью обмена натрия на медь 60-65%. Дегид- цеолитов (СВКЦ) в настоящее время изучены мало, ратацию образцов проводили 2 ч на воздухе и 2 ч и данные о локализации, доступности, участии ка- в вакууме при 820-920 К. Адсорбцию танана и NO тионов в адсорбционно-каталитических процессах проводили в адсорбционно-вакуумной установке; представляют значительный интерес. дозировку осуществляли объемным методом. Спек- тры ЭПР регистрировали на радиоспектрометре В настоящей работе исследованы медьсодержа- типа РЭ-1306. Параметры спектров определяли пу- щие образцы СВКЦ. Ион Cu2+ является классиче- тем моделирования на ЭВМ. При этом использовали ским парамагнитным ионом. Спектры ЭПР его по- специальную программу, позволяющую проводить дробно изучены, их теория хорошо разработана [1, 2]. реконструкцию спектров ЭПР хаотически ориенти- На основе анализа спектров ЭПР Cu2+ можно судить рованных парамагнитных частиц с электронным о состоянии ионов меди(изолированные ионы, ионные спином ½ с учетом аксиально-анизотропного g – пары, высокие локальные концентрации ионов) и о тензора и аксиального тензора сверхтонкого взаимо- характере их ближайшего окружения, а также о вза- действия. Наилучшие параметры эксперименталь- имодействии иона с молекулой адсорбата. В качестве ных спектров, полученные путем варьирования в адсорбатов мы использовали оксид азота (II) и ста- широких диапазонах, приведены в таблице. бильный нитроксильный радикал 2, 2, 6, 6- тетраме- тилпиперидин-1- оксил (танан). __________________________ Библиографическое описание: Авалбаев Г.А. СОСТОЯНИЕ И ДОСТУПНОСТЬ ИОНОВ МЕДИ В СВЕРХ- ВЫСОКОКРЕМНЕЗЕМНЫХ ЦЕОЛИТАХ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 5(98). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13720

№ 5 (98) май, 2022 г. Обсуждение результатов. Спектр ЭПР гидрати- Процесс дегидратации медьсодержащих СВКЦ рованного образца представляет собой асимметрич- обратим: при адсорбции паров воды на дегидратиро- ный синглет (g ~ 2.15; ΔH ~ 200 Э). Вид спектра ванные образцы восстанавливается первоначальный слабо зависит от температуры регистрации (77-290 вид спектра ЭПР. К). Это позволяет предположить, что в СВКЦ в от- личие от цеолитов типа Y [2] свободное вращение Контакт дегидратированных образцов с сухим аквакомплекса меди затруднено. кислородлм приводит к уширению спектра ЭПР. Восстановление спектра после удаления кислорода Дегидратация образцов приводит к изменению свидетельствует о релаксационном механизме ушире- вида спектра – появлению сверхтонкой структуры как ния, т.е. о физическом характере взаимодействия. параллельной, так и в перпендекулярной области Такому взаимодействию доступны практически все (рисунок). Анализ параметров спектра ЭПР (таблица) ионы меди СВКЦ. показывает, что он соответствует суперпозиции спектров ионов меди Cu2+ в тетрагонально искажен- При адсорбции оксида азота (II) спектр ЭПР ном октаэдрическом окружении, локализованных в Cu2+ также значительно уширяется, что указывает на двух различных позициях. Концентрация одиночных доступность ионов меди взаимодействию с адсорба- ионов меди составляет ~ 80% от общей концентрации том. Однако в этом случае взаимодействие не явля- меди в образцах. ется чисто физическим. Так, при замораживании образцов (77 К) в атмосфере NO наблюдается мали- По уравнению Кивельсона – Неймана[3] рассчи- новое окрашивание. Это свойство сохраняется и после тана величина α2 – степень ковалентности σ – связы- удаления NO вакуумированием при комнатной вания иона меди с окружением. Известно, что для температуре. После вакуумирования интенсивность ионной связи α2=1, для чисто ковалентной – 0,5 [4]. спектра ЭПР Cu2+восстанавливается, однако в отличие Полученные нами значения являются промежу- от исходного этот спектр описывается единственным точными и близки к литературным данным для набором параметров (таблица), что указывает на цеолитов Y [4]. изменение окружения ионов меди. Согласно литера- турным данным [5], эффекты, обусловленные обра- боткой NO, связаны с образованием ионов NO+ и NO2-. Использование более крупного парамагнитного зонда (танана) позволило селективно изучить ионы меди, принадлежащие внешней поверхности СВКЦ. Оказалось, что адсорбция танана приводит к умень- шению интенсивности спектра ЭПР Cu2+[6]. Однако полного изчезновения спектра меди после адсорб- ции танана не наблюдается даже в условиях избытка адсорбата. Не наблюдается при этом и уширения спек- тра ионов Cu2+. По-видимому, взаимодействию с та- наном (кинетический диаметр ~ 11 Å) доступно не более 2,0-2,5% всех наблюдаемых ионов меди, что, очевидно, соответствует доле ионов меди, располо- женной на внешней поверхности СВКЦ. Существенно, что при адсорбции танана на Cu СВКЦ наблюдается падение интенсивности не только спектра ЭПР Cu2+, но и спектра адсорбата. Первые порции адсорбированного радикала (~ 1-4×1017 спин/г) вообще не наблюдаются.Это позволяет пред- положить, что танан взаимодействует с ионами Cu2+. В таком случае следовало ожидать, что введение в систему более сильных оснований приведет к раз- рушению комплекса и восстановлению исходной интенсивности спектра Cu2+. Действительно, после адсорбции воды или пиридина наблюдается рост ин- тенсивности как спектра меди, так и спектра танана. 28

№ 5 (98) май, 2022 г. Полученные результаты показывают, что кати- При адсорбции танана на CuСВКЦ, дегидратирован- оны Cu2+ в СВКЦ проявляют себя как акцепторные ных при 820 К, мультиплетный спектр комплекса не центры значительной силы. Представляло интерес наблюдали. Он появляется при повышении темпера- выяснить, имеются ли в медьсодержащих СВКЦ туры дегидратации до 920 К, что указывает на взаимо- координационно-ненасыщенные ионы Al3+- акцеп- действие танана с координационно-ненасыщенными торные центры, характерные для декатионированных ионами Al3+. Таким образом, в СВКЦ, содержащих СВКЦ. Ранее мы показали, что танан является поливалентные катионы, так и собственные акцеп- чуствительным индикатором на акцепторные цен- торных центров могут выступать как эти катионы, тры декатионированных СВКЦ, образуя с ними так и собственные акцепторные центры цеолитов – донорно-акцепторный комплекс[7]. Образование координационно-ненасыщенные ионы алюминия. такого комплекса легко зафиксировать по появле- нию характерного мультиплетного спектра ЭПР[7]. Список литературы: 1. SandsR.H. – Phys. Rev., 1955, 99, р. 1222. 2. Михейкин И.Д., Швец В.А., Казанский В.Б. – Кинетика и катализ, 1970, 11, с. 747. 3. Kivelson D., Neiman R. – J. Chem. Phys., 1961, 35 , р. 149. 4. Nicula A., Stamires D., Turkevich J. – J.Chem. Phys., 1965, 42, p. 3684. 5. Касаи А.Х., Бишоп Р. Дж. – В ки.: Химия цеолитов и катализ на цеолитах. М., 1980. 6. Лебедева О.Е., Лунина Е.В. – Материалы VI Всесоюз. совещ. “Комплексы с переносом заряда и ион-ради- кальные соли”. Черноголовка, 1984, с. 75. 7. Лебедева О.Е., Кязимова Е.В., Лунина Е.В. - Деп.ВИНИТИ, № 8236-84 от 25.12.84. 8. Алюмосиликатный цеолит, способ его получения: патент Рос. Федерации №2500619;заявл. 16.09.09; опубл. 10.12.13, Бюл.№ 6. 9. Колесников И.М. Катализ и производство катализаторов.- М.: Издательство “Техника”, ТУМАГРУПП, 2004.- с. 245-248. 10. Р.М. Мустафаева. Цеолитсодержащие катализаторы в процессах получения ароматических углеводородов.- Баку:2012. 29

№ 5 (98) май, 2022 г. DOI - 10.32743/UniTech.2022.98.5.13792 ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ РАСТВОРИТЕЛЕЙ В ПРОЦЕССЕ ДЕПАРАФИНИЗАЦИИ МАСЕЛ Ахмадалиева Мукаддасхон Махамаджоновна начальник отдела масел, ООО «Ферганский нефтеперерабатывающий завод – ФНПЗ», Республика Узбекистан, г. Фергана Ахмадалиев Махамаджон Ахмадалиевич д-р. техн. наук, доц., кафедра химии Ферганский государственный университет, Республика Узбекистан, г. Фергана E-mail: А[email protected] CHROMATOGRAPHIC ANALYSIS OF SOLVENTS IN THE PROCESS OF OIL DEWAXING Mukaddaskhon Akhmadalieva Head of Lubricants Department of Fergana Oil Refinery FNPZ ООО, Republic of Uzbekistan, Fergana Makhamadzhon Akhmadaliev Doctor of Technical Sciences, Department of Chemistry, Fergana State University. Republic of Uzbekistan, Fergana АННОТАЦИЯ Для корректировки технологических процессов получения масла, парафина разработана методика анализа растворителей для депарафинизации масел хромотографическими методом на промышленном хроматогрфе «Микрахром-1121-1» и было произведено уточнение потери компонентов растворителей в процессе депарафинизации. ABSTRACT To adjust the technological processes for obtaining oil, paraffin, a method for analyzing solvents for dewaxing oils was developed by the chromatographic method on an industrial chromatograph \"Mikrachrome-1121-1\" and the loss of the solvent component in the dewaxing process was clarified. Ключевые слова: растворитель, хроматографический метод анализа, депарафинизация масел – 111 фракция. Keywords: solvent chromatographic method analysis, dewaxing of oils – 111 fraction. ________________________________________________________________________________________________ Установка депарафинизации масел предназначена тических жирных кислот и т.д.). В процессе депара- для удаления из рафинатов парафиновых углеводо- финизации применяются растворители – метилэтил- родов с целью понижения температуры застывания кетон (МЭК), ацетон, толуол и др. Значительное масел. На установку депарафинизации поступают влияние на процесс депарафинизации оказывает со- рафинаты селективной очистки масел фенолом. отношение сырья к растворителю. Повышенное ко- При обработке их растворителями получаются де- личество растворителя в растворе ведет к повыше- парафинированные масла и гачу. В настоящее нию температурного градиента депарафинизации, время процесс депарафинизации является неотъем- что влечет за собой увеличение затрат холода на лемым звеном технологической цепи нефтепере- установке. Кристаллизация – выделение кристаллов рабатывающих заводов масляного направления. растворенного вещества из жидкости. На ФНПЗ по- Парафины, нежелательные продукты в нефтяных ступают различные компоненты растворителя: аце- маслах после выделения в процессе депарафинизации тон, метилэтилкетон, толуол. Нами был разработан и обезмасливания являются ценными продуктами толуольный концентрат, содержащий в своем составе: (для получения свечей, вазелина, пищевого пара- толуол – 85–95%, бензол – 4–10%, ксилол – 1–4%, фина, служат сырьем для получения спиртов, синте- ∑-углеводород – 3–5% бензинов (С6–С8) и алифати- ческих углеводородов, которые в настоящее время __________________________ Библиографическое описание: Ахмадалиева М.М., Ахмадалиев М.А. ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ РАСТВОРИТЕЛЕЙ В ПРОЦЕССЕ ДЕПАРАФИНИЗАЦИИ МАСЕЛ // Universum: технические науки : элек- трон. научн. журн. 2022. 5(98). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13792

№ 5 (98) май, 2022 г. применяются вместо толуола [3]. Для такой слож- технологических процессов получения масла, пара- ной системы растворителей в литературе нет мето- фина и др. Метод анализа дает достоверную инфор- дики анализа. В связи с этим нами была разработана мацию о составе растворителя, процентном содер- методика, которая описывает способ газожидкост- жании ксилолов, толуола, бензола, МЭКа, ацетона, ного хроматографического определения раствори- алифатических углеводородов. Метод применяется теля, применяемого на ФНПЗ для депарафинизации как для поточной (промышленной) хроматографии, масел и обезмасливания гача, при получении масла, так и для лабораторных хроматографов с детекто- парафина, церезина и др. Методика анализа обеспе- ром по теплопроводности. чивает информацию о составе растворителя, каче- ство отдельных компонентов для корректировки 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Рисунок 1. 1 – ксилол; 2 – толуол; 3 – октан; 4 – бензол; 5 – метиэтилкетон; 6 – ацетон; 7 – спирты (С2–С4) Идентификация компонентов путем сравнения 2. Пик – часть хроматограмм, отображающая от- полученных хроматограмм с хроматограммами чи- клик детектора на прохождение через него из ко- стых компонентов растворителей (ксилолов, толу- лонки вещества. Результаты хроматографического ола, бензола, МЭК, ацетона, гептана и др.) или их за- анализа искустственной смеси из 11 пробы приведены ранее найденных поправочных коэффициентов на в таблице 1. основе искусственных смесей (таблица 1 и рис. 1). 3. Площадь пика – площадь, ограниченная конту- 1. Коэффициент чувствительности – величина, ром пика и базовой линией. учитывающая тот факт, что одинаковые количества различных веществ вызывают неравные сигналы де- 4. Высота пика – максимальное расстояние тектора. между контуром пика и базовой линией. 31

№ 5 (98) май, 2022 г. Таблица 1. 5. Ширина пика – часть базовой линии, отсекаемая Относительное удерживание – отношение ис- касательными к склонам пика. Если базовая линия правленного времени (или объема) удерживания отклоняется от горизонтали, эти характеристики компонента к исправленному времени удерживания определяются как проекции на горизонтальную ось. (или объема) вещества, принятого за стандарт. 6. Разделение пиков – пространство, разделяющее Внутренняя нормировка – процедура, согласно пики или характеризующее их перекрывания. которой концентрация компонента определяется как отношение исправленной площади пика компонента 7. Удерживание: исправленное время удержива- (произведения площади пика на коэффициент чув- ния (или исправленный удерживаемый объем) – ствительности для данного вещества) к сумме ис- промежуток времени между моментами выхода из правленных площадей пиков всех компонентов. колонки неудерживаемого компонента и временем выхода рассматриваемого вещества, время выхода Твердые носители – Полисорб-1, фракция – определяется в момент прохождения вершины пика. 0,2-0,5 мм. 8. При использовании тепла проводимого детек- Ацетон, метилэтилкетон, бензол, толуол, тора ДТП исправленные времена удерживания этилбензол, О-ксилол, М-ксилол, П-ксилол, октан определяется по формуле: (ЧДА). Спирт этиловый ректифицированный. Жид- кие фазы: полидиэтиленгликоль адипинат – ПДЭГА. t0 = t1, t3 * t2 2/t1 + t3 – 2t2, Колонка изготовлена из нержавеющей стали и где t0 – время выхода неудерживаемого компонента; имеет следующие размеры: d = 2 мм; L = 4–6 м. t1 t3 – время удерживания компонента 1, 2, 3, …n. Твердый носитель – Полисорб-1, просеянный через сито 0,25–0,5 мм. 32

№ 5 (98) май, 2022 г. Условие анализа растворителя на промыш- депарафинизированного масла не превышает 69±1% ленном хроматографе типа «Микрохром-1121-1». из-за высокого содержания масло в парафине. Осно- вой исследования является производство недорогих 1. Газ-носитель – водород Н2. Давление на вы- растворителей из местного сырья, которое имеет ходе хроматографа – 2±0,2 ат. возможность выбирать растворитель, растворимый в масле, и кристаллизовать парафин. В результате 2. Давление на блоках подготовки; измерительное исследований получена фракция каталитического 0,4±0,1 ат.; сравнительное 0,1±0,05 ат. бензина фр. 100–125 °С, содержание ароматических углеводородов (бензол, толуол, ксилол) составляет 3. Колонка L = 4,0 м, d = 2 мм (Полисорб-1 + 87±5%. Таким образом, выход толуолового концен- 10% Полидиэтиленгликоль адипинат – ПДЭГА). трата от каталитического бензина составил 23±3%, а концентрация толуола в толуольном концентрате 4. Температура ввода – 150±2 °С. составляет в среднем 87±5%. Объем производства в 5. Температура колонки – 160±2 °С. зависимости от производительности блока экстрак- 6. Ток моста – 116±2 мА. ции 35/2 и на газофракционирующей установке – 7. Чувствительность Х-32. ГФУ составил 1800±2000 тонн/год. Таким образом, 8. Скорость ленты – 200 мм/ч. в ФНПЗ впервые была разработана технология по- 9. Время выхода комп. – 20–30 мин. лучения толуолового концентрата из каталитиче- Хроматограф с детектором по теплопроводности, ского бензина [3]. Однако для полного решения про- работает на автоматическом, заранее заданном ре- блемы получения растворителей из местного сырья жиме. необходимо было решить вопрос осадителя пара- Массовая доля Х1 – % для компонентов Y вычис- фина МЭК. Метилэтилкетон, импортируемый из ляется по формуле: Китая, требует валютные средства, поэтому нами была исследована возможность получения осади- Х1 =(К1n × Y)/ (К1n × Yn × n) × 100, теля парафина. При этом заменителем МЭКа явля- ется ацетон, однако температура кипения его состав- где К1 – коэффициент чувствительности, компонен- ляет 56 °С, применение такого осадителя невыгодно, тов Y в таблице 1; так как низкая температура кипения приводит к большой потере ацетона и ухудшению процесса Y – площадь пика компонента; депарафинизации (таблица 2). n – число компонентов в смеси. Соотношение метилэтилкетона – МЭК и толуола по массе должно быть следующим: кетоны – 55–70; толуол – 45–30. Недостатком этого растворителя является вы- сокая стоимость толуола и МЭК, а эффективность Таблица 2. Состав применяемых растворителей при процессе депарафинизации рафината III фракции на установке 39/6 была произведена на хроматографе «Микрахром-1121-1» Наименование Состав растворителя для депарафинизации рафината растворителя Начало процесса Через Через Через Толуол, % 10 суток 20 суток 30 суток Бензол, % МЭК, % 44,8 50,9 56,0 65,5 Ацетон, % 3,2 2,5 1,8 1,1 25,9 24,6 22,8 21,1 26,1 22,0 19,4 12,3 Из таблицы 2 видно, что в течение месяца про- пропиловый, бутиловый и их смеси. Недостатком центное содержание ацетона уменьшается от 26,1 до применения спирта ∑=С2–С5 является отсутствие 12,3%, при этом процентное содержание бензола, производства изопропилового, бутилового спирта в МЭКа уменьшается незначительно, а увеличение со- Узбекистане, кроме того, дороговизна этих осадите- держания толуола происходит за счет уменьшения лей. В связи с этим дальнейшее исследование ориен- компонент растворителя. При применении ∑ = С2– тировалось на отходы спиртзаводов: смеси ЭАФ С5 спиртов в составе растворителя, содержащих (эфиральдегидной фракции) – 90±5% и сивушное бензол и ацетон, снижается содержание ацетона и масло 10±5%. Поэтому для контроля качества со- бензола, а остальной компонентный состав раство- става применяемых растворителей была разрабо- рителей изменяется незначительно (см. табл. 2). тана методика анализа растворителей, применяемых Этот факт подтверждает незначительная потеря рас- для депарафинизации масел, хромотографическими творителя при депарафинизации масел. В связи с этим методами анализа растворителей на промышленном в ходе исследований в качестве осадителей пара- хроматографе «Микрахром-1121-1». Предлагаемый фина были применены различные спирты: этиловый, 33

№ 5 (98) май, 2022 г. спиртсодержащий растворитель, включающий ке- 100-125 °С, при следующем соотношении компонен- тонный компонент, состоящий из метилэтилкетона, тов, мас.%: толуольный компонент с пределом кипе- (С2–С5)-спирта или их смеси и толуольного компо- нента, отличается тем, что вместо толуола применя- ния 100–125 °С – 70,0–90,9 и осадитель (вместо ются бензиновые фракции с пределом кипения кетона), состоящий из спиртов (С2–С5) или их смеси, остальное. Таблица 3. Состав применяемых растворителей при процессе депарафинизации рафината III фракции на установке 39/6 на хроматографе «Микрахром-1121-1» Наименование Состав растворителя для депарафинизации рафината растворителя Начало процесса Через Через Через Толуол, % 10 суток 20 суток 30 суток Бензол, % ∑=С2–С4 , % 60,6 60,9 60,0 61,3 3,3 2,6 1,7 1,0 36,1 36,5 38,3 37,7 При этом толуольный компонент содержит аро- в гаче уменьшается на 10±2%, а также уменьшается матические углеводороды (С6–С8), включающие 80– время фильтрации. Таким образом, методика анализа 96,8 мас.% толуола и неароматические углеводо- обеспечила достоверную информацию о составе роды остальные (таблица 3). При этом толуол, содер- растворителя, качестве отдельных компонентов, жащий растворитель, имеет высокое содержание аро- был разработан растворитель на основе толуольного матических углеводородов; толуола и ∑=ксилолов. концентрата с температурой кипения 100–125 °С и Исследование показывает, что увеличение количе- спирта С1–С5, и даже с применением отходов спирт- ства отходов спиртзаводов (С2–С5) или их смеси, то- заводов – сивушное масло (смесь С2–С5) приемлемо луольного концентрата, даже в отсутствие кетона в в качестве растворителя для депарафинизации масел растворителе, улучшает процесс депарафинизации рафината III фракции и увеличивает отбор парафи- [1]. нированного масла до 9±2%, содержание % масла Список литературы: 1. Ахмадалиева М.М., Ахмадалиев М.А. Международная конференция «Роль современной химии и инноваций в развитии национальной экономики» (г. Фергана, 27–29 мая 2021 г.). – С. 118–120. 2. Ахмадалиева М.М., Ахмадалиев М.А. Отходы спиртзаводов в качестве осадителя для депарафинизации масел // Научный форум. Медицина. Биология. Химия: сборник статей по материалам ХV международной практический конфиренции. – Москва, 2018. – № 7 (15). – С. 82–87. 3. Толуолсодержащие растворители // Патент РУз. UZ № IАP 04141, 30.04.2010, Бюл. № 4 / Ахмадалиев М.А. [и др.]. 34

№ 5 (98) май, 2022 г. DOI - 10.32743/UniTech.2022.98.5.13621 СИНТЕЗ АНТИКОРРОЗИОННЫХ ГИБРИДНЫХ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ ВЕРМИКУЛИТА Бакиров Жума Ашурович докторант, Ташкентский химико-технологический институт, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Халикова Севара Джасуровна канд. техн. наук, Ташкентский химико-технологический институт, Республика Узбекистан, г. Ташкент Бекназаров Хасан Сойибназарович д-р техн. наук, проф. Ташкентский химико-технологический институт, Республика Узбекистан, г. Ташкент SYNTHESIS OF ANTI-CORROSION HYBRID COATINGS BASED ON VERMICULITE Zhuma Bakirov Doctoral candidate, Tashkent chemical-technological Institute, Republic of Uzbekistan, Tashkent Sevara Khalikova Cand. tech. Sciences, Tashkent Chemical-Technological Institute, Republic of Uzbekistan, Tashkent Khasan Beknazarov Dr. tech. sciences, prof. Tashkent chemical-technological Institute, Republic of Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ В статье исследованы состав и структура гибридных композиций методом ИК- спектроскопии и сканирую- щего электронного микроскопа. Сопоставление данных показывает, что предлагаемые покрытия не уступают гибридным покрытиям на основе ZnO, ZrO2, TiO2 и SiO2. ABSTRACT In the article, the composition and structure of hybrid compositions were studied by the method of IR spectroscopy and scanning electron microscope. A comparison of the data shows that the proposed coating is not inferior to hybrid coatings based on ZnO, ZrO2, TiO2 and SiO2. Ключевые слова: вермикулит, кротоновый альдегид, эпоксидная смола, антикоррозионная покрытия. Keywords: vermiculite, crotonaldehyde, epoxy resin, anti-corrosion coatings. ________________________________________________________________________________________________ Введение. В силу различных экономических и нанесение внешнего слоя полимерного покрытия на экологических соображений защита металлов и спла- металлическую подложку. Полимерные покрытия вов от коррозии имеет большое значение в совре- широко использовались в качестве барьерного слоя менных металлообрабатывающих производствах [1]. между агрессивными ионами и поверхностью металла Наиболее ценным и успешным методом предотвра- для предотвращения коррозии [2, 3]. Этот метод щения коррозии и царапания металлов является ограничивает контакт поверхности металла с __________________________ Библиографическое описание: Бакиров Ж.А., Халикова С.Д., Бекназаров Х.С. СИНТЕЗ АНТИКОРРОЗИОННЫХ ГИБРИДНЫХ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ ВЕРМИКУЛИТА // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 5(98). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13621

№ 5 (98) май, 2022 г. окружающей средой и коррозионные функции, хотя Гибридные покрытия готовили следующим об- эти покрытия должны быть гибкими, ударопроч- разом: сначала обработали кротонового альдегида ными, химически стойкими к окружающей среде, (вторичного сырья при синтезе ацетальдегида) ам- устойчивыми к проникновению влаги, хорошей миаком, после чего для получения покрытия исполь- адгезией и сцеплением. Органические покрытия зовали эпоксидную смолу ЭД-20, эпоксидную смолу используются с помощью различных стратегий, перемешивали с обработанным кротоновым альде- включая физическое осаждение из паровой фазы, гидом с аммиаком и в качестве наполнителя добав- химическое осаждение из паровой фазы, электро- ляли кислотно-обработанную вермикулит. химическое осаждение, плазменное напыление и золь-гель процессы [4]. Подготовка подложек. Стальные пластины раз- мерами 150×100×0,6 мм были изготовлены в соот- Нами разработана новая гибридная композиция, ветствии со следующими этапами: в которое успешно применялись в качестве напол- нителей вермикулиты на различных металлических Инфракрасные спектры записывали с использо- подложках с органическими покрытиями [5, 6]. ванием ИК-Фурье- спектрометра IRAffinity-1S, Известно, что вермикулит является широко распро- Япония, между 600 и 4000 см-1. Морфологию по- странённым природным минералом, используемым верхности покрытий, а также морфологию и размер для повышения химической стойкости и механиче- гибридного композита исследовали с помощью ской прочности зольных покрытий. Вермикулит сканирующего электронного микроскопа (СЭМ, обладают отличным антибактериальным эффектом, антикоррозийными свойствами, высокой прочностью, leo1455vp-leq). высокой износостойкостью и термостойкостью, хо- рошей твердостью. Такие исключительные свойства Результаты и их обсуждение открывают широкие возможности для промышлен- ного использования, поскольку вермикулит являются На рис. 1 представлены ИК-спектры вермикулита, экологически безопасными из-за их нетоксичности. обработанного с соляной кислотой и покрытия на основе вермикулита. Широкие пики поглощения Объекты и методы исследования при волновых числах 3383 и 1635 см-1 относятся к валентным колебаниям N–H, и C=O кротонилидени- В качестве природного минерала использовали мина соответственно. Кроме того, обнаруженный вермикулит Тебинбулакского месторождения. Перед пик поглощения при 1456–1371 см-1 связан с дефор- использованием вермикулита проводили кислотную мационным колебанием C–H в метиленовой группе, обработку 7%-ным раствором соляной кислоты. В наконец, два пика, расположенные при 781 и 669 см-1, течение двух суток. Затем промывали дистиллиро- относятся к колебанию С-С кротонового алдегида ванной водой до нейтрального состояния и сушили соответственно. полученную продукт до постоянной массе. Рисунок 1. ИК-спектр вермикулита и покрытия на основе вермикулита 36

№ 5 (98) май, 2022 г. В исходном вермикулите тоже появляются ши- изменяет морфологию поверхности пленок, нане- рокие пики, которое относится –ОН группам мине- сенных на подложку. Подложка покрыта плотными ралов Mg, Fe, Al и Si, поэтому в исходном вермику- слоями, состоящими из множества мелких частиц, а лите широкие пики больше чем самого покрытия. шероховатость поверхности увеличивается после обработки. При увеличении содержания вермику- СЭМ-анализ полученного гибридного композит- лита на поверхности пленок не появляются тре- ного покрытия и не покрытого стали Ст20 приведена щины. Введение в композит вермикулита гибрид- на рис. 2. СЭМ-изображения показывают, что стал ность изменяет микроструктуру полученного по- Ст20 (рис. 2а) без покрытия имеют гладкую поверх- крытия и формирует на поверхности множество ность. На рисунках 2б показаны покрытия, содер- микроотверстий, что может быть связано с образо- жащие кротонилиденимина, эпоксидной смолы и ванием твердого раствора между органическими вермикулита. Введение в покрытие вермикулита частями и оксидами металлов в вермикулите. Рисунок 2. СЭМ-изображения стали Ст20 (а) и полученного покрытия (б) На рис. 2а показана полированная поверхность гидроксила в композитах образует крупные агрегаты подложки из нержавеющей стали. На рис. 2б показаны и придает покрытию стойкость к царапинам. При некоторые неровности, такие как несплошности на увеличении содержания вермикулита поверхность поверхности, которые могут служить для экраниро- оказывалась пористой с неравномерным расположе- вания проникновения электролита и растворения нием частиц и неравномерным распределением покрытия на подложке. Существование активного частиц по размерам. Таблица 1. Скорость коррозии образцов без покрытия и образцов с покрытий Свойства Гибридная покрытия Полимерная покрытия Не покрытая образец (без вермикулита) Защитные свойства, % 97,89 92,37 79,68 (синтезированного покрытия) Защитные свойства, % (покрытия на 96,77 91,15 80,30 основе ZnO, ZrO2, TiO2 и SiO2) [4] Сделан вывод, что расслоение вермикулита иг- и SiO2. Скорость коррозии чистого образца, с по- рает важную роль, прежде всего, в шероховатости крытием и гибридного композитного покрытия поверхности, которая, в свою очередь, влияет на ад- указывает на увеличение антикоррозионных гезию, изменяя характеристики границы раздела по- свойств в последовательности: без покрытия ˃ поли- крытие-подложка. Для образца, содержащего 0,003 г мерная покрытия ˃ гибридная покрытия. Значения вермикулита в смеси композитных смол, было полу- импеданса для образца без покрытия уменьшаются, чено самое высокое сопротивление царапанью при указывая на то, что покрытие начинает отслаи- достаточной эффективности адгезии. ваться, что, скорее всего, произойдет в пределах размеченной области в результате коррозионного Из таблицы видно, что скорость коррозии син- воздействия на границе раздела покрытие/подложка. тезированного гибридного композиция не уступает гибридному композиции на основе ZnO, ZrO2, TiO2 37

№ 5 (98) май, 2022 г. Заключение. Синтезированная антикоррозион- гибридная покрытия не уступает гибридную компо- ная гибридная покрытия ингибирует коррозии стали зицию на основе ZnO, ZrO2, TiO2 и SiO2. По данным Ст20 с максимальной эффективностью ингибирова- СЭМ-анализа можно видит равномерное распреде- ния 97,98% при комнатной температуре, а защитные ление и дисперсию неорганических частиц по всей по- свойства самого полимерного покрытия без верми- лимерной матрице без какой-либо агломерации, но кулита составляет 92,37 %. Также антикоррозионная увеличении содержания вермикулита приводит к не- равномерным расположением частицам. Список литературы: 1. Koch GH, Brongers MPH, Thompson NG, Virmani YP, Payer JH (2005) Cost of corrosion in the United States. Handb Environ Degrad Mater. https://doi.org/10.1016/b978-081551500-5.50003-3 2. Moore B, Asadi E, Lewis G (2017) Deposition methods for microstructured and nanostructured coatings on metallic bone implants: a review. Adv Mater Sci Eng 2:1 – 9. 3. Gebhardt F, Seuss S, Turhan MC, Hornberger H, Virtanen S, Boccaccini AR (2012) Characterization of electropho- retic chitosan coatings on stainless steel. Mater Lett 66:302 – 304. 4. Amiri S, Rahimi A (2016) Hybrid nanocomposite coating by sol –gel method: a review. Iran Polym J 25:559 – 577. 5. Dias SAS, Lamaka SV, Nogueira CA, Diamantino TC, Ferreira MGS (2012) Sol – gel coatings modified with zeolite fillers for active corrosion protection of AA2024. Corr Sci 62:153 – 162. 6. Schem M, Schmidt T, Gerwann J, Wittmar M (2009) CeO2-filled sol – gel coatings for corrosion protection of AA2024-T3 aluminium alloy. Corros Sci 51:2304 – 2315. 38

