Маҳаллий иккиламчи хом ашё – қуйи молекулали полиэтиленни оксидлаб синтетик юқори ёғ кислоталари олиш ва уларнинг физик-кимёвий хоссалари

Development of science and technology Scientific and technical journal №1/2026 52 Kimyo va kimyoviy texnologiyalar Жаҳон миқёсида таркиби ва тузилиши аввалдан бегиланган дизель ёқилғиларини мойловчанлик хоссаларини яхшиловчи присадкалар синтез қилиш, уларнинг таъсир механизмини аниқлаш, технологиясини ишлаб чиқишга йўналтирилган бир қатор илмийтадқиқот ишлари олиб борилмоқда [1-2]. Бу борада физик-кимёвий ва эксплуатaтцион хоссалари яхшиланган, экологик тоза дизель ёқилғилари таркибларини аниқлаш, сифат ва миқдор кўрсатгичларини ноанъанавий хом ашёлар асосида синтез қилиб олинган присадкалар ҳисобига бойитиш, самарали ва кўп функцияли мойловчи присадкалар ишлаб чиқариш технологияларини такомиллаштириш ва синовдан ўтказишга алоҳида эътибор берилмоқда. Мамлакатимизда йирик “Uz-Kor Gas Chemical” ҚК МЧЖ корхонасининг ишга туширилиши полиэтилен ва полипропилен ишлаб чиқаришни йўлга қўйилиши полимерлар турларини кўпайтириш имкониятