Chiqindi suvlar tarkibidagi AL, GA, TL ionlarini aniqlash usullari

Kirish. Jahonda texnologiyaning rivojlanishi bilan mis va temir metallari asosida elektrotexnika, metallurgiya, transport va еngil sanoati mahsulotlarini ishlab chiqarishga bo‘lgan talab kun sayin ortib bormoqda. Mazkur ishlab chiqarish korxonalarining texnogen va chiqindi suvlari tarkibida bir qancha og‘ir metallar bilan bir qatorda mis va temir ionlari ham mavjud bo‘lib, ularni aniqlash va ajratib olish borasida turli usullar taklif etilmoqda. Ammo, metall ionlarining past konsentrasiyasi, tahlil qilinuvchi obyekt tarkibining murakkabligi doimo ham tahlilning muvaffaqiyatli o‘tkazilishiga imkon bermaydi. Shuning uchun murakkab aralashmalardagi tarkibiy qismlarni aniqlashga imkon beradigan samarali, sodda, aniq va sezgir usullarni ishlab chiqish muhim ahamiyat kasb etadi. Hozirgi vaqtda fanda og‘ir va zaharli metallarni aniqlashning ko‘plab usullari ma’lum. Shunga qaramay, analitik tahlil usullarining rivojlanishi bilan elementlarni “Развитие науки и технологий” Научно–технический журнал №6/2025 411 Экология ва атроф муҳит муҳофазаси aniqlashning sezgirligi va selektivligini oshirish talablari tobora ortib bormoqda, bu esa yangi yondashuvlarni qo‘llashni talab qiladi. Mazkur yondashuvlardan biri immobillangan organik reagentlar yordamida gibrid sorbsion-atom-absorbsion usuli hisoblanadi. Dunyo bo‘ylab Rossiya Fanlar akademiyasi, Moskva davlat universiteti, Turkiya Erchiyes universiteti, Polsha Yagelloniya universiteti, Gresiyadagi Aristotel universiteti, Ispaniya Santyago-de-Kompostela universiteti, Mumbay kimyo texnologiyalar univeristeti, Eron Shaxid Chamran universiteti kabi ilmiy markazlarda xilma-xil sorbentlarga dastlabki konsentrlash orqali tezkor, yuqori sezgir, selektiv sorbsionspektroskopik tahlil usullarini ishlab chiqish bo‘yicha ilmiy tadqiqotlar olib borilmoqda. Y.A.Zolotov, O.V.Kuznetsova, V.V.Openko, A.V.Danilova, V.P.Dedkova, M.A.Babuev, S.D.Tataeva, S.Tokalioglu, M.Soylak, S.Valas, A. Tobiasz, G.Tsogaz, M.C.Yebra-Biurrun, Bermejo-Barrera A., Sh.Tivari, R.Saksena, Pourreza N., Hoveizavi R. kabi xorijiy olimlarning sorbsion-spektroskopik va sorbsion-atom-absorbsion usullar yordamida og‘ir metallarni aniqlash borasida ilmiy tadqiqotlarni alohida ajratib ko‘rsatish mumkin. Ularning ishlarida sorbent sifatida turli xil silikagellar, modifikasiyalangan kremnezyomlar, tabiiy seolitlar, polimer membranalar va boshqa materiallar ishlatilgan Suvning sifati deganda, uni ishlab chiqarishga qo‘llash yaroqligini ko‘rsatuvchi fizik, kimyoviy, biologik va bakteriologik ko‘rsatkichlarning majmui tushuniladi. Har bir sharoitda texnologik jarayonlarning shartlariga qarab, xom - ashyolarning tarkibi, qo‘llaniladigan qurilmalar va tayyor mahsulotni ishlab chiqarish xususiyatlarini inobatga olgan holda va suvning qaysi maqsadlar uchun mo‘ljallanganligiga qarab, ishlab chiqarishga qo‘llaniladigan suvning sifati belgilanadi. Ba’zi paytlarda texnologik jarayonni to‘g‘ri amalga oshirish uchun tarkibida 10-15 g/m3 tuz saqlangan, qattiqligi 0,01 mol•ekv/m3 ni tashkil etgan va kislorodga bo‘lgan ehtiyoji 2g O2/m3 ga teng bo‘lgan suv kerak bo‘ladi. Shuni alohida ta’kidlash kerakki, ishlab chiqarishda hosil bo‘ladigan oqova suvlarning kimyoviy tarkibi bir xil emas [1]. Chiqindi suvlar - bu ishlab chiqarishda, uy - ro‘zg‘orda yoki qishloq xo‘jaligida ishlatilgan yoki ifloslangan hududlardan oqib o‘tadigan suyuqlikdir. Hosil bo‘lishiga qarab, chiqindi suvlari 3 guruhlarga bo‘linadi. 1. Uy - ro‘zg‘or chiqindi suvlari. 2. Atmosfera chiqindi suvlari. 3. Sanoat chiqindi suvlari. Uy - ro‘zg‘or oqova suvlari guruhiga hammomlardan va kimyoviy tozalash korxonalardan chiqadigan suvlar, oshxona va hojatxonalardagi suvlar, uylarni tozalashga ishlatilgan suvlar va 266 boshqa suvlar kiradi. Ularning tarkibida organik moddalar 58% ni va minerallar 42% ni tashkil etishi mumkin. Atmosfera chiqindi suvlari - bu yog‘ingarchiliklar va suv toshqini tufayli hosil bo‘ladigan, organik va mineral moddalar bilan ifloslangan suvlardir. Sanoat chiqindi suvlari - bu suyuq chiqindilar bo‘lib, ular organik va anorganik xom - ashyolarni qazib olishda va ularni qayta ishlash jarayonida hosil bo‘ladi. Chiqindi suvlari turli xil moddalarning aralashmasidan, masalan, erigan anorganik va organik birikmalar, muallaq dag‘al dispersli va kolloid aralashmalar, ba’zi hollarda esa erigan gazlar (vodorod sulfid, karbonat va boshqalar) dan iborat bo‘lib, murakkab sistemani tashkil qiladi. Oqova suvlarning kimyoviy tarkibi ishlab chiqarishning turlari va ularning texnologik jarayonlariga bog‘liqdir. Erigan anorganik moddalar qatorida Al, Ga, Tl kabi ionlar xam mavjudligini ushbu maqolada ko‘rib chiqamiz. Tabiiy suvlarda alyuminiy ionli, shuningdek migrasiya qobiliyati past bo‘lgan kolloid va to‘xtatilgan shakllarda mavjud. Alyuminiy ishtirokida suvda еrigan yoki kolloid holatda bo‘lgan organominerallarni o‘z ichiga olgan ancha barqaror komplekslar hosil bo‘ladi. Suv manbalarida alyuminiyning tabiiy tarkibi birliklardan yuzlab mikrogram/l gacha o‘zgarib turadi. Ba’zi kislotali suvlarda, ba’zida uning konsentrasiyasi 1 litr uchun bir necha grammga еtishi mumkin. Buning sababi shundaki, suv omborini kislotalash jarayonida alyuminiyning erimaydigan “Фан ва технологиялар тараққиёти” Илмий–техникавий журнал №6/2025 412 Экололгия и охрана окружающей среды shakllari eruvchan shakllarga aylanadi, bu uning suvdagi konsentrasiyasini keskin oshishiga yordam beradi. Tadqiqot usullari. Ilmiy tadqiqot ishlarini bajarish uchun quyidagi usullardan foydalandik: suv namunalarini olish; namuna tayyorlash; inversion voltammetriya; spektrofotometrik tahlil; statistik ma’lumotlarni qayta ishlash va boshqalar. Ichimlik suvidagi alyuminiyni analitik aniqlash juda dolzarbdir, chunki ichimlik suvi manbalaridan olinadigan suvning asosiy qismi tozalash jarayonida uni aniqlashtirish uchun alyuminiy tuzlari bilan kimyoviy tozalash (tozalash) dan