Ауыр металдарды сорбциялау үшін натрий карбоксиметилцеллюлоза (NaКМЦ) қасиеттерін зерттеу

Кіріспе 6
1 Әдеби шолу
1.1 Криотропты гель түзілу және криогельдер жайлы түсінік 9
1.2 Криогель түзілуіне тән эффектілер 12
1.2.1 Полимерлеу және поликонденсирлеу реакциялары нәтижесінде түзілетін криогельдер 14
1.3 Ионды криогельдер 18
1.4 Хитозан криогельдері туралы жалпы түсінік 19
1.5 Биосенсор 20
1.6 Ағын сулардағы ауыр металдар және оларды тазарту жолдары 22
1.6.1 Суды ауыр металл иондарынан тазартудың заманауй әдістері 27
2 Тәжірибелік бөлім
2.1 Бастапқы заттар 31
2.2 NaKMЦ.ПВС негізіндегі композициялық криогельдер алу 32
2.3 Зерттеу әдістері 34
3 Зерттеу нәтижелері және оларды талқылау
3.1 NaKMЦ.ПВС негізіндегі композициялық криогельдерінің қасиеттерін зерттеу 35
3.1.1 NaKMЦ.ПВС композициялық криогелінің металл иондарын сорбциялау қасиетін зерттеу 39
3.1.2 NaKMЦ.ПВС композициялық криогелінің байланысқан кеуектілігін зерттеу 47
4 Қорытынды 51
5 Пайдаланылған әдебиет 52
6 Қосымшалар 57
Жұмыстың жалпы сипаттамасы: NaKMЦ-ПВС негізіндегі композиттік криогельдер алу және олардың қасиеттерін зерттеуге арналған.
Жұмыстың өзектілігі. Қазіргі кезде көл, өзен, теңіздердің, тіпті мұхиттардың ластануы үлкен жылдамдықпен артуда. Табиғи сулардың ластануының негізгі көздері – ауадан сіңіріліп алынған өндірістік ластағыштарды тасымалдайтын атмосфералық сулар, сонымен қатар қалалық сулар. Өндірістік ағынды сулар өндірістің әртүрлі салаларында түзіледі. Өндірістің дамуы және суды қолдану артқан сайын сұйық қалдықтар да көбеюде. Негізгі өндірістердің (металлургиялық өндіріс, энергиялық машина, теңіздік құрал, ауыр машина жасау, т.б.) ағын суларында әртүрлі ластағыштар бар: мұнай өнімдері, БАЗ-дар, фенол және басқа да органикалық қосылыстар, ауыр металдар, цианидтер, аммонийлі азот және т.б. Ағзада ауыр металдардың мөлшері шекті рұқсат етілген концентрациядан асып кеткен жағдайда олардың адамға кері әсері тиеді. Тікелей уланудан басқа да қосалқы салдар пайда болады: бауыр мен бүйрек каналдарының бітелуі, сол мүшелердің жұмыс жасауының, яғни фильтрлеу қасиетінің төмендеуі.
Соңғы жылдары су жүйелерінің ауыр металл иондарымен ластануы жиі кездесуде. Сынап пен кадмий адам ағзасына өте аз концентрацияда ауыр және улы әсерін тигізеді.
Ауыр металдардаң көптеген қосылыстары, әсіресе, тұздары ағза үшін зиянды. Олар тағам, ауа, су арқылы ағзаға түскенде ыдырамайды, кейбір органдарда жиналып денсаулыққа қауіп төндіреді. Ауыр металдардың қоршаған орта мен ағзада жинақталуының негізгі көзі – отынды жағу, пестициттер, кейбір органикалық қосылыстар, әсіресе, өндірістік ағын сулар мен қалдықтар, т.б.
Аталған өзекті мәселелерді шешу мақсатында ағын суларды тазалаудың әр түрлі әдістері қолданылуда. Соның ішінде сорбциялық әдістердің алатын орны ерекше.
Ғылыми мәселелердің қазіргі жағдайын бағалау.
Ағын суларды тазалаудың бірнеше әдісі бар. Олар: механикалық, химиялық, физика-химиялық, физикалық, биохимиялық әдістер. Соның ішінде физика-химиялық әдістерге (флотация, флокуляциялық, коягуляция, сорбция, электрофильтрация және т.б.) көп көңіл бөлінеді. Ағын суды тазалаудағы ең тиімді және қол жетімді әдістің бірі – сорбциялық әдіс. Бұл әдіс арқылы сорбенттерді қолдана отырып, суды түгел металл иондарынан тазалауға болады. Соңғы жылдары ағын суларды ауыр металдардан тазарту үшін көптеген сорбенттер қолданылуда. Атап айтқанда бентонит сазы негізіндегі (А.И.Ягубов, А.Н.Нуриев) нанокомпозитті бейорганикалық сорбенттер (А.С.Руденко, А.В.Пальчик), белсендірілген көмір-мыс жүйесі (П.Сентил Кумар, С.Сиванесан), целлюлозалы сорбенттер (Т.Е.Никифоромова, А.Н. Гагина). Ал Қазақстандық ғылыми еңбектерде поливинил спирті мен бентонит сазы және NaKMЦ негізінде криогельдер (Б.М.Құдайбергенова, М.Қ.Бейсебеков) зерттелген.
1. С.П.Папков. Студнеобразное состояние полимеров. Химия, Москва, 1974. 256 с.
2. V.Kudela. In Encyclopedia of Polymer Science and Engineering. Vol. 7. Wiley, New York, 1987. P. 783
3. T. Tanaka. In Structure and Dynamics of Biopolymers. (Ed. C.M.Nicolini). Martinus Nijhoff, Dordrecht, 1987. P. 237
4. О.Е.Филиппова. Высокомол. соединения, 42С, 2328 (2000)
5. S.B.Ross-Murhy, H.McEvoy. Br. Polym. J., 18, 2 (1986)
6. А.А.Тагер. Физико-химия полимеров. Химия, Москва, 1968. С. 427
7. В.И.Лозинский. Дис. д-ра хим. наук. ИНЭОС РАН, Москва, 1994
8. R. Tanaka, T. Hatakeyama, H. Hatakeyama. Polym. Int., 45, 118 (1998)
9. V.I. Lozinsky, L.G. Damshkaln, C.R.T. Brown, I.T. Norton. Polym. Int., 49, 1434 (2000)
10. Lozinsky V.I., Vainerman E.S., Rogozhin S.V. // Colloid Polym. Sci., 259, 1198 (1981)
11. Рогожин С.В., Вайнерман Е.С., Лозинский В.И., // Докл. АН СССР, 263, 115 (1982)
12. А.с. 1008214 СССР; Бюл. изобрет., (12), 131 (1983)
13. Лозинский В.И., Вайнерман Е.С., Рогожин С.В. // В кн. 3-я Всесоюз. конф. по химии низких температур. (тез. докл.) Москва, 1985. с.18
14. Lozinsky V.I., Vainerman E.S., Rogozhin S.V.. // In The 31st IUPAK Symposium on Makromolecules «MACRO`87» Vol.4. (Abstracts of Reports). Merseburg, 1987. p.171
15. Lozinsky V.I., Vainerman E.S., Rogozhin S.V. // In The International Conference «Networks`91». (Abstracts of Reports). Moscow, 1991. p.50
16. Лозинский В.И., Корнеева М.Н., Вайнерман Е.С., Рогожин С.В. // Докл. АН СССР, 270, 101 (1983)
17. Рогожин С.В., Лозинский В.И., Вайнерман Е.С., Домотенко Л.В., Мамцис А.М., Иванова С.А., Штильман М.И., Коршак В.В. // Докл. АН СССР, 278, 129 (1984)
18. Чижов Г.Б. // Теплофизические процессы в холодильной техноло¬гии пищевых продуктов. Пищевая промышленность. Москва, 1979. 272 с.
19. В.И. Лозинский, Криогели на основе природных и синтетических полимеров: получение, свойства и области применения, Успехи химии, 2002, т. 71, с. 559.
20. Алтунина Л.К., Манжай В.Н., Фуфаева М.С., // журнал прикладной химии, 2006. Т.79. с.1689-1692
21. Lozinsky V.I., Damshkaln L.G., // J. Appl. Polym. Sci. 2001. V.82. p.1609-1619
22. Домотенко Л.В., Лозинский В.И., Вайнерман Е.С., Рого¬жин С.В. //Высокомол. соединения, ЗОЛ, 1661 (1988)
23. В.И. Лозинский, А.В. Вакула, А.Л. Зубов. Биотехнология, (4), 5 (1992)
24. D.G. Gusev, V.I. Lozinskу, V.I. Bakhmutov. Eur. Polym. J., 29, 49 (1993)
25. O.I. Mikhalev, M. Serpinski, V.I. Lozinsky, P.V. Kapanin, I.I. Chkheidze, M.V. Alfimov. Cryo-Lett., 12, 197 (1991)
26. В.И. Лозинский, Е.С. Вайнерман, Л.В. Домотенко, А.Л. Блюменфельд, В.В. Рогов, Е.Н. Барковская, Э.И. Федин, С.В. Рогожин. Коллоидн. журн., 51, 685 (1989)
27. D.G. Gusev, V.I. Lozinskу, E.S. Vainerman, V.I. Bakhmutov. Magn. Reson. Chem.., 28, 651 (1990)
28. N.R. Konstantinova, V.I. Lozinsky. Food Hydrocollids, 11, 113 (1997)
29. V.I. Lozinsky, T.O. Golovina, D.G. Gusev. Polymer, 41, 35 (2000)
30. H. Oikawa, K. Murakami. Polymer, 25, 225 (1984)
31. А.А Шиц. В кн. Энциклопедия полимеров. Т. 1. Советская энциклопедия, Москва, 1972. 248 с.
32. В.И. Иржак, Б.А. Розенберг, Н.С. Ениколопян. Сетчатые полимеры. Наука, Москва, 1974. 248 с.
33. Л.З. Роговина, Г.Л. Слонимский. Успехи химии, 43, 1102 (1974)
34. M. Yoshida, M. Kumakura, I. Kaetsu. Polymer, 20, 3 (1979)
35. В.А. Каргин, В.А. Кабанов. Журн. Всесоюз. хим. о-ва им. Д.И. Менделеева, 9, 602 (1964)
36. M. Kumakura, I. Kaetsu. Colloid Polym. Sci., 262, 450 (1984)
37. V.I. Lozinsky, G.F. Korotaeva, E.S. Vainerman, S.V. Rogozhin. Colloid Polym. Sci., 262, 617 (1984)
38. V.I. Lozinsky, E.S. Vainerman, E.F. Titova, E.M. Belavtseva, S.V. Rogozhin. Colloid Polym. Sci., 262, 769 (1984)
39. E.M. Belavtseva, E.F. Titova, V.I. Lozinsky, E.S. Vainerman, S.V. Rogozhin. Colloid Polym. Sci., 262, 775 (1984)
40. V.I. Lozinsky, E.S. Vainerman, S.A. Ivanova, E.F. Titova, M.I. Shtil’man, E.M. Belavtseva, S.V. Rogozhin. Acta Polym., 37, 142 (1986)
41. V.I. Lozinsky, S.A. Morozova, E.S. Vainerman, E.F. Titova, M.I. Shtil’man, E.M. Belavtseva, S.V. Rogozhin. Acta Polym., 40, 8 (1989)
42. P.G. Righetti, B.S.W. Brost, R.S. Snyder. J. Biochem. Biophys. Methods, 4, 347 (1981)
43. A.c. 1171474 CCCP; Бюл. изобрет., (29), 105 (1985)
44. A.c. 1171476 CCCP; Бюл. изобрет., (29), 106 (1985)
45. Kumar M.N.V.R. // React. Polym. 2000. V. 46. № 1. P. 1
46. Muzzarelli R.A.A., Muzarelli C. // Adv. Polym. Sci. 2005. V. 186. P. 151
47. Berger J., Reist M., Mayer J.M., Felt O., Peppas N.A., Gurny R. // Eur. J. Pharm. Biopharm. 2004. V. 57. № 1, P. 19
48. Kurita K. // Mar. Biotech. 2006. V. 8. № 3. P. 203
49. Efremenko E., Peregudov A., Kildeeva N., Perminov P., Varfolomeyev S. // Biocatal. Biotransform. 2005. V. 23. № 2. P. 103
50. Ueno H., Mori T., Fudjinaga T. // Adv. Drug. Deliv. Rev. 2001. V. 52. № 2. P. 105
51. Jayakrishnan A., Jameela S.R. // Biomaterials. 1996. V. 17. № 5. P. 471
52. Migneault I., Dartiguenave C., Bertrand M.J., Waldron K.C. // Biotechniques. 2004. V. 37. №5. P. 790
53. F. – L. Mi et al. // Carbohydr. Polym. 2000. V. 41. № 4. P. 389
54. Кильдеева Н.Р., Перминов П.А., Владимиров Л.В., Новиков В.В., Михайлов С.Н. // Биоорганическая химия. 2009. Т. 35. № 3. С. 397
55. Margel S., Rembaum A. // Macromolocules. 1980. V. 13. № 1. P.19
56. Рогожин С.В., Вайнерман Е.С., Лозинский В.И. // Докл. АН СССР. 1982. Т. 263. №1. С. 115
57. Лозинский В.И. // Успехи химии. 2002. Т.71. № 6. С. 559
58. Сергеев Г.Б., Батюк В.А., // Успехи химии. 1976. Т. 45. № 5. С.793
59. Lozinsky V.I., Vainerman E.S., Rogozhin S.V. // Colloid Polym. Sci. 1982. V.260. № 8. P. 777
60. Кішібаев Е.А. // Ауыр металдардың астық тұқымдас өсімдіктердің өніп-өсуі мен фитосидерофорлар бөліп шығаруына әсері. Канд. дис. 2006 ж
61. Мур Дж., Рамамурти С. Тяжелые металлы в природных водах. М.: Мир, 1987. с. 286.