№ 5 (98) май, 2022 г. СИНТЕЗ ВЫСОКОДИСПЕРСИОННОГО ОКСИДА КРЕМНИЯ (IV) НА БАЗЕ МЕСТНОГО СЫРЬЯ И ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ НА РЕЗИНОВЫЕ КОМПОЗИЦИИ Бозоров Ахрор Тураевич докторант, ООО Ташкентский научно-исследовательский химико-технологический институт, Республика Узбекистан, Ибрат E-mail: [email protected] Каримов Масуд замдиректора по науке, д-р техн. наук, ст. научн. сотр., ООО Ташкентский научно-исследовательский химико-технологический институт, Республика Узбекистан, Ибрат Джалилов Абдулахат Туропович академик, директор Ташкентского научно-исследовательского химико-технологического института, Республика Узбекистан, Ибрат SYNTHESIS OF HIGHLY DISPERSION SILICON (IV) OXIDE BASED ON LOCAL RAW MATERIALS AND INVESTIGATION OF INFLUENCE ON RUBBER COMPOSITIONS Akhror Bozorov Doctoral student of “Tashkent Chemical Technology Research Institute” LLC, Republic of Uzbekistan, Ibrat Masud Karimov Deputy Director for Science., Doctor of Technical Sciences, Senior Researcher, Tashkent Research Institute of Chemical Technology LLC, Republic of Uzbekistan, Ibrat Abdulakhat Jalilov Director of Tashkent Scientific Research Institute of Chemical Technology, Academician, Republic of Uzbekistan, Ibrat АННОТАЦИЯ Синтезирован оксид кремния (IV) на основе жидкого стекла и хлорида кальция. Полученный оксид кремния (IV) применен в качестве добавки для резиновой смеси. Исследованы физико-механические свойства полученной ре- зины с добавлением синтезированного оксида кремния (IV). ABSTRACT Silicon oxide (IV) based on liquid glass and calcium chloride has been synthesized. The resulting silicon oxide (IV) is used as an additive for the rubber compound. The physico-mechanical properties of the obtained rubber with the addition of synthesized silicon oxide (IV) have been studied. Ключевые слова: оксид кремния (IV), резиновая композиция, добавка, физико-механические свойства. Keywords: silicon (IV) oxide, rubber composition, additive, physical and mechanical properties. _______________________________________________________________________________________________ _ Введение. Китай, Германия, Франция и Россия Оксид кремния (IV) является одним из наиболее являются ведущими мировыми производителями важных среди кремниевых соединения. Оксид крем- высокодисперсного оксида кремния (IV). Существует ния (IV) обладает специфическими химическими и несколько способов синтеза этого оксида, один из физико-механическими свойствами и широко приме- которых основан на золь-гель-технологии, которая няется в производстве строительных материалов, представляет собой осаждение серной кислоты в полимеров, лакокрасочной и резинотехнической жидком стекле для синтеза качественного оксида [3]. промышленности [4]. В настоящее время, помимо __________________________ Библиографическое описание: Бозоров А.Т., Каримов М., Джалилов А.Т. СИНТЕЗ ВЫСОКОДИСПЕРСИОННОГО ОКСИДА КРЕМНИЯ (IV) НА БАЗЕ МЕСТНОГО СЫРЬЯ И ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ НА РЕЗИНОВЫЕ КОМПОЗИЦИИ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 5(98). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13782

№ 5 (98) май, 2022 г. природных форм этого оксида, его синтезируют химической реакции взаимодействия жидкого стекла в химической промышленности синтетическими с хлоридом кальция: методами, включающими осаждение из раствора силиката натрия и гидролиз при высоких темпе- ������������2������������������3 + СаС������2 → Ca������������������ 3 ↓ + 2������������������������. ратурах. Исходными материалами для получения синтетического оксида кремния (IV) являются На второй стадии хорошо измельченное кварц, песок, силикаты металлов, галогениды силикатно-кальциевое сырье подвергают воздействию кремния и другое кремнийсодержащее сырье [1]. раствора соляной кислоты, в результате чего в Разработаны технологии получения оксида кремния водной среде выпадает высокодисперсный оксид (IV) в жидкой, газовой фазе. Кроме того, произ- кремния (IV), который четко разделяется на две водство высокодисперсного оксида кремния (IV) среды, а затем фильтруют, через бумагу очищают от осуществляется в разных фазах [2]. водорастворимых солей с помощью дистиллиро- ванной воды. Ниже показано уравнение химической Различные активные наполнители (кремний IV, реакции получения оксид кремния (IV): технический углерод), пластификаторы, антиокси- данты применяют в производстве резинотехнических Ca������������������ 3 + 2������������������ → СаС������2 + ������������������ 2 ↓ + ������2 ������. изделий для повышения их физико-механических свойств, устойчивости к различным внешним Синтезированный высокодисперсный оксид воздействиям, солнечному свету, холоду и теплу, кремния (IV) сушат в сушильном шкафу при 55 °С, влаге, износу [5; 6]. На основании вышеуказанных высушенное сырье сушат в сушильном шкафу при источников исследований в Ташкентском научно- 400 °С в течение 1 часа для испарения его примесей. исследовательском институте химической технологии Республики Узбекистан проведены научно- Обсуждение полученных результатов. Изучен практические работы по синтезу высокодисперсного элементный анализ синтезированного оксида крем- оксида кремния (IV) на основе местного сырья. ния (IV). Целью проведения данного исследования является определение наличия элементов кремния и Экспериментальная часть. Для синтеза высоко- кислорода. Данный метод анализа позволил нам дисперсного оксида кремния (IV) первым шагом яв- определить не только наличие элементов кремния и ляется взятие жидкого стекла и растворение его в кислорода в полученном веществе, но и количе- воде, затем добавление раствора хлорида кальция и ственное соотношение этих элементов в массовом постоянное перемешивание, после чего силикат проценте. На рисунке 1 показан результат проведен- кальция полностью высыхает при 60 °C. Полученный ного элементного анализа. силикат кальция хорошо измельчают с помощью ла- бораторного измельчителя. Ниже показано уравнение Рисунок 1. Элементный анализ синтезированного оксида кремния (IV) Элементарный анализ показал, что высоко- экспериментальная работа по стандартным дисперсный оксид кремния (IV), полученный из техническим параметрам, которые приведены в местного сырья, содержит 43,4% кремния и 52,3% таблице 1. кислорода. После этого была проведена 40

№ 5 (98) май, 2022 г. Результаты лабораторного химического анализа Таблица 1. Показатели Технический Показатели метод соответствия № Имена анализов Требуемая Полученные техническая норма Соответствует Потери при высоких Соответствует 1 температурах 7.0 5.1 ISO-3262-19 Соответствует Соответствует °С, % ≤ 5.5-8 8.0 ISO 787-9 2 Показатель pH 4.0-8.0 5.2 ISO 787-2 3 Влажность, % 2 1.7 ISO-787-8 Массовая доля 4 водорастворимых веществ, % ≤ Когда результаты химического анализа синте- рецептура. Состав резиновой смеси на этой основе зированного оксида кремния (IV) соответствовали приведен в таблице 2. техническим требованиям, была выбрана стандартная Таблица 2. Состав стандартной резиновой смеси HT168 № Наименование Основной Количество рецепт Рецептура приготовлена 1 Синтетические каучуки с добавлением высокодисперсного 2 Диоксид кремния с высокой дисперсией 200 оксида кремния (IV) на основе 100 Высокодисперсный оксид кремния (IV), местного сырья 2.1 полученный на основе местного сырья 0 200 3 Ароматическое углеводородное масло (TDAE) 0 4 Сопряженный агент силана Si-75 14 5 Диспергатор белой сажи ST 8 100 6 Технический углерод (N234) 3 7 Стеариновая кислота 56 14 8 Противостарители 5 8 9 Микрокристаллический парафин WAX 3241 5 3 10 Окись цинка ZnO 3 56 11 Сера в порошке 5 5 12 Ускорители 3 5 5,5 3 Итого (г) 407,5 5 3 5,5 407,5 По этому стандартному рецепту в лабораторных volcanic помещали в формы вулканизационного условиях готовили небольшую массу резиновой плоского пресса и обжигали при 150 °С в течение 15 смеси. Этот процесс осуществляют на вентильном минут при давлении 6–7 МПа. Резиновую смесь, устройстве при температуре 65–70 °С, в котором приготовленную на вулканизирующем плоском сначала пластифицируют каучуки и готовят прессе, охлаждали до комнатной температуры в резиновую смесь путем смешивания ингредиентов течение 16 часов и отбирали образцы (рисунки 2 и 3) по порядку. 55 г приготовленной резиновой смеси для проверки на прочность при растяжении. 41

№ 5 (98) май, 2022 г. Рисунок 2. Образцы, запеченные в пресс-форме Рисунок 3. Образцы, подготовленные для испытаний под давлением 6–7 МПа в течение 15 минут на приборе электронной разрывной машины при температуре 150 °С «АИ-7000» По стандартной рецептуре исследовали физико-механические свойства резиновой смеси НТ168 с местным оксидом кремния (IV). Электронная разрывная машина «АИ-7000» дала такие показатели, как предел прочности, относительное удлинение при разрыве, эластичность, модуль упругости. Кинетику процесса вулканизации определяли на приборе «Роторный реометр (Вулканизационное устройство без ротора) М-3000А». Твердость изучали на приборе «Тверская твердость по берегу N14/1». Полученные результаты представлены в таблице 3. Таблица 3. Результаты физико-механических испытаний резиновой смеси НТ168 на основе местного высокодисперсного оксида кремния (IV) № Имена анализов Стандартные Полученные технические показатели показатели Реометрический тест T30/s 1 (процесс вулканизации) 48–66 56.79 T60/s 62–84 75.86 (185 ℃*мин.) ML/dN·m 1,9–3,2 2.41 MH/dN·m 8,0–15,0 9.95 2 Упругость, Муни 60–86 76.5 ML(1+4)100 ℃ 12–24 15.51 3 Период вулканизации, Муни t5 (127 ℃) 59–66 63 4 Степен затвердевания (180 ℃*6 мин.) 1,168–1,188 1.178 Плотность 350 343 5 23 ℃ (180 ℃*6 мин.) 13 5.75 1,8 2.593 6 Относительное удлинение при растяжении % ≥ 8 5.32 7 Прочность при растяжении, Мpa 8 Модуль упругости M100% ≥ M300% ≥ Заключение. Результаты химического анализа нормативно-технических показателей. То есть из сырья оксида кремния (IV) с высокой дисперсностью результатов испытаний видно, что технические выявили соответствие всем техническим требованиям, свойства этого оксида улучшаются по сравнению с а физико-механические испытания резиновой смеси, первыми синтезированными разработками. полученной на основе данного сырья, близки к нормам 42

№ 5 (98) май, 2022 г. Список литературы: 1. Ахметов Т.Г. Химическая технология неорганических веществ : учебн. пособие. 2-е изд., стер. – СПб. : Лань, 2019. – 414 с. 2. Кутищева Е.С., Усольцева И.О., Передерин Ю.В. Способы получения высокодисперсного диоксида кремния // Ползуновский вестник. – 2021. – № 2. 3. Мельников Б.И., Савченко М.О., Набибач В.М. Исследование кинетики поликонденсации кремниевых кислот в процессе сернокислотного метода осаждения высокодисперсного диоксида кремния // Вопросы химии и химической технологии. – 2008. – № 4. – С. 129–134. 4. Сахаров В.В. Кремния диоксид // Химическая энциклопедия: в 5 т. / гл. ред. И.Л. Кнунянц. – М. : Советская энциклопедия, 1990. – Т. 2: Даффа–Меди. – С. 517–518. 5. Nagornaya M.N., Myshlyavtsev A.V., Strizhak E.A. Effect of oxidized technical carbon on surface energy of rubber // Vopr. Materialoved. – 2019. – № 2 (98). 6. Synergistic effects of antioxidant and silica on enhancing thermo-oxidative resistance of natural rubber: Insights from experiments and molecular simulations / K. Luo [et al.] // Mater. Des. – 2019. – Vol. 181. 43

№ 5 (98) май, 2022 г. DOI - 10.32743/UniTech.2022.98.5.13642 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ОСНОВНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА СВОЙСТВА СИЛИКАТНОГО БЕТОНА С КАРБОНАТНЫМ ЗАПОЛНИТЕЛЕМ Джандуллаева Мунавара Сапарбаевна доцент Ташкентского химико-технологического института, Республика Узбекистан, г. Ташкент Е-mail: [email protected] Юсупов Жолмырза Толыбаевич магистрант Каракалпакского государственного университета, Республика Узбекистан, г. Нукус INVESTIGATION OF THE INFLUENCE OF THE MAIN TECHNOLOGICAL FACTORS ON THE PROPERTIES OF SILICATE CONCRETE WITH CARBONATE AGGREGATE Munavara Djandullaeva Associate Professor of Tashkent Chemical-Technological Institute, Uzbekistan, Tashkent Jolmırza Yusupov Master of Karakalpak State University Uzbekistan, Nukus АННОТАЦИЯ В работе представлены результаты исследования производства бесцементных силикатных бетонов автоклав- ного твердения с тонкодисперсными ТОСП, крупными и мелкими карбонатными заполнителями. Установлена возможность производства силикатного бетона карбонатными породами в качестве тонкодисперсных добавок, мелких и крупных заполнителей. ABSTRACT The paper presents the results of a study of the production of cementless autoclaved silicate concretes with finely dispersed TOSP, coarse and fine carbonate aggregates. The possibility of producing silicate concrete by carbonate rocks as fine additives, small and large aggregates has been established. Ключевые слова: силикатный бетон, карбонатный заполнитель, щебень, песок, динамическая и статическая нагрузка, Предел прочности при сжатии, известково-песчанно-карбонатное вяжущее. Keywords: silicate concrete, carbonate aggregate, crushed stone, sand, dynamic and static load, compressive strength, lime-sand-carbonate binder. ________________________________________________________________________________________________ Введение. Существующие в настоящее время СаОакт в бетонной смеси будет однозначно (в опре- методы подбора состава силикатного бетона в каче- деленных пределах) влиять на прочность и другие стве сравнительной характеристики используют ве- свойства. личину процентного содержания активного кальция в сухой бетонной смеси [1,2]. Хотя эта величина Если же, например, одну и ту же массу при дает представление о содержании активной извести формовании подвергнуть разной степени уплотне- в бетоне, она не отвечает на вопрос, какое количество ния и получить, таким образом бетоны различных вяжущего введено в бетон. Указание процентного со- объемных масс, сравнивать их по величине СаОакт. держания СаОакт. может быть принята как удовлетво- нецелесообразно так как они не сопоставимы. рительная характеристика при сравнении однотипных бетонов и в условиях устоявшегося технологиче- В том случае, когда для производства бетонов ского режима. В этом случае изменение содержания применяются заполнители, различающиеся по свой- ствам (объемная масса, прочность и пр.), также будет получены бетоны разной объемной массы, которые __________________________ Библиографическое описание: Джандуллаева М.С., Юсупов Ж.Т. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ОСНОВНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА СВОЙСТВА СИЛИКАТНОГО БЕТОНА С КАРБОНАТНЫМ ЗАПОЛНИТЕЛЕМ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 5(98). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13642

