Калий хлориди ва натрий гипохлорит конверсияси асосида калий хлоратини олиш о 119 Savriyev M.S., Do‘stov H.B., Tilloyev L.I. Unconverted oil (uco) ning kimyoviy tarkibini gaz xromatografiya–mass-spektrometriya yordamida tahlil qilish

kirish jarayonlarini tezlashtirishi va ekologik xavfini oshirishi mumkin [5]. Murakkab uglevodorod aralashmalarini aniqlash va tavsiflashda gaz xromatografiya–massspektrometriya (GC–MS) usuli eng ishonchli va informativ analitik metodlardan biri hisoblanadi [6]. Ushbu usul komponentlarni yuqori aniqlikda ajratish va ularning molekulyar tuzilishini massspektrlar asosida identifikatsiya qilish imkonini beradi. GC–MS yordamida og‘ir neft fraksiyalari va qoldiq mahsulotlarning kimyoviy tarkibini tahlil qilish bo‘yicha ko‘plab tadqiqotlar olib borilgan bo‘lib, bu usulning yuqori samaradorligi tasdiqlangan. Mazkur ilmiy ishning maqsadi UCO ning kimyoviy tarkibini gaz xromatografiya–massspektrometriya usuli yordamida chuqur tahlil qilish, aniqlangan komponentlarni guruhlash hamda olingan natijalar asosida UCO ni qayta ishlash va sanoatning turli tarmoqlarida qo’llash imkoniyatlarini ilmiy jihatdan asoslab berishdan iborat. Tadqiqot obyekti sifatida GTL texnologiyasi asosida sintez qilingan vaksni gidrokreking jarayonidan o‘tkazib, atmosfera sharoitida rektifikatsiya yo‘li bilan yoqilg‘i fraksiyalarini ajratib olish jarayonida kolonna tagidan olingan UCO namunasi tanlandi. Namuna tashqi mexanik aralashmalardan tozalangan holda tahlil qilindi. GC–MS tahlili uchun UCO namunasidan ma’lum miqdorda olinib, erituvchi sifatida toluol (𝐶₆𝐻₅𝐶𝐻₃) ishlatildi. UCO ning yuqori qovushqoqligi va og‘ir uglevodorodlardan tashkil topganligi sababli, namunalar toluolda ma’lum nisbatda (odatda 1:10, hajm) eritildi. Olingan eritma gomogen holatga keltirilishi uchun mexanik aralashtirish yordamida muayyan vaqt davomida aralashtirildi. So‘ng 0,45 μm g‘ovakli filtr orqali filtrlab, GC–MS tizimiga yuborildi. Tahlillar gaz xromatografiya–mass-spektrometriya qurilmasida amalga oshirildi. Ajratish jarayonida kapillyar turdagi xromatografik kolonka (30 m × 0,25 mm × 0,25 μm) qo‘llanildi. Tashuvchi gaz sifatida yuqori tozalikka ega geliy ishlatildi. Inyeksiya split rejimda amalga oshirilib, inyektor harorati 280–300 °𝐶 oralig‘ida ushlab turildi. Pech harorat dasturi dastlab past haroratdan boshlanib, keyinchalik ma’lum tezlikda bosqichma-bosqich oshirildi, bu esa past molekulali uglevodorodlardan tortib yuqori qaynash haroratiga ega komponentlargacha samarali ajratishni ta’minladi. Mass-spektrometrda ionlash jarayoni elektron zarbasi (EI, 70 