o‘tadi. Alyuminiy suvga mos keladigan tuzlarning (asosan sulfat) bir qismi sifatida kiritilganligi sababli va koagulyasiya yoki flokulyasiya paytida suv cho‘kmalarini tozalash paytida ular suvdagi alyuminiyning qoldiq miqdori haqida gapirishadi va tegishli ko‘rsatkich, tozalangan suvni tahlil qilish bilan bog‘liq holda, ko‘pincha qoldiq deb ataladi alyuminiy. Amaldagi usul kolorimetrik (MI 06-151, GOST 18165) va ichimlik, tabiiy va me’yoriy tozalangan oqava suvlardagi qoldiq alyuminiy tarkibini tahlil qilish uchun javob beradi. Usul Al3+ alyuminiy ionining aluminon (aurintrikarboksilik kislota tuzi) bilan to‘q sariq-qizil kompleks birikma hosil qilish qobiliyatiga asoslangan. Reaksiya murakkab birikmaning rangini barqarorlashtirish uchun ishlatiladigan ammoniy sulfat ishtirokida ozgina kislotali eritmada (pH 4,5–4,7 da) amalga oshiriladi. Alyuminiyning tabiiy suvlarda ruxsat еtilgan maksimal konsentrasiyasi yoki uni tozalashdan keyin suvda qolishi 0,2 mg/l (0,5 mg/l) dan oshmasligi kerak, zararlilikni cheklovchi ko‘rsatkichi sanitariya va toksikologik hisoblanadi. Analitik reaksiya quyidagicha boradi: Ushbu usul namunadagi alyuminiyni bir vaqtning o‘zida erigan, adsorbsiyalangan va kolloid (to‘xtatilgan) shakllarda aniqlaydi. Shuning uchun, ba’zi hollarda, alyuminiy namunada to‘xtatilgan shakllarda bo‘lishi kerak bo‘lsa, namunani oldindan filtrlash kerak. Namuna membrana filtri yoki “ko‘k lenta” filtri orqali filtrlanadi (filtratning birinchi qismlari tashlanadi) Shuningdek, alyuminiy birikmalarini qayta ishlashning yon mahsuloti bo‘lgan galliy alyuminiy oksidi A12O3 ishlab chiqarish jarayonida hosil bo‘lgan yashil еritmaning bir qismidan olinadi. Galliy oksidi Ga2O3, boksitlarda mavjud bo‘lib, rudani yutilish jarayonida alyuminiy oksidi bilan birga eriydi. Eriydigan galliy oksidi aylanma еritmada ~ 0,2 g/l konsentrasiyagacha to‘planadi, shundan so‘ng uning qisman yog‘inlari sodir bo‘ladi. Eritma galyum oksidi bilan to‘yinganidan so‘ng uning konsentrasiyasi nisbatan doimiy bo‘lib qoladi, qolgan miqdori qizil loy bilan birga jarayondan chiqariladi [3]. Natijalar va ularning muhokamasi. Tabiiy suvlarda alyuminiy ionli, shuningdek migrasiya qobiliyati past bo‘lgan kolloid va to‘xtatilgan shakllarda mavjud. Alyuminiy ishtirokida suvda erigan yoki kolloid holatda bo‘lgan organominerallarni o‘z ichiga olgan ancha barqaror komplekslar hosil bo‘ladi. Suv manbalarida alyuminiyning tabiiy tarkibi birliklardan yuzlab mikrogram/l gacha o‘zgarib turadi. Ba’zi kislotali suvlarda, ba’zida uning konsentrasiyasi 1 litr uchun bir necha grammga еtishi mumkin. Buning sababi shundaki, suv omborini kislotalash jarayonida alyuminiyning erimaydigan shakllari eruvchan shakllarga aylanadi, bu uning suvdagi konsentrasiyasining keskin oshishiga yordam beradi. Tayyor ichimlik suvi odatda qoldiq alyuminiyni o‘z ichiga oladi. Tarqatish tizimlarida qoldiq alyuminiyning cho‘kishi va ichimlik “Развитие науки и технологий” Научно–технический журнал №6/2025 413 