Quyi molekulyar polimer chiqindi suyuq fraksiyasining IQ spektroskopik tahlili

Kirish. Hozirgi kunda dunyo va Respublikamizda ishlab chiqariladigan yonilg‘i va surkov materiallarining asosiy manbai boʻlgan neft oʻrnini bosa oladigan resurslarni izlab topish va oshirish, neft-gaz hamda boshqa turli sanoat tarmoqlaridan chiqadigan chiqindi (ikkilamchi mahsulot)larni neft va neft mahsulotlaridan olinadigan mahsulotlarga oʻrinbosar yoki qoʻshimcha kompozit sifatida qayta ishlash yoki foydalanish neft kimyo sanoati oldida turgan eng dolzarb vazifalar sifatida katta e’tibor qaratilmoqda. Bunday tadbirlar orqali qoʻshimcha ravishda, chiqindi va ikkilamchi mahsulotlarni qayta ishlash orqali yaxshgina iqtisodiy samaradorlikka erishiladi hamda atrof-muhit va ekologiyaga koʻrsatilayotgan salbiy ta’sirlar oldi ham olinadi [1]. O‘zbekiston Respublikasi Prezidenti Shavkat Mirziyoyevning 2017 yil 21 aprel PF-5024sonli “Ekologiya va atrof-muhitni muhofaza qilish sohasida davlat boshqaruvi tizimini takomillashtirish to‘g‘risida”gi va 2024 yil 04 yanvardagi PF-5-sonli “Chiqindilarni boshqarish tizimini takomillashtirish va ularning ekologik vaziyatga salbiy ta’sirini kamaytirish bo‘yicha chora-tadbirlar to‘g‘risida”gi farmonlari bu boradagi ishlar koʻlamini yanada kengaytirishga xizmat qilmoqda [2]. “Фан ва технологиялар тараққиёти” Илмий–техникавий журнал №3/2025 101 Химия и химические технологии Ushbu ishda Shoʻrtan gaz kimyo majmuasining texnologik jarayonlarida tayyor mahsulotlar ishlab chiqarish bilan bir qatorda ma’lum bir chiqindilar: ishlatilgan aktivlangan koʻmir, ishlatilgan silikagel, molekulyar sito chiqindisi, “Sariq moy” chiqindisi, ishlatilgan CRS-31 katalizatori, ishlatilgan alyuminiy oksidlari bilan birga quyi molekulyar polimer chiqindisi (QMPCh) hosil boʻladi. Yuqorida nomlari keltirilgan bu chiqindilardan plastik surkov material (PSM)lari kompozitsiyalari sifatida qoʻllash imkoniyatlari tahlil qilindi. Bu orqali PSMlarning assortimentini kengaytirishga, resurslarini yanada oshishiga, iqtisodiy samaradorlikni oshirishga va atrof-muhit va ekologiyaga zararli ta’sirlarni oldini olishga erishilishi kutilmoqda [3]. Oʻtgan asrda neft va gaz kimyo sanoatida qilingan eng muhim kashfiyotlar orasida olefinlarning polimerlanishi hisoblanadi. Mamlakatimizning Sho‘rtan gaz kimyo majmuasida polimer mahsulotlardan polietilen ishlab chiqariladi. Majmuada polietilen ishlab chiqarish aniaon-koordinatsion mexanizm boʻyicha Sigler-Natta katalizatorlari ishtirokida amalga oshiriladi. Ushbu texnologiya yordamida turli xil: past, oʻrta va yuqori zichlikdagi polietilenlarni olish mumkin. Biz tomondan tanlangan QMPCh mahsuloti Sigler-Natta katalizatorlari yordamida (Al(C2H5)2Cl+TiCl4) etilendan yuqori zichlikdagi polimer mahsulotlar ishlab chiqarish jarayoni vaqtida hosil boʻladi. Jarayonda hosil boʻladigan QMPE chiqindisini siklogeksan erituvchisida eritib olinadi. Uning hajmi ishlab chiqariladigan polietilenning miqdoriga qarab yiliga oʻrtacha 1200 tonnani tashkil etishi mumkin [4, 5]. Sho‘rtan gaz kimyo majmuasidan olib kelingan quyi molekulyar polimer chiqindi (1.arasmga qarang) yaxshilab aralashtirgan holda kolbaga solinib, 0,01 g aniqlikdagi tarozida 200 g o‘lchab olindi. Tajriba qurilmasining voronkasiga filtr qog‘oz o‘rtatilib, voronkaga tarozida o‘lchab olingan 200 g