Жүгері крахмалы негізінде биоыдыратын жабқыштар технологиясын жасау

Қазіргі таңда, өндіріс салаларының қарқынды дамуы салдарынан туындайтын экологиялық мәселелерді шешу әлемдік деңгейдегі өзекті мәселе. Ғылыми техникалық прогреске дейін қалдықтар мәселесі табиғат есебінен шешіліп отырды. Ыдырауы немесе қайта қалпына келуі бірнеше жүзжылдықтарға созылатын жаңа материалдардың пайда болуы табиғи жолмен шешілмейтін адамзат тарапынан туындайтын зор мәселе.
Зманауи қоғамды полиэтиленді жабындар мен пластикалық орамаларсыз елестету мүмкін емес. Қолданылған соң барлық пластикалық материалдар қатты тұрмыстық қалдықтар ретінде тасталып, онжылдықтар бойы бұзылмай сақталады. Соның салдарынан жиналған қалдықтар адамзат денсаулығы мен қоршаған ортаға зор қауіп тудыруда.Ғылымның соңғы жетістіктерін пайдалана отырып қоршаған ортаны қорғау мен табиғи ресурстарды тиімді игеру экологиялық мәселелердің негізгі шешімі болып табылады. Осыған орай қолданылған соң қайта өңдеуге келетін немесе биоыдырауға қабілетті жабындар синтезі қарқындай түсуде.
Биоыдырайтын полимерлер – микроағзалар, ультра күлгін сәулесі, күн радиациясы және өзге де табиғи факторлар есебінен қоршаған ортаға зиянсыз бастапқы құраушыларына ыдырауға қабілетті материалдар. Биополимерлер негізінде алынған материалдар тағам өндірісінде қаптағыш ретінде жіберіледі, қарапайым құрылғылар көмегімен алынады және жоғары қолданыстық көрсеткіштерге ие.
1. Суворова А.И., Тюкова И.С., Труфанова Е.И. «Биоразлагаемые полимерные материалы на основе крахмала» // Успехи химии. 2000. Т. 69. №5. С. 494–504.
2. Тасекеев М.С.., Еремеева Л.М. Производство биополимеров как один из путей решения проблем экологии и АПК // 2009. С. 5 – 6.
3. Ермолович О.А., Макаревич А.В. и др. «Биоразлагаемые ориентированные плоские волокна на основе крахмалонаполненногополпропилена» // Химические волокна. 2006. №5. С. 26–30
4. Легонькова О., Мелицкова Е., Пешехонова А. «Будущее за биоразложением» // Тара и упаковка. 2003. №2. C. 62–63.
5. Широков В.А. Краткая характеристика российского рынка КМЦ и модифицированных крахмалов. Анализ и прогноз // Эфиры целлюлозы и крахмала: синтез, свойства, применение: матер.11-й междунар. Научно-технической конференции. 15-15 мая 2007 г. Владимир, 2007. С,4-7.
        
        Уркімбаева П.И., Есмұратов А.А.
Әл-Фраби атындағы Қазақ Ұлттық Университеті
E-mail:
Жүгері ... ... ... ... ... жасау
Ғаламдық экологиялық мәселелерді шешуде қоршаған орта жағдайында ыдырау қабілетіне ие материалдар синтезі маңызды орынға ие. Осыған байланысты берілген ... ... ... (ПВС) мен крахмал негізіндегі биоыдырайтын үлдірлерді алудың оптималды жағдайлары қарастырылып, алынған үлдірлердің қолданылу мүмкіндіктерін бағалау мақсатында физика-химиялық зерттеулер жүргізілді. ... ... ... ... нәтижелерінен жалғанған полимерлер сутектік байланыстар арқылы жүретіні анықталған. Жұмыс барысында ПВС және ... ... ... ... γ-сәулеленуден өткізілді. Иондаушы сәулеленуден өткен үлдірлердің беріктілігі, түрлі еріткіштер ортасындағы тұрақтылығы, эластикалық қасиеттері құрамындағы полимер компоненттерінің тігілуі ... ... ... сөздер: биоыдырайтын үлдір; γ-сәулелену; тігілген полимерлер.