№ 5 (98) май, 2022 г. также нельзя сопоставить, несмотря на то, что исход- Образцы формовались на лабораторной вибро- ные смеси будут иметь одну и туже величину СаОакт. площадке при 3000 кол/мин и амплитуде 0,35 мм. Часть образцов формовалась вибрированием без Наиболее общим показателем для всех сили- пригруза, а часть с пригрузом 30 г/см ; длительность катных бетонов может явиться указание расхода вибрирования - 40 сек. Изготавливались образцы - вяжущего на 1м3. Зная характеристику известково- кубы размером 10х10х10 см, балочки размером песчано-карбонатного вяжущего, можно во всех 4x4x16см для определения пределов прочности при случаях, провести сравнительную оценку свойств изгибе и сжатии, а также определения динамиче- бетона, заполнителя или прочных равных условиях - ского модуля упругости. Из некоторых составов были выбранного режима твердения. изготовлены также призмы размером 10х10х40см для определения призменной прочности. Основной целью проведения опытов являлось изучение возможности получения бесцементных Результаты и их обсуждение. В данной статье силикатных бетонов автоклавного твердения с круп- представлены результаты исследований силикатных ными и мелкими заполнителями из карбонатных бетонов с заполнителем, полученным из карбонат- пород и установление некоторых свойств. ных пород известняка Джамансайского месторожде- ния. Изучалось влияние на свойства бетонов следу- Объекты и методы исследования. Расчет со- ющих факторов: расхода известково-песчано-карбо- става песчаного бетона провели в соответствии с ин- натного вяжущего и расхода воды. струкцией [3], определяли количество известково- песчано-карбонатного вяжущего, необходимого для Для изучения влияния количества вяжущего на получения бетонной смеси заданной активности свойства силикатных бетонов были приняты для (содержание активных CaO+MgO) и по разности - расчетов составы с тремя расходами известково-пес- количество немолотого песка. Оптимальное содер- чано- карбонатного вяжущего: 300, 400, 500 кг/м3 жание воды затворения устанавливалось специальным небольшие отклонения от величин, полученные в подбором. фактических составах, объясняются некоторым не- совпадением действительного объемной массы бе- Составы силикатных бетонов с заполнителями тона и принятого при расчете. Так как в работе мы из известняка определялись исходя из принятых имели дело с новыми, не исследованными ранее, составов мелкозернистого бетона заменой песка композициями силикатных бетонов, было принято (частично или полностью) на щебень и песок из из- решение каждый из рассчитанных составов сухих вестняка. Соотношение между песком и щебнем компонентов затворять тремя-четырьмя разными принимали 1:2 и 1:3. Вода вводилась в количестве, количествами воды с тем, чтобы установить зависи- необходимом для получения одинаковой консистен- мости объемной массы и прочности от расхода ции (10 - 15 сек по Скрамтаеву). воды. Для приготовления бетона использовали извест- В табл. 1 и 2 приводятся составы и результаты ков-песчано-карбонатное вяжущее активностью испытаний бетонов с заполнителем из известняка. 32,0%, полученное совместным помолом извести Ургенчского силикатного завода, кварцитового песка Джамансайского месторождения и тонкодис- персного твердого отхода Кунградского содового завода. Таблица 1. Результаты испытаний силикатного мелкозернистого бетона с заполнителем из известняка Содержание Состав бетона, кг/м Объемная масса, Предел проч- Динамиче- кг/м3 ности, МПа ский модуль СаОсвоб. вяжущее при при упругости сухой известково- Песок карбонатный Вода бетонной бетона изгибе сжатии кг/см2-103 смеси, % карбонатное смеси 256 9,28 468 573 573 292 1870 1674 5,0 21 182 296 9,30 506 616 616 252 2030 1800 6,7 32 227 284 9,27 480 587 587 296 1950 1730 6,0 23 217 253 7,22 372 638 638 269 1900 1700 4,8 17 203 282 7,23 390 668 668 2100 1780 5,7 23 207 7,22 384 660 660 2000 1745 5,8 21 213 5,57 294 696 697 1940 1750 46 15 184 5,56 299 711 711 1990 1770 51 17 190 5,57 295 701 702 1980 1760 47 16 188 45

№ 5 (98) май, 2022 г. Таблица 2. Результаты испытаний силикатного бетона с крупными заполнителями из известняка Содержание Известково- Песок Щебень Вода Объемная масса, Предел проч- Динами- активности песчанно- 2,5-20 ческий кг/м3 ности, МПа модуль СаО карбонатный 864 в сухой вяжущий упруго- смеси, % кварце- карбо- бетонной при при сти, кг. 2- смеси изгибе сжатии 103 см вый натный бетона 0-2,5 0-2,5 8,77 8,70 468 - 377 276 1985 1740 5,4 17 188,0 8,80 473 - 378 873 286 2010 1760 5,6 19 191,5 465 - 372 855 298 1990 1750 5,2 19 190,0 7,40 399 - 428 900 293 2020 1760 4,3 15 204,2 7,40 400 - 430 900 310 2040 1790 4,7 16 212,0 7,40 389 - 418 873 320 2000 1750 4,4 16 208,3 1660 3,6 10 180,0 6,11 310 - 445 867 268 1890 1720 3,9 12 190,0 6,07 320 - 460 890 290 1960 1680 3,7 11 182,3 6,08 308 - 442 860 301 1920 1890 4,7 19 210,5 1910 5,0 23 213,0 6,84 394 517 - 953 226 2090 1900 4,9 22 203,3 1790 5,8 25 244,0 6,76 397 520 - 960 243 2120 1920 6,3 34 252,0 6,76 398 525 - 963 264 2150 9,26* 505 - 407 834 304 2050 8,45* 498 496 - 896 260 2150 * Запаривание в закрытых формах: наибольшая крупность (НК) щебня 10 мм. Из приведенных данных видно, что бетоны на 8,45%). Причина этого заключается в различии этом заполнителе отличаются пониженной объемной объемной массы компонентов бетона и самого бе- массой (1660-1800 кг/м3) по сравнению с обычными тона. В целом, приведенные данные подтверждают бетонами. При оптимальном содержании воды и высказанное выше, положение о непоказательности надлежащем уплотнении (вибрация с пригрузом этой характеристики при сравнений силикатных 30 г/см) могут быть получены бетоны достаточно бетонов, приготовленных на разных заполнителях. высокой прочности: до 32 МПа - мелкозернистого и до 19 МПа - с крупным заполнителем. На рис. 1 и 2 показана графически зависимость объемной массы и прочности от расхода воды, на Для бетона на известняке характерной особен- рис. 3 - зависимость предела прочности при сжатии и ностью является рост прочности с увеличением раз- изгибе от расхода известково-песчано-карбонатного мера зерен заполнителя, что вызвано более высокой вяжущего. Пользуясь этими графиками, можно прочностью крупного щебня. определить количество вяжущего, требуемое для приготовления бетона определенной марки, а также Рассматривая составы бетона с карбонатным и ориентировочно указать расход воды, что значи- кварцевым песком (табл.2) можно заметить, что при тельно облегчит задачу подбора состава бетона. равном расходе вяжущего на 1м3 бетона (505 и 498 кг) величина СаОакт. отличается значительно (9,26 и 46

№ 5 (98) май, 2022 г. Рисунок 1. Зависимость объемной массы и предела прочности при сжатии бетона на известняке от расхода воды А, Б, В - расход вяжущего 500, 400, 300 кг/м3; 1 - бетон с крупным заполнителем, 2 - мелкозернистый бетон. Рисунок 2. Зависимость объемной массы и предела прочности при сжатии бетона на известняке от расхода воды. 1, 2, 3 - бетон с расходом вяжущего 500, 400, 300 кг/м3 47

№ 5 (98) май, 2022 г. Изменения объемной массы и прочности в зави- и в этом и другом случае при оптимальном расходе симости от расхода воды в большей степени сказыва- воды объемная масса бетонов имеют близкие вели- ется на составах с высоким содержанием вяжущего чины. и в меньшей – при низких расходах его на 1 м3, Количества известкового-песочно-карбонатного вяжущего Рисунок 3. Зависимость прочности бетона на карбонатных заполнителях от расхода известкового-песчано-карбонатного вяжущего 1- мелкозернистый бетон на Джамансайской известняке; 2- бетон с крупным заполнителем на Джамансайской известняке. 48

№ 5 (98) май, 2022 г. Зависимость предела прочности при сжатии и Заключение. Установлено зависимость проч- изгибе от расхода вяжущего в изученных пределах ности бетонов от расхода известково-песчано- (рис.3) носит линейный характер, а tg угла наклона кабонатного вяжущего, которая в изученных пре- отражает влияние прочности заполнителя на проч- делах (300-500 кг/м3) имеет линейный характер, ность бетона. Для мелкозернистого бетона с наиболь- причем тангенс угла наклона этой прямой опреде- шей крупностью (НК) зерна заполнителя, меняется ляется прочностью применяемого заполнителя. от 5 мм до 0,191 для бетона с НК щебня 20 мм. Установлена зависимость объемной массы и проч- ности бетона от расхода воды (водо- вяжущего фак- На прочном Джамансайском известняке tg α тора). Найденные основные зависимости могут быть практически не изменяется (0,486 и 0,475 соответ- использованы для расчета и подбора составов сили- ственно, для заполнителя тех же размеров), что катных бетонов требуемых марок на карбонатных подтверждает высказанное ранее положение о заполнителях. практической равнопрочности зерен щебня разного размера из этого плотного известняка. Список литературы: 1. А.М. Хавкин. Сравнение разных методик подбора состава силикатных бетонов. Сб. трудов РОСНИИМС, - М.,- 1962. № 24. 2. М.С.Джандуллаева, Т.А. Атакузиев, А.М. Искендеров, Г.Ж. Оразымбетова. Влияние карбонатных микрона- полнителей, состоящих из твердых отходов содового производства, на свойства силикатного мелкозерни- стого бетона // Композиционные материалы, -Т., -2012, №3, С.4-7. 3. Указания до проектировании конструкций из автоклавных силикатных бетонов СН 165-61. 49

№ 5 (98) май, 2022 г. DOI - 10.32743/UniTech.2022.98.5.13627 ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ЭПОКСИУРЕТАНОВОГО ПОЛИМЕРА Киёмов Шарифжон Нозимович ст. науч. сотр., ООО Ташкентский научно-исследовательский институт химической технологии, Республика Узбекистан, п/о Ибрат E-mail: [email protected] Джалилов Абдулахат Турапович директор, академик АНРУз, д-р хим. наук, проф., ООО Ташкентский научно-исследовательский институт химической технологии, Республика Узбекистан, п/о Ибрат Тиллаев Абдулхафиз Тошевич ст. науч. сотр., ООО «Ташкентский научно-исследовательский институт химической технологии», Республика Узбекистан, п/о Ибрат Тешаева Зиёда Кайимовна преподаватель технологии, школа № 43, Республика Узбекистан, Бухара STUDY OF THE THERMOMECHANICAL PROPERTIES OF EPOXYURETHANE POLYMER Sharifjon Kiyomov LLC Tashkent Scientific Research Institute of Chemical Technology, senior researcher, Republic of Uzbekistan, Ibrat Abdulakhat Djalilov LLC Tashkent Scientific Research Institute of Chemical Technology, Director. Academician of the Academy of Sciences of Uzbekistan, doctor of chemical sciences, professor, Republic of Uzbekistan, Ibrat Abdulkhafiz Tillaev LLC Tashkent Scientific Research Institute of Chemical Technology, senior researcher, Republic of Uzbekistan, Ibrat Ziyoda Teshayeva teacher of technology at the 43rd school, Republic of Uzbekistan, Bukhara АННОТАЦИЯ В статье изучено влияние температуры на реологические и деформационные свойства уретан-эпоксидной бикомпонентной полимерной системы. Применен термомеханический метод анализа для определения темпера- туры размягчения, температуры перехода на высокоэластическое состояние и температурного интервала инвер- сии деформации уретан-эпоксидного полимера. ABSTRACT The article studies the effect of temperature on the rheological and deformation properties of a urethane-epoxy bicomponent polymer system. A thermomechanical analysis method was applied to determine the softening temperature, the transition temperature to the highly elastic state, and the temperature range of strain inversion of the urethane-epoxy polymer. __________________________ Библиографическое описание: ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ЭПОКСИУРЕТАНО- ВОГО ПОЛИМЕРА // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. Киёмов Ш.Н. [и др.]. 2022. 5(98). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13627

№ 5 (98) май, 2022 г. Ключевые слова: эпоксиуретановый полимер, термореактивный полимер, термомеханика реактопласта. Keywords: epoxyurethane polymer, thermosetting polymer, thermomechanics of thermoplastic. ______________________________________________________________________________________ __________ В настоящее время возрастает значение поли- структурного характера [18; 5]. В институте также мерных композиционных материалов в производстве синтезированы уретан-эпоксидные двухкомпо- деталей конструкций со специальными свойствами. нентные полимерные системы, обладающие высо- В качестве основы или матрицы таких материалов кими свойствами адгезии, механической прочности, целесообразно использовать термореактивные химической стабильности эпоксидных полимерных форполимеры [10; 13]. Благодаря тому что термо- материалов, а также высокой упругой деформацией, реактивные полимеры имеют трехмерную тканую стойкостью к трению и истиранию уретановых надмолекулярную структуру, они отличаются полимеров. Полученные полимерные системы высокой термостойкостью, стойкостью к химическим взаимозаменяемы с органическими и неоргани- воздействиям, ударопрочностью, стойкостью к агрес- ческими наполнителями [17; 16]. Способ получения сивным средам от термопластичных полимерных олигомеров, содержащих уретановые группы, ис- материалов [2; 14]. Композиционные полимерные ключает применению ди- или полиизоцианатов в ка- материалы на основе реактопластов часто приме- честве основного сырья для получения уретановых няются на местах, где повышенная температура. групп [3; 7]. Ди- или полиизоцианаты являются вы- Поэтому возникает необходимость изучать зависи- сокотоксичными химическими веществами, так как мость механических свойств этих полимеров от темпе- для получения этих веществ применяется фосген [9; ратуры. Одним из способов изучения механических 11]. В отличие от этого традиционного способа, но- свойств полимеров при высоких температурах вый безизоцианатный способ особо отмечается тем, является термомеханический анализ. что он является экологически безвредным и безопас- ным для человеческой жизни [6]. Термомеханический анализ термореактивных полимеров позволит понять надмолекулярную Целью данной работы является исследование структуру полимера, изменение или перемещение термомеханических свойств уретан-эпоксидной би- межмолекулярных фрагментов, входящих в термо- компонентной полимерной системы, синтезирован- реактивную надмолекулярную структуру, позволяет ной в Ташкентском научно-исследовательском инсти- проследить типы межмолекулярных фрагментов туте химической технологии. Для достижения по- надмолекулярной системы термореактивного поли- ставленной цели необходимо провести термомехани- мера при повышении температуры [1]. Термо- ческое исследование образцов эпоксиуретанового механический анализ более наглядно демонстрирует полимера и построить термомеханическую кривую эксплуатационные свойства деталей из реактопластов по полученным данным. или композиционных материалов на основе термо- механических полимеров. Термомеханические Исследование термомеханических свойств анализы выполняются путем получения термомехани- эпоксиуретанового полимера проведено на конси- ческих кривых в термомеханическом анализаторе [4]. стометре Хепплера [12]. Использованы образцы в виде цилиндров диаметром 10 мм и высотой 15 мм. В настоящее время на научно-технической базе Образцы нагружены усилием 40 Н. Скорость Ташкентского научно-исследовательского института нагрева образца установлена 2 К/мин. химической технологии проводятся термомехани- ческие анализы образцов эпоксидных полимеров, На рисунке 1 показана термомеханическая кривая полиуретанов, уретан-эпоксидных двухкомпо- образца уретан-эпоксидной бикомпонентной полимер- нентных полимерных систем и других полимерных ной системы. Образец нагревается до 185 °С под по- композиций термореактивного или термопластичного стоянным усилием 0,5 Н/мм2. 51

№ 5 (98) май, 2022 г. Т – температура, °С; l – деформация, мкм; а – точка начала размягчения, мкм; б – точка перехода в высокоэластическое состояние; в – точка начала инверсии деформации; г – конец обратной деформации Рисунок 1. Термомеханическая кривая эпоксиуретанового полимера Проведенный термомеханический анализ рисунке 1. Между точками б и в происходит повы- эпоксиуретанового полимера, позволявший снять шение температуры от 135 до 154 °С, но при этом термомеханическую кривую, показывает, что образец наблюдается неизменность деформации образца начинает размягчаться при температуре 72 °С. при повышении температуры. Это значит, что при Начало размягчения образца отражается в точке а температурном интервале 135–154 °С эпоксиуретано- термомеханической кривой. При температурном вый полимер будет в высокоэластическом состоянии. интервале 72–135 °С образец деформируется, вели- Сам участок между точками б и в термомеханической чина деформации составляет 130 мкм. Продолжение кривой называется платом высокоэластики [15]. повышения температуры приведет к переходу образца эпоксиуретанового полимера в высокоэластическое Следующий участок термомеханической кри- состояние. Очередным температурным переходом вой – это интервал между точками в и г. На этом термопластичного полимера при продолжении по- участке происходит отклонение кривой от плато вы- вышения температуры после приобретения образца сокоэластики, то есть наблюдается инверсия дефор- размягченного состояния является температура мации образца. Величина инверсии деформации со- плавления образца. Но в отличие от термопластич- ставляет 40 мкм, или 28%. Это значит, что образец ного полимера у термореактивных полимеров сле- эпоксиуретанового полимера, деформированный под дующий температурный переход термореактивного постоянной нагрузкой и при высокой температуре, полимера при продолжении повышения темпера- восстанавливает первоначальную форму на 28%. туры после приобретения образца размягченного со- Инверсия деформации образца происходит при стояния является температура перехода образца в температурном интервале 154–185 °С. высокоэластическое состояние [8]. Этот переход от размягченного в высокоэластическое состояние на В таблице 1 изложены полученные данные по образце эпоксиуретанового полимера происходит при термомеханическому исследованию эпоксиуретано- температуре 135 °С. Этот переход состояния образца вого полимера. Проведение термомеханического отражается в точке б термомеханической кривой на анализа дало возможность установить величины температурных характеристик синтезированного эпоксиуретанового полимера. Таблица 1. Термомеханические параметры эпоксиуретанового полимера Параметры Эпоксиуретановый полимер Температура размягчения, °С 72 Температура перехода на высокоэластическое состояние, °С 135 Температурный интервал плато высокоэластики, °С Температура начала инверсии деформации, °С 135–154 Температура конца инверсии деформации, °С 154 Величина инверсии деформации, % 185 28 52