Экология ва атроф муҳит муҳофазаси suviga qayta kirishi iste’molchilarning kranlaridagi suv sifatiga sezilarli ta’sir ko‘rsatishi mumkin. Quyma temir quvurlar va bo‘shashgan konlardagi korroziv konlardagi alyuminiy tarkibining dastlabki tahlili shuni ko‘rsatdiki, tarqatish quvurlari yuzasida alyuminiy cho‘kmasi alyuminiy koagulyantlar, shu jumladan polialuminiy xlorid bilan ishlangan suv uchun ortiqcha bo‘lishi mumkin. Alyuminiyni kimyoviy xossalari bilan aniqlash mumkun. Bu ushbu metalni tanib olishning ancha ishonchli usuli. Ma’lumki, ishqorlarni alyuminiy idishlarda saqlash mumkun emas. Alyuminiy ular bilan reaksiyaga kirishadi va murakkab birikma hosil qiladi [2]. 2Al + 2NaOH + 10H2O = 2Na[Al(OH)4(H2O)2] + 3H2 Inversion voltammetriya usuli bilan suvli eritmalar va jarayon drenajlarida talliyni aniqlash usuli. Suvli talliyni aniqlash usuli еchimlar yoki jarayon drenajlar inversiya voltammetriyasi bilan bu talliy (III) ga aylantiriladi talliy eritmada va voltammetrik aniqlash amalga oshiriladi. Talliyni aniqlash uchun doimiy oqim voltammetriyasi usuli ma’lum. Usul mavjud bo‘lganda marganes sulfatdan foydalanadi va kaliy persulfatdan marganes gidroksid cho‘kmasi hosil bo‘ladi, bu gidrazin sulfat eritmasi bilan ishlanadi. Erishilgan pastroq talliy konsentrasiyasi 0,01 mkg/dm3 100 sm. Ushbu usulning noqulayligi gidrazin sulfat va simob plyonkali elektrod shaklidagi toksindan foydalanishdir. 1-rasm. Inversion voltammetriya usulida talliyning suvli eritmalarda I=f(E) bo‘lgan bog‘liqlik 2-rasm. Inversion voltammetriya usulida talliyning suvli eritmalarda I=f(C) bo‘lgan bog‘liqlik 1-jadval. 1 M HCl fon elektrolitida Tl (I) aniqlash natijalari Yuborilgan konsentrasiya CTl, mg/dm3 n Sr, (t0,95) ε, % Topilgan konsentrasiya CTl, mg/dm3 0,01 0,0125±0,0013 9 0,033 7,7 0,05 0,05±0,0015 7 0,015 4,2 0,005 0,045±0,0007 8 0,025 5,5 Tekshirish ob’yekti Tl ning eritmadagi miqdori, mg/dm3 Tl ning topilgan miqdori, mg/dm3 Sr, (t0,95) n=8 Vodoprovod suvi 0,001 0.0009±0,0002 0,01 Tl saqlagan texnologik eritma 0,051±0,0013 0,0005 “Фан ва технологиялар тараққиёти” Илмий–техникавий журнал №6/2025 414 Экололгия и охрана окружающей среды 2–usul. Ixtiro sanoat oqava suvlaridan talliy qazib olish usullariga, ya’ni rangli metallurgiya korxonalaridan oqava suvlardan talliy qazib olish, noyob tuproq, og‘ir rangli metallarni ishlab chiqarish usullariga tegishli. Usul manba chiqindi suvlarini ph 8-10 ga ishqorlash va uni sorbent orqali o‘tkazishni o‘z ichiga oladi. Unda yangi narsa shundaki, ishqorlanishdan keyin cho‘kma ajratiladi va bixromat ionlari bilan qo‘llaniladigan niobiy oksigidrat sorbent sifatida ishlatiladi. Tavsiya etilgan usuldan foydalanish rangli metallurgiya korxonalarining chiqindi suvlarini zararsizlantirishga imkon beradi, deyarli butunlay talliy qazib olinadi, bu usulda ishlatiladigan sorbent qayta ishlatilishi mumkin va ishlab chiqarish oson. GPN-x-0,1 sorbentining umumiy dinamik almashinuv quvvatining qiymati biroz ishqoriy sanoat