62. Холостов А.В., Сенько О.В., Исмаилов А.Д. // Разработка Биосенсора на основе иммобилизованных клеток для обнаружения экотоксикантов в водных средах. Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва
63. Pajonk G.M., Repellin-Lacroix M., Abouarnadasse S., Chaouki J., Klvana D. From sol-gel to aerogels and cryogels// J. Non-Crystalline Solids – vol. 121, 1990 – pp. 66-67.
64. Янсен Е. (1918) Патент Германии 332 203
65. Juang J.H., Bonner W.S., Ogawa Y.J., Vacanti P., Weir G.C., // Outcome of subcutaneous islet transplantation improved by polimer device // Transplantation. – 1996. Vol. 61. – P. 1557-1561.
66. Chen D.H., Leu J.C., Huang T.C. // Transport and hydrolysis of urea in a reactor-separator combining an anion exchange membrane and ammobilized urease // J. Chem. Technol. Biotechnol. – 1994. – Vol. 61, №4. – P. 351-357.
67. Hyon S.H., Cha W.I., Ikada Y., Kita M., Ogura Y., Honda Y. // Poly(vinyl alcohol) hydrogels as soft contact lens material // J. Biomater. Sci. Polym. Ed. – 1994. – Vol. 5. – P. 397-406.
68. Li J.K., Wang N., Wu X.S. // Poly (vinyl alcohol) nanoparticles prepared by freezing-thawing process for protein/peptide drug delivery // J. Control. Rel. – 1998. – Vol. 5677. – P. 117-126.
69. Роговин 3. А., Химия целлюлозы, М., 1972, с. 402-04; Целлюлоза и её производные, пер. с англ., т. 1, М., 1974, с. 430-35, 468-71. т. 2, М., 1974, с. 99-102
70. Г.М. Байдуллина, Б.М. Құдайбергенова, А.У. Байбактина, А.С. Исабекова, Ш.Н. Жұмағалиева, М.Қ. Бейсебеков, Ж.Ә. Әбілов. Желатин негізіндегі криогельдердің сорбциялық қасиеттерін зерттеу // Хабаршы – 2010. №3(59). с. 249.
71. Кербер Л. М., Виноградов В. М., Головкин Г. С., и др.; под ред. А.А. Берлина. Полимерные композиционные материалы, учеб. пособие // - СПб.: Профессия, 2008. - 9-10 с
72. Лозинский В. И. // Коллоидный журнал. 2007. Т. 69. С. 798-816
        
        РЕФЕРАТ
Жұмыс 60 беттен, 24 суреттен, 3 кестеден, 3 ... ... ... ... ... ... ауыр ... сорбциялау үшін натрий
карбоксиметилцеллюлоза (NaКМЦ) – ... ... ... ... және қасиеттерін зерттеу.
Зерттеу жұмысына мынадай міндеттер қойылды:
1) NaKMЦ-ПВС негізіндегі композиттік криогельдер алу;
2) композиттік криогельдердің тепе-теңдік ... ... ... ... ... ... қасиеттерін зерттеу;
4) алынған криогельдердің сорбциялық қасиеттеріне ... ... ... ... ... қолданылған әдістер мен құрылғылар: тепе-теңдік ісіну,
сорбция, атомды-адсорбционды спектроскопия.
Зерттеу нысандары: мыс, ... ... ... ... ...... спирті криогельдері.
Жұмыстың практикалық маңызы: зерттеу нәтижелері жаңа ... алу үшін ... ... және ағын ... ... ... ... мүмкіндік береді.
Алынған нәтижелер: натрий карбоксиметилцеллюлоза (NaКМЦ) – поливинил
спирті негізіндегі криогельдердің тепе-теңдік ісіну әдісі ... ... ... ... ... ... ... анықталды. Сонымен қатар
NaКМЦ – ПВС негізіндегі криогельдердің металды ... ... ... ... ... ... ... негіздік ортаға
қарағанда сорбция жақсы жүреді.
Зерттеу нәтижелері бойынша 1 баяндама тезисі, 1 мақала жарық көрді.
РЕФЕРАТ
Дипломная работа изложена на 60 ... ... 24 ... ... 3 ... ... 72 ... источников.
Целью данной работы является исследование возможности ... на ... ... для ... ионов тяжелых металов.
Задачи данной работы:
1) получение композиционных криогелей на основе NaKMЦ-ПВС;
2) ... ... ... ... криогелей;
3) определить сорбционную способность композиционных криогелей;
4) влияние рН среды на сорбционную способность полученных криогелей.
Использованные методы и ... ... ... ... ... ... ионы ... свинца, кадмия, криогели NaКМЦ –
ПВС.
Практическая значимость заключается в том, что ... ... быть ... для ... ... криогельных
сорбентов и могут ... ... ... ... ... ... ... работе получены следующие результаты: ... ... ... ... набухания криогелей значительно выше
чем набухание ... ... ... ... ... ... на ... NaКМЦ – ПВС. По результатам исследования установлено,
что в кислотной среде сорбция проходит лучше, чем в ... ... ... ... ... 1 тезис, 1 статья.
ГЛОССАРИЙ
Гель – еріткіштің өте көп мөлшерін сіңіріп алуға ... ... ... Егер ... су ...... деп аталады.
Криогель – төмен температурада түзілетін макрокеуекті гельдер.
ПВС – поливинил спирті.
Ксерогель – еріткішсіз тігілген полимерлі тор.
Криолитаумақ – ор. криолитозона – жер ... ... тау ... ... жыл бойы немесе бір күнде теріс температураға дейін
төмендегенде ... ...... қатқан күйінен газ күйіне ауысу процессі.
ТМҚ – төмен молекулалы қосылыс.
ЖМҚ – жоғары молекулалы қосылыс.
ГТКК – гель түзілудің критикалық концентрациясы.
ПААГ – ... ...... ... – глутарлы альдегид.
Кумулятивті эффект – немесе Манро эффектісі, лат. cumulo — ... ... ... ... ... ... - ... ісіну дәрежесі.
А – сорбция мөлшері.
τ - уақыт.
МАЗМҰНЫ
| ... |6 |
|1 ... шолу | ... |Криотропты гель түзілу және криогельдер жайлы түсінік |9 ... ... ... тән ... |12 ... және ... реакциялары нәтижесінде |14 |
| ... ... | ... ... ... |18 ... ... криогельдері туралы жалпы түсінік |19 ... ... |20 ... ... ... ауыр металдар және оларды тазарту жолдары |22 |
|1.6.1|Суды ауыр металл иондарынан ... ... ... |27 |
|2 ... ... | ... ... заттар |31 ... ... ... ... ... алу |32 ... ... ... |34 |
|3 ... ... және ... талқылау | ... ... ... ... ... |35 |
| ... ... | ... ... ... металл иондарын сорбциялау|39 |
| |қасиетін зерттеу | ... ... ... ... кеуектілігін |47 |
| ... | |
|4 ... |51 |
|5 ... ... |52 |
|6 ... |57 ... ... ... ... ... ... алу және ... қасиеттерін зерттеуге арналған.
Жұмыстың өзектілігі. Қазіргі кезде көл, ... ... ... ... үлкен жылдамдықпен артуда. Табиғи ... ... ...... ... ... ... тасымалдайтын атмосфералық сулар, сонымен қатар қалалық
сулар. ... ... ... ... ... салаларында
түзіледі. Өндірістің дамуы және суды ... ... ... сұйық
қалдықтар да көбеюде. Негізгі ... ... ... ... ... құрал, ауыр машина жасау, т.б.) ағын ... ... бар: ... өнімдері, БАЗ-дар, фенол және басқа
да органикалық қосылыстар, ауыр металдар, ... ... азот ... ... ауыр ... ... шекті рұқсат ... асып ... ... ... адамға кері әсері
тиеді. Тікелей ... ... да ... салдар пайда болады: бауыр
мен бүйрек каналдарының бітелуі, сол ... ... ... ... ... ... жылдары су жүйелерінің ауыр ... ... ... кездесуде. Сынап пен кадмий адам ағзасына өте аз концентрацияда ауыр
және улы ... ... ... ... ... ... ... ағза үшін
зиянды. Олар тағам, ауа, су ... ... ... ... ... ... ... қауіп төндіреді. Ауыр металдардың қоршаған
орта мен ... ... ... көзі – отынды жағу, пестициттер,
кейбір органикалық ... ... ... ағын сулар мен
қалдықтар, т.б.
Аталған ... ... шешу ... ағын суларды тазалаудың әр
түрлі әдістері қолданылуда. Соның ішінде ... ... ... орны
ерекше.
Ғылыми мәселелердің қазіргі жағдайын бағалау.
Ағын суларды тазалаудың бірнеше әдісі бар. ... ... ... ... биохимиялық әдістер. Соның ішінде
физика-химиялық әдістерге (флотация, флокуляциялық, коягуляция, сорбция,
электрофильтрация және т.б.) көп ... ... Ағын суды ... ... және қол ... ... бірі – ... әдіс. Бұл әдіс арқылы
сорбенттерді қолдана отырып, суды түгел металл ... ... ... ... ағын ... ауыр ... тазарту үшін ... ... Атап ... ... сазы ... ... нанокомпозитті бейорганикалық сорбенттер
(А.С.Руденко, А.В.Пальчик), ... ... ... ... ... ... ... (Т.Е.Никифоромова, А.Н.
Гагина). Ал Қазақстандық ғылыми ... ... ... мен ... және NaKMЦ ... ... (Б.М.Құдайбергенова, М.Қ.Бейсебеков)
зерттелген.
Жұмыстың практикалық маңызы мен ғылыми жаңалығы. ... ... ... ... үшін табиғи минералды сорбенттер ... ... ... себебі – олар биоүйлесімді, усыз және ... ... ... ... өздігінен құрылым түзетін криокомпозициялар әр түрлі
қатынаста алынған криогельдердің ісінгіштік ... ... ... ... ... ... жүргізілді. Полимерлік композициялар ретінде ... ПВС ... NaKMЦ – ... ... ПВС – ... гидроксил
топтары бар бейионогенді полимер. Алынған гельдердің ісінгіштігі суда, NaCl
ерітіндісінің әртүрлі концентрациялары және ауыр ... (Cu, Cd, ... ... ... ... криокомпозицияларының судағы және NaCl
ерітінділеріндегі ісінгіштігін салыстырғанда суда жақсы ісінгені байқалады.