№ 5 (98) май, 2022 г. По итогам экспериментов получены данные, ко- зала, что у нового эпоксиуретанового полимера пе- торые показали зависимость деформационных реход на размягченное состояние начинается с свойств уретан-эпоксидного двухкомпонентного 72 °С. Наличие плато высокоэластики на термоме- полимера от температуры его окружающей среды. ханической кривой свидетельствует о том, что но- Построенная термомеханическая кривая по полу- вый полимер имеет густосетчатую надмолекуляр- ченным данным термомеханического анализа пока- ную структуру, то есть полимер имеет термореак- тивный характер. Список литературы: 1. Блазнов А.Н., Атясова Е.В., Самойленко В.В. Анализ методов термомеханических испытаний композитных материалов и сравнение результатов // Южно-Сибирский научный вестник. – 2017. – № 1. – С. 54–69. 2. Бурдонов А.Е. Кинетические особенности вспенивания термореактивных полимеров при получении тепло- изоляционных материалов в присутствии минерального наполнителя // Инженерно-строительный журнал. – 2014. – № 3. – С. 9–16. 3. Джалилов А.Т., Киёмов Ш.Н. Уретан-эпоксидные термореактивные полимерные системы в качестве анти- фрикционного материала // Булатовские чтения. – 2020. – Т. 5. – С. 76–78. 4. Загальская А.Я., Крючков А.А., Степанова Т.А. Термомеханический анализ как метод определения степени сшивания полиэтилена // Кабели и провода. – 2017. – № 4. – С. 16–19. 5. Киёмов Ш.Н., Джалилов А.Т. Адгезия эпоксиуретанового полимера по металлу // Universum: технические науки. – 2020. – № 9-2 (78). – С. 78–80. 6. Киёмов Ш.Н., Джалилов А.Т. Трибология эпоксиуретанового полимера // Universum: технические науки. – 2019. – № 6 (63). – С. 87–90. 7. Киёмов Ш.Н., Джалилов А.Т. Уретановый олигомер ОУ-400 // Universum: технические науки. – 2020. – № 7-2 (76). – С. 68–71. 8. Крыжановский В.К. Физические и технологические аспекты использования термомеханических кривых по- лимеров // Известия Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета). – 2015. – № 31 (57). – С. 59–63. 9. Насырова Ю.М. Получение полиуретана неизоцинатным способом // Инновационная наука в глобализующемся мире. – 2017. – № 1. – С. 65–68. 10. Осипчик В.С., Костромина Н.В. Разработка термореактивных полимерных связующих для композитов с улучшенными эксплуатационными свойствами // Актуальные вопросы теории и практики применения ком- позитной арматуры в строительстве. – 2016. – С. 10–14. 11. Получение полиуретановой пены и исследование ее плотности и пенообразующей способности в зависимо- сти от содержания жидкости / А.Е. Яковлева [и др.] // Воронежский научно-технический вестник. – 2014. – Т. 3, № 3. – С. 102–105. 12. Прикладная физика полимерных материалов / В.К. Крыжановский, В.В. Бурлов. – СПб. : СПбГТИ (ТУ), 2001. – 261 с. 13. Способ переработки отходов, содержащих термореактивные полимеры / В.С. Загайнов [и др.]. – 2016. 14. Утилизация термореактивных полимеров на основе эпоксидной смолы путем термического сольволиза в среде каменноугольного пека с получением химического сырья / А.С. Кабак [и др.] // Химия в интересах устойчивого развития. – 2018. – Т. 26. – С. 135–140. 15. Improved method for determining the glass transition temperature of highly cross-linked polymers by thermomechanical means / V.K. Kryzhanovskii [et al.] // Polymer Science Series D. – 2012. – Т. 5, № 3. – P. 190–194. 16. Jalilov A.T., Kiyomov S.N., Kiyomova N.N. Adhesion of epoxyurethane reactoplasts // Scientific Bulletin of Na- mangan State University. – 2020. – Т. 2, № 5. – P. 46–51. 17. Jalilov A.T., Tillayev A.T., Kiyomov S.N. Materials for friction units based on urethan-epoxy bicomponent systems // Scientific Bulletin of Namangan State University. – 2020. – Т. 2, № 7. – P. 42–46. 18. Lavrov N.A., Kiyomov S.N., Kryzhanovsky V.K. Properties of filled epoxy polymers // Plasticheskie massy. – 2019. – № 1–2. – P. 37–39. 53

№ 5 (98) май, 2022 г. ИЗУЧЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ МОНОЭТАНОЛАМИН ФОРМАЛЬДЕГИДНЫХ СМОЛ Кодирова Дилшодхон Тулановна доц. кафедры «Химическая технология», Ферганский политехнический институт, Республика Узбекистан, г. Фергана E-mail: [email protected] STUDYING THE TECHNOLOGY OF OBTAINING MONOETHANOLAMINE FORMALDEHYDE RESINS Dilshodkhon Kodirova Associate Professor of the Department of Chemical Technology, Fergana Polytechnic Institute, Uzbekistan, Fergana АННОТАЦИЯ С ростом мирового производства расширяются сферы применения их продуктов. В связи с этим, предъявляют новые требования к их качеству и переработке отходов. В сегодняшнее время в химической промышленности имеется ряд отходов органического происхождения, которые могут заменить синтетические полимеры. После соответствующей обработки эти отходы превращаются в клей с хорошими адгезионными свойствами. Разумеется, полимер составляет основу клея и выбор полимера является первым и решающим шагом при его создании. При выборе полимера необходимо учитывать не только его химическую природу, концепцию и взаим- ное расположение функциональных групп, но и молекулярно - массовое распределение, полидисперсности и дру- гие особенности химического строения. Использование полимеров с узким молекулярно-массовым распределе- нием обеспечивает получение клеев со стабильными свойствами. ABSTRACT With the growth of global production, the scope of application of their products is expanding. In this regard , new requirements are being imposed on their quality and waste recycling. At present, the chemical industry has a number of organic waste products that can replace synthetic polymers. After processing this waste, it becomes an adhesive binder with good adhesive properties. Of course, the polymer forms the basis of the glue and the choice of polymer is the first and decisive step in creating the glue. When choosing an adhesive polymer, it is necessary to take into account not only its chemical nature, concept and mutual arrangement of functional groups, but also the molecular weight distribution of poly dispersion and other features of the chemical structure. The use of polymers with a narrow molecular weight distribution ensures the production of adhesives with stable properties. Ключевые слова: формальдегидной смолы, кубовый остаток МЭА, полярографический способ. Keywords: formaldehyde resin, cubic residue of MEA, polarographic method. ________________________________________________________________________________________________ Синтетические клеи склеивают любые материалы, Рассматривая связь химического строения и образуя высокопрочные долговечные соединения, структуры полимеров с их склеивающими свойствами, способные работать в широком интервале температур убеждаешься в подтверждении влияния природы и в любых климатических условиях. Важным свой- функциональных групп на адгезионные и когезионные ством соединений на основе синтетических клеев свойства моно- мерных и полимерных соединений. является их атмосферостойкость, способность про- тивостоять коррозии и гниению. В ряде случаев Разумеется, полимер составляет основу клея и клеевые соединения обеспечивают герметичность выбор полимера является первым и решающим конструкций. шагом при создании клея. При выборе клеящего полимера необходимо учитывать не только его хи- В ряде случаев клеевые конструкции должны мическую природу, концепцию и взаимное располо- обеспечивать прочность при неравномерном отрыве жение функциональных групп, но и молекулярно - до 50-80 кгс/см2. Клеевые соединения неметалличе- массовое распределение, полидисперсность и другие ских материалов должны иметь прочность, близкую особенности химического строения. Использование к прочности склеиваемых материалов [1,2]. __________________________ Библиографическое описание: Кодирова Д.Т. ИЗУЧЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ МОНОЭТАНОЛАМИН ФОРМАЛЬДЕГИДНЫХ СМОЛ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 5(98). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13682

№ 5 (98) май, 2022 г. полимеров с узким молекулярно-массовым распре- кислоты на процесс получения МЭА - формальде- делением обеспечивает получение клеев со стабиль- гидной смолы. Среди изученных катализаторов, более ными свойствами [2]. активными оказались щавелевая и серная кислоты. Расход катализатора составил 6, 01% от основного В состав клеевой композиции помимо полимера сырья. входят наполнители, стабилизаторы, пластификаторы, загустители и другие компоненты. Также изучено влияние температуры на вяз- кость полученной смолы в диапазоне температур от В химической промышленности имеется ряд 40°С до 200°С (рис. 1). отходов органического происхождения, которые могут заменить синтетический клей. Например, кон- Из графика видно, что при температуре 40-60°С денсация водных растворов Na-соль карбоксилме- вязкость полученных продуктов низкая, а связующие тилцеллюлозы, ацетонового раствора диацетилцел- свойства отсутствуют. При температуре 80-100°С люлозы, жидких кубовых остатков моноэтанола- вязкость продукта повышается, что приводит к по- мина, кубовых остатков регенерации уксусной явлению слабого связующего свойства. Выше этой кислоты и других с формальдегидом [3-6]. температуры продукт осмаливался, за счет бурного удаления зуды из реакционной смести. Продукт те- Нами был изучен процесс получения смол на рял растворимые свойства, что свидетельствовало о основе формальдегида и кубового остатка произ- переходе строения вещества из линейного в сетчатое . водства аммиака - моноэтаноламина (МЭА). Азотные предприятия имеют ряд способов утилизации этих Время проведения процесса играет важную роль отходов, одним из которых является сжигание послед- в получении поликонденсационных смол. И по- него, что приводит к отравлению окружающей среды. этому нами было изучено влияние времени проведе- ния процесса на выход продукта. В результате про- В ходе работы было изучено влияние таких ведённых опытов был составлен график (рис.2). катализаторов, как едкий натр, хлористый аммоний, аммонийная селитра, аммиак, щавелевая и серная Рисунок 1. Влияние температуры процесса Рисунок 2. Влияние времени проведения процесса на вязкость продукта на выход продукта Из графика видно, что выход продукта имеет времени проведения процесса, и снижалось по мере максимальное значение от 60 до 90 минут. повышения температуры. Также было изучено влияние соотношений реаги- Связующие свойства полученной смолы опреде- рующих веществ МЭА и формальдегида (1:1, 2:1, 3:1) ляли согласно ГОСТу 11368- 89 «Массы древесные при температуре 80-100°С. Колебание содержания прессовочные». Стандарт распространяется на дере- МЭА в кубовом остатке в широком диапазоне от вянные прессовочные массы, полученные в резуль- 31-до 52% не дало возможность выявить влияния тате совместной обработки частиц древесины, соотношения реагентов. Содержание МЭА в кубо- синтетических смол или их модификации (45). вом остатке и продуктах реакции было определено полярографическим способом, согласно заранее со- Образцы для испытания при сжатым имели раз- ставленной кривой, а содержание формальдегида мер (30+0,5)х( 15+0,5)х( 10+0,5) мм и при статическом сульфитным методом. изгибе имели размер (160+2)х(15+0,2)х(8+0,5) мм. Условия прессования: температура 130°С давление Опыты показали, что расходы формальдегида не 30 МПа, время выдержки 10 мин. превышает 60%, оптимальные условия вышеуказан- ных параметров процесса не удалось определить. Результаты испытания показали, что прочность Качество полученной смолы контролировали по на сжатие 1.06 кгс/см2, сдвиг 0,973 кгс/см2 (средний вязкости, которая определялась при помощи виско- из трех испытании). Видно, что МЭА- формальде- зиметра ВЗ-262. Она увеличивалась с увеличением гидная смола в проведенных режимах не имела до- 55

№ 5 (98) май, 2022 г. статочно связующих свойств. Этому способство- В результате этого получится продукт, состоящий из вало наличие воды в обоих видах сырья. Первый двух полимеров (карбамидоформальдегидного и этап реакции - конденсация МЭА с формальдегидом МЭА формальдегидного) модифицирующих друг протекает нормально, о чем свидетельствует воз- друга. Были изучены влияние катализаторов, темпе- растание температуры от комнатной до 60-61°С. ратуры процесса, времени проведения процесса, Второй этап реакции- взаимодействие элементар- соотношения реагирующих веществ и др. на про- ных звеньев с выделением воды, т.е. реакция поли- цесс получения карбамидо - МЭА - формальдегидной конденсации, происходит медленно. Кроме того, об- смолы. разующиеся молекулы за счет имеющихся ОН - групп в воде хорошо растворяются. Это приводит к Результаты испытания показали, что смола, по- исключению клеящих свойств полученных смол. лученная по вышеуказанному способу имеет хоро- Кроме того, часть формалина оставалось в смеси не шие адгезионные и клеящие свойства по сравнению в связанном виде. с самой карбамидо -формальдегидной смолой. Например, предел прочности при сдвиге 2.3 кгс/см2, Решением этой проблемы явилось замена части против 1.9 кгс/см2; при сжатии 1.7кгс/см2, против карбамида (20-30%) при получении карбамидо- 1.3 кгс/см2. формальдегидной смолы на кубовый остаток МЭА. Список литературы: 1. Берлин А.А., Басин В.Е. «Основы адгезии полимеров» М. Химия 1974 г., с.39. 2. Каргин В.А. , Слонимский Г.Л., «Краткие очерки по физико-химии полимеров» Изд. 2-е, М., «Химия» 1967 г. с. 362. 3. Кардашов Д.А. «Синтетические клеи» М. Изд. «Химия» 1976, 498с. 4. Карабаева М.И., Мирсалимова С.Р., Салиханова Д.С., Мамадалиева С.В., Ортикова С.С. Основные направ- ления использования отходов растительного сырья (скорлупа арахиса) в качестве адсорбентов (ОБЗОР) // Химия растительного сырья, 2022. № 1. С. 53-69. URL: http://journal.asu.ru/cw/article/view/9956. 5. Кодирова Д.Т., Абидова М.А. Получение МЭА формальдегидных смол из кубового остатка // Universum: технические науки. 2021. №6-3 (87). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/poluchenie-mea-formaldegidnyh- smol-iz-kubovogo-ostatka. 6. Нумонов М.А., Юсупов К.М. Исследование синтеза модифицированной меламиноформальдегидной смолы с н-бутанолом. // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. 2021. 12(90). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/12660 (дата обращения: 09.05.2022). 56

№ 5 (98) май, 2022 г. ИССЛЕДОВАНИЕ ДИАГРАММ ВОДНЫХ СИСТЕМ ХЛОРАТА КАЛЬЦИЯ И ФОСФАТА ДИЭТАНОЛАММОНИЯ Кодирова Дилшодхон Тулановна доц. кафедры «Химическая технология», Ферганский политехнический институт, Республика Узбекистан, г. Фергана E-mail: [email protected] Ахмедова Сурайо Давлатбек кизи магистрант кафедры химической технологии Ферганский политехнический институт, Республика Узбекистан, г. Фергана STUDY OF DIAGRAMS OF WATER SYSTEMS OF CALCIUM CHLORATE AND DIETHANOLAMMONIUM PHOSPHATE Dilshodxon Kodirova Associate Professor, Department of Chemical Technology Fergana Polytechnic Institute, Candidate of Technical Sciences, Uzbekistan, Fergana Surayyo Axmedova Master‘s DegreeStudent, Department of Chemical Technology Fergana Polytechnic Institute, Uzbekistan, Fergana АННОТАЦИЯ В статье приведены данные по растворимости компонентов в системе хлорат кальция – фосфат дитанолам- мония – вода, изученной визуально-политермическим методом в температурном интервале от (-40,6оС) до 62,2 оС. Полученные результаты исследования хлорат кальция – фосфат диэтаноламмония - вода можно использовать для производства фосфат диэтаноламмония содержащих дефолиантов, так как в статье приводятся соотношения компонентов, при которых происходит минимальное высаливание фосфат диэтаноламмония аммония в водной среде в присутствии хлората кальция. ABSTRACT the article presents data on the solubility of components in the calcium chlorate – ditanolammonium phosphate – water system studied by the visual-polythermal method in the temperature range from (-40.6OS) to 62.2 oS. The obtained results of the study of calcium chlorate – diethanolammonium phosphate - water can be used for the production of dieth- anolammonium phosphate containing defoliants, since the article provides the ratios of components at which there is minimal salting of ammonium diethanolammonium phosphate in an aqueous medium in the presence of calcium chlorate. Ключевые слова: гетерогенные фазовые равновесия, диаграмма растворимости, дефолианты, десиканты, кристаллизация. Keywords: heterogeneous phase equilibria, solubility diagram, defoliants, desiccants, crystallization. ________________________________________________________________________________________________ Хлопководство - одна из основных отраслей дефолиантов на основе хлоратов натрия, магния, сельского хозяйства в Узбекистане. Создание высо- кальция и роданидов аммония и натрия, фосфатов коэффективных и мягкодействующих на растения моно-, ди- и триэтаноламмония. Присутствие по- отечественных дефолиантов является важной про- следних в составе хлоратов значительно способ- блемой хлопководства нашей республики. ствует повышению эффективности дефолиации, снижает нормы расхода и положительно изменяет В связи с этим актуально совершенствование и характер действия активных компонентов дефоли- расширение ассортимента хлоратсодержащих пре- антов. паратов и разработка на их основе мягкодействую- щих на растения высокоэффективных дефолиантов. В литературе практически отсутствуют сведе- В этом аспекте представляет интерес получения ния по характеру растворимости, взаимодействию и __________________________ Библиографическое описание: Кодирова Д.Т., Ахмедова С.Д. ИССЛЕДОВАНИЕ ДИАГРАММ ВОДНЫХ СИСТЕМ ХЛОРАТА КАЛЬЦИЯ И ФОСФАТА ДИЭТАНОЛАММОНИЯ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 5(98). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13656