eV) usulida olib borildi. Ion manbai va interfeys haroratlari mos ravishda optimal qiymatlarda saqlanib, mass-spektrlar keng m/z diapazonda qayd etildi. “Развитие науки и технологий” Научно–технический журнал №6/2025 128 Кимё ва кимёвий технологиялар Olingan xromatogrammalar va mass-spektrlar maxsus dasturiy ta’minot yordamida qayta ishlandi (1-rasm). UCO tarkibidagi komponentlar ularning mass-spektrlarini standart kutubxonalar (NIST, Wiley) bilan solishtirish orqali identifikatsiya qilindi. Komponentlarning nisbiy miqdori pik maydonlari asosida yarim miqdoriy usulda baholandi. 1-rasm. UCO namunasi uchun GC–MS yordamida olingan xromatogramma. UCO namunalarini toluolda eritib GC–MS yordamida tahlil qilish usuli og‘ir va murakkab uglevodorod aralashmalarini aniqlashda yuqori aniqlik va takrorlanuvchanlikni ta’minlaydi. Ushbu yondashuv UCO tarkibidagi asosiy uglevodorodlar sinflarini aniqlash, oksidlangan va aromatik birikmalarni baholash hamda keyingi qayta ishlash texnologiyalarini tanlash uchun ishonchli analitik asos yaratadi. UCO namunasining kimyoviy tarkibi GC–MS usuli yordamida tadqiq etildi. Olingan umumiy ion oqimi (TIC) xromatogrammasida ko‘plab intensiv piklar qayd etildi, bu esa UCO ning murakkab va ko‘p komponentli uglevodorod aralashmasi ekanligini ko‘rsatadi (1-rasm). GC–MS tahlili natijalariga ko‘ra, UCO tarkibida asosan to‘g‘ri zanjirli va qisman tarmoqlangan to‘yingan uglevodorodlar (n-alkanlar) ustunlik qilishi aniqlandi. Identifikatsiya jarayoni mass-spektrlarni NIST kutubxonalari bilan solishtirish asosida amalga oshirildi. Xromatogrammada 𝐶₁₆ dan 𝐶₃₄ gacha bo‘lgan uglerod atomlari soniga ega alkanlar mavjudligi qayd etildi (1-jadval). Dastlabki saqlanish vaqtlarida geksadekan (𝐶₁₆𝐻₃₄), geptadekan (𝐶₁₇𝐻₃₆) va oktadekan (𝐶₁₈𝐻₃₈) kabi past molekulali normal alkanlar aniqlangan bo‘lib, ularning piklari nisbatan yuqori intensivlikka ega ekanligi kuzatildi. Keyingi saqlanish vaqtlarida eikosan (𝐶₂₀𝐻₄₂), geneikosan (𝐶₂₁𝐻₄₄), dokosan (𝐶₂₂𝐻₄₆) va trikosan (𝐶₂₃𝐻₄₈) kabi o‘rta zanjirli alkanlar aniqlanib, ular xromatogrammada asosiy komponentlar sifatida namoyon bo‘ldi. Ushbu birikmalar UCO ning asosiy uglevodorod fraksiyasini tashkil etishi aniqlandi. Shuningdek, yuqori saqlanish vaqtlariga mos keluvchi hududlarda tetrakosan (𝐶₂₄𝐻₅₀), pentakosan (𝐶₂₅𝐻₅₂), geksakosan (𝐶₂₆𝐻₅₄), geptakosan (𝐶₂₇𝐻₅₆), oktakosan (𝐶₂₈𝐻₅₈), nonakosan (𝐶₂₉𝐻₆₀) va triakontan (𝐶₃₀𝐻₆₂) kabi og‘ir normal alkanlar mavjudligi aniqlandi. Bundan tashqari, tetratriakontan (𝐶₃₄𝐻₇₀) kabi juda og‘ir uglevodorodlarning ham oz miqdorda mavjudligi qayd etildi. “Фан ва технологиялар