Ол иондық ... ... Бұл ... ... ... ... ... металл иондары ерітінділерінде сумен
салыстырғандағы ісіну дәрежесі төмен, оның себебі ... ... ... ... ... Сонымен қатар осы металл иондарымен рН-тың
әртүрлі мәндерінде ... ... ... ... мен ... Ағын ... ауыр металдарды
сорбциялау үшін NaKMЦ-ПВС негізіндегі композиттік криогельдер алу және
олардың ... ... ... мынадай міндеттер қойылды:
1) NaKMЦ-ПВС негізіндегі композиттік криогельдер алу;
2) композиттік криогельдердің тепе-теңдік ісіну дәрежесін анықтау;
3) композиттік криогельдердің сорбциялық қасиеттерін зерттеу;
4) ... ... ... қасиеттеріне сыртқы ортаның
әсерін қарастыру (ортаның рН-ы).
Зерттеу ... ... ...... тұзы және ... спирті, СuSO4·5H2O, CdBr2·4H2O, Pb(NO3)2.
Ғылыми-зерттеу жұмысының ғылыми-техникалық деңгейі мен ... ... ... барысында мынадай физика-химиялық әдістер
қолданылды: потенциометрия, атомдық-адсорбциялық спектроскопия, ... ... ... ... ... ... 1 ... тезисі және 1
мақала жарық көрді.
Жұмыстың құрылымы мен көлемі: зерттеу жұмысы 7 ... ... ... 3 ... ... тәжірибелік бөлімінен, 3 бөлімшеден
тұратын ... ... ... Дипломдық жұмыс 66 беттен, 23
суреттен, 3 кестеден, 2 ... 72 ... ... ... ... ... ... гель түзілу және криогельдер жайлы түсінік
Гельдер деп аталатын (коллоидты ... ... ... ... ... физикалық денелер полимер-иммобилизденген
ерітінді жүйесі ретінде сипатталуы мүмкін, ... ... ... ... емес ... ... тұрақты
байланысқан. Бұл байланыстар табиғаты және торлардың морфологиясы әр түрлі
гельдердің химиялық құрылымымен және алынуымен ... [1]. ... ... ... ... болғызбайтын және қоршаған сұйық фазадан
гельге және керісінше ... ... ... ... болдыратын
полимерлі тормен ұстап қалатын еріткіштің рөлі зор [2]. Ағын жоқ ... ... ... ... ... ... гельдерден
басқа гельдерге әдетте ағын жоқ кездегі едәуір қайтымды ... тән ... ... екі түрлі принципиалды жолы бар: біріншіден, полимердің
немесе ксерогельдің (еріткішсіз тігілген ... тор) ... ... сұйықтықта ісінуін бақылау; екіншіден, сұйық ортада гельдің
түзілуі (ерітінді немесе гель түзілудің коллоидты дисперстілігі).
Бірінші жағдайда ... ... ... ... ... ... келеді немесе ксерогельдің ісінуі, ол синтез ... ... ... ... ... ... алынуы мүмкін.
Екінші нұсқасы – гель түзілудің ең көп тараған жолы. Бұл жағдайда
тармақты полимерлену ... ... ... ... жүйе өз ... ... ерітіндісі болуы мүмкін; сәйкес
тігуші агент қатысында жоғары молекулалық қосылыстар ерітіндісі; ... ... ... ... ... ... немесе полимердің жартылай кристалдануы нәтижесіндегі ... ... ... [4-6].
Анықталғаны барлық гель түзілу типтерін, сонымен қатар ... ... ... ... ... ... және еріту режимінде
криогенді нұсқада да жүзеге асыруға ... ... гель ... ... ... криогенді өңдеу нәтижесінде спецификалық гель түзілу.
Процестің міндетті шарты криогельдердің ... алып ... ... ... төмен молекулалы сұйықтықтың негізгі көлемінің кристалдануы
[7].
Полимерлі гель фазасының түзілуі ... ... бір ... ... ол ... ... тәуелсіз тоңазытылуы нәтижесінде немесе
тоңазытылған препараттардың еруі кезінде ... ... ... тоңазытылған ерітіндісінің қатуы және еруі
(балқуы) көптеген факторларға тәуелді және ... ... Бұл ... ... бері жүргізілуіне қарамастан, ғылыми әдебиеттерде бұл
процестерді дәлдейтін және тереңдете түсіндіретін механизмдері әрдайым жаңа
нәтижелер ... ... ... ... ... ... жаңаруы және жаңа әдістердің пайда болуы себеп ...... суда ... ... ... ... түзіледі. Бұл өз бойына макрокеуекті құрылымын,
жоғары қаттылығын, ... және ... ... ... ... ерекше қасиеттерінің бірі ... ... ... қасиеттеріне байланысты криогельдер ағын
суларды ауыр металл иондарынан тазалау үшін ... ... ... жалпы криогельдер көп зерттеліп, қолданысқа түскен
материалдардың бірі ... ... Олар ... ... ... және тағы ... салаларда қолданыс тапты. Осындай
салаларда қолданылатын материалдар полимерлік жүйелерге жатады ... ... ... ... ... ... – полимерлік негіздің
биоүйлесімділігі және уытсыздығы, материалдың тұрақтылығы, ... және ... ... ... ... ... Осы
талаптарға сай аса төмен емес ... ... ... ... асатын жоғары кеуекті гельдік жүйелер – ... ... ... криогельдер алуда ... ... ... ... ... ... ... қоспалар табиғатын
және криогенді ... ... ... ... ... ... және қайта тоңазыту циклі) өзгере отырып, түзілетін криогельдің
физика-химиялық көрсеткіштерін, оның микро- және макроқұрылымын ... ... ... криогельдер макрокеуекті гетерофазалы
іркілдектер, олар ... ... ... бастапқы
ерітінділерді қатқан жағдайда ұстап, содан соң еріткенде түзіледі. Сонымен
қоса гетерогенді ... ... ... ... ... ... негізгі массасының кристалдануы, яғни қатуы. Оларды еріткен
соң анизотропты макрокеуекті гель ... ... ...... крио ... ... [7, 11-13]. ... сұйық ортасында
түзілген гидрогельдер жағдайы секілді криогельдердің кеңістіктік торының
тораптары әртүрлі табиғатта болуы мүмкін: ... ... ... ... аз ... тұзды немесе координациялық-
ионды байланыстардың ... ... ... ... ... ... ... криогельдер) және молекулааралық
байланыстардың осы типтерін үйлестіру[7, 14-18].
Мұздатуға негізделген үрдістердің қолданысы сан алуан. Ол ... [19], жер асты ... ... ... жерді
қатыру материалдарын ... ... ... ... ... ... ... мұзды қатыруда, ... ... және ауыл ... ... ... шырындарын криоконцентрлеуде, мұнайды өндіру және ... ... кең ... ... [20, 21]. Соңғы кездері
мұнай өндіру ұңғыларының парафинді қалдықтар ... ... ... ... ... ... ... көбік-криогельдер үлкен тәжірибелік
қызығушылық тудыруда [21, 22]. ... және ... жаңа және ... бар ... ... ... ... және техногенді процеспен байланысты ... ... – жер ... немесе тау жыныстарында жыл бойы ... ... ... ... ... төмендегенде байқалатын аумақ)
деградациясын (уақыт өтуіне байланысты ... бір ... ... алу болып табылады. Соның ішінде ... су ... ... ағынды сүзу элементтерінің тұрақтылығын
арттыруда ... ... ... ... ... – гельдің
түзілуіне алып келеді. Тоңазыған ерітіндіні сублимациялық ... ... газ ... ... процессі) жолмен шығарған ... ... ... ... ол ... деп аталынады. Қаңқалы
құрылымның элементтері ... ... ... ... олар
наноөлшемді болады. Осының ... ... ... ... ... ... ... таралуымен
сипатталады. Мұздың бағытталған ... ... ... ... ... ... болады, ал ондай материалдар өз кезегінде жоғары
сапалы катализатор дайындауда өте ... ... ... ... ... ... құрылымдар кеуектерінің өлшемі 10 – 100 ... ... ... ... ... ... және
биотехнологияда ферменттер мен иммобилизденген жасушаларды тасымалдаушы
ретінде қолданады. Полимерлі криогельдердің маңызды ... ... ... ... Ол полимерлі криогельдерді көміртектеу
арқылы алынады. Олар сорбенттер және ... ... ... қолданылады. Криогель ... қан ... ... ... ... ... ревматоидты артридты емдеуде
терапевттік эффект көрсетеді [19].
Иммобилизденген ферменттер үшін ... ... ... ... (ПВС) ... қолданылады. ПВС криогелі – криогенді өңдеу
нәтижесінде, яғни ... ... сулы ... тоңазыту –
тоңазыған күйде ұстау – ерітуден кейін пайда болатын макрокеуекті ... гель ... ... деп ... ... ... ... терең емес тоңазытудан кейін ... ... ... ... ... емес тоңазыту дегеніміз – таза ... ... ... тек ... ... ... жүйелерді
айтамыз. Мұндай жүйелер көбіне екі ... ... ... олар ... ... ... ... поликристалдарынан, және еріген заттар
концентрленетін және ... ... ... ... ... тұрады. Түзілетін криогельдер бір-бірімен ... ... ... ... (10-1000 мкм) құрылымнан тұрады,
мұндай материалдар ... ... ... ие, ... және биотехникалық мәселелерді шешуде ... ... ... ... ең көп ... ... ... болып табылады. ПВС ірі тоннажды синтездің өнімі, оның әр маркасы
стандартталған және қол жетімді. ... ... ... ... ... ... биоүйлесімділігі және биологиялық ортада
тұрақтылығының әсерінен биотехнологияның әр түрлі аймақтарында ... ие. ПВС ... ... ... алуда ақуыздар
мен ферменттердің ковалентті ... ... ... ... ... субстраттарды ферментолиздеуде иммобилизденген биокатализатор
ретінде ... ... ... ... тән ... – төмен молекулалы қосылыс (ТМҚ) және еріткіш – жоғары
молекулалы ... (ЖМҚ) ... ... емес ... ... ... алып ... Егер бастапқы препарат құрамында гель түзгіштер
болса, сәйкес криогельдің полимерлі ... ... ... ... [23]. ... ... оны былай көрсетуге болады:
а – бастапқы үлгі; b – ... ... ... с – криогель.
1 – бастапқы полимер; 2 – еріткіш; 3 – ... ... ... 4 –
тоңазыған еріткіштің полкристалдары; 5 – қатпаған ... ... 6 ... ... гель фазасының полимерлі торы; 7 – макрокеуектер;
8 – еріткіш
1 – сурет. Криотропты гель ... ... ... ... ... ... ... факторларға тәуелді болады.
Көбінесе еріткіш табиғатына, бастапқы ... және ... ... ... жүйе ... үлгі ... еріген және ерімеген қосылыстарыдың болуына, және тағы ... ... ... ... ... соң кеуектер өлшемі
әр түрлі болатын микрокеуекті криогель алынады. Бұл ... ... ... ... ... поликристалдары болады.
Еріткеннен кейінгі порогендердің балқуы немесе еруі криогель ... ... бұл ... ... ... ... гель ... керілу күштері макрокеуектердің қабырғаларын (қаңқасын) майыстырады.
Сонымен қатар қабырға материалдарының өзіндік қуыстылығы болады [24].
Әр түрлі полимерлі криогельдердің ерекшелігі оның ... ... ... ... ... Одан бөлек, алынған криогельде
макрокеуектер хабарласушы (сообщающиеся) болып келеді, оның ... ... ... ... әр ... ыдыс шетінен центріне қарай басқа
кристалл шекарасымен жанасқанша өседі [25].
Криоконцентрациялану – ... ... тән ... ... ... өзегі болып табылады.