№ 5 (98) май, 2022 г. стабильности в водной среде хлоратов натрия, магния, слегка окрашенная светло-желтая жидкость, содер- кальция в присутствии роданидов натрия и аммония жащая 430±10 г/л хлората кальция, 380 г/дм3 хлорида при различных температурах, влияние отдельных кальция и не более 45 г/дм3 хлорида натрия [1-11-13, дополнительно образующихся соединений на физико- 15]. Хлорат-хлорид кальция хорошо растворим в химические свойства получаемого дефолианта. воде, достаточно стабилен, гигроскопичен и мало- токсичен. ЛД50 для крыс – 1112 мг/кг [1,2]. Хлорат – Для обоснования процесса получения и разра- хлорид кальция по характеру действия на листья ботки физико-химических и технологических основ хлопчатника напоминает хлорат магния и высокоэф- получения эффективных дефолиантов, а также уста- фективен в росных и безросных условиях разных новления границ полей кристаллизации компонентов, зон, отличается замедленным действием по сравнению их характера взаимодействия, необходимы данные с хлоратом магния. Норма расхода 24-30 кг/га [14]. по растворимости при различных концентрациях исходных соединений в широком интервале темпе- Другой дефолиант хлоратной группы - хлорат ратур. Исследование этих вопросов имеет как теоре- кальция. Его получают различными способами. Для тический, так и практический интерес и позволяет получения небольшого количества хлората кальция выяснить характер химического взаимодействия представляет интерес обменной реакция между хло- компонентов, установить оптимальные технологи- ридом кальция и хлоратом натрия в ацетоновой ческие параметры процесса получения, применения среде [9,17]. и условия хранения дефолиантов на базе указанных выше соединений. CaCl2 + 2NaCl O3= Ca(ClO3)2+2NaCl (2) В связи с вышеизложенным, в работе приводятся Основное количество хлората кальция полу- результаты исследования по повышению эффектив- чают хлорированием известкового молока по реак- ности хлоратов натрия, магния, кальция, и получения ции [3,9]. Хлорирование проходит в две стадии с об- новых дефолиантов хлопчатника систематическими разованием гипохлорита и хлорида кальция на пер- физико-химическими и технологическими исследова- вой стадии: ниями. 2Сa(ОН)2+2Cl2→Ca(ClO)2+СaCl2+2H2O (3) Необходимо отметить, что для физико- химического обоснования и разработки технологии На второй стадии после прореагирования всего получения малотоксичных и высокоэффективных Ca(OH)2 из гипохлорита кальция образуется хлорат дефолиантов на основе хлоратов, роданидов аммония, кальция: натрия и фосфатов моно-, ди- и триэтаноламмония необходимо знание совместной растворимости их в 3Ca(ClO)2=Ca(ClO3)2+2CaCl2 (4) сложных водно-солевых системах. Изучение техно- логических параметров процесса получения предла- Максимальный выход продукта (более 90 %) гаемых новых составов дефолиантов необходимо наблюдается при хлорировании известкового мо- для разработки технологии их производства. лока с концентрацией CaO 200-220 г/дм3. [3,9] В промышленных условиях хлорат магния полу- После хлорирования образуется смесь хлората и чают взаимодействием хлората натрия с MgCl2∙6H2O хлорида кальция, отделение которых друг от друга (бишофитом) в расплаве [1,6]: весьма затруднительно из-за хорошей растворимости их в тройной системе хлорат кальция - хлорид MgCl2∙6H2O +2NaClO3 = Mg(ClO3)2∙6H2O+2NaCl (1) кальция - вода [10,17]. В этой связи хлорат кальция производится под товарным названием хлорат- При этом твердый кристаллический продукт, хлорид кальциевый дефолиант. Имеются различные под названием хлорат магниевый дефолиант (ХМД) способы получения этого дефолианта: хлорированием содержащий 60±2% Mg(ClО3)2∙6H2O получается при известкового молока с последующим частичным 100 %-ном использовании исходного сырья. Сущность осаждением избытка хлористого кальция кальци- производства хлорат магниевого дефолианта заклю- нированной содой [3-9]; раздельным или последо- чается в получении плава бишофита и проведении вательным хлорированием известкового молока и реакции взаимодействия в расплаве хлората натрия содового раствора [19]; хлорированием смеси из- с хлоридом магния с последующим получением весткового молока с едким натрием [16]. целевого продукта, охлаждением гомогенных рас- плавов компонентов. Данный способ получения Хлорат кальциевый дефолиант ранее выпускался хлорат магниевого дефолианта освоен на Ферганском на Усоле - Сибирском ПО «Химпром» раздельным ПО «Азот». Главным недостатком получения ХМД хлорированием известкового молока и содового данным способом является то, что в нем не преду- раствора с последующим смешиванием их при опре- смотрен процесс разделения основного продукта от деленном соотношении и выделением из смеси хло- примеси хлоридов натрия и магния, достигающего рида натрия путем выпарки щелоков. Товарный до 40 %. Это приводит к использованию препарата продукт содержит 430 г/дм3 Ca(ClO3)2, 380 г/дм3 CaCl2 с высокими нормами расхода и загрязнению окру- и не более 1,4 % NaCl [3,9]. В настоящее время хлорат- жающей среды хлористыми солями. хлорид кальциевый дефолиант не производиться. В Узбекистане имеется реальная возможность орга- Другой хлоратсодержащий дефолиант – хлорат- низации производства хлорат кальциевого дефолианта хлорид кальция. Препаративная форма дефолианта – на основе хлорид кальций содержащего отхода Кунградского содового завода и хлората натрия Ферганского ПО «Азот». 58

№ 5 (98) май, 2022 г. Как было отмечено в литературном обзоре, эта- ветвей кристаллизации, отвечающих выделению в ноламины и их соли являются эффективными добав- твердую фазу льда и фосфат диэтаноламмония. Эв- ками к хлоратсодержащим дефолиантам, повышаю- тектическая точка системы соответствует 39,6% щими их дефолиирующую активность. фосфата диэтаноламмония и 60,4% воды при –17,40С. В связи с этим представляло интерес изучение Растворимость в системе Са(ClO3)2- поведения хлоратов кальция, магния фосфатов моно-, 2NH(C2H4OH)2∙H3PO4-H2O изучена от эвтектической ди- и триэтаноламмония, в соответствующих системах точки замерзания (-40,60С) до 62,20С с помощью в широком температурном и концентрационном десяти внутренних разрезов. интервале с целью определения их химической сов- местимости и физико-химического обоснования На политермической диаграмме растворимости процесса получения эффективных дефолиантов. системы разграничены поля кристаллизации льда, фосфат диэтаноламмония, шести-, четырех- и двух- Диаграмма растворимости бинарной системы водного хлорат кальция и двухводного гидрофос- фосфат диэтаноламмония – вода, входящая в состав фата кальция (рис.1.). изучаемой системы, характеризуется наличием двух Ca(ClO3)2 4H2O Ca(ClO3)2 2H2O Ca(ClO3)2, % Ca(ClO3)2 6H2O Х 62,2 70 -6,8 -6,9 60 XI -37,2 -27,2 -27,3 -40,3 -40,5 40 VIII -17,7 CaHPO4 2H2O 20 VII -5,5 10 -1,3 -0,6 -2,0 -10,0 -17,5 16 62 VI Лед I II 20 III 40 IV 60 V 2HN(C2H4OH)2 H3PO4, % 2HN(C2H4OH)2 H3PO4 Рисунок 1. Политермическая диаграмма растворимости системы хлорат кальция – фосфат диэтаноламмония – вода Указанные поля сходятся в четырех тройных Для уточнения составов и температур кристал- точках совместного существования трех различных твердых фаз, для которых установлены температуры лизации узловых нонвариантных точек системы кристаллизации и соответствующие им составы рав- построены проекции политермических кривых новесного раствора (таблица 1.). растворимости на боковые стороны Са(ClO3)2 - H2O и 2NH(C2H4OH)2 ∙ H3PO4-H2O. 59

№ 5 (98) май, 2022 г. Таблица 1. Двойные и тройные точки хлорат кальция – фосфат диэтаноламмония – вода Состав жидкой фазы, % Тем-ра. Твердая фаза крист.0С Са(ClO3)2 2 NН(С2Н4ОН)2 ∙ Н3РО4 H2O 24,78 74,32 0,90 37,62 62,2 Ca(ClO3)2∙2H2O+СаНРО4∙2H2O 38,00 -6,9 Ca(ClO3)2∙4H2O+Са(ClO3)2∙2H2O+ СаНРО4∙2H2O 61,61 0,77 41,75 -6,8 44,78 -37,2 Ca(ClO3)2∙4H2O+Са(ClO3)2∙2H2O 62,00 - 45,00 -27,3 Ca(ClO3)2∙4H2O+СаНРO4∙2H2O 53,66 -27,2 Ca(ClO3)2∙6H2O+Са(ClO3)2∙4H2O+ СаНРО4∙2H2O 57,65 0,60 53,90 -40,6 Ca(ClO3)2∙6H2O+Са(ClO3)2∙4H2O 64,64 -40,3 Лёд+ CaНРO4∙2H2O+ Са(ClO3)2∙6H2O 54,72 0,50 84,34 -17,7 94,06 -5,5 Лёд+ Ca(ClO3)2∙6H2O 55,00 - 91,58 -1,3 Лёд+ СаНРО4∙2H2O 84,03 -0,6 45,89 0,45 68,84 -2,0 То же 60,40 -10,0 ““ 46,10 - 60,50 -17,4 ““ 53,69 -17,5 ““ 34,81 0,55 38,42 16,0 ““ 62,0 14,88 0,78 Лёд+2(НOC2H4)2NH2∙H3PO4 Лёд+2(НOC2H4)2NH2∙H3PO4+ СаНРО4∙2H2O 4,95 0,99 Лёд+2(НOC2H4)2NH2∙H3PO4+ СаНРО4∙2H2O 0,80 7,62 То же 0,75 15,22 0,67 30,49 - 39,60 0,50 39,00 0,58 45,73 0,47 61,11 Согласно приведенных данных в изученной системе образуется малорастворимый двухводный гидрофосфат кальция, который является результатом взаимодействия исходных компонентов по реакции: Са(ClO3)2 + 2(НОС2Н4)2NH ∙ H3PO4 + 2H2O = CaHPO4 ∙2 H2O + 2(HOC2H4)2NH3ClO3 (5) Результаты химического и физико-химического CaHPO4 ∙ 2H2O идентифицирован химическими, анализа твердой фазы, выделенной из предполагаемой физико-химическими методами анализа. области кристаллизации двухводного гидрофосфата кальция, показывают идентичность его с твердой Химический анализ твердой фазы выделенной из фазой обнаруженной в предыдущей системе с уча- предполагаемой области, кристаллизации двухвод- стием хлората кальция и фосфат моноэтаноламмония. ного гидрофосфата кальция дал следующие резуль- таты: Из приведенных данных (табл. 1) видно, что в изученной системе в качестве новой фазы образуется Найдено, %: Са+2 –23,34; Р2О5 –41,36; Н2О –21,05. двухводный гидрофосфат кальция по реакции. Вычислено, %: Са+2 –23,26; Р2О5 –41,28; Н2О – Поле кристаллизации CaHPO4∙2H2O, как видно 20,93. из диаграммы растворимости (рис.1) занимает боль- Термогравиметрический анализ подтверждает шую часть диаграммы, что объясняется наименьшей растворимостью его относительно других компо- образование двухводного гидрофосфата кальция в нентов системы. изученной системе. На кривой ДТА СаНРО4∙2Н2О наблюдается два эндотермических эффекта в области температур 145 0С и 435 0С (рис.2). 60

№ 5 (98) май, 2022 г. Рисунок 2. Дериватограмма СаНРО4∙2Н2О Первый эффект при 1450С соответствует про- гидрофосфата кальция. На дифрактограмме получен- цессу удаления кристаллизационной воды с образо- ной твердой фазы выявлены дифракционные линии со ванием СаНРО4: значением межплоскостных расстояний 7,58; 4,26; 3,06; 2,64; 2,59; 2,45; 2,41; 2,18; 2,15; 2,88; 1,82 Å, СаНРО4∙2Н2О→СаНРО4+2Н2О (6) которые совпадают с рентгенометрическими данными СаНРО4∙2Н2О [20]. Следующий эффект при 4350С отвечает про- Таким образом, из результатов исследования цессу дегидратации СаНРО4 с образованием пиро- растворимости в водных системах состоящих из фосфата кальция. Общая убыль массы при этом со- хлората кальция, фосфат диэтаноламмония вытекает, ставляет 25,6 %. что в них между компонентами протекает обменное взаимодействие с образованием в твердую фазу ма- 2СаНРО4→Са2Р2О7+Н2О (7) лорастворимых- фосфата и гидрофосфата кальция, а в жидкой фазе хорошо растворимых хлорноватой Полученные данные хорошо согласуются с ли- кислоты и их диэтаноламминных солей. Образова- ние хлората, диэтаноламмония в изученных системах тературными [ 20-26]. нами были подтверждены выделением их в индиви- дуальном состоянии изотермическим испарением ИК-спектры выделенной фазы указывают на нали- растворов изученных систем. Полученные соедине- ния изучены термическим и ИК-спектроскопиче- чие следующих полос поглощения:  (Н2О)-1644 см-1; скими анализами. (Р-ОН)-1208 см-1; as(PO3)-1128;1055 см-1; s(PO3)-992 см-1; (P=O)-875 см-1; которые харак- терны для СаНРО4∙2Н2О [23]. Рентгенофазовый анализ также подтверждает образование в рассматриваемой системе двухводного Список литературы: 1. Справочник по пестицидам / Н.Н.Мельников, К.В. Навожилов, С.Р. Белан и др. – М. : Химия, 1985. – 351 с. 2. Отчет Дзержинского филиала ГИАП. Стабилизация водных растворов цианамида и разработка технология получения препаратов для дефолиации хлопчатника на этой основе. – Дзержинский филиал ГИАП, 1963. – 134 с. 3. Шрайбман С,С., Рейкефельд А.Г. Применение хлоратов калия, натрия и кальция. – М.-Л.: Оборонгиз, 1939. – 52 с. 4. Kodirova Dilshodkhon Tulanovna, Tukhtayev Saydakhral, ukhamid Ugli Solubility in the system sodium chlorate - rhodanide ammonium - water // Проблемы Науки. 2019. №3 (136). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/solubil- ity-in-the-system-sodium-chlorate-rhodanide-ammonium-water. 5. Kodirova D.T., Tukhtayev S. Solubility in the system sodium chlorate-rhodanide sodium-water //Проблемы совре- менной науки и образования. – 2019. – №. 6. – С. 17-19. 6. Кодирова Д.Т., Абидова М.А. Исследование системы хлорат магния-фосфат триэтаноламмония-вода // Universum: технические науки. – 2019. – №. 11-2 (68). – С. 23-27. 61