quyi molekulyar polimer chiqindi solindi. Filtrlash uchun vakuum nasos ishga tushirildi. Filtrlash jarayoni o‘tkazildi. O‘rtacha arifmetik qiymatni aniqlash uchun tajriba 3 marta takrrorlandi. Filtrlash jarayoni tugagach voronkada qolgan polimer (1.b-rasm) 0,01 g aniqlikdagi tarozida o‘lchab olindi. So‘ng xuddi shu tarozida kolbada yig‘ilgan filtrat-suyuq fraksiya (1.c-rasm) ham o‘lchab olindi. Ularning o‘rtacha arifmetik qiymatlari aniqlandi. Olingan natijalar massa ulushlarda 3.1-jadvalga kiritildi. a) b) c) 1-rasm. QMPCh va uning vakuumda filtrlab olingan fraksiyalar tasviri: a) quyi molekulyar polimer chiqindisi; b) polimer; c) filtrat-suyuq fraksiya. Quyi molekulyar polimer chiqindi vakuumda filtrlash natijasida undan 5 % massa polimer va 95 % massa suyuq fraksiya ajratib olish mumkinligi aniqlandi. “Развитие науки и технологий” Научно–технический журнал №3/2025 102 Кимё ва кимёвий технологиялар 1-jadval Quyi molekulyar polimer chiqindisidan olingan farksiyalarning massa tarkibi Komponent nomi Massasi, g Massa ulush, % Quyi molekulyar polimer chiqindi 200 100 Polimer 10 5 Suyuq fraksiya 190 95 2-jadval Quyi molekulyar polimer chiqindisidan olingan farksiyalarning fizik xossalari Ko‘rchatkichlari Polimer Suyuq fraksiya Ko‘rinishi och jigar rang qo‘ng‘ir-sariq rang Agregat holati, 20 qattiq suyuq Zichligi, 20 , 810,9* 953,5 Kinematik qovushqoqligi, - 2,13 - 2,10 - 1,39 Qaynash haroratining boshlanishi, - 80,5 suvda erimaydi erimaydi efirlarda eriydi eriydi spirtlarda eriydi eriydi arenlarda eriydi eriydi *Suvga nisbatan zichligi. QMPCh suyuq fraksiyasini o‘rganish uchun IQ spektroskopik tahlil qilindi. QMPCh suyuq fraksiya IQ spektori tasviri 2-rasmda ko‘rsatilgan. Eruvchanlik holati 2-rasm. QMPChni suyuq fraksiya infraqizil (IQ) spektori tasviri “Фан ва технологиялар тараққиёти” Илмий–техникавий журнал №3/2025 103 Химия и химические технологии Tadqiqot ishida QMPChni filtrlab olingan suyuq fraksiyasidan PSMlari uchun dispers muhit (asos moyi) sifatida foydalanish maqsad qilingan. Adaboyotlar tahlilidan ma’lumki, PSM ishlab chiqarish uchun asos moylari sifatida past va o‘rta qovushqoqlikdagi ( da 50 dan ko‘p bo‘lmagan) moylar ishlatiladi. 2-jadval ma’lumotlariga e’tibor qaratadigan bo‘lsak, QMPCh suyuq fraksiyasining kinematik qovushqoqligi ko‘rsatilgan talabdan past. IQ spektrda 1500 to‘lqin sonidan chap tomonida joylashgan IQ nur yutilish signallariga e’tibor qaratamiz. Chunki bu bizga diagnostik soha bo‘lib, modda haqida aniq tasavvurga ega bo‘lishimizga yordam beradi. 2-rasmda ko‘rsatilgan QMPCh suyuq fraksiya tasviriga e’tibor qaratadigan bo‘lsak, unda 2957,60 , 2920,33 va 2852,95 to‘lqin soni signalida IQ nurni intensiv yutilishni ko‘rishimiz mumkin. Yuqorida keltirilgan tegishli to‘lqin soniga ega signal cho‘qqilari 3000-2840 sohasida yutilishi kuzatilmoqda. Adabiyotlardan ma’lumki, [6, 7] bu cho‘qqilar uglerod-vodorod bog‘i bo‘lib gibridlangan uglerodga tegishli. 2957,60 signal o‘zgaruvchan intensivliga ega alkan va alkillar uchun xos. Kuchli intensiv bo‘lgan 2920,33 valent tebranishli signal naften uglevodorodlaridagi bog‘iga tegishli. O‘rtacha intensiv bo‘lgan 2852,95 to‘lqin sonidagi yutilish cho‘qqisi signali alkan molekulasidagi bog‘ga tegishli ekanini anglatmoqda. Kuchsiz intensiv bo‘lgan 2356,91 yutilish signali uch bog‘li bog‘langan ugleror-uglerod bog‘iga, xuddi shunday pas intensivli 1717,50 yutilish cho‘qqisidagi signal ugleror-uglerod qo‘sh bog‘i tegishli ekanini ko‘rish mumkin. O‘zgaruvchan intensiv bo‘lgan naftenlarga tegishli 1780 - 1610 to‘lqin sonida yotuvchi 1717,50 yutilish signali naftenlardagi qo‘sh bog‘ga tegishli. IQ spektrda 1500 to‘lqin sonidan o‘n tomonida joylashgan IQ nur yutilish signallari bizga yuqoridagi mulohazalarimizni to‘ldirishga imkon beradi. 1458,01 yutilish sohasidagi signal o‘rtacha intensiv bo‘lgan alkanlarga xos deformatsion tebranish guruhi va zaif intensivlikka ega deformatsion tebranishli naftenlarga tegishli guruhi borligini ko‘rish mumkin. Yana bir signal sohasi bu 1377,73 o‘zgaruvchan intensiv bo‘lgan signal deformatsion tebranishli alkanlarga tegishli – metil guruhining ham spektorda mavjud ekanligini ko‘rish mumkin. IQ spektri tahlili bizga QMPCh suyuq fraksiyasi tarkibida asosan uzun zanjirli alkanlar (polialfa olefinlarga tegishli), qolaversa naftenlar (jarayondan qo‘shilib kelgan siklogensan va Sigler-Natta katalizatorlari ishtirokida etilenni sikloalkanlarga o‘zgarishidan hosil bo‘lgan naften uglevodorodlari) va ularning qo‘sh bog‘ saqlagan vakillari borligini bildirmoqda. QMPCh suyuq fraksiya tarkibini tashkil etuvchi uglevodorodlar turli haroratlarda qaynaydi. Uning quvushqoqligini ko‘tarish uchun faraksiyalab haydash usulidan foydalanildi. Faraksiyalab haydash tadqiqoti GOST-5717 bo‘yicha olib borildi. Haydash jarayoni QMPCh suyuq fraksiyaning qaynash boshlanish haroratidan to so‘ngi qaynash haroratigacha amalga oshirildi. QMPCh suyuq fraksiyaning xossalariga asoslanib harorat intervali tanladi. Olingan natijalar 3-jadvalga keltirilgan. Spektrning 3000 dan yuqori yutilish sohasida signal kuzatilmasligi tarkibida (X o‘rniga kislorod, azot va boshqa elementlarning shu to‘lqin sohasida ko‘rinuvchi vodorod bilan birikmasi bo‘lishi mimkin) guruhi saqlagan organik moddalar xususan, organik spirtlar va naften kislotalarni mavjud emasligini anglatadi. Bu esa uning PSMida dispers muhit sifatida foydalanilganda metallarda korroziyani keltirib chiqarmasligini bildiradi. Tadqiqot obekti (QMPCh)ning hosil bo‘lish kimyosi va uning IQ spektori tahlili natijalariga asoslanib, unda suyuq naften uglevodorodlari va polialfa olefinlar borligi ma’lum bo‘ldi. Bu naften uglevodorodlari QMPChni filtrlab olingan suyuq fraksiya tarkibiga mavjud bo‘lib, ular polialfa olefinlarga nisbatan past qovushqoqlikni nomoyon qilishi umumiy aralashmaning qovushqoqligini pasayishiga sabab bo‘lmoqda. “Развитие науки и технологий” Научно–технический журнал №3/2025 104 Кимё ва кимёвий технологиялар 3-jadval Quyi molekulyar polimer chiqindisidan olingan farksiyalarning fizik xossalari Qovushqoqlik indeksi Kolbadagi qoldiq Qovushqoqlik. Zichligi, Belgilash hajm, ml Harorat, I Q.b. - 84 100 3,13 3,10 2,39 1884 793,4 II 100 3,13 3,10 2,39 1884 793,4 III 96 3,32 3,22 2,45 1662 794,1 IV 90 3,56 3,46 2,60 1505 799,5 V 72 5,19 4,85 3,41 997 805,2 VI 59 6,17 6,14 4,14 955 808,1 VII 40 8,45 8,08 5,48 850 812,4 VIII 29 10,71 9,88 6,17 698 815,9 IX 19 11,79 10,41 6,62 672 818,1 Bundan xulosa qilish mumkinki, suyuq fraksiya tarkibidan yengil uglevodorodlarini bug‘latib polialfa olefinlarni ajratib olish bilan uning molekulyar massasi, zichligi va qovushqoqligini ko‘tarilishiga erishish mumkin