Кіріспе
Қазіргі таңда, өндіріс салаларының қарқынды дамуы салдарынан туындайтын экологиялық мәселелерді шешу ... ... ... ... ... техникалық прогреске дейін қалдықтар мәселесі табиғат есебінен шешіліп отырды. Ыдырауы немесе қайта қалпына келуі бірнеше жүзжылдықтарға ... жаңа ... ... ... ... жолмен шешілмейтін адамзат тарапынан туындайтын зор мәселе.
Зманауи қоғамды полиэтиленді жабындар мен пластикалық орамаларсыз елестету мүмкін емес. ... соң ... ... ... ... ... қалдықтар ретінде тасталып, онжылдықтар бойы бұзылмай сақталады. Соның салдарынан жиналған қалдықтар ... ... мен ... ортаға зор қауіп тудыруда.Ғылымның соңғы жетістіктерін пайдалана отырып қоршаған ортаны қорғау мен табиғи ресурстарды тиімді игеру ... ... ... ... болып табылады. Осыған орай қолданылған соң қайта өңдеуге келетін немесе биоыдырауға ... ... ... қарқындай түсуде.
Биоыдырайтын полимерлер - микроағзалар, ультра күлгін сәулесі, күн радиациясы және өзге де табиғи факторлар ... ... ... ... бастапқы құраушыларына ыдырауға қабілетті материалдар. Биополимерлер негізінде алынған ... ... ... ... ... ... қарапайым құрылғылар көмегімен алынады және жоғары қолданыстық көрсеткіштерге ие.
Биополимерлер ... аса ... ... ... материал - крахмал. Жүгері крахмалы негізінде биоыдырайтын табиғи жабындар синтезі көптеген мәселелер шешімін табуға мүмкіндік береді. ... - ... ... қолжетімді, қайта қалпына келетін, экологиялық таза шикізат көзі. Крахмал құрамында гидроксил топтарының болуы бойына суды жинай отырып, ... ... ... ... ... Қосымша химиялық өңдеу крахмал негізіндегі алынған жабынның эксплуатациялық, беріктілік және ... ... ... Жүргізілген жұмыс барысында алынған полимерлі композиттер үлгісі қоршаған орта мен адам ... ... ... пен ... қолданыс табу перспективасы жоғары биоыдырайтын материал алу мүмкіндігімен өзекті.
Тәжірибелік бөлім
Үлдір синтезі барысында молекулалық массасы (Мw) = 205 000 ... ПВС, ... ... ... ... қышқылы және дистельденген су қолданылды. Қолданылған заттар қосымша тазартуды талап етпеді. Берілген жұмыста [ПВС]:[крахмал] = 95:5 қатынасындағы үлдірлер ... ... және ... ... ... алу қондырғысы 1-суретте келтірілген.
1 - сурет. ПВС - ... ... ... ... арналған зертханалық қондырғы
1 - үшмойынды колба; 2 - бөлгіш құйғы; 3 - штатив; 4 - ... 5 - ... 6,7 - ... 8 - су ... ... ... ... бір бөлігінен құймалық әдіспен бөлме температурасында үлдірлер алынып, тігілген үлдір алу мақсатында ылғал және ... ... ... жіберді. Қалған бөлігі сұйық күйінде радиациялық өңдеуге жіберілді. Тігілген үлдір алу үшін сополимерді ... ... ... ... Полимерді радиациялық өңдеу жартылай электронды үдеткіш ЭЛВ-4 аппаратында, 1,3 МэВ ... ... ... ... диапазоны 40-120 кГр құрады.
ИҚ-спектрі FTIR-Satellite Фурье-ИҚ спектрометрі арқылы жазылды. ИҚ-талдау жасау үшін ПВС-Кл негізіндегі үлдірлер ваккумды пеште 40○С ... ... ... су және ... ... ...
Ісінудің тепе-теңдік дәрежесін анықтау үшін үлдір үлгілерін ісіну дәрежесі тұрақтағанға дейін ерітіндіде ұстайды. Ісіну ... ... ... ... - спирт, NaCl түрлі концентрациялық ортасында және түрлі температурада анықтайды. ... ... ... қолданылатын маңыщды шама - массаны анықтау үшін ... ... ISO 9001 ... ... ... ... дәрежесі бірнеше параллель тәжірибелерді жүргізу нәтижесінде анықталды.