1.2.1 Полимерлеу және поликонденсирлеу реакциялары ... ... ... ... және поликонденсирлеу арқылы
алынған гель құрылымдары – сольватталған полимерлі тор ... ең ... түрі [1-4, 30, 31]. ... ... тоңазытылған ортада
қанықпаған мономерлерді полимерлеу ... ... ... ... ... ... ерітіндісін қатыру арқылы гель
түзілуді бақылаған. Анықталғаны -24ºС ... және ... ... ... ... ... өлшемдегі хабарласушы
макрокеуекті криогель ... ... ... ... ... пенопластқа ұқсас шеттетілген микрокеуекті зат ... су ... аз ... ... (10%) ... полимерлі монолит
түзіледі, мұндай үлгіні қатырғанда мұз ... ... ... жүреді [34], ал полимерлеу қатты фаза механизмі бойынша ... ... ... дозаларында (≈1 МРад) барлық жүйе ... ... яғни ... тек ... ... ғана
түзіледі [32, 33].
Реакцияға қабілетті альдегид топтарынан криогельді ... ... ... ... ... қосады.
Сомономерлердің қатырылған ... ... ... ... тасымалдағыш түзіледі, кейін бұл
тасымалдағышқа иммуносорбенттер ... үшін ... ... ... ... ... [36].
Тоңазытылған ерітінділердегі химиялық инициаторларды қолдану арқылы
полимерерлеу кезінде криотропты гель ... ... ... ... ... ... (криоПААГ) негізінде
жүргізіледі [7, 16, 38-41]. ... (ААМ) ... ... ... ... үшін ... ретінде аммоний
персульфатын (АПС) – ... ... ... ол
тіпті төмен температурада да полимеризациялы инициирлеуші ион-радикалдарды
өндіру (генерировать) қабілеті бар [42].
Полиакриламид ... ... ... ... ААМ және ... (МБААМ) мономерлерінің қоспасы үшін 20ºС-ғы ... ... ... ... ≈2% ... [42]. Егер ... ... инициатор қосқаннан кейін лезде тоңазытса (мысалы,
-10ºС бірнеше ... ... тұру ... ... ерітіп, осы сомономерлердің
бастапқы концентарциясын екі есе төмен алғанда криоПААГ ... ... ... .
1 – ... 20 және -10ºС ... ААМ және МБААМ ... сулы ... ... ... ... және ... ... немесе криоПААГ-тың |
|жиынтық | ... ... ... | ... | |
|, ... ... | |
| | | | |
| | |20ºС |-10ºС ... |50:1 |- |+ ... |40:1 |- |+ ... |30:1 |- |+ ... |20:1 |- |+ ... |10:1 |- |+ ... |50:1 |- |+ ... |40:1 |- |+ ... |30:1 |- |+ ... |20:1 |+/- |+ ... |10:1 |+ |+ ... – 0,025 ... АПС және 0,05 ... ... «-» ... ... болып қалады; «+» - гель немесе криогель түзіледі; «+/-» - өте
әлсіз гель түзіледі.
Концентрацияны және ... ... ... ... ... ... гель ... физикалық және химиялық
қасиеттерін де өзгертуге болады. Олар ... ... ... емес биополимерлерді және микроорганизмдер
жасушаларын ... ... ... полимеризациялы криогельдердің түзілуі химиялық иниицирлеу
кезінде де жүруі мүмкін, бұл жағдайда ГТКК төмендейді. ... ... көп ... ... келеді, оның негізгі себебі ... ... ... яғни ... ... ... ... болып табылады. ГТКК-ның көп байқалмайтын
төмендеуі барлық криотропты гель түзілу түрлеріне тән. ... ... ... ... анықталатын полиакриламидты криогельдерге
кеуекті морфология тән.
2 – суретте ... -10ºС және -20ºС ... ... ... ... ... құрылымы келтірілген, яғни суреттегі а, b – ... ... ... ... ... ... ... с, d -196ºС температурада тез түрде сұйық азотта қатырылып, сосын
криостатқа ауыстырылып ... түрі ... ... а, b
көрсетілгендей температура ... -20ºС ... ... порогендер
өлшемі кішірейіп, мұз кристалдары үлкейген, бұл ... ... ... анық байқалады. Сонымен қатар,
температура төмендеген ... ... қата ... яғни ... ... көлемі азаяды, және ... ... зат ... Макрокеуектер қабырғасы жұқа болғанымен, концентрлі гельден
тұратындықтан берік болады. ... ... ... ... ... морфологиясы өзгереді (сурет, с).
а – жоғарғы ... ... -10ºС; b - ... ... ... с – ... ... шынығу, -10ºС; d - ... ... -20 ºС. ... 1 см-де – 20 мм.
2 – cурет. Сулы ерітінділерден тұратын сомономерлердің жиынтық
концентрациясы 3% және [ААМ]:[МБААМ] = 30:1 болатын ... ... ... ... ... ... ... жазықтық-лабиринт
ретінде сипаттауға болады. Үнемі бағдарланған ... ... ... үлгіні жеткілікті тоңдырып, тоңдыру кезінде керілген ... ... ... ... керек. Формамидты тоңдырғанда ұзын
жіңішке ине ... ... ... ... осы ... ... ... бағытталған кристалдары түзіледі. ... ... пен оның ... ... ... ... белгілі шекте
полимерлі криогельдердің ... ... ... ... ... ... ... сипаттамалары (әр түрлі
ортадағы ісіну) мынадай ... ... ... ... ... табиғаты және криогенді өңдеу шарттары. Сонымен
қатар, ісіну кезіндегі ... ... ... ... ... ... ... тормен тығыз ... ... ... ... және макрокеуек кеңістігін толтыратын,
криогельді сәл ... ... ... капиллярлы еріткіштен тұрады. 2-
суретте көрсетілген ... ... ... (а) екіншісіне (b)
қарағанда тығызырақ және макрокеуектің көп екені ... тұр. ... (40:1 ... ... ... ... -10ºC ... криоПААГ препаратының жалпы ісінгіштігі 1 г ... ... су ... ал макрокеуекті қаңқасының материалының ісіну дәрежесі ≈4
мл*г-1 [38]. Соңғы ... оң ... ... ... ПААГ-тың судағы ісінуіне жауапты. Бұл ... ... ... ... тағы бір ... ... ... байқауға
болады. 3-суретте [7, 41] ПААГ және криоПААГ ... ... 25ºС ... -15ºС және -25ºС ... гель ... қалай өзгергені
көрсетілген.
Сомономерлердің ... ... ... ...... Жүйенің жоғарғы жағының (а) тоңазуы және төмен
температуралы шынығу (b) әдісін қолдану кезіндегі ПААГ және ... ... а ... үшін ... ... ... ... суреті үшін төмен температуралы шынығуды қолданған. ... ... ... ... ... ... ПААГ-тың түзілу
жылдамдығын және гель фракцияның шығуын төмендетеді. ... ... ... оң ... ... қарағанда тез жүретіні байқалады.
Бұл құбылыс криогельдің түзілуіне тән ... ... ... ... ... екі ... қисықтарында үлкен айырмашылық
көрінбейді. Оның себебі, төмен температуралы шынығу өзі ... ... ... ешқалай әсер етпейді, сұйық азотта тез ... және ... ... ... жылытқаннан гель түзілудің кинетикасы
өзгере қоймайды ... 25ºС ... ... ... Ионды криогельдер
Ионды, координациялық және кординациялық-ионды полимерлі гельдер –
гель түзілу ... ... ... Бір ... олар ... ... сияқты термоқайтымсыз, ал басқа жағынан қараса, үлгіні
қоршаған сұйықтықтың тұзды құрамы немесе рН-тың ... ... ... ... ... тез және кері ... алып ... ол өз
кезегінде сыртқы ортаның өзгеруіне сай қайта гельге ... ... ... ... ерекшелігі – гетерогенділігі болып
табылады. Оң температурада түзілетін ионотропты гельдерді үш ... ... топ – ... ... ... ... ... тігілген полиэлектролит негізіндегі сольватталған торлар. Тігуші
агент ретінде комплекс түзушілерді қолданғанда координациялық тор түзіледі.
Мұндай ... және ... ... ... ... қайта
ісінуге қоюға болады.
Екінші топ – полимердің ерігіштігінің ... және ... алып ... ... ... топтарының зарядтары
өзгергенде түзілетін полимерлі гельдер. Бұл ... ... ... жүйелердің механикалық беріктілігі төмен ... ал ... олар гель ... ... ортада қайта ісіне алмайды.
Үшінші топ – полиэлектролитті ... (ПЭК) ... ... гельдер. Бұл жүйелер ісінген жазықтық торлары болып ... ақ ... ... ... тігілген. Бірақ бұл
жағдайда ПЭК-тің қай ... гель ... қай ... ... ... қиын, әсіресе бұл байланыстардың молекулалық ... ... ... ... ... ... ... криогельдердің түзілуіндегі қиындығы – компоненттерді
араластырып жатқанда гель түзіле ... ... ... және ... криогельдердің алынуы
туралы жоғарыда айтылған бастапқы екі топ ... ... ... Хитозан криогельдері туралы жалпы түсінік
Хитозан – табиғи хитин полимерінің N-дезацетилденген туындысы [45].
Биосәйкестілігі және улы ... ... ол ... ... қоршаған ортаны қорғау жөніндегі мәселелерді шешуде қолданыс
тапқан [46-49].
Ангидропиранозды мономерлі буынында реакцияға қабілетті амминтоптың
болуы бұл биополимерлі 10000 % суды ... ... ... тігілген
гидрогельдер алуда қолдануға мүмкіндік береді [47, 50]. Хитозанды және
құрамында амин ... бар ... тігу үшін әр ... ... қолданады, ең көп қолданылатыны глутарлы альдегид (ГА) [51].
Әдеби деректерге [52, 53] сүйенсек гель пайда болу динамикасын, яғни
қышқылдық сулы ... ... ... алу ... ... ... болады. Бірақ бөлме температурасында жақсы
(тұрақты) тігілген гельдер бастапқы ... ... ... ... көп ... ... ғана пайда болады [54]. Сонымен қатар ... ... [53-55] ... ... альдольді және кротонды
конденсациясына қабілеттілігі анықталған, ... ... оның (ГА) ... туындыларының үзілуіне әкеледі. Бұл қасиет құрамында хитозаны
бар және ГА-мен тігілген гельдердің қолдану аясын қысқартады ... т.б.). ... ... ... ... ... негізінде төмен концентрациялы ГА көмегімен берік
гидрогель алу әдістерін ойлап табу ... ... ... гель ... ... тек ... ғана ... сонымен қатар таза ... ... ... ... ... төмен тоңазыған
ортада да түзілуі мүмкін [56, 57]. Мұндай жағдайда тоңазытылған препарат
микроскопиялық қатты дене ... ... ... деңгейде
гетерогенді, себебі ерітілген еріткіш поликристалдарынан және ... ... ... [57, 58]. Бұл ... бастапқы ерітінді
компоненттері және реакция өнімдері концентрленеді, яғни онда болатын
химиялық ... ... ... ... ... ... ... келеді.
Криоконцентрлеу эффектілері нәтижесінде гель түзілудің критикалық
концентрациясының төмендеуі байқалады, ... гель ... ... ... жоғары нүктелеріне қарағанда бастапқы гельдердің
бастапқы концентрациясының айтралықтай ... ... ... Сулы сірке қышқылында еріген ГА хитозаны -8ºС температурада
тоңазыған ... гель ... ... ... ... ... криогельдерді ГА-ны аз мөлшерде қосу арқылы алуға болатынын
байқаған [56, 59].
Ковалентті гельдер ... ... ... ... ... ... ерітіндіде тігу арқылы алады. Химиялық тігілген тордың
қасиеті мен ... ... ... және кросс-агентке, олардың
концентрациясына, қолданылатын еріткіштін түріне, сонымен ... ... ... және ... тәуелді. Көрсетілген факторлар
криотропты гель түзілуге де ... ... ... ... жүйенің тоңазу
температурасы түзілетін криогельдің кеуектілік морфологиясын анықтайды.