тараққиёти” Илмий–техникавий журнал №6/2025 129 Химия и химические технологии 1-jadval GC–MS asosida UCO namunasi tarkibidagi aniqlangan birikmalar va ularning nisbiy foiz ulushi Nisbiy ulushi, % 1 14,60 Geksadekan 𝐶₁₆𝐻₃₄ 16 1,43 2 15,87 Geptadekan 𝐶₁₇𝐻₃₆ 17 2,02 3 16,94 Oktadekan 𝐶₁₈𝐻₃₈ C18 0,90 4 17,33 izo alkanlar* — 19–20 2,32 5 17,87 Nonadekan 𝐶₁₉𝐻₄₀ 19 1,84 6 18,24 Eikosan 𝐶₂₀𝐻₄₂ 20 3,01 7 18,72 Eikosan 𝐶₂₀𝐻₄₂ 20 2,48 8 19,03 Eikosan / Pentakosan 𝐶₂₀– 𝐶₂₅ 20–25 3,33 9 19,49 Geneikosan 𝐶₂₁𝐻₄₄ 21 1,01 10 19,60 Dokosan 𝐶₂₂𝐻₄₆ 22 3,20 11 20,20 Geneikosan 𝐶₂₁𝐻₄₄ 21 1,23 12 20,46 Dokosan 𝐶₂₂𝐻₄₆ 22 4,29 13 20,69 Trikosan 𝐶₂₃𝐻₄₈ 23 0,95 14 20,88 Trikosan 𝐶₂₃𝐻₄₈ 23 4,23 15 21,15 Metil-trikosan 𝐶₂₄𝐻₅₀ 24 5,40 16 21,50 Tetrakosan 𝐶₂₄𝐻₅₀ 24 4,10 17 21,99 Trikosan 𝐶₂₃𝐻₄₈ 23 2,07 18 22,18 Pentakosan 𝐶₂₅𝐻₅₂ 25 5,94 19 22,43 Dokosane / Geksakosan 𝐶₂₂– 𝐶₂₆ 22–26 4,05 20 22,90 Geksakosan 𝐶₂₆𝐻₅₄ 26 4,66 21 23,15 Geptakosan 𝐶₂₇𝐻₅₆ 27 1,22 22 23,98 Geksakosan 𝐶₂₆𝐻₅₄ 26 3,70 23 24,61 Oktakosan 𝐶₂₈𝐻₅₈ 28 2,91 24 25,69 Nonakosan 𝐶₂₉𝐻₆₀ 29 2,36 25 26,92 Triakontan 𝐶₃₀𝐻₆₂ 30 1,88 26 28,52 Tetratriakontan 𝐶₃₄𝐻₇₀ 34 1,57 * Izoh: ayrim piklar bir nechta izomerlarni o‘z ichiga olgan. Tahlil davomida ayrim piklar uchun 9-metil-nonadekan, 2-metil-trikozan kabi tarmoqlangan alkanlar ham aniqlanib, UCO tarkibida izomer uglevodorodlarning ham mavjudligi tasdiqlandi. Aromatik, kislorodli yoki oltingugurtli birikmalarning intensiv piklari deyarli kuzatilmadi, bu esa tahlil qilingan UCO namunasi asosan parafin tabiatiga ega ekanligini ko‘rsatadi. Olingan natijalarga ko‘ra, UCO namunasi keng uglevodorod taqsimotiga ega bo‘lib, uning tarkibi asosan o‘rta va yuqori molekulali normal alkanlardan iborat. GC–MS tahlili yordamida UCO tarkibidagi asosiy komponentlar aniq identifikatsiya qilinib, ularning saqlanish vaqtlari va massspektr xususiyatlari belgilandi. GC–MS tahlili natijalarining umumiy statistik baholanishiga ko‘ra, UCO namunasi tarkibida uglerod atomlari soni 𝐶₁₆– 𝐶₂₀ oralig‘ida bo‘lgan alkanlar ulushi taxminan 15–18 % ni tashkil etishi aniqlandi. Uglerod zanjiri 𝐶₂₁– 𝐶₂₅ bo‘lgan alkanlar asosiy fraksiyani tashkil etib, ularning nisbiy miqdori 40–45 % atrofida ekanligi kuzatildi. Shuningdek, 𝐶₂₆ va undan yuqori molekulyar massaga ega bo‘lgan og‘ir alkanlar ulushi 30–35 % oralig‘ida baholandi. Olingan natijalarga ko‘ra, UCO tarkibining asosiy qismini normal to‘yingan parafin uglevodorodlar tashkil etadi. Tahlil jarayonida aromatik, kislorodli, oltingugurtli yoki boshqa geteroatomli organik birikmalar aniq miqdorda qayd etilmadi. № Saqlanish vaqti, min Aniqlangan birikma Kimyoviy formulasi Uglerod soni “Развитие науки и технологий” Научно–технический журнал №6/2025 130 Кимё ва кимёвий технологиялар Quyida UCO tarkibini alohida uglerod soni bo‘yicha guruhlab, GC–MS pik maydonlari asosida nisbiy foiz ulushlar yig‘indisi ko‘rinishida tuzildi (2-jadval). 