Нәтижелер және талдау
ПВС және ... ... ... үлдірлерді халық шаруашылығында, медицинада түрлі орағыш, ылғал жинағыш, қаптағыш материалдар ретінде ... үшін ... ... ... ... ... қажет. Қазіргі кезде белгілі бір пайдаланған уақыттан соң өздігінен қоршаған орта ... ... ... ... ... алудың маңызы зор. Осыған орай жұмыста өндірістік масштабтары кең, сулы ортада еру ... ... ПВС пен ... ... полимер крахмал қолданылды. Көптеген әдебиеттерде көрсетілгендей ПВС және крахмал негізіне алынатын үлдір ... ... ... ... 95:5 ... ... ... қатынастағы үлдірлердің механикалыө беріктілігі, иілгіштігі және мөлдірлігі жоғары.
Синтез ... ... ... бір ... ... ... ... температурасында үлдірлер алынып, тігілген үлдір алу мақсатында ылғал және құрғақ күйінде γ-сәулеленуге жіберді. Қалған бөлігі сұйық күйінде радиациялық өңдеуге жіберілді. ... ... ... ... ... радиациялық өңдеуден өткен үлдірлердің физика-механикалық, органолептикалық көрсеткіштері жоғары болып табылды. Құрғақ күйінде γ-сәулеленуге ұшыраған үлдірлер ылғалды ... тез ... ... ... күйінде өңдеуден өткен (со)полимерлер құймалық әдіспен үлдір алуға ... ... ... ... ... ... ... ісіну болып табылады. Радиациялық өңдеуден өткен ПВС-Кл (БПҚ 95:5 мол.%) негізіндегі үлдірлердің судағы, NaCl және ... ... ... ... ... ... ... температурасында зерттелінген.
ПВС суда жақсы еридітіндіктен оның практикалық қолдану мүмкіндігі төмен ... ... ПВС суда ... құрамындағы ацетальды топтардың болуына тікелей байланысты. Құрамында 5% ... ... бар ПВС ... ... ... ... температурада жеңіл ериді.
ПВС суда ерімеуі үшін оның молекуласы ... ... ... ... Сутектік байланыс энергиясы осы топтарға және топтар арасындағы байланыс аумағына тәуелді. ... ... ... ... ... ... оның суда ерігіштігі төмендейді және оның негізінде алынған ... ... ... ... Сол ... ... ... алу үшін Мw(ПВС)=205000 ПВС қолданылады. Сутектік байланыс энергиясы екі спирт топтары арасында азырақ ... ПВС, ... және су ... ОН ... ... ... ... түзіледі де полимердің ісінуі жүреді. Сутектік байланыс химиялық байланыс сияқты қосымша полимерлі тізбектермен тігіліп, полимердің ісіну дәрежесін ... ... ... 1,2 және 3 ... ... ... үш түрлі 40, 80, 120 кГр сәулеленудің жұтылу дозасынан өткен, Мw(ПВС)=205000 тігілген полимерлі үлдірлердің 20○С температурадағы ісіну дәрежесі ... ... ... салыстыра отырып, үлдірлердің ісіну дәрежесі жұтылған энергия дозасына тәуелді екенін ... ... γ - ... әсер ету ... жаңа ... байланыстар түзіледі. Молекулааралық байланыстар түзілу барысында сызықты полимерлер тармақталған күйге ауысатыны ... ... және ... ... ... ... ... байланысқандықтан, аталған байланыстар энергиясы төмен болып табылады. Сондықтан да ... ... ... ... мен ... ... ... күштерінен артық мәнге ие болады. Бұндай жағдайда, полимерлі материалдардың ... ... ... ... Алайда, γ - сәулелену есебінен түзілген ... ... ... ... тігілуі материалдың шексіз ісінуіне кедергі болады. Алынған үлдір үлгілерінің ісіну дәрежесі жұтылу дозасының мөлшері 40 кГр ... ... ... одан әрі 80 және 120 кГр ... ... ... ... отырады. (1) доза әсер ету барысында