oqava suvlaridan talliy sorbsiyasi paytida juda katta, PD = 1,757 mmol /g, bu ushbu sorbentni talliy o‘z ichiga olgan oqava suvlarni tozalash texnologiyasida ishlatishga imkon beradi. Sanoat oqava suvlaridan talliy olish usuli, shu jumladan manba oqava suvlarini pH 8-10 ga ishqorlash va undan keyin sorbent orqali o‘tish, natijada hosil bo‘lgan cho‘kma ajralib chiqadi va bixromat ionlari bilan qo‘llaniladigan niobiy oksigidrat sorbent sifatida ishlatiladi. Silikagelini aminopropiltriyetoksisilan eritmasida toluolda 4 soat davomida qaynatish, toluol, aseton bilan yuvish, xona haroratida quritish, so‘ngra dioksandagi siyanur xlorid eritmasi bilan xona haroratida 39 daqiqa davomida ishlov berish, aseton bilan yuvish va quritish orqali tayyorlangan modifikasiyalangan sorbent yordamida metallarni olish usuli ma’lum., keyin modifikasiyalangan kremniyni 10-20 aminotiyazol еritmasiga solib, xona haroratida 2-4 soat davomida ta’sir qilish, so‘ngra suv, aseton bilan yuvish va xona haroratida quritish Usuli sorbsiya metall ionlari, shu jumladan talliy, prototip sifatida ham tanilgan xona haroratida statik rejimda talliy o‘z ichiga olgan eritma bilan silika asosidagi sorbent bilan o‘zgartirilgan aminopropil guruhlari payvand qilingan polisiklik organik ligandlar, formulalar guruhlaridan foydalanadigan: Talliy eritmadan pH 9.0 da olinadi. Ma’lum usulning nochorligi shundaki, unda ishlatiladigan sorbent rangli metallurgiya korxonalarining oqava suvlarida mavjud bo‘lgan nitrat kislotaga еtarlicha qarshilik ko‘rsatmaydi. Bundan tashqari, bunday sorbentni qayta tiklash mumkin emas, u bir martalik. Misol. Dastlabki eritma zavodning 2-bo‘limidagi chiqindi suv bo‘lib, tarkibi: umumiy talliy 531 mg/ l, ftor 13,4 mg / l, temir 9 mg / l, pH 4,0 da. Eritma natriy gidroksidning suvli eritmasi bilan ph 9,2 0,1 N ga ishqorlangan. Cho‘kindi 5-1 da baraban vakuum filtrida joylashdi va olib tashlandi. 75/09. Eritmadagi talliy konsentrasiyasi alkalinizasiya aniqlangandan keyin u 500 mg/l еdi. alkalizasiyalangan drenaj GPN-X-0,1 sorbenti bilan to‘ldirilgan ustun orqali o‘tkazildi (gidratlangan niobiy pentaxid, bixromat bilan qo‘llaniladigan ionlar xrom va temirning molyar nisbatida 0,1 ga teng). 1 sm/min. Shisha ustunning diametri 10 mm, sorbentni yuklash og‘irligi 2,1311 g еdi, filtrat 100 ml qismlarga bo‘lingan. Talliy ionlarining tarkibi polarografik usul bilan aniqlandi. Oziq-ovqat va atrof-muhitdagi talliy birikmalarining gigiyenik standartlari. Ta’sirining umumiy tabiati bo‘yicha talliy Markaziy va periferik asab tizimlariga, oshqozon-ichak trakti va buyraklarga ta’sir qiluvchi zaharlarni anglatadi. Bundan tashqari, talliy va uning tuzlari mutagen, kanserogen va teratogen xususiyatlarga ega. Voyaga еtganlar uchun individual sezgirlikni hisobga olgan holda talliyning o‘rtacha halokatli dozasi 0,5-3,0 g ni tashkil qiladi, agar 10-15 mg / kg eriydigan talliy tuzi olinsa, o‘limga olib kelishi mumkin. Semptomlarning ko‘pligi va xilma-xilligi tufayli