№ 5 (98) май, 2022 г. 7. Кодирова Д.Т. Физико-химические основы и технология получения дефолиантов на основе хлоратов, роданидов и фосфатов этаноламинов. автореф. дис… канд. т.н.-Ташкент. 2005.-24с. 8. Tulanovna Kodirova Dilshodxon,Kizi Axmedova Surayyo Davlatbek Physicochemical studies of the production of defoliant based on magnesium chlorate and ammonium thiocyanate// Asian journal of multidimensional research. 2021.№ 10(4)-с.95-100. 9. Шрайбман С.С. Производство бертоловой соли и других хлоратов. – М.: ГОНТИНКТИ, 1938. – 368 с. 10. Киргинцев А.Н., Трушникова Л.Н., Лаврентьева В.Г. растворимость неорганических веществ в воде. – Л.: Химия, 1972. – 248 с. 11. Справочная книга по химизации сельского хозяйства./ Под ред. В.М. Борисова. 2-е изд. Перераб. и доп. – М., «Колос», 1980 г. – 560с. 12. Химизация сельского хозяйства. Справочник 2-е доп. Изд-е под ред. Проф. Л.А. Балышева и акад. С.И. Вольфковича. М.: Изд-во «Наука»,1968.-355с. 13. Справочник агрохимика. Изд. 2-е перераб. и доп.- М., Россельхозиздат, 1980 г. – 286 с. 14. Зубкова Н.Ф. , Грузинская Н.А. Применению и особенности действия дефолиантов и десикантов // Агрохимия. -1991. - № 8.-С.126-143. 15. Хлорат – хлорид кальция. Технические условия. ТУ. 06-01-20-66-89.-22с. 16. Список химических и биологических средств борьбы с вредителями, болезнями растений и сорняками, разрешенных для применения в сельском хозяйстве на 1986-1990 годы. – М.Б.И. 1990 г. – 127 с. 17. А.с. 1143691 СССР. Способ получения хлорат-хлорид кальциевого дефолианта / М.Н. Набиев, Р. Шаммасов, С.Тухтаев и др. -№3620951/23-26. заявл. 23.05.83; опубл. 07.03.85 // Открытия, изобретания. – 1985. -№ 9. – С.84. 18. William F. Ehret. Ternary Systems: CaCl2- Ca(NO3)- H2O (25o), CaCl2-Ca(ClO3)2 –H2O (25o), SrCl2-Sr (NO3)2- H2O (25o) , KNO3- Pb(NO3)2- H2O (Oo) // Am. Chem.. soc.-1932.- v. 54.- p. 3126-3134. 19. Трапезников Ю.Ф. Обезвреживание хлорсодержащих газов содовым раствором и известковым молоком.// Хим.промышлен. т.80. -№ 5. 2003.-С.27-30. 20. Кодирова Д.Т. Физико-химические основы и технология получения дефолиантов на основе хлоратов, роданидов и фосфатов этаноламинов. автореф. дис… канд. т.н.-Ташкент. 2005.-24с. 21. Хамдамова Ш.Ш., Мирзаев Н.А. Взаимодействие компонентов в системе Mg (ClO3) 2-n (C2H4OH) 3-H2O // Universum: химия и биология. – 2020. – №. 1 (67). 22. Печковский В.В., Щегров Л.Н., Шульман А.С. и др. Изучение термической дегидротации СаНРО4 × 2Н2О.- Журн.неорг.хим., -1968, т.ХIII, вып. 9, - С. 2360 -2365. 23. Атлас ИК спектров фосфатов. Ортофосфаты / В.В. Печковский, Р.Я. Мельникова, Е.Д. Дзюба и др. – М.: Наука, 1981. – 248 с. 24. А.С.Турсунов, З.А.Хамракулов, Д.А.Эргашев. Исследование процессов фильтрации при получении хлоратсодержащий дефолиант из доломита. Universum: Технические науки: электрон. научн. журн. Октябрь, 2018 г. г.Москва. № 10 (55). 25. Д.А.Эргашев, А.Н.Мирзаолимов, С.Б.Мухаммедов, Ш.Ш.Хамдамова. Получение хлоридов кальция и магния из доломита месторождения «Навбахор» // Universum: Технические науки: электрон. научн. журн. Февраль, 2019 г. г.Москва. № 11 (68). 26. Д.А.Эргашев. Изучение реологических свойств растворов в системе {[20,26%Ca(ClО3)2+15,76%Мg(ClО3)2+3,9%CaCl2+2,81%MgCl2+47,27%H2O]+10%CO(NH2)2} - C2H5OH // Universum: Технические науки: электрон. научн. журн. 2016. № 6 (27). 62

№ 5 (98) май, 2022 г. DOI - 10.32743/UniTech.2022.98.5.13658 ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ КОНТАКТНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ПЫЛИ Мадаминова Гулмирахон Икромалиевна ассистент, Ферганский политехнический институт, Республика Узбекистан, г. Фергана E-mail: [email protected] RESEARCH ON THE DETERMINATION OF CONTACT SURFACES OF DUST Gulmirakhon Madaminova Assistant, Fergana Polytechnic Institute, The Republic of Uzbekistan, Fergana АННОТАЦИЯ В статье проанализирован дисперсионный состав пыли, выбрасываемой в атмосферу промышленными пред- приятиями, и определены медианные размеры. В результате теоретических исследований предложена формула для определения удельных контактных поверхностей пыли. В зависимости от количества пыли в газе определены удельные контактные поверхности. Через эти поверхности пыль контактирует с каплями жидкости, распыляемой на рабочую камеру аппарата, и играет важную роль в оценке эффективности очистки. Расход жидкости, подаваемой в аппарат, также определяется в зависимости от удельных поверхностей контакта пыли и эффективности очистки. ABSTRACT The article analyzes the dispersion composition of dust emitted into the atmosphere by industrial enterprises and determines the median sizes. As a result of theoretical studies, a formula was proposed for determining the specific contact surfaces of dust. Specific contact surfaces were determined depending on the amount of dust in the gas. Through these surfaces, dust comes into contact with drops of liquid sprayed onto the working chamber of the apparatus, and plays an important role in evaluating the effectiveness of cleaning. The flow rate of the liquid supplied to the apparatus is also determined depending on the specific dust contact surfaces and the cleaning efficiency. Ключевые слова: порошок, средний размер, фракционный состав, контактная поверхность, монодимер, фракция, площадь поверхности, плотность. Keywords: powder, average size, fractional composition, contact surface, monodimer, fraction, surface area, density. ________________________________________________________________________________________________ Введение крупнейших химических и строительных предпри- ятий страны на дисперсионный состав. Отобраны В состав пылевых частиц воздуха и газов, вы- пыли селитры и карбамидных минеральных удобре- брасываемых в атмосферу промышленными пред- ний ОАО «Ферганаазот» и пыли аммофосного удоб- приятиями, входят полидисперсные частицы, т.е. ча- рения ОАО «АММОФОС-МАКСАМ», пыли квар- стицы разного размера. Монодимерных порошков, цевого песка и доломита ОАО «Кувасойкварц», т.е. составов, содержащих частицы одинакового раз- пыли почвы и цемента ООО «ТУРОН ЭКО СЕМЕНТ мера, практически не существует [1; 8]. ГРУПП». Таким образом, для анализа полидисперсных ча- Полученные результаты стиц пыли необходимо иметь информацию об об- щем количестве пылевых частиц, соотношении ча- Распределение отобранных пылей по дисперсион- стиц разного размера, среднем размере частиц (ме- ному составу и крупности проводили в два этапа: дианный размер). лабораторный анализ с использованием 1-го сита и 2-й микроскопии [3; 4; 6; 7]. По результатам анали- Определение дисперсионного состава пыли имеет зов определяли процентное содержание и медиан- важное значение при определении эффективности ные размеры пылей dн (табл. 1). очистки и определении оптимального значения барабанного пылеулавливающего аппарата мокрого Пыль бывает разной формы, в вычислительной способа [2; 10; 11; 9; 5]. работе мы предполагаем, что она шарообразной формы, и используем значения dн для определения Объект исследования удельных контактных поверхностей отдельных пылей. Для определения дисперсионного состава пыли были проанализированы пробы пыли в цехах __________________________ Библиографическое описание: Мадаминова Г.И. ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ КОНТАКТНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ПЫЛИ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 5(98). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13658

№ 5 (98) май, 2022 г. Таблица 1. Фракционный состав и медианный размер пыли 1. Пыль аммиачной селитры Размер пыли, dп мкм 0<1 1–3 3–5 5–10 10–20 20–40 40–60 60< dн, 5 мкм Процентное содержание, % 5 8 10 24 34 14 40–60 0 11,4 2. Пыль карбамида 0 Размер пыли, dп мкм 10–20 20–40 60< Процентное содержание, % 0<1 1–3 3–5 5–10 30 4 40–60 5,75 16 Размер пыли, dп мкм 10 15 20 21 10–20 20–40 0 Процентное содержание, % 3. Пыль аммофоса 13 37 40–60 2 60< Размер пыли, dп мкм 0<1 1–3 3–5 5–10 10–20 20–40 23 Процентное содержание, % 34 10 40–60 3 5 13 13 2 0 Размер пыли, dп мкм 4. Пыль доломита 10–20 20–40 Процентное содержание, % 7 1 60< 60< 0<1 1–3 3–5 5–10 0 9,5 Размер пыли, dп мкм 10–20 20–60 Процентное содержание, % 7 8 13 26 18 2 40–60 0 5. Пыль кварцевого песка 8 Размер пыли, dп мкм 10–20 20–40 60< 6,8 Процентное содержание, % 0<1 1–3 3–5 5–10 19 12 0 1 2 7 80 4,5 6. Пыль почвы 60< 0<1 1–3 3–5 5–10 7,21 13 35 25 17 0 7. Пыль цемента 0<1 1–3 3–5 5–10 11 12 14 24 В результате вышеизложенных эксперименталь- Если умножить плотность образцов пыли в фор- ных исследований были определены медианные муле (2), то получится вес образца пыли: диаметры образцов пыли. Следующей задачей было определение удельных контактных поверхностей GП = VП  ; кг. (3) этих пылевых образцов. В результате теоретических исследований была разработана формула для опре- Если разделить вес пыли в объtме 1 м3 на вес од- деления удельных контактных поверхностей пыле- ной пыли, получится количество пыли: вых частиц на основе известных закономерностей. n =  ; штук. (4) Плотность пылевых газов определяется по сле- GП дующей формуле: см = г + ( П  ) , кг/м3, (1) Если умножить площадь поверхности одной пыли на количество образцов пыли, можно найти где ρп – плотность пыли, кг/м3; удельные контактные поверхности. Мы знаем, что ρг – плотность газа, кг/м3; площадь поверхности пыли находится по следую- γ – количество пыли в газе, кг/м3 [1; 2]. щей формуле: Значение запыленности получено для всех проб S = 4 RП2; м2. (5) пыли в диапазоне γ = 250–400 мг/м3 (шаг интервала – 50 мг/м3). Мы предполагаем, что образцы пыли Умножая формулу (4) на формулу (5), получаем имеют шарообразную форму, и мы знаем, что объем формулу, определяющую удельные контактные по- шарообразной пыли определяется следующим обра- верхности пыли при выполнении необходимых ма- зом: тематических операций: VП = 4  RП3 ; м3, (2). 3  где RП – радиус частицы пыли, м. as = GП  4 RП2; м2. (6) 64

№ 5 (98) май, 2022 г. Фактическая плотность образцов пыли следую- Определяем удельные контактные поверхности щая. Плотность аммиачной селитры ρ = 1720 кг/м3, пыли аммиачной селитры по медианным размерам. плотность минерального удобрения карбамида ρ = 1320 кг/м3, плотность минерального удобрения ам- Определяем объем пыли по формуле (1): мофоса ρ = 1800 кг/м3, плотность доломита ρ = 2800 кг/м3, плотность кварцевого песка ρ = 2500 кг/м3, VП = 4  R3 = 1, 333  3,14   2 11, 4 3 = 1,85 10−13 м3 плотность почв r = 1250 кг/м3, плотность цемента r = 3  100000  3000 кг/м3. Определяем вес образца пыли по формуле (2): Рассчитаем плотности пылевоздушной смеси. Плотность пылевой смеси аммиачной селитры. G = VП   = 1,8510−13 1750 = 3, 210−10 кг Определяем количество пыли по формуле (3): Количество пыли в воздухе γ = 250 мг. n =  = 0, 00025 = 781250штук см = г + ( П  ) = 1, 29(1720  0, 00025) = 1, 72кг / м3 G 3, 2 10−10 Количество пыли в воздухе γ = 300 мг. Находим площадь поверхности образца пыли по формуле (4): см = г + ( П  ) = 1, 29(1720  0, 0003) = 1,806кг / м3 S = 4 R2 = 4  3,14   11, 4 2 = 4, 0810−8 м2 Количество пыли в воздухе γ = 350 мг.  2 1000000  см = г + ( П  ) = 1, 29(1720 0, 00035) = 1,892кг / м3 Определяем удельные контактные поверхности пылинок по формуле (5): Количество пыли в воздухе γ = 400 мг. as =   4 R2 = nS = 781250  4, 0810−10 = 0, 0032м2 см = г + ( П  ) = 1, 29(1720  0, 0004) = 1,978кг / м3 G Таким образом определялись плотности газовоз- Удельные контактные поверхности по долям душной смеси для отобранных образцов пыли. отобранных образцов пыли были определены таким По приведенной выше последовательности фор- мул были выполнены расчеты и определены удель- ные контактные поверхности. Результаты расчетов представлены в табл. 2. образом и приведены в табл. 2. Таблица 2. Удельные контактные поверхности образцов пыли Количество пыли, γ кг/м3 № Название пыли ρ, кг/м3 dн, мкм Удельные контактные поверхности, as, м2 1 Пыль аммиачной селитри 1720 11,4 Плотность смеси, ρсм кг/м3 2 Пыль карбамида чанги 3 Пыль аммофоса 0,00025 0,0003 0,00035 0,0004 4 Пыль доломита 5 Пыль кварцевого песка 0,0032 0,00383 0,00445 0,00508 6 Пыль почвы 1,72 1,806 1,892 1,978 0,00025 0,0003 0,0035 0,004 1320 5,75 0,0068 0,00816 0,00952 0,0188 1,62 1,686 1,752 1,818 0,00025 0,0003 0,00035 0,0004 1800 23 0,00361 0,00433 0,00505 0,00577 1,74 1,83 1,92 2,01 0,00025 0,0003 0,00035 0,0004 2840 9,5 0,00545 0,00653 0,00762 0,00871 2 2,142 2,284 2,426 0,00025 0,0003 0,00035 0,0004 2500 6,8 0,00908 0,01088 0,01269 0,0145 1250 4,5 1,915 2,04 1,165 2,29 0,00025 0,0003 0,00035 0,0004 65

№ 5 (98) май, 2022 г. Количество пыли, γ кг/м3 № Название пыли ρ, кг/м3 dн, мкм Удельные контактные поверхности, as, м2 7 Цемент чанги 3000 7,21 Плотность смеси, ρсм кг/м3 0,02667 0,0322 0,0375 0,04326 1,6 1,665 1,727 1,79 0,00025 0,0003 0,00035 0,0004 0,0068 0,00815 0,00951 0,0187 2,04 2,19 2,34 2,49 Результаты экспериментального исследования обработаны на ЭВМ на базе программы HARTLI-4 и построен график (рис. 1). 1 – пыль аммиачной селитры (dH = 11,4 мкм); 2 – пыль аммофоса (dH = 23 мкм); 3 – пыль доломита (dH = 9,5 мкм); 4 – пыль карбамида (dH = 5,75 мкм); 5 – пыль цемента (dH = 7,21 мкм); 6 – пыль кварцевого песка (dH = 6,8 мкм); 7 – пыль почвы (dH = 4,5 мкм) Рисунок 1. График изменения удельной поверхности пылевой частиц аs в зависимости от количества пыли γ Полученные уравнения регрессии следующие: y = 3 – 2 + 20,833x – 0,0008 R² = 0,978 R² = 0,9897 3e+07x 26000x R² = 0,9785 y = –0,0004x3 + 3e–07x2 + 14,4x + 1e–05 R² = 0,9945 y = –1e+07x3 + 2 + 16,933x + 0,0006 R² = 0,9879 14000x R² = 0,9956 y = –1e+08x3 + 2 – 1,3333x + 0,0028 R² = 0,9998 96000x y = 3 – 2 + 58x – 0,0019 1e+08x 106000x 2 y = 1000x + 35,49x + 0,0001 y = 110,14x – 0,0009 66

№ 5 (98) май, 2022 г. Вывод контактные поверхности пыли. В зависимости от ко- личества пыли в газе определялись удельные кон- Проанализирован дисперсионный состав пыли, тактные поверхности. Через эти поверхности пыль выбрасываемой в атмосферу предприятиями хими- контактирует с каплями жидкости, распыляемой на ческой промышленности и промышленности строи- рабочую камеру аппарата, и играет важную роль в тельных материалов, и определены медианные раз- оценке эффективности очистки. Расход жидкости, меры. В результате теоретических исследований подаваемой в аппарат, также определяется в зависи- предложено уравнение, определяющее удельные мости от удельной поверхности контакта пыли и эффективности очистки. Список литературы: 1. Бретшнайдер С. Свойства жидкостей и газов. – Л. : Химия, – 1969. – 650 с. 2. Домуладжанов И.Х., Мадаминова Г.И. Вредные вещества после сухой очистки в циклонах и фильтрах // Universum: технические науки. – 2021. – № 6-1 (87). – С. 5–10. 3. Исомидинов А.С. Создание эффективных методов и устройств для очистки газов от пыли химической про- мышленности : дис. … канд. техн. наук. –Ташкент, 2020. – 136 с. 4. Исомидинов А.С., Тожиев Р.Ж., Каримов И.Т. Роторное устройство для мокрой пылеочистки // Научно-технический журнал ФерПИ. – Фергана, 2018. – № 1. – Б. 195–198. 5. Мадаминова Г.И., Тожиев Р.Ж., Каримов И.Т. Барабанное устройство для мокрой очистки запыленного газа и воздуха // Universum: технические науки. – М. : МЦНО, 2021. – № 5 (86). – Ч. 4. – С. 45–49. 6. Раманков П.Г., Носков А.А. Сборник расчетных диаграмм по курсу процессов и аппаратов химической тех- нологии. – М. : Химия, 1977. – 456 с. 7. Шамшидинов И. Технология неорганических веществ и минеральных удобрений. – Ташкент : Экономика и финансы, 2014. – 332 с. 8. Эргащев Н.А. Научно-технические основы использования в промышленности аппарата для мокрого пыле- улавливания и газоочистки : дис. ... канд. техн. наук. – Ташкент, 2021. – 116 с. 9. Hydrodynamics of wet dush powder black drum equipment / I. Karimov, R. Tojiyev, G. Madaminova, Q. Ibroximov [et al.] // Научный онлайн-журнал исследований в области устойчивого развития и управления. – 2021. – № 1 (5). – С. 49–56. 10. Studying the Effect of Interior Scrubber Hydraulic Resistance on Cleaning Efficiency / A. Isomidinov, G. Madaminova, D. Qodirov, M. Ahmadaliyeva // International Journal of Innovative Analyses and Emerging Technology. – 2021. – № 1 (5). – P. 87–93. 11. Wet мethod dust remover dlack drum device / I. Karimov, R. Tojiyev, G. Madaminova, Q. Ibroximov [et al.] // Барқарорлик ва Етакчи Тадқиқотлар онлайн илмий журнали. – 2021. – № 1 (5). – Б. 57–63. 67

№ 5 (98) май, 2022 г. КОМБИНИРОВАННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ГЛУБОКОЙ ОЧИСТКИ ПАРАФИНА НА АДСОРБЕНТАХ ИЗ МЕСТНОГО СЫРЬЯ Мамадалиева Садокат Валижановна д-р техн. наук (PhD), ст. преподаватель, Ферганский политехнический институт, Республика Узбекистан, г. Фергана E-mail: [email protected] COMBINED TECHNOLOGY FOR DEEP CLEANING OF PARAFFIN ON ADSORBENTS FROM LOCAL RAW MATERIALS Sadokat Mamadalieva Senior Lecturer, Ferghana Polytechnic Institute, Uzbekistan, Ferghana АННОТАЦИЯ Парафины являются одними из важных продуктов переработки нефти и их используют в медицине, химиче- ской, пищевой и других промышленностях, где их качеству предъявляются особые требования. В статье приводится разработаная комбинированная технологическая схема глубокой очистки парафина на адсорбентах из местного сырья (Узбекистан). Приведены разработанные на основе проведенных лабораторных исследований нормы технологических режимов комбинированной технологии двухстадийной глубокой очистки парафина. ABSTRACT Paraffins are one of the important products of oil refining and are used in medicine, chemical, food and other indus- tries where their quality is subject to special requirements. The article presents the developed combined technological scheme for deep purification of paraffin on adsorbents from local raw materials (Uzbekistan). The norms of technological regimes of the combined technology of two-stage deep purification of paraffin, developed on the basis of laboratory studies, are presented. Ключевые слова: парафин, глубокая очистка, комбинированная, перколяция, местное сырьё, технологическая схема. Keywords: paraffin, deep cleaning, combined, percolation, local raw materials, technological scheme. ________________________________________________________________________________________________ Во всем мире интерес к парафину растет, так как В целом парафины и церезины из года в год непрерывно расширяются области его применения и расширяют области их применения путем повыше- переработки с целью получения новых видов поли- ния степени их чистоты от посторонних красящих, мерных и композиционных материалов. Парафин в ос- электропроводных и других соединений. новном используют в медицине, бумажной про- мышленности, сельском хозяйстве, электронике и Следовательно, разработка технологии глубокой других отраслях экономики. При этом чистота пара- очистки парафинов с использованием адсорбентов финов и церезинов считается одним из главных тре- из местного сырья позволяет решить данную про- бований вышеотмеченных потребителей и поэтому блему с наименьшими затратами. разработка инновационной технологии глубокой очистки парафинов имеет приоритетное значение. К числу удаляемых веществ из парафинов относятся остатки минеральных масел, смолы, асфаль- В мировой практике для глубокой очистки пара- тенов, серосодержащих соединений, ароматических финов широко используют активированные глини- углеводородов и др. Все эти примеси окрашивают стые адсорбенты различного минералогического и хи- парафин, ухудшают их прозрачность и канцерогенные мического составов. Большинство сырья относится свойства. к бентонитам, требующим для получения адсор- бента их кислотную активацию с целью раскрытия Существуют несколько способов адсорбционной макро- и микропор. В этом направлении необхо- очистки парафинов, церезинов и их смесей: димо обосновать ряд научно-технических реше- ний по: • контактный метод с использованием фильтров- прессов; • выбору местных глинистых минералов; • динамический метод с использованием ко- • разработке технологии глубокой очистки па- лонных аппаратов; рафинов на адсорбентах из местного сырья. • очистка парафинов в растворителе. __________________________ Библиографическое описание: Мамадалиева С.В. КОМБИНИРОВАННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ГЛУБОКОЙ ОЧИСТКИ ПАРАФИНА НА АДСОРБЕНТАХ ИЗ МЕСТНОГО СЫРЬЯ // Universum: технические науки : элек- трон. научн. журн. 2022. 5(98). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13681

№ 5 (98) май, 2022 г. Сегодня контактный метод очистки парафинов Перколяционный способ очистки парафина остается более доступным и дешевым для существенно отличается от контактного, прежде нефтеперерабатывающей промышленности. всего дисперсным составом адсорбента, который используется в виде гранулы или таблетки. На нефтеперерабатывающих заводах парафин и минеральные масла, выделенные из нефтей Комбинированное использование двух подвергаются адсорбционной очистке контактным вышеотмеченных способов очистки парафина методом, где адсорбент используется в позволяет более глубже удалить те вещества, порошкообразном виде. Это линия названа 42/2М и которые ухудшают его качество. используется на заводах более 50 лет. Парафин очищенный на данной линии имеет желто-серый Учитывая это, нами разработана цвет, что ограничивает его применение в светло- комбинированная технологическая схема глубокой белый изделиях, фармацевтике, электронике и др. очистки парафина на адсорбентах из местного Поэтому ведутся поиски более эффективной сырья. технологической схемы глубокой очистки парафинов на адсорбентах из местного сырья. Данная комбинированная технологическая схема представлена на рис. 1. Рисунок 1. Комбинированная технологическая схема двухстадийной глубокой очистки парафина на адсорбентах из местных глинистых минералов На основе проведенных лабораторных исследо- композициях адсорбентов из местных глинистых ваний нами разработаны нормы технологических минералов, которые представлены в табл.1. режимов комбинированной технологии двухстадий- ной глубокой очистки парафина на разработанных 69

№ 5 (98) май, 2022 г. Таблица 1. Нормы технологических режимов комбинированной технологии двухстадийной глубокой очистки парафина на адсорбентах из местных глинистых минералов Наименование процессов и технологических показателей Ед. изм. Номинальные значе- ния 1-я стадия очистки парафина на порошкообразных композициях глинистых адсорбентов: 1.1. Подготовка парафина (или церезина) к очистке: - температура °С 65-75 - перемешивание об/мин 150-200 1.2. Очистка парафина (или церезина) на порошкообразных композициях глинистых адсорбентов: - расход композиции адсорбентов % 4-6 - температура °С 75-85 - перемешивание об/мин 150-200 - время очистки Час 0,5-1,0 1.3. Фильтрация парафина от глинистых адсорбентов: - температура °С 60-75 - давление МПа 1,5-2,0 2-я стадия очистки парафина на гранулированных композициях глинистых адсорбентов: 2.1. Подготовка парафина (или церезина) к очистке: - температура °С 75-85 - перемешивание об/мин 100-150 2.2. Очистка парафина (или церезина) на гранулированных композициях глинистых адсорбентов: - расход парафина м3/час 1,5-2,0 - температура °С 70-90 - диаметр гранулы адсорбентов мм 10-15 - высота гранулы адсорбента мм 3000-5000 2.3. Сборник очищенного парафина (или церезина): - температура °С 65-75 - перемешивание об/мин 100-150 Узел кислотной активации местных глинистых минералов: 3.1. Кислотная активация местных глинистых минералов: - количество местного глинстого минерала т 1,0-1,5 - расход водного раствора минеральных кислот: - HCl (концентрация 25%) м3/т 1,25-1,5 - H2SO4 (концентрация 20%) м3/т 1,25-1,5 - температура активации °С 50-70 - перемешивание об/мин 100-150 - обороты механо-химического активатора (МХА) об/мин 1000-1500 - время активации час 2,0-3,0 3.2. Промывка, сушки и измельчение активированного глинистого адсор- бента: - расход воды на промывку адсорбента м3/т 3,0-3,5 - температура промывной воды °С 60-70 - температура сушки адсорбента °С 80-90 - измельчение адсорбента: - от 0,1 до 0,5 мм % 90-95 - от 0,5 до 2,0 мм % 5-10 70

№ 5 (98) май, 2022 г. Из табл. 1 видно, что двухстадийная очистка активации глинистых минералов, особенно серно- парафина по сравнению с традиционной технологии кислотной. имеет ряд новых аппаратов и схем, которые взаимосвязаны между собой с целью повышения Таким образом, используя вышеуказанные зна- качества получаемого продукта. При этом следует чения технологических параметров процесса очистки соблюдать меры безопасности при кислотной парафина можно получить глубокоочищенный продукт светло-белого цвета и пригодным для бумажной полиграфии. Список литературы: 1. Рахмонов О.К., Мамадалиева С.В. Результаты экспериментальных испытаний технологий производства ме- хано-химических и кислотно-активируемых адсорбентов для очистки парафинов и церезинов // Universum: технические науки. 2021. №6-3 (87). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/rezultaty-eksperimentalnyh-ispytaniy- tehnologiy-proizvodstva-mehano-himicheskih-i-kislotno-aktiviruemyh-adsorbentov-dlya-ochistki (дата обраще- ния: 13.03.2022). 2. Mamadalieva S.,Saydaxmedova Z.,Tojiboeva R. Selection of effective method of paraffin purification using adsor- bents from local raw materials// Asian journal of multidimensional research:2021 №10-4.Online ISSN : 2278- 4853.Article DOI : 10.5958/2278-4853.2021.00208.1 3. Mamadaliyeva S.V., Abdurakhimov S.A. Purifying sulphur paraffine components adsorbent from local clay // Науч- ный журнал. 2018. №6 (29). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/purifying-sulphur-paraffine-components- adsorbent-from-local-clay (дата обращения: 13.03.2022). 4. Rahmonov O.K., Mamadaliyeva S.V., Abdurakhimov S.A. Results of experimental and production testing of devel- oped technologies for the production of acid-activated adsorbents of MCA for purification of paraffin and ceresins on their compositions// Asian journal of multidimensional research:2021 №10-4.Online ISSN : 2278-4853.Article DOI : 10.5958/2278-4853.2021.00517.6 5. Аноров Р.А., Абидова М.А.Изучение физико-химических свойств водорастворимых ПАВ полученных из жирных кислот хлопкового соапстока // Universum: химия и биология. 2019. №12 (66). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/izuchenie-fiziko-himicheskih-svoystv-vodorastvorimyh-pav-poluchennyh-iz- zhirnyh-kislot-hlopkovogo-soapstoka (дата обращения: 29.09.2021). 71

Научный журнал UNIVERSUM: ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ № 5(98) Май 2022 Часть 7 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: 5(98) Май 2022 Часть 8 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. – № 5(98). М., Часть 8., Изд. «МЦНО», 2022. – 72 с. – Электрон. версия печ. публ. – http://7universum.com/ru/tech/archive/category/598 ISSN : 2311-5122 DOI: 10.32743/UniTech.2022.98.5-8 Учредитель и издатель: ООО «МЦНО» ББК 3 © ООО «МЦНО», 2022 г.

Содержание 5 Химическая технология 5 11 АДСОРБЦИОННАЯ АКТИВНОСТЬ ЛОГОНСКОГО БЕНТОНИТА И ЕГО ПИЛЛАР ФОРМ ПО ОТНОШЕНИЮ К КРАСИТЕЛЯМ 15 Маматалиев Нозим Нимаджонович 21 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРОКСИДА МАГНИЯ ИЗ РАПЫ 23 ОЗЕРА КАРАУМБЕТ 27 Маматова Умида Қоҳорали қизи 31 Бобокулова Ойгул Соатовна 34 Тожиев Рустамбек Расулович Нормуродов Илёс Уролович 39 43 ХИМИКО-МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ГЛАУКОНИТОВ МЕСТОРОЖДЕНИЯ «ЧАНГИ» ДЛЯ КЕРАМИЧЕСКИХ ПИГМЕНТОВ 49 Махсудова Зарифа Иркиновна Мирзаев Аскар Жураевич Кодирава Зулайхо Раимовна Черниченко Наталья Ивановна ВЛИЯНИЕ ОРГАНИЧЕСКИХ И МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ НА УРОЖАЙНОСТЬ ХЛОПКА Мирзаикромов Мирзабобур Алишер yглы РАЗРАБОТКА УНИВЕРСАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ОГНЕТУШАЩЕГО ПОРОШКА ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ ИЗ МЕСТНОГО СЫРЬЯ Мирсалимова Саодат Рахматджановна Суренин Тимур Васильевич ОСОБЕННОСТИ МНОГОКОМПОНЕНТНОГО ИЗОТЕРМИЧЕСКОГО СМЕШЕНИЯ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ НА ГРАНИЦЕ «ДИФФУЗИЯ-КОНВЕКЦИЯ» Мухамбетова Альбина Косов Владимир Николаевич РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ КАТАЛИТИЧЕСКИХ СИСТЕМ ДЛЯ ПРОЦЕССА ГИДРООЧИСТКИ МАСЛА И ТОПЛИВА Сайдалиев Отабек Турабекович ТЕКУЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ТЕХНОЛОГИЯМ ВТОРИЧНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ГАЗА, ПРОИЗВОДЯЩЕГОСЯ В ПРОЦЕССЕ ПИРОЛИЗА Сафаров Бахри Жумаевич Мамбетшерипова Ажаргул Абдиганиева Наубеев Темирбек Хасетуллаевич Қуатбаев Абай Абубекович СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КЛАССИФИКАЦИИ ХИМИЧЕСКОЙ ПРОДУКЦИИ – ИОНИТОВ В ТОВАРНОЙ НОМЕНКЛАТУРЕ ВНЕШНЕЭКОНОМИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ Содикова Мунира Рустамбековна Джалилов Абдулахат Турапович Таджиходжаев Закирходжа Абдусаттарович ПЕРСПЕКТИВНОСТЬ ПЕРЕРАБОТКИ НЕКОНДИЦИОННОГО ФОСФОРИТА КЫЗЫЛКУМА НА АММОФОСФАТНОЕ УДОБРЕНИЕ Султанов Бехзад Сардорович Алимов Умарбек Кадырбергенович Мирсалимова Саодат Рахматжановна Сейтназаров Атаназар Рейпназарович Намазов Шафоат Саттарович ИССЛЕДОВАНИЕ ИНГИБИРУЮЩИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОЛИМЕРНЫХ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ Тилеубаев Садатдин Онгарбаевич Калилаев Максетбай Уразбай улы Абдикамалова Азиза Бахтияровна Эшметов Иззат Дусимбатович