ГА сулы ерітінділерде бос альдегидпен, ... және ... ... ... ... және транс- изомерлермен бірдей қатынастағы
қосылыстарында болады [52]. Полимердің аминотоптарымен реакциясы кезінде
реакциялық ... ... бос ... ... ... ... ГА
молекуларының көп бөлігі диальдегидтің реакцияға ... ... ... ... ... полимер болғандықтан, гель-фракциясының
шығымын анықтау кезінде оның ... ... ... ... ... Биосенсор
Биодетекция (биообъектілердің және олардан алынатын препараттардың
қасиетіне синергияның (грек.syn — ... + ergos — әсер ету) ... ... ... ... ... ... және
фотодетектордан тұратын комбинирленген комплекстен тұрады. ... ... улы ... кең ... ... – кесте. Биосенсорлар көмегімен кейбір экотоксиканттарды анықтау
шектері
|Экотоксикант ... ... ... г/л ... және |5·10-6 ... ... | ... ... ... ... ... ... |1·10-5 ... ... |6·10-6 ... ... ағынды жүйелерде зерттеу жүргізуге ыңғайлы болатын
микроорганизмдердің иммобилизденген жасушалары негізідегі ... яғни сулы ... ... ... ... Егер ... және ... эффект (немесе Манро эффектісі, лат.
cumulo — белгілі бір жерге жинақталу) байқалмаса, онда бір ... ... ... болады.
Иммобилизденген жасушалардың тасымалдаушысы ретінде әртүрлі гельдер
болуы ... ... ... ПВС ... ... ... Экотоксикант молекулалары үшін диффузиялық
шектеулері болмағандықтан, биологиялық тұрақтылығынан және оң (70ºС ... кең ... ... ... ... байланысты
ПВС криогелі үлкен қызығушылықта.
4 – сурет. ПВС ... ... ... ... ... жасушалар негізіндегі биосенсорлардың сезімталдығы
бос жасушалардан кем емес. Биосенсордың мониторингі ... ... ... ... ... ... тигізбейді. Мұндай
биосенсор негізіндегі жүйе ағындағы экотоксиканттардың анализіне жарамды.
Зерттеулер бойынша, мұндай жағдайда тасымалдағыш ... ... ... ... ... аспайды.
Дискретті және үздіксіз режимдерде ... ... ... жоғары сезімталдығынан, жылдамдылығынан және
тұрақтылығынан өңделген иммобилизденген биосенсорды сулы ... ... ағын ... ... ... ... сонымен қатар, токсиндердің биотрансформация және ... ... үшін ... ... ... ... ... криогельдер
Мұнай өнімдерінің қиын алынатын қорларын игеру ... ... ... ... ... Полимер ерітінділерінен
циклдық тоңазыту-еріту процестері негізінде жаңа материал – ... ... олар ... иілгіштікке және табиғатқа жақсы адгезияға ... ... ... ... және ... ... объектілеріне,
Солтүстік және мәңгі тоңған өңірлерде орналасқан ... ... ... перделер үшін криогельдер жасалған.
Тоңазу процесі кезінде ... ... ұсақ ... ... ... ... иілгіш пенокриогельдер алынған, олар жылу өткізгіштің
аз коэффицентіне және механикалық ... ие. ... ... ... ... үшін бұл ... жылу өткізбейтін
зат ретінде қолдануға болады. Бұл ... ... ... да
пенокриогельдер негізінде пенобетон алуда қолдануға болады.
2010 жылы ... ... ... ... ... ... және коксты енгізу арқылы тұрақты криогельдер және ... ... ... ойлап табылған. Соның ... ... ... ... ... сол ... қолданылатын жеріне
жеткізуге мүмкіндік туды. Мұндай брикеттерінің қолдану аясы кең, мысалы,
өнеркәсіпте және ... ... да ... ... ... ... жиналатын конденционды емес ұсақ дисперсті
коксты брикеттеу және оны ... ... ... ... ... ... ... мүмкіндік береді.
1.7 Ағын сулардағы ауыр металдар және оларды ... ... ... дегеніміз - тығыздығы ... ... ... болатын түсті металдар тобы. Оларға мырыш, қорғасын,
қалайы, марганец, висмут, мыс, ... ... ... ... Ең ... және кадмий. Ауыр металдардың көптеген қосылыстары, әсіресе,
тұздары тірі ағза үшін зиянды. ... ... ... ... ... асатын ауыр металдар аса маңызды ... ... ... ... ... ... Адам және ... ағзасын
әсер ететін ауыр металдардың зиянды әсерінің қаншалықты ... ... ... ... және оның ... ... [60].
Көптеген ауыр металдар айқынды комплекстүзуші қасиет көрсетеді. Мысалы,
сулы ортада ауыр металдар ... ... да, ... ... алады. Егер ерітіндіде кейбір аниондар немесе органикалық қосылыс
молекуласы бар болса, онда бұл ... ионы әр ... ... ... комплекстер түзеді [61]. Ауыр металдардың кей біреуі адам және
тірі ағзаға міндетті түрде ... ... кей ... ... ... тигізеді. Мұндай металдарды ксенобиотиктер класына жатқызады, яғни
тірі ағзаға кері ... ... ... ... сулы ... улы
металдардың орналасқаны көрсетілген.
5 – сурет. Металл-токсиканттардың (М) сулы экожүйеге түсу жолдары
Сонымен қатар ауыр металмен тек ... ... ... ... бар, ... Жерорта теңізіндегі Сицилиядағы Этна вулканының
құрамынан кадмий көп мөлшерде табылған. Нәтижесінде, ағзада уыттар ... ... ... адам ... ... алып ... Осы ауыр
металдардың кейбір өкілдеріне жекелей тоқталып өтсек [63].
СЫНАП. Қоршаған ортада сынап әр түрлі ... ... яғни ... Hg(II), бір ... ... береді. Ең қауіптісі органикалық
(алкилді) қосылыстар болып табылады. Сынаптың табиғатта ... ... ... ... себептерге байланысты түседі. Ортаның
қышқылдығы және оның ... ... сулы ... сынаптың қай түрде
екенін анықтауға мүмкіндік береді. Жақсы желдетілген су тоғандарда Hg(II)
қосылыстары ... ... ... ... суда кездесетін және лиганд
ретінде органикалық қосылыстармен ... ... ... ... ... өте берік комплекстер түзеді. Сынап судың өлшенген
бөлшектеріне оңай сіңеді. Сынап ... ... ... ... сол ... жер үсті суларының ластан көзі анықталып, жойылғаннан
кейін қайта ластануы тежелген кинетикаға ие болады. Сулы ортада сынап R-Hg-
X және R-Hg-R ... ... ... ... R – ... этил-радикалы. Антропогенді жерлерден сынап сулы ортаға ... Hg(II) ионы және ... ... ... ... ... сынап түрі микроорганизмдер ферменттерінен биологиялық ... ... ... ... жер үсті ... сынап
мөлшері 0,2-0,1 мкг/л аралығында, ал ... ... бұл ... ... ... Сулы ... сынапты сіңіріп алады. R-Hg-R' органикалық
қосылысы тұщы сулы ... ... ... ... ... ... Ағзадан сынаптың органикалық қосылыстары бейорганикалық
қосылыстарын қарағанда баяу шығарылады. Сынаптың метилденген ... ... ... ... ... шалдығады.
КАДМИЙ. Химиялық табиғаты бойынша бұл металл цинкке ұқсас. Ол металы
бар ферменттердің белсенді орталықтарына орын баса ... ... ... ... ... алып ... кен орындарында ол әдетте ... ... ... ... ... ... ... заттармен байланысады, әсіресе егер
олардың құрылысында сульфгидрильді SH топтар ... ... ... ... полисахаридтермен, гуминді қышқылдармен комплестер
түзеді. Бұл лигандтардың жоғары концентрацияда болуы тірі ... ... ... бос акваиондардың концентрациясын ... ... ... ... ... ... ... байлнысты. Кадмийдің улылығы дәлелденгеннен кейін табиғатқа
шығарылуы күрт төмендеген. Қазіргі ... бұл ... ... ... ... аккумуляторлар көмілген жерлер болып табылады.
Жаңбыр суында ... ... 50 ... ... Тұщы ... өзен ... кадмий мөлшері 20-400 нг/л ... ... ... мұхитының акваториында Жапония аралдарының шығыс жағында
кадмийдің ең аз мөлшері ... (8-5500 м ... ~0,8-9,6 ... ... сулы өсімдіктерде және балықтың ішкі ағзасында жиналады. Судың
кермектігі ... ... ... ... ... улануы төмен
болады. Адамдардың ... ... ... ... ... Адам ағзасы кадмиймен уланғаннан кейін ағзадан 30 жыл шамасында
шығарылады.
НИКЕЛЬ. Табиғи суларда никельдің болуы сулардың орналасқан ... ... ол ... ... және ... кен
орындарында болады. Никель суға топырақтан және ыдыраған өсімдіктер ... ... ... Сонымен қатар суға никель қосындылары
никельдеу цехтарынан, синтетикалық ... ... ... ... ... сулар арқылы түседі. ... ... ... ... жүйеге әсер ... ... ... ... Никельдің бос иондары оның комплексті
қосылыстарынан ... ... ... және аз ... көлдерде
никель концентрациясы 0,8-ден 10 мкг/дм3 дейін болады. Ластанған ... ... ... ... ... ... Оның орташа концентрациясы:
теңіз суында 2 мкг/дм3, жер асты суларында кейде 20 мг/дм3 дейін жетеді.
Шекті ... ... ... 0,01 ... Жер беті суларында қорғасынның түсу ...... және ... минералдарының еру процесі. Қоршаған ортада
(сонымен қоса, жер беті суларында) қорғасын мөлшерінің жоғары ... ... ... ... ... ... тетраэтилқорғасынды
қолданумен, кен байыту фабрикаларының, химия өндірісінің, ... ... ... ... су ... суларға
лақтырумен байланысты. Қорғасын суларда еріген күйде болады. Көлдерде оның
концентрациясы оннан бір ... ... ... ... ... ... у, ол жағымсыз жағдайда улануға алып келеді. Адам ... алу және ас ... ... арқылы түседі. Ағзадан өте ... ... ... бауыр мен бүйректе жиналады. Шекті рұқсат
етілген концентрациясы – 0,03 ... ... ... мөлшері бой өсуінің ... ... ... ... қатар мидың, бауыр мен ... ... алып ... ... ... сары аурудың пайда
болуына әкеледі. Мыс ... ... ... және ... ағынды сулары арқылы түседі. Мыстың концентрациясы табиғи тұщы
суда – 2-30 мкг/дм3, теңіз ... ... ... ... ... ... ... концентрациясы 0,001 мг/дм3.
ТЕМІР. Темір табиғи суда коллоидты және еріген түрде, ал шалшық суда
гумат (гумин қышқылының ... ... ... болады. Ол суға
металлургиялық, металл өңдеу, мата, бояу өндірістерінің ағынды суларымен
түседі. Жер беті ... ... бір ... ал жер асты ... ... мг/дм3-ден бірнеше жүздеген миллиграммға дейін болады.
Темірдің артық ... ... іш өту, ... ... алып келеді. Ол
гемохроматоз, цирроз, бауырдың қатерлі ісіктеріне, қант ... ... ... ... ... ... де әкелуі мүмкін. ... ... ... бауырда, бездерде және жүректе уытты
концентрацияда жиналады. Шекті рұқсат етілген концентрациясы 0,1 мг/дм3.
Осындай ауыр ... ... ... ... үшін бірнеше әдістер
қолданылуда. Ағын сулардан ауыр металдар иондарын бөлу әртүрлі ... ... ... ... ... ионалмастырғыш,
электрохимиялық және буландыру ... ... ... ... ... бұл әдіс ... ластануды және бағалы компонеттердің
тұнбамен шығынын тудырады. ... ... ион ... да қарқынды
қолданылуда. Ионалмастырғыштар ретінде көптеген ... ... ... табиғи бентонит ... ... ... онша ... ... ашық ... алуға болады, бұл олардыңерітіндідегі
ауыр металдармен ион алмасуы керек. Сазда органикалық ... ... ... ... олар ... ауыр ... ... керек. Бентонит саздары негізінде жасалған ... ... бар, ... оның базальтті талшықтар бетіне
қондырылған сорбенті. Бұндай комплекстермен ауыр металдармен ластаған ағын
суларды ... ... ... ... ... алу ... ... базальт талшықтарына отырғызудың белгілі қиыншылықтары бар, оған
қоса, алынған ... ... ... ... ... ... ... қаңқа қызметін атқаратын жаңа материалдар іздестіру
қазіргі уақытта өзекті мәселе. Бұл мәселенің ... ... ... және ... ... ерекшеленетін криогельдерді
қолдану, дәлірек айтсақ, сорбенттер мен полимерлердің ... ... ... ... және бейорганикалық қосылыстардың қоспасы
болып табылады. Осындай ... ... суды ... қиын әрі көп
зерттеуді қажет етеді [70].