o‘tkir talliy zaharlanishini tashxislash ko‘pincha qiyin kechadi. Dastlab dispeptik hodisalar sodir bo‘ladi-anoreksiya, diareya bilan gastroyenterit (ba’zan qon bilan), ko‘ngil aynishi, qusish, paroksismal qorin og‘rig‘i; ba’zida oliguriya qayd etiladi. Keyin, birinchi alomatlar paydo bo‘lganidan keyin 8-40 soat ichida asab tizimining buzilishi sodir bo‘ladi - uyqusizlik, kuchli zaiflik, tashvish, paresteziya, yurish buzilishi (ataksiya), titroq, ba’zan kramplar, mushak og‘rig‘i. Ruhiy kasalliklar paydo bo‘lishi mumkin, aqldan ozgan holatlarga qadar isitma qayd etiladi. Nafas olish va qon aylanishining buzilishi “Развитие науки и технологий” Научно–технический журнал №6/2025 415 Экология ва атроф муҳит муҳофазаси kuchayadi va zaharlanish boshlanganidan 7-10 kun o‘tgach koma va o‘lim bilan tugaydi. 7-10 kun davomida omon qolish holatlarida nevrologlar kuzatiladi. Tirnoqlarda oq ko‘ndalang chiziqlar paydo bo‘lishi (tartibsizlik chiziqlari), tirnoq o‘sishi bilan rivojlanib borishi qayd etildi. Yurakni to‘xtatish bilan bog‘liq to‘satdan o‘lim holatlari zaharlanishdan bir necha hafta o‘tgach tasvirlangan. Uglevod almashinuvining buzilishi yashirin diabet, glyukozuriya, buyrak shikastlanishi-gematuriya, urobilinuriya, siydikda silindrlarning paydo bo‘lishi, aseton tanalari, ba’zan porfirin shaklida namoyon bo‘ladi; qonda - gematokritning o‘zgarishi bilan qalinlashuv, anemiya. Vizual buzilishlar paydo bo‘lishi mumkin. Qayta tiklash to‘liq bo‘lishi mumkin yoki ataksiya, tremor ko‘rinishidagi nevrologik kasalliklar bilan. Zaharlanishning og‘irligini klinika va siydikdagi talliy miqdori bo‘yicha baholash mumkin. Agar klinik belgilar bilan birga Tlning siydik bilan chiqarilishi kuniga 10 mg dan oshsa, zaharlanish og‘ir hisoblanadi. Tlning siydik bilan chiqarilishi zaharlanishdan keyin 3-5 oy va undan uzoqroq davom etishi mumkin. Talliy Uchun: MPCr.z = 0,01 mg/m3, ayerozol, xavf sinfi 1. MPC = 0,001 mg/ l, sanitariya va toksikologik xavf indeksi, xavf sinfi 1. 3-rasm. Angren issiqlik elektr stansiyasidan chiqayotgan suvning yuqori samarali energiya dispersli rentgen-fluoresan spektrlari fizik-kimyoviy tahlil natijalari. Xulosa. Hozirgi kunda dunyo miqiyosida sanoat rivojlanishi, dunyo aholisi sonining ortishi, iqlim o‘zgarishlari tufayli yuzaga kelayotgan global muammolar hamda dunyoda sanoatlashish va suv zaxiralarini bir tekis tarqalmagani, suv zaxiralari miqdorining cheklanganini inobatga olgan holda nafaqat sanoat balki boshqa turdagi chiqindi suvlarni chuqur qayta ishlash juda muhim sanaladi. Sanoat oqava suvlarini tozalashda esa chiqayotgan chiqindi suvning “Фан ва технологиялар тараққиёти” Илмий–техникавий журнал №6/2025 416 Экололгия и охрана окружающей среды tarkibidan kelib chiqib tozlash usullarini tanlash maqsadga muvofiq bo‘ladi. Tl ionlarining ortiqcha konsentratsiyasi pH ortishi bilan kamayishi aniqlandi. Bu ion shaklidagi talliy miqdorining kamayishi va gidroksidlarning birgalikda cho‘kishi ta’siri bilan bog‘liq