2-jadval. GC–MS asosida UCO namunasi tarkibining uglerod soni bo‘yicha taqsimlanishi Uglerod soni (Cn) Asosiy aniqlangan birikmalar Nisbiy ulushi, % 16 Geksadekan 1,43 17 Geptadekan 2,02 18 Oktadekan 0,90 19 Nonadekan va metil-nonadekanlar 4,16 20 Eikosan 8,82 21 Geneikosan 5,57 22 Dokosan 8,72 23 Trikosan va metil-trikosan 12,65 24 Tetrakosan 9,50 25 Pentakosan 5,94 26 Geksakosan 8,36 27 Geptakosan 1,22 28 Oktakosan 2,91 29 Nonakosan 2,36 30 Triakontan 1,88 31–34 Tetratriakontan va og‘ir alkanlar 1,57 Jami — ≈100 2-jadvalda UCO namunasi tarkibidagi uglevodorodlarning uglerod atomlari soni bo‘yicha taqsimlanishi keltirilgan bo‘lib, asosiy ulush 𝐶₂₁– 𝐶₂₅ oralig‘idagi normal alkanlarga to‘g‘ri keladi. 3-jadvalda keltirilgan asosiy n-alkanlar uchun normal sharoitdagi asosiy harorat ko‘rsatkichlari keltirilgan va ma’lumotlar tegishli ilmiy manbaalar [2,3,7-9] ga asoslanib shakillantirildi. 3-jadval. 1 atm da UCO tarkibidagi asosiy normal alkanlarning harorat ko‘rsatkichlari Modda (nalkan) Termik parchalanish, °𝐶 Geksadekan 𝐶₁₆𝐻₃₄ ~287 ~18 ~135 >350 Geptadekan 𝐶₁₇𝐻₃₆ ~302 ~22 ~150 >350 Oktadekan 𝐶₁₈𝐻₃₈ ~316 ~28 ~165 >360 Nonadekan 𝐶₁₉𝐻₄₀ ~330 ~32 ~180 >360 Eikosan 𝐶₂₀𝐻₄₂ ~343 ~36 ~195 >370 Geneikosan 𝐶₂₁𝐻₄₄ ~356 ~40 ~210 >370 Dokosan 𝐶₂₂𝐻₄₆ ~369 ~44 ~225 >380 Trikosan 𝐶₂₃𝐻₄₈ ~381 ~47 ~240 >380 Tetrakosan 𝐶₂₄𝐻₅₀ ~391 ~50 ~255 >390 Pentakosan 𝐶₂₅𝐻₅₂ ~401 ~54 ~270 >390 Geksakosan 𝐶₂₆𝐻₅₄ ~412 ~56 ~285 >400 Geptakosan 𝐶₂₇𝐻₅₆ ~422 ~59 ~300 >400 Oktakosan 𝐶₂₈𝐻₅₈ ~432 ~61 ~315 >410 Nonakosan 𝐶₂₉𝐻₆₀ ~441 ~63 ~330 >410 Triakontan 𝐶₃₀𝐻₆₂ ~450 ~66 ~345 >420 Tetratriakontan 𝐶₃₄𝐻₇₀ >500 ~74 >380 >430 Chaqnash harorati va parchalanish harorati uzun zanjirli alkanlar uchun taxminiy oraliqlar sifatida beriladi, chunki ular bosim, muhit va apparatga bog‘liq.  Parchalanish — termik kreking boshlanishi (~350– 450 °𝐶). Chaqnash harorati, °𝐶 Qaynash harorati, °𝐶 Qotish harorati, °𝐶 Kimyoviy formulasi “Фан ва технологиялар тараққиёти” Илмий–техникавий журнал №6/2025 131 Химия и химические технологии 3-jadvalda UCO tarkibida aniqlangan asosiy normal alkanlarning normal sharoitdagi qaynash, qotish, chaqnash va termik parchalanish haroratlari keltirilgan. Uglerod zanjiri uzayishi bilan ushbu haroratlarning muntazam ravishda ortib borishi kuzatiladi. GC–MS tahlili natijasida aniqlangan normal alkanlarning fizik-kimyoviy xossalari ularning uglerod zanjiri uzunligiga bevosita bog‘liqligini ko‘rsatadi. 3-jadvalda keltirilgan ma’lumotlarga ko‘ra, 𝐶₁₆ dan 𝐶₃₄ gacha bo‘lgan normal alkanlar uchun qaynash harorati taxminan 287 °𝐶 dan 500 °𝐶 dan yuqori qiymatlargacha oshib boradi, bu esa molekulyar massaning ortishi bilan molekulalararo Van-der-Vaals kuchlarining kuchayishi bilan izohlanadi. Xuddi shuningdek, qotish harorati ham uglerod atomlari soni ortishi bilan muntazam ravishda ko‘tarilib, past uglerodli alkanlarda suyuq holat ustun bo‘lsa, yuqori uglerodli alkanlar normal sharoitda qattiq (mum-simon) holatda bo‘lishi aniqlanadi. Aniqlangan alkanlarning chaqnash harorati qiymatlari ham uglerod zanjiri uzayishi bilan oshib borib, bu UCO tarkibidagi og‘ir parafinlarning nisbatan past uchuvchanlikka ega ekanligini ko‘rsatadi. Ushbu holat UCO ning yonuvchanlik xususiyatlarini baholashda va uni yoqilg‘i yoki texnik moylar tarkibida qo‘llash imkoniyatlarini aniqlashda muhim ahamiyat kasb etadi. Shuningdek, 3-jadvalda keltirilgan termik parchalanish haroratlari shuni ko‘rsatadiki, normal alkanlar 350– 450 °𝐶 dan yuqori haroratlarda kreking jarayonlariga moyil bo‘lib, bu UCO ni gidrokreking yoki termik qayta ishlash texnologiyalarida qayta ishlash mumkinligini tasdiqlaydi. Umuman olganda, aniqlangan fizik-kimyoviy xususiyatlar UCO tarkibining asosan yuqori molekulali normal parafinlardan iborat ekanligini, ularning esa yuqori qaynash va qotish haroratlari bilan tavsiflanishini ko‘rsatadi. Bu xususiyatlar UCO ning qayta ishlash texnologiyalarini tanlashda, xususan, yoqilg‘i fraksiyalarini ajratish, vaksning xossalarini baholash va termik jarayonlar parametrlarini optimallashtirishda muhim ilmiy asos bo‘lib xizmat qiladi. Gaz xromatografiya–mass-spektrometriya yordamida o‘tkazilgan tahlillar natijasida UCO namunasi tarkibining asosan n-alkanlardan iborat ekanligi aniqlandi. Aniqlangan uglerod zanjiri uzunligi 𝐶₁₆ dan 𝐶₃₄ gacha bo‘lgan alkanlar keng taqsimotga ega bo‘lib, UCO ning yuqori molekulali va parafin tabiatga egaligini ko‘rsatadi. Bunday tarkib GTL texnologiyasi asosida olingan vaksni gidrokreking va keyingi rektifikatsiya jarayonlari natijasida hosil bo‘ladigan qoldiq fraksiyalar uchun xos hisoblanadi. UCO tarkibida 𝐶₂₁– 𝐶₂₅ oralig‘idagi alkanlarning ustunligi uning o‘rta va og‘ir fraksiyalar bilan boyitilganligini ko‘rsatadi. Shu bilan birga, 𝐶₂₆ va undan yuqori uglerodli alkanlarning sezilarli ulushi mavjudligi mahsulotning yuqori qotish va qaynash haroratlariga ega ekanligini tasdiqlaydi. Ushbu holat UCO ning past haroratlarda oqimlilik xususiyatlarini cheklashi mumkin bo‘lsa-da, uni parafinli mahsulotlar yoki vaks asosidagi materiallar sifatida qo‘llash imkoniyatlarini oshiradi. Tahlil natijalariga ko‘ra, UCO tarkibida aromatik, kislorodli yoki oltingugurtli birikmalar aniqlanmagan yoki faqat juda oz miqdorda mavjud bo‘lib, bu mahsulotning nisbatan toza uglevodorod tabiatga egaligini ko‘rsatadi. Bunday tarkib gidrotozalash yoki gidrokreking jarayonlarida katalizator zaharlanishi xavfining pastligi bilan bog‘liq bo‘lib, UCO ni qayta ishlash jarayonlarini soddalashtiradi. Shuningdek, normal alkanlarning ustunligi mahsulotning termik barqarorligini oshirib, uni yuqori haroratli qayta ishlash jarayonlari uchun qulay xomashyo sifatida baholash imkonini beradi. Aniqlangan komponentlarning harorat ko‘rsatkichlari tahlili shuni ko‘rsatadiki, uglerod zanjiri uzayishi bilan qaynash, qotish va chaqnash haroratlarining oshishi kuzatiladi. Bu esa UCO ning fraksiyalash, selektiv qayta ishlash yoki modifikatsiya qilish jarayonlarida optimal texnologik parametrlarni tanlash zarurligini ko‘rsatadi. Natijalar UCO ni yoqilg‘i fraksiyalarini yaxshilash, parafinli materiallar olish yoki termik jarayonlar uchun istiqbolli xomashyo sifatida ko‘rib chiqish mumkinligini tasdiqlaydi. O‘tkazilgan tadqiqotlar natijasida UCO ning kimyoviy tarkibi gaz xromatografiya–massspektrometriya usuli yordamida aniqlanib, uning asosan normal to‘yingan uglevodorodlardan iborat “Развитие науки и технологий” Научно–технический журнал №6/2025 132 Кимё ва кимёвий технологиялар murakkab aralashma ekanligi aniqlandi. GC–MS tahlili UCO tarkibida 𝐶₁₆–𝐶₃₄ oralig‘idagi alkanlar mavjudligini ko‘rsatib, asosiy ulush 𝐶₂₁– 𝐶₂₅ uglerodli fraksiyalarga to‘g‘ri kelishini tasdiqladi. UCO tarkibida aromatik va geteroatomli birikmalarning yo‘qligi yoki juda oz miqdorda bo‘lishi uning parafin tabiatga ega va nisbatan toza uglevodorod xomashyo ekanligini ko‘rsatadi. Aniqlangan komponentlarning yuqori qaynash va qotish haroratlari UCO ning mum-simon xususiyatlarini belgilab, uni parafinli mahsulotlar olish, yoqilg‘i fraksiyalarini modifikatsiyalash yoki keyingi gidrokreking jarayonlari uchun istiqbolli xomashyo sifatida baholash imkonini beradi. Umuman olganda, GC–MS yordamida olingan natijalar UCO ning tarkibiy xususiyatlarini chuqur tushunishga imkon yaratib, uning qayta ishlash texnologiyalarini tanlash va optimallashtirish uchun muhim ilmiy asos bo‘lib xizmat qiladi. Ushbu tadqiqot natijalari UCO ni ikkilamchi xomashyo sifatida samarali foydalanish va sanoatda qayta qo‘llash imkoniyatlarini kengaytirishga xizmat qiladi