Қазіргі кезде ағынды ... ... ... үшін ... бар:
1. Механикалық әдіс. Қатты ерімейтін қоспаларды бөлу үшін қолданылады. Осы
мақсатта фильтрлеу, тұныдыру, сығу, бөлшектерді ... ... күш ... бөлу ... ... ... әдіс. Ағынды сулардағы еритін қоспаларды бөлуде қолданылады.
Бұл әдісте зиянды қоспаларды аз ... ... аз ... ... ... пайдаланылады. Химиялық әдіске бейтараптау,
тотықтыру және тотықсыздану, ауыр металлдардың иондарын ... алу ... ... ... Бұл әдіс арқылы судан суспензияланған және
эмульсияланған қоспаларды, ... ... ... ... ... ... ... алу мүмкін болады. Негізгі тәсілдері:
коагуляция және флокуляция, флотация, адсорбция, ион ... ... ... және ... десорбция, дезодорация, дегазация және
электронхимиялық әдістер.
4. Термиялық ... ... ... ... ... бөліп алу үшін
қолданылады. Оларға ағынды сулардан еріген ... бөлу ... ... заттардың тотығуы, органикалық заттарды сұйық
фазада тотықтыру және оттық ... ... ... ... Ағын ... көптеген еріген органикалық және
бейорганикалық заттардан тазарту үшін қолданылады. Осы ... ... және ... ... осы ... ... ... қорек ретінде қолдану қасиетіне негізделген. Органикалық заттар
микроағзалар үшін көміртегі көзі ... ... Суды ауыр ... ... тазартудың заманауй әдістері
Соңғы жылдары су жүйелерінің ауыр ... ... ... ... ... және ... адам ... өте аз концентрацияда ауыр улы
әсерін тигізеді. Мұндай металмен ең танымал өндірістік ... ... ... ... ... ... сынап
хлоридімен ластануы болған. Микроорганизмдер тұнған қосылысты ... ... сол ... бұл улы ... ... ... себепші [69].
Ауыр металдардың жалпы концентрациясын 10 мг/л-нан ... ... ... ... дәрежелі мәселе болып табылады. Мұның себебі ... ... ... ... кері әсерін тигізеді.
Металдарды алу, оларды өңдеу және жабын жасау ауыр ... ... ... ... Ағын ... ... ... процестері бар. Олар мыналар:
➢ Химиялық тұндыру
➢ Каогуляция/флокуляция
➢ Ионды алмасу және сұйықтық экстракциялау
➢ Цементация
➢ Комплекс түзу
... ... ... ... ... ... Фильтрация
➢ Мембраналы процестер
Тұндыру процестері. Химиялық тұндыру – өндірісте ... ... ... ең көп ... әдістерінің бірі. Шамамен
гальваникалық процестердің 75 %-да гидроксидтермен, карбонаттармен және
сульфаттармен ... ... ... немесе көрсетілген
тұндырғыштардың комбинациясы ағын суларды ... ... ... қолданылатын әдістері – гидроксильді және сілтілік ... ... ... ... ... ... ... (әк)
арзандағында және автоматты рН бақылаудың жеңілдігінде. Әртүрлі металдардың
гидроксидтерінің минималды ... ... ... ... ... ... ионы бар ... олардан
да активті металл енгізуі, яғни ... орын басу ... ... ... ... металды ерітіндіден жойылатын металды жоспарсыз
электрохимиялық қалпына келтіру арқылыметалл формада шығарылуы, мысалы:
Сu2++ Fe0 Cu0 + ... ион ... ... мыс ... бетке өтеді. Цементация процесі
электродты потенциалдар негізінде ... ... Оған ... ... ... және ... ... жеңілдігі
• Энергияның аз жұмсалуы
• Жоғары таза және бағалы металдардың алынуы, мысалы ... ... ... және pH ... ... ... Бірақ,
рН өлшемі үштен жоғары болса, темір гидроксиді жасырын ... ... ... ... ... ... 95,5 % таза мыс береді.
Жүргізілген зерттеулер темір қалдықтарын ағын сулардан мысты ... ... ... ... ... ... ... - комплекс түзуші немесе хелатты зат
нeгізінде комплексті қосылыс алуға негізделген. Комплекс түзу ... ... ... ... ... және оларды шығарылу
механизміне әсер етеді. Мысалы, металдың комплекс түзуі берілген металдың
гидроксидтернің, ... және ... ... Комплекс түзу дәрежесіне ерітіндінің рН-ы және реагенттің
концентрациясы әсер ... ... ... ... ... ... ағын ... металдарды ығыстырып шығаратын әдістердің бірі.
Бұл технология көп ... бері ... ... ... ... ... ... мысты ығыстыру. Электролиттік бағыттылған ағын
катод пен ерімейтін анод арқылы өтетін металл ... ... ... ... ... Оң ... ... иондары теріс зарядталған
катодқа металл қабат түзе тартылады, ол ... ... ... мүмкін.
Электрод потенциалдары, тотығу-тотықсыздану, тепе-теңдік пен ... ... мен ... ... ... ... ... катодты поляризация күрт өседі, бұл көбіне
сұйытылған ағын суларда ... Ауыр ... ... ағын ... ... ... ... мен процестері ойлап табылған.
Қондырғы анод пен катодтан тұратын ... екі ... ... электролиттік танкерлерден тұрады. Катод бетінің ... ... үшін өте көп ... ... ... ... ... металдарды сатуға ыңғайлы қалыпта береді.
Мембраналық тазалау. Өндірістің көптеген салаларында ағын ... ... ... ... ... көп ... ... ағын сулар көлемін азайту, және бағалы өнімдерді қолға түсіру үшін
(мысалы, металдарды). Барлық ... ... үш ... ... ... ... төмен қысымды және ультрафильтрация. Мембраналар
ретінде целлюлоза ацетаты, полиамидтер, полисульфон және т.б қолданылады.
Мембраналық процестер ... ... ... ... ... 100 есе көп талап етеді.
Ауыр металдарды мембраналық экстракциялау кезінде араластырудың және
араластыру қондырғыларын орнатудың керегі болмағандықтан, ... ... ... ағын суларын тазарту және гальвано-
техникалық өндірісте NO3 және PO4 ... ... ... ... мембраналық тоқылмаған фильтрат негізінде
зерттеулер жүргізілген. Бұл зерттеу бойынша ауыр металл ... ... ... ... ... ... ... химиялық трансформаторларының
комплекс түзушілерінен, органикалық және ... ... ... ... аммиакаттар, ЭДТА-менкомплекстері мен ... ... ... ... ... ... жыныстар қолдану арқылы сорбциялық әдістермен
тазарту. ... ... ағын ... ... және ... ... үшін ... Катион алмасулы тазартуда ... ... ... ... ... ... пен монтмориллонит бентонит сазының және «ағартқыш жер»
құрамына кіреді. Олар микрокристаллдар арасындағы жазықтықта пайда ... ... және ... ... ... ауыспалы
және макрокеуекті құрылымға ие. Сорбция процесінде ... ... ... ... ... кеңейуге қабілетті.
Күрделі құрылымды қабатты сорбенттерде (каолинит, тальк және
гидрослюда) ... беті ... ... ... ... ... ... ауыспалы және макрокеуекті
кеңістікте түсіндіріледі. Каолиниттің меншікті бетінің ауданы 7,60 м2/г.
Қабатты-ленталы минералдар (альгорскит және ... ... ... нм ... екіншілік кеуекті құрылымға ие.
Сазды жыныстардың сорбциялық қасиеттері 3-кестеде көрсетілген.
3 – кесте. Сазды жыныстардың сорбциялық қасиеттері
|Минерал ... ... ... ... (рН 7,0), мг-экв/г |
| |нм | ... |1,5-2,0 |1,45 ... ... ... ... |1,0-1,5 |0,01 ... ... |1,0 ... ... |0,24 |
2 ... ... ... ... ... ... (NaКМЦ) (C6H7O2(OH)3-
x(OCH2COONa)х)n ... ... және ... ... (ПВС)
[-СН2-СНОН-]n, MM=85000 – 124000 АҚШ-тық ... ... 16/1, ... ... (КМЦ, ... ... [С6Н7О2(ОН)3-
x(ОСН2СООН)x]n, мұнда х=0,08–1,5) – ... тобы ... ... ... топтарымен байланысқан целлюлозаның
туындысы. Түссіз, әлсіз қышқыл. Бірінші рет синтездеп, ... ... ... ... химигі Е. Янсен болған[64]. Сыртқы түрі сарғыш кристалды ... ... ... ... және ... ... натрий тұзы –
натрий карбоксиметилцеллюлоза ... ... ... ... ... ... ... болып келеді, ал кейбір
сұрыптарының сулы ерітінділері тиксотропты ... ... ... ... ... ... NaКМЦ ... ресорбент ретінде қолданылады. Қоюландырғыш агент ретінде тіс
пастасының, ... ... ... ... ... ... кең ... Жуғыш заттар құрамына кіреді және суықтың
аккумуляторларында толықтырғыш қызметін атқарады [65].
6 – ... NaКМЦ ... ... ... ... ... қолданылады, түзілген
поливинилацетатты сабындандыру арқылы поливинил спирті алынады. ... ... ... әр түрлі функционалдық топтар ... ... ... ... ... ... сутектік байланыстар нәтижесінде гель түзу қабілеті де ... ... ... ... көп ... жол ... ... және тасмалдаушы ретінде кеңінен қолданылуына қарамастан ... ... улы ... бар ... ... жөн. Поливинил спиртінің
гидрогелі қазіргі уақытта белгілі полимерлік гельдердің ... ... ... жоғары болғандықтан оны медицинада көп қолданады,
мысалы имплантаттар [65], жасанды мүшелер [66], ... ... ... ... ... [68], суда ... бейионогенді құрылымды
полимер ретінде.
7 – сурет. ПВС құрылымы
«Чда» маркалы натрий хлориді екі рет ... ... ... қосымша тазалаусыз қолданылды.
Pb(NO3)2 қосымша тазалаусыз қолданылды.
CdBr2·4H2O қосымша тазалаусыз қолданылды.
2.2 NaKMЦ-ПВС негізіндегі композициялық ... ... ... ... ... былай алынды: құрғақ
полимердің есептелген мөлшеріне дистилденген су қосып, ... ... ... ... ... түзілгенше қыздырамыз, NaKMЦ-ның да
есептелген мөлшеріне дистилденген су қосып, араластырып, біртекті ... ... да, ПВС және NaKMЦ ... ... ... масса пайда
болғанша арнайы араластырғыш құрылғымен (миксер) араластырамыз (үш түрлі
қатынаста: 1:1, 1:3, 3:1). ... ... -20ºС ... 1 ... ... ... массаны бөлме температурасында 1 тәулік ұстап, қайта
-20ºС температурада 1 ... ... ... тұрақты массаға келгенше
кептірдік.
Құрғақ ПВС полимері ... ... ... ... ПВС – 1) 1:3; 2) 1:1; ... ... ... ... қолдануға дайын криогельдер
1 – сызбанұсқа. Криогельді алу жолы.
2.3 Зерттеу әдістері
Криогельдің ісіну дәрежесін анықтау. Криогельдің ісіну дәрежесін тепе-
теңдік ісіну әдісімен ... ... және ... ... ... ... бойынша есептелді :
α ’ (m-m0/m0) (1)
Мұндағы:
m – ... үлгі ...... үлгі ...... ... криогельдердің металл ионын сіңіруі сорбциялық әдіспен
зерттелді.
Cорбциялау қасиеті ... ... ... ... ... ... зерттелді.
