Қияқты және Ой-Қарағай кен орындарының көмірінен гумин қышқылдарын бөліп алу және олардың Cu(II,I) модельді жүйесіндегі физика-химиялық және катализдік қасиеттерін зерттеу

әл-Фараби атындағы Қазақ Ұлттық университеті

ГУМИН ҚЫШҚЫЛДАРЫНЫҢ ФИЗИКА-ХИМИЯЛЫҚ ЖӘНЕ КАТАЛИЗДІК ҚАСИЕТТЕРІН ЗЕРТТЕУ

Орындаған: Алиханова А. Н.

Ғылыми жетекші: химия ғылымдарының кандидаты, доцент Ешова Ж. Т.

Дипломдық жұмыстың мақсаты: Қияқты кен орыны көмірінен гумин қышқылдарын бөліп алудың қолайлы жағдайларын анықтау және гумин қышқылдарының катализдік қасиеттерін Сu (II, I) модельді жүйесінде зерттеу.

Осы мақсатқа жету үшін келесі міндеттер шешілді:

көмірден гумин қышқылдарын бөліп алудың қолайлы жағдайлары анықталды;

фульво- және гумус қышқылдарының катализдік қасиеттерін Сu (II, I) модельді жүйесінде зерттеу жүргізілді

1-сурет. Көмірдің органикалық массасының жалпылама моделі

Зерттеу нысандарының сипаттамалары

2-сурет. Д. С. Орлов бойынша гумин қышқылдарының құрылымдық ұяшығы құрылысының сызба-нұсқасы

3-сурет. Тәжірибе жүргізілген градиенсіз термостатталған «үйрек» тәріздес қондырғының сызба-нұсқасы.

1-«үйрек »

2-тербелткіш 3-потенцометр

4-термостат

5-термометр

1-кесте. Қияқты кен орыны көмірінің физика-химиялық сипаттамалары

Сипаттамалары

Белгіленуі

Өлшем

бірлігі

Мөлшері

Аналитикалық үлгінің ылғалдылығы

9, 5

Құрғақ күйдегі күлділігі

11, 1

Құрғақ күйдегі ұшқыш заттар

Vdaf

41, 2

Құрғақ күлсіз күйдегі көміртек

Cdaf

74, 5

Құрғақ күйдегі сутек

Hdaf

4, 1

Құрғақ күлсіз күйдегі оттек

Odaf

19, 3

Құрғақ күлсіз күйдегі азот

Ndaf

0, 8

Құрғақ отынға шаққандағы жалпы күкірт

Sdaf

0, 9

Құрғақ отынға шаққандағы жалпы фосфор

Pdaf

0, 1

Құрғақ отынға шаққандағы жалпы хлор

СIdaf

0, 3

Төменгі жану жылуы

МДж/кг

14, 6

Құрғақ күлсіз күйдегі жоғары жану жылуы

Qdaf

МДж/кг

28, 4

Көмірден гумин қышқылдарын бөліп алудың қолайлы жағдайларын анықтау

Факторлар

Деңгейлері

Х1- бөліп алу температурасы, С

Х2-экстракциялау ұзақтығы, мин

Х3-сілті концентрациясы, %

0, 5

1, 5

Х4-көмір мен сілті ерітіндісінің өзара қатынасы

1:25

1:50

1:75

1:100

2-кесте. Зерттелетін факторлар мен олардың деңгейлері

№

Х1

Х2

Х3

Х4

тәжір., %

есептеу, %

30, 00

0, 5

39, 5

42, 14

50, 00

54, 0

56, 63

70, 00

1, 5

63, 4

63, 24

90, 00

100

54, 6

56, 62

30, 00

1, 5

100

58, 7

55, 00

50, 00

53, 5

54, 13

70, 00

0, 5

54, 4

51, 32

90, 00

52, 8

55, 53

30, 00

53, 1

52, 47

50, 00

1, 5

60, 1

58, 27

70, 00

100

53, 4

56, 10

90, 00

0, 5

50, 2

49, 82

30, 00

51, 6

53, 99

50, 00

0, 5

100

55, 3

52, 86

70, 00

54, 6

55, 86

90, 00

1, 5

59, 2

53, 61

3-кесте. 4-деңгейде тәжірибені 4 факторлы жоспарлау матрицасы

4-сурет. Гумин қышқылдары шығымының температурадан (а), экстракциялау уақытынан (б), сілті концентрациясынан (в), көмір:сілті қатынасынан (г) тәуелділік графиктері

Fe3-xNixS8 және Fe1-xS 0

5-сурет. Қияқты кен орыны көмірінен анықталған қолайлы жағдайда гумин қышқылдарын бөліп алудың сызба-нұсқасы

Көмір

Гумат ерітіндісі

ГҚ тұнбада

ФҚ ерітіндіде

+ 1 % NaOH

+ 5 % HCl

Тербеліс табиғаты

Қосылыс түрі

Жиілігі,

см-1

Қарқын-дылығы

с-о

фенолдар

1230-1140

орташа

с-о

фенолдар

1310-1410

орташа

с-о

біріншілік спирттер

1075-1000

Әлсіз

с-о

біріншілік, екіншілік спирттер

1350-1260

Әлсіз

он(связ. )

спирттер

3440-3550

орташа

он(связ. )

фенолдар

2500-3200

орташа

сос

ароматты және арил-

алкильді эфирлер

1230

орташа

с=о

карбон қышқылдары

1700

күшті

с=с

арендер

1580

орташа

с-н

арендер

3030

орташа

сн

бензол сақинасындағы метиленді топтар

2975-2950

орташа

NH

екіншілік аминдер

1650

Әлсіз

c-н

пуринді циклдер

1000-960,

825-775

Әлсіз

=сн

диен көмірсутектері

640

күшті

3-кесте. Гумин қышқылдарының ИҚ-спектрлерінің сипаттамалары

6-сурет. Фульвоқышқылы қатысында Сu (II, I) жүйесінің тотығу-тотықсыздану потенциалының уақытқа байланысты өзгерісінің графигі, Т = 25 °С

7-сурет. Гумус қышқылдары қатысында Сu (II, I) жүйесінің тотығу-тотықсыздану потенциалының уақытқа байланысты өзгерісінің графигі, Т = 25 °С

Қияқты кен орыны көмірінен бөлініп алынған гуминді қосылыстардың катализдік қасиеттерін Сu (II) - Cu (I) жүйесінде зерттеу

Ой-Қарағай кен орыны көмірінен бөлініп алынған гуминді қосылыстардың катализдік қасиеттерін Сu (II) - Cu (I) жүйесінде зерттеу

9-сурет. Гумус қышқылдары қатысында Сu (II, I) жүйесінің тотығу-тотықсыздану потенциалының уақытқа байланысты өзгерісінің графигі, Т = 25 °С

8-сурет. Фульвоқышқылы қатысында Сu (II, I) жүйесінің тотығу-тотықсыздану потенциалының уақытқа байланысты өзгерісінің графигі, Т = 25 °С

ҚОРЫТЫНДЫ

Гуминді қосылыстардың құрамы мен құрылысы, физика-химиялық және катализдік қасиеттері жайында әдеби деректерге талдау жүргізілді.

Сu (II) қосылысының натрий сульфитімен тотықсыздануы және тотықсыз-данған формаларының ауамен тотығуы процестерінің редокс-потенциалын өлшеуге арналған қондырғы құрастырылды.

Сu (II, I) модельді жүйесіне Қияқты кен орыны көмірінен бөлініп алынған ФҚ мен ГҚ катализдік қасиеттері зерттеліп, катализатор мөлшеріне жүйенің редокс-потенциалы тікелей тәуелді болатындығы анықталды.

Сu (II, I) модельді жүйесіне Ой-Қарағай кен орыны көмірінен бөлініп алынған ФҚ мен ГҚ катализдік қасиеттері зерттеліп, катализатор мөлшері мен құрамының редокс-потенциалының өзгерісіне әсері зор екендігі көрсетілді.

Зерттеу нәтижелері Ой-Қарағай кен орыны көмірінен бөлініп алынған фульвоқышқылының Сu (II, I) модельді жүйесіндегі катализдік қасиеті жоғары болатындығы анықталды.

Ұқсас жұмыстар

Дәрілік өсімдік шикізатынан алкалоидтарды бөліп алу, олардың физика-химиялық қасиеттері және анықтау әдістері

Уран кен орындарының ұңғымаларын радиоактивті әдістермен геофизикалық зерттеу

Жылқы асқазан құрамының физикалық және химиялық қасиеттерін зерттеу

Топырақтың механикалық құрамы мен физикалық-химиялық қасиеттерін зерттеу: сынама алу және зертханалық әдістері

Топырақтың органикалық бөлшектері: фульвоқышқылдар, гумин қышқылдары және гумин

Балқытып құю және кен өңдеу технологиялары: құймалар, технологиялық регламенттер және физика-химиялық талдау

Мұнай-газ кәсіпшілік геологиясының негіздері және кен орындарының құрылымы

Йод (I): физика-химиялық қасиеттері, алынуы, қолданылуы және биологиялық маңызы

Мыс, мырыш, хром және темір: периодтық жүйедегі орындары, физика-химиялық қасиеттері, алынуы, қолданылуы және кен орындары

Ферменттердің қасиеттері, бөліп алу және модификациялау әдістері

Пәндер