карботізбекті қос полимердің тігілуі жүреді де, үлдірдің ісінуі ... ... ие ... (2) және одан әрі (3) ... әсер ету барысында полимер деструкциясы жүреді. Иондаушы сәулелердің әсер ету дозасын арттыру полимер ... ... ... ... ... Түзілген радикалдар полимерлердің негізгі тізбегіндегі байланстардың үзілуіне және қысқа молекулалық қосылыстардың пайда болуына себепші болып табылады да, ... ... ... ... етеді. (2) және (3) дозалардан өткен үлдір үлгілерінің деструкциялану көрсеткіші жоғары болғандықтан ісіну дәрежесі төмен мәнге ие. ... үш ... (а, б, в) ... ... өткен тігілген полимерлі үлдірлердің 20○С температурада этанолдағы ісіну дәрежесі көрсетілген. 1, 2, 3 және 4 ... ... ... ... 100, 50, 75 және 30% - дық ... ... келеді. Үш дозадағы үлгілердің 100% этанолда мүлдем ісінбейді. ... ... ... - ОН ... ... ... спирт молекуласындағы - ОН топтарды . Соның нәтижесінде спирттің молекулалары сополимер макромолекулаларының бос кеңістігіне өте ... ... ... жүрмейді. Полимер мен еріткіш арасында әрекеттесу болмайды. 40 (а) және 80 кГр (б) ... ... ... ... үшін ең ... ісіну дәрежесі 50% этанолда байқалады. Бұндай қатынаста ПВС пен судың аз бөлігі мен ... - ОН ... ... сутектік байланыс түзуге ынталанады да полимердің жоғары дәрежелі ісінуі байқалады. Бірақ бұл ретте ROH топтары толығымен ... ... ... ... ... байланыс сияқты қосымша полимерлі тізбекиердің тігіліп, полимердің ісіну дәрежесін шектеу қызметін атқарады.
3-суретте ПВС пен крахмал ... ... ... ... ... ... ... Крахмал полисахарид болғанымен бөлме температурасындағы сумен молекула ішілік реакцияға түсуі қиындайды, сондықтан да крахмалды еріту үшін қосымша суды қыздыру арқылы ... көзі ... ... ПВС суда еруі ... ... ... тәуелді болады. Гидролиздену дәрежесі жоғары болған сайын оның ерігіштігі төмен болады, молекулалық массасы жоғары болған ... ... ... ... ПВС пен ... ... температурада жақсы ериді. Үлдір құрамында крахмал мөлшерінің көп болуы оның ерігіштігін нашарлатады. Крахмал мен ПВС құрамында гидроксил ... ... ... ... ... ... бейімділігін арттырады. Сондықтан да, оларды қыздырған уақытта сутектік байланыс ыдырап, Ван-дер-Ваальс күштері әлсіреуі нәтижесінде ісіну көрсеткіші жоғарылайды және ісіну тұрақтылық ... ... ... ... ... ісіну дәрежесінің артуын 5 а және б суреттерін салыстыра отырып байқауға ... 30○С ... таза су мен ... ... 0,9% ... ... ... көрсеткіші 25○С үлгінің ісіну көрсеткішінен бақылаудың алғашқы 15 минутында 1,5 есеге жоғары болатынын ... ... атап ... Ван-дер-Ваальс күштерінің әлсіреуі полимерлі материалдардың ісінуінің қарқындылығын арттырады.
1-сурет. ПВС-Кл негізіндегі үлдірлердің ... ... ... ... ... мол.%; Доза=40 (1); 80 (2) және 120 (3) кГр; Мw(ПВС)=205000; Т=20○C.
2-сурет. ПВС-Кл негізіндегі үлдірлердің ... ... ... ісіну параметрлері
а)
б)
[ПВС]:[КЛ]=95:05 мол.%; Доза= 40 (а); 80 (б) және 120 (в) кГр; ... ... ... 50 (1); 75 (2); 30 (3); 100% ... ... ... ... ісіну дәрежесінің температураға тәуелділік графигі
а)
б)
[ПВС]:[КЛ]=95:05 мол.%; Доза=40 кГр; Мw(ПВС)=205000; Т=25 (а) және 30○С (б); Су-1; [NaCl]=0,9% (2).