Өткізгіштік қасиеттері мыс ... ... ... ... ... ... қабілеті зерттелді.
3 ЗЕРТТЕУ НӘТИЖЕЛЕРІ ЖӘНЕ ОЛАРДЫ ТАЛҚЫЛАУ
3.1 NaKMЦ-ПВС ... ... ... алу және
олардың қасиеттерін зерттеу
Композициялық материалдарды алудың басты мақсаты әртүрлі немесе ұқсас
компоненттерді біріктіріп, ... ... ... ... ғана ... әмбебап материалдар алу болып табылады.
Мұздатуға негізделген үрдістердің қолданысы сан алуан. Ол ... [19], жер асты ... ... ... жерді
қатыру материалдарын алуда, ... ... ... ... спорт кешендеріндегі мұзды қатыруда, химиялық
технологияда тұздықтарды және ауыл ... ... ... ... ... ... ... және тасымалдау
технологиялық процестерінде кең қолданыс тапты [20, 21].
Криогельдердің қасиеттеріне әсер ететін криогенді өңдеудің ең маңызды
факторына ... ... мен ... ... еріту режимі де
жатады. Бұл маңызды феномен алғаш рет ... ... ... ... үлгілердің еруі кезінде ғана түзілетінін көрсететін
жұмыста [71, 72] анықталған, және еру ... баяу ... ... егер ... ... ... жылдамдықпен жүзеге асырса,
криогель мүлдем түзілмейді – оның орнына тұтқыр және ... ... ... ... ... ... массас,
концентрациясы), еріткіш құрамын, криогенді өңдеу ... ... ... ... ... және қайта тоңазыту циклі) өзгерте
отырып, түзілетін гельдің физика-химиялық көрсеткіштерін, оның микро- ... ... ... ... ... ... ... криокомпозициялар әр түрлі
қатынаста алынынған криогельдердің ... ... ... ... ... әдісімен жүргізілді. Полимерлік композициялар ретінде
NaKMЦ және ПВС ... ... ... ... ... ... әртүрлі концентрацияларында (0,1М; 0,01М; 0,001М) және ауыр
металл (Cu, Cd, Pb) ... ... ... сорбциялық қасиеті мен
өткізгіштігі зерттелді.
3.1.1 NaKMЦ-ПВС ... ... ... ... ... ... зерттеу нәтижелері бойынша
байқалатын заңдылық, ... ... ... ... ... болады.
Зерттеулер бойынша NaKMЦ-ПВС криокомпозицияларының судағы және NaCl
ерітінділеріндегі ісінгіштігін ... суда ... ... ...... Ол ... күшке байланысты. Бұл ... ... ... көрсетеді.
1 – Н2О; [NaCl] - 2 – 0,001 М, 3 – 0,01 М; 4 – 0,1 М
8 – сурет. NaКМЦ-ПВС ... (3:1) ... NaCl ... концентрацияларында ісіну кинетикасы
Гельдердің металл иондары ерітінділерінде сумен салыстырғандағы ісіну
дәрежесі төмен (9 сурет), оның себебі металл иондарымен ... ... ... Mеталл иондары ерітінділерінде гельдердің ... ... 21,7 г/г – мыс ... ... ал минималды –
қорғасын ерітіндісінде 11,57 г/г ... Бұл ... ... ... [Pb2+] мен [Cd2+] ... ісіну дәрежесі жоғары.
Мұндай ісіну дәрежелерінің әртүрлі болу себебі – ... ... ... Мыс пен ... салыстырсақ ... саны 4-ке тең, ал ... ... саны 6-ға ... – Н2О; 2 – ... мкг/мл; 3 – [Cu2+]=100 мкг/мл; 4 - [Pb2+]=50 мкг/мл;
5 - [Pb2+]=100 мкг/мл; 6 - [Cd2+]=50 мкг/мл; 7 - [Cd2+]=100 ...... ... ... (1:1) ... ... ерітінділерінің
әртүрлі концентрацияларындағы ісіну кинетикасы
1 – [Cu2+]=50 мкг/мл; 2 – ... ... 3 – ... ... 4 ... ... 5 – ... мкг/мл; 6 – [Cd2+]=100 мкг/мл
10 – сурет. NaКМЦ-ПВС криогелінің (1:1) қатынасындағы рН ... ... ... әртүрлі концентрацияларындағы ісіну кинетикасы
1 – [Cu2+]=50 мкг/мл; 2 – ... ... 3 – ... ... 4 ... мкг/мл; 5 – [Pb2+]=100 мкг/мл; 6 – [Cd2+]=100 мкг/мл
11 – сурет. NaКМЦ-ПВС криогелінің (1:3) қатынасындағы рН әртүрлі ортада
металл ... ... ... ... ... ... композициялық криогелінің металл иондарын сорбциялау
қасиетін зерттеу
Жоғарыда айтқанымыздай ағын суларды тазартудың әртүрлі әдістері ... ... ... және ... ... ... ... қоспалардан ағын суларды тазарту көп зерттеулерді қажет етеді.
Соның бір әдісі – ... ... ... ... тағы бір ... ... – сорбциялық
қабілеті болып табылады. Осындай қасиетінің арқасында криогельдер ағын
суларды ... ... ... ... ... ... криогельдерінің металл
иондарын сорбциялау қасиеттерін зерттеп қарадық.
NaKMЦ – аниондық полимер, ПВС – ... ... ... ... ... ... байланысты композиция мен металл иондарының
арасындағы мүмкін болатын ... ... ... ... ... комплекс түзілуі мүмкін деп болжауға болады.
Координициялық байланыс бір атомның (донор) бөліндеген электрон жұбы
мен екінші ... ... бос ... ... ... асатын химиялық
байланыс. Донорлы-акцепторлы механизм электрондардың бос жұбы есебінен
комплекс түзілу барысында пайда ...... ... ... криогелінің құрылымы
Сорбциялық зерттеуге 20% NaKMЦ-ПВС композициялық криогельдері және 10
мкг/мл металл ... ... ... ... ... ... ... салып, 1 тәулік бойы металл ... Pb2+, Cd2+) ... ... (11, 12, 13 ... ... сорбциялаудағы композиттік криогельдердің физикалық
гельдерге қарағандағы тағы бір ... ол ... ... бір сағат аймағында максимумынан өтуі. Композиттік криогель
шектік ісінгенде, ... да ... ... ... ... ... ерітіндісіне салғанда катиондар композициямен тек
координациялық байланыс ... ғана ... ... ... ... байланыстармен
байланысуында. Композиттік криогельдердің шектік ... ... ... ... Жай ... ... композициялық
криогельдер макрокеуекті болады. Сондықтан ... ... ... ... болады. Бұл қасиет композициялық
криогельдердің сорбент ретінде қолдану мүмкіндігінің ... ... ... ... ... (20%) ... криогелі әр
металды әртүрлі сорбциялағаны байқалады. Композициялық ... ... ... ... оның ... ... ... – (3:1)
қатынастағы криогелімізде – 11,5мг/г көрінді (12 ... Одан ... және ... ... (13, 14 ... – Сu2+; 2 – Pb2+; 3 – Cd2+
12 – сурет. NaКМЦ-ПВС - (3:1) қатынасындағы криогелінің сулы ... ... ... ... – Сu2+; 2 – Pb2+; 3 – ... – сурет. NaКМЦ-ПВС - (1:3) қатынасындағы криогелінің сулы ортада металл
иондарын сорбциялау кинетикасы
1 – Сu2+; 2 – Pb2+; 3 – ...... ... - (1:1) ... криогелінің сулы ортада металл
иондарын сорбциялау кинетикасы
3 – сызбанұсқа. NaКМЦ-ПВС композициялық криогелінің металл иондарымен
әрекеттесуі
Оның себебі ... ... ... ... ... Мыс пен кадмийді салыстырып қарасақ, мыстың координациялық саны 4-
ке тең, ал кадмийдің координациялық саны 6-ға тең. ... ... ... ... ... мыс ... жақсы жүреді деп ойлаймыз.
Композиттік криогельдердегі NaКМЦ-да ерітіндідегі ауыр металл иондарымен
ион алмасатын Na+ ... бар, ал ПВС ... көп ... ... бар, ... ... сорбция жақсы жүреді.
Максималды гелімізге сорбцияланған металл иондарының мөлшері пайызбен
алғанда 38% тең болды. Ол мыста байқалды.
1 – Cu2+, 2 – Cd2+, 3 – ... ...... ... – (3:1) ... ... рН=1 ортада металл
иондарын сорбциялау
1 – Cu2+, 2 – Cd2+, 3 – ... ...... ... – (1:1) ... ... рН=1 ... металл
иондарын сорбциялау
1 – Cu2+, 2 – Cd2+, 3 – Pb2+
1 тәулік
17 – сурет. NaКМЦ-ПВС – (1:3) ... ... рН=1 ... ... сорбциялау
Композиттік криогельдерге металл иондарын сорбциялауда ортаның рН-ның
әсері 1 тәулікте қарастырылды. рН ерітіндісінің ауыр металдарды сорбциялауы
жұмыстың негізгі ... бірі ... ... ... ... ... ... ионының бастапқы концентрациясынан оны толық жою
рН-қа қатты тәуелді, және ... рН ... ... жақсы
сорбциялайтыны байқалды. Оны былайша ... ... ... ... суда ... ... тұздар түзеді. Сондықтан металл иондары
қышқылдық ортада жақсы сорбцияланады деп ... ... ... ортаның сорбцияға 2 түрлі әсері байқалады, ... ... ... ... күш ретінде әсер етіп, жиырылады, сол
себептен сорбция төмен болады. Екіншісі, негіздік ... ... ... нашар еритін әлсіз негіз түзеді, яғни диссоциациясы нашарлайды, тұнба
түседі. Сол себептен негіздік ... ... ... ... қарағанда
төмен болады (18, 19, 20 суреттер).
1 – Pb2+; 2 – Сu2+; 3 – Cd2+
1 тәулік
18 – сурет. NaКМЦ-ПВС - (3:1) ... ... рН=9 ... ... ... ... – Сu2+; 2 – Pb2+; 3 – ... тәулік
19 – сурет. NaКМЦ-ПВС - (1:1) қатынасындағы криогелінің рН=9 ортада металл
иондарын сорбциялау кинетикасы
1 – Сu2+; 2 – Pb2+; 3 – ... ...... ... - (1:3) ... криогелінің рН=9 ортада металл
иондарын сорбциялау кинетикасы
3.1.3 NaKMЦ-ПВС композициялық криогелінің байланысқан кеуектілігін
зерттеу
Криогельдерің физикалық гельдерге қарағанда ... ... ... кеуектерінің болуы. Мұның себебі NaKMЦ-ПВС ... ... ... ... әр түрлі ірі кеуектері
болатын микрокеуекті криогель түзіледі. Кеуек ...... ... ... ... еруі немесе балқуы криогель массасында
қуыстар қалдырады. Осы жағдайда қабырға материалы өзіне тән кеуектілікке ие
болады. Мұндай ... ... ... фаза ... құрылымның
жиі торларын қамтиды. Оны криогельдерің сұйықтықты өз ... ... ... ... ... ... NaKMЦ-ПВС негізінде үш түрлі
концентрацияда алынған композициялық криогельдерің көк түсті мыс ... өз ... ... салыстырып қараймыз (21-24 суреттер).
Ерітіндінің криогель бойымен өтуі әртүрлі болды. Әртүрлі болу ... ... ... деп ... ... -
(1:1) және (3:1) концентрациялы криогель бойымен 20-30 ... ... ... ... ... 2 ... ... көрдік, нәтижелердің
мұндай болуы криогельдерде түзілген кеуектерге байланысты болады. NaKMЦ-ПВС
- (1:1) және (3:1) ... ... ... геометриялық
пішіндері үлкен, ал (1:3) ... ... ... ... деп ... 2-(3:1)
3-(1:3)
21 – сурет. NaKMЦ-ПВС ... ... ... ... ерітіндісін өткізу барысы
1-(1:1) ...... ... негізіндегі композиттік криогельдердің мыс
сульфаты ерітіндісін өткізу барысы
1-(1:1) 2-(3:1) ...... ... негізіндегі композиттік криогельдердің мыс
сульфаты ерітіндісін өткізу барысы
1-(1:1) 2-(3:1) ...... ... ... ... криогельдердің мыс
сульфаты ерітіндісін өткізу барысы
ҚОРЫТЫНДЫ
Зерттеу нәтижелері бойынша мынадай ... ... ... ... ... ... негізінде композициялық криогельдер
алынды.
2. Алынған композициялық криогельдердің ... ... ... ... ... ... ... иондары ерітінділерінде
сумен салыстырғандағы ісіну дәрежесі төмен, оның себебі ... ... ... ... түзеді.
3. Композициялық криогельдердің сорбциялық қасиеттері зерттелді. Сорбция
нәтижелеріне байланысты металдардың ... ... ... ... деп ... ... ... қасиеттеріне сыртқы ортаның әсері зерттелді.
Негіздік ортада сорбция қышқылдық ортаға қарағанда төмен ... ... ... ерітінді криогельге иондық күш ... әсер ... сол ... ... ... болады. Және негіздік ортада металл
иондары суда нашар еритін ... ... ... яғни ... ... түседі.
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
1. С.П.Папков. Студнеобразное состояние полимеров. Химия, Москва, 1974.
256 с.
2. V.Kudela. In ... of Polymer Science and ... Vol. ... New York, 1987. P. 783
3. T. Tanaka. In Structure and Dynamics of ... ... Martinus Nijhoff, ... 1987. P. ... ... ... ... 42С, 2328 (2000)
5. S.B.Ross-Murhy, H.McEvoy. Br. Polym. J., 18, 2 (1986)
6. А.А.Тагер. Физико-химия полимеров. Химия, Москва, 1968. С. ... ... Дис. д-ра хим. ... ... РАН, ... 1994
8. R. Tanaka, T. Hatakeyama, H. Hatakeyama. Polym. Int., 45, 118 (1998)
9. V.I. Lozinsky, L.G. ... C.R.T. Brown, I.T. Norton. Polym. ... 1434 ... Lozinsky V.I., ... E.S., Rogozhin S.V. // Colloid Polym. ... 1198 ... Рогожин С.В., Вайнерман Е.С., Лозинский В.И., // Докл. АН СССР, 263,
115 (1982)
12. А.с. 1008214 ... Бюл. ... (12), 131 ... ... В.И., ... Е.С., Рогожин С.В. // В кн. 3-я ... по ... ... ... (тез. ... Москва, 1985. с.18
14. Lozinsky V.I., Vainerman E.S., Rogozhin S.V.. // In The 31st IUPAK
Symposium on ... ... Vol.4. ... of ... 1987. ... Lozinsky V.I., Vainerman E.S., Rogozhin S.V. // In The International
Conference «Networks`91». (Abstracts of Reports). Moscow, 1991. p.50
16. ... В.И., ... М.Н., ... Е.С., ... С.В. // ... СССР, 270, 101 (1983)
17. Рогожин С.В., Лозинский В.И., ... Е.С., ... Л.В., ... ... С.А., ... М.И., ... В.В. // Докл. АН СССР, 278,
129 (1984)
18. Чижов Г.Б. // Теплофизические ... в ... ... ... Пищевая промышленность. Москва, 1979. 272 с.
19. В.И. Лозинский, Криогели на основе ... и ... ... ... и ... ... Успехи химии,
2002, т. 71, с. 559.
20. Алтунина Л.К., Манжай В.Н., Фуфаева М.С., // ... ... ... Т.79. с.1689-1692
21. Lozinsky V.I., Damshkaln L.G., // J. Appl. Polym. Sci. 2001. V.82.
p.1609-1619
22. ... Л.В., ... В.И., ... Е.С., Рогожин С.В.
//Высокомол. соединения, ЗОЛ, 1661 ... В.И. ... А.В. ... А.Л. ... ... (4), 5 ... D.G. Gusev, V.I. Lozinskу, V.I. Bakhmutov. Eur. Polym. J., 29, 49
(1993)
25. O.I. ... M. ... V.I. ... P.V. Kapanin, ... M.V. Alfimov. ... 12, 197 ... В.И. ... Е.С. Вайнерман, Л.В. Домотенко, А.Л. Блюменфельд,
В.В. Рогов, Е.Н. Барковская, Э.И. ... С.В. ... ... 51, 685 ... D.G. Gusev, V.I. ... E.S. Vainerman, V.I. Bakhmutov. Magn.
Reson. Chem.., 28, 651 (1990)
28. N.R. Konstantinova, V.I. Lozinsky. Food ... 11, 113 ... V.I. ... T.O. ... D.G. Gusev. Polymer, 41, 35 ... H. Oikawa, K. ... Polymer, 25, 225 ... А.А Шиц. В кн. Энциклопедия полимеров. Т. 1. Советская энциклопедия,
Москва, 1972. 248 ... В.И. ... Б.А. ... Н.С. ... Сетчатые полимеры. Наука,
Москва, 1974. 248 с.
33. Л.З. Роговина, Г.Л. Слонимский. Успехи химии, 43, 1102 ... M. Yoshida, M. ... I. Kaetsu. Polymer, 20, 3 ... В.А. ... В.А. ... ... ... хим. о-ва им. Д.И.
Менделеева, 9, 602 (1964)
36. M. Kumakura, I. Kaetsu. Colloid Polym. Sci., 262, 450 ... V.I. ... G.F. ... E.S. ... S.V. ... ... Sci., 262, 617 (1984)
38. V.I. Lozinsky, E.S. Vainerman, E.F. Titova, E.M. ... ... Colloid Polym. Sci., 262, 769 ... E.M. Belavtseva, E.F. Titova, V.I. Lozinsky, E.S. ... ... Colloid Polym. Sci., 262, 775 ... V.I. ... E.S. ... S.A. Ivanova, E.F. Titova, M.I.
Shtil’man, E.M. Belavtseva, S.V. Rogozhin. Acta Polym., 37, 142 ... V.I. ... S.A. ... E.S. ... E.F. Titova, ... E.M. Belavtseva, S.V. Rogozhin. Acta Polym., 40, 8 (1989)
42. P.G. Righetti, B.S.W. Brost, R.S. Snyder. J. Biochem. ... 4, 347 ... A.c. 1171474 CCCP; Бюл. ... (29), 105 ... A.c. 1171476 CCCP; Бюл. ... (29), 106 (1985)
45. Kumar M.N.V.R. // React. Polym. 2000. V. 46. № 1. P. ... ... R.A.A., ... C. // Adv. Polym. Sci. 2005. V. 186. ... Berger J., Reist M., Mayer J.M., Felt O., Peppas N.A., Gurny R. ... J. Pharm. ... 2004. V. 57. № 1, P. ... Kurita K. // Mar. Biotech. 2006. V. 8. № 3. P. ... ... E., ... A., Kildeeva N., Perminov P., ... S.
// Biocatal. Biotransform. 2005. V. 23. № 2. P. 103
50. Ueno H., Mori T., ... T. // Adv. Drug. Deliv. Rev. 2001. V. ... 2. P. ... Jayakrishnan A., Jameela S.R. // Biomaterials. 1996. V. 17. № 5. P.
471
52. Migneault I., ... C., Bertrand M.J., Waldron K.C. ... 2004. V. 37. №5. P. ... F. – L. Mi et al. // ... Polym. 2000. V. 41. № 4. P. 389
54. Кильдеева Н.Р., Перминов П.А., Владимиров Л.В., ... ... С.Н. // ... ... 2009. Т. 35. № 3. С. ... Margel S., Rembaum A. // Macromolocules. 1980. V. 13. № 1. ... ... С.В., ... Е.С., Лозинский В.И. // Докл. АН СССР. 1982.
Т. 263. №1. С. ... ... В.И. // ... ... 2002. Т.71. № 6. С. ... ... Г.Б., ... В.А., // Успехи химии. 1976. Т. 45. № 5. ... Lozinsky V.I., ... E.S., Rogozhin S.V. // Colloid Polym. ... V.260. № 8. P. ... Кішібаев Е.А. // Ауыр металдардың астық тұқымдас өсімдіктердің өніп-
өсуі мен фитосидерофорлар бөліп шығаруына ... ... дис. 2006 ... Мур Дж., ... С. Тяжелые металлы в природных водах. М.: ... с. ... ... А.В., Сенько О.В., Исмаилов А.Д. // Разработка Биосенсора на
основе иммобилизованных клеток для обнаружения экотоксикантов в водных
средах. Московский государственный университет им. М.В. ... Pajonk G.M., ... M., ... S., Chaouki J., ... From sol-gel to aerogels and ... J. ... Solids ... 121, 1990 – pp. 66-67.
64. Янсен Е. (1918) Патент Германии 332 203
65. Juang J.H., Bonner W.S., Ogawa Y.J., Vacanti P., Weir G.C., // ... ... islet ... improved by polimer device ... – 1996. Vol. 61. – P. ... Chen D.H., Leu J.C., Huang T.C. // Transport and hydrolysis of urea in
a ... ... an anion exchange membrane ... urease // J. Chem. Technol. Biotechnol. – 1994. – Vol. 61,
№4. – P. 351-357.
67. Hyon S.H., Cha W.I., Ikada Y., Kita M., Ogura Y., Honda Y. ... alcohol) ... as soft contact lens material // ... Sci. Polym. Ed. – 1994. – Vol. 5. – P. ... Li J.K., Wang N., Wu X.S. // Poly (vinyl alcohol) ... by ... process for protein/peptide drug delivery
// J. Control. Rel. – 1998. – Vol. 5677. – P. ... ... 3. А., ... ... М., 1972, с. 402-04; ... и её
производные, пер. с англ., т. 1, М., 1974, с. 430-35, 468-71. т. 2,
М., 1974, с. ... Г.М. ... Б.М. ... А.У. ... ... Ш.Н. Жұмағалиева, М.Қ. Бейсебеков, Ж.Ә. Әбілов. Желатин
негізіндегі криогельдердің сорбциялық қасиеттерін зерттеу // Хабаршы ... ... с. ... ... Л. М., Виноградов В. М., Головкин Г. С., и др.; под ред.
А.А. Берлина. ... ... ... учеб. пособие // -
СПб.: Профессия, 2008. - 9-10 с
72. Лозинский В. И. // Коллоидный журнал. 2007. Т. 69. С. ... ... ... ... ... ... технологиялық схемасы
Қосымша Б
Химия және химиялық технология бойынша ІІ Халықаралық Қазақстан-Ресейлік
конференциясында жарияланған мақала
Қосымша Б, жалғасы
Қосымша Б, ... Б, ... Б, ... Б, ... ... әлемі» атты Халықаралық ғылыми конференциясында жарияланған тезис
Қосымша В, жалғасы
Қосымша В, жалғасы
-----------------------
Вакуум, 40-50°С
Бөлме температурасы
5 ... ... ... ...

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Көлемі: 40 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 1 300 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
Иммобелизденген микроорганизмдерді сорбциялау технологиясы26 бет
Органо–минералды композицияларды алу және сорбциялық қасиетін бағалау81 бет
1946-1970 жылдардағы Қазақстан ауыр өнеркәсібіне инженер кардларды даярлау63 бет
Cu, Pb, Ni, Cr ауыр металдарының күріш алқаптарындағы топырақтардағы сандық және сапалық құбылымдары (Қызылорда облысы, Шиелі ауданының мысалында)30 бет
«Қараарна мұнай кен орындарының топырағының ауыр металдармен ластануы»51 бет
«Қоршаған ортаның сапасы — қоршаған ортаның құрамы мен қасиеттерінін сипаттамасы»6 бет
Іле алатауының физикалық-географиялық жағдайы.Улы өсімдіктердің улылық қасиеттерінің ерекшеліктері30 бет
ААҚ Алматы ауыр машина жасау зауытында өткен өндірістік практика туралы есеп беру14 бет
Адам үшін қауіпті улы ауыр металдар12 бет
Азотфиксациялаушы цианобактерия NOSTOC CALSICOLA – ның морфологиялық, физиологиялық, биохимиялық қасиеттерін зерттеу35 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