Алынған ... ... ... ... ... мен сірке қышқылынан және басқа да қоспалардан тазалау үшін дистелденген суда жуылып, үдгілер ИҚ-спектроскопия әдісі ... ... ... нәтижелерде бастапқы компоненттердің, яғни крахмалыдың эфирлі топтарына қатысты С-О-Н және С-О-С буындарының жұтылу жолақтары бар екені анықталды жәнне екі полимер ... ... ... ... ... ... ... гидроксил топтары мен крахмалдың эфир топтары арасындағы сутектік байланыс түзілу 3-суретте көрсетілген:
4-сурет. ПВС пен крахмал арасындағы ... ... ... ... ордасында ыдырауына топырақтағы су мөлшері, микроорганизмдер әлемінің мөлшері, сонымен қатар ПВС молекулалық ... ... ... ПВС пен крахмал негізінде синтезделіп тігілген үлдірлер сулы топырақта 60 кунде, құрғақ топырақ ортасында 5-6 ай мерзімінде толық ыдырауға ұшырайды. ... ... рет ПВС пен ... ... ... ... тігілген, биоыдырайтын үлдір алынған. Үлдірдің қолданылу мүмкіндігін бағалау мақсатында оның ... ... мен ... ... ... арналған зерттеулер жүргізілді. Зерттеу нәтижелері бойынша ПВС пен крахмал негізіндегі үлдірдің сулы ортада, температура жоғарылаған сайын ісіну дәрежесінің ... ... ... - ... ... ... ... болып табылады. Осылайша сулы ортада ісінген полимер қоршаған орта жағдайларында микроорганизмдер әсерінен ыдрайтыны тәжірибе жүзінде дәлелденді.
Әдебиеттер тізімі
* ... А.И., ... И.С., ... Е.И. // ... ... 2000. Т. 69. №5. С. 494 - 504.
* ... М.С.., ... Л.М. ... ... как один из ... решения проблем экологии и АПК // 2009. С. 5 - 6.
* Ермолович О.А., Макаревич А.В. и др. // ... ... 2006. №5. С. 26 - 30
* ... О., ... Е., ... А. // Тара и упаковка. 2003. №2. C. 62 - ... ... В.А. ... ... ... ... КМЦ и ... крахмалов. Анализ и прогноз // Эфиры целлюлозы и крахмала: синтез, ... ... ... междунар. Научно-технической конференции. 15-15 мая 2007 г. Владимир, 2007. С,4-7.

Пән: Биология
Жұмыс түрі: Материал
Көлемі: 7 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 300 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
Жүгері крахмалы негізінде биоыдырайтын жабқыштар технологиясын жасау47 бет
Астық массасының құрамы11 бет
«Семей қаласында орналасқан 5 қабатты тұрғын үйдің жобасы»70 бет
Құрылыс құрылымдарын, материалдарды оттан қорғау тәсілдері. Өртке қарсы қолданылатын кедергілер. Өртке қарсы қорғау қабырғалары мен төбе жабқыштар. Жеңіл лақтырылып тасталатын (сақтандырғыш) құрылымдар. Өрт кезінде құрылымдардың температурасын төмендету әдісімен оларды оттан қорғау7 бет
ADSL технологиясын Алматы каласында автоматизациялау53 бет
CDMA-450 технологиясының негізінде Жамбыл облысы Қаратау қаласында сымсыз желіні ұйымдастыру51 бет
MapInfo бағдарламасындағы ГАЖ технологиясын пайдаланып дифференцияцияланған ландшафтық карталарын жасау әдістері (Алатау аумағында)30 бет
«Мектеп жасына дейінгі балалардың тілін дамытудағы ойын технологиясының түрі – ұсақ моториканың маңызы».9 бет
«ОҚ Қазавтосервис» ЖШС жылжымалы құрамының агрегаттарды жөндеу учаскесінің технологиясын жетілдіру34 бет
Автолиздің ерте мерзімдегі жылқы және қой еті өнімдерінің технологиясын дайындау62 бет


+ тегін презентациялар
Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить


Зарабатывайте вместе с нами

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Сіз үшін аптасына 5 күн жұмыс істейміз.
Жұмыс уақыты 09:00 - 18:00

Мы работаем для Вас 5 дней в неделю.
Время работы 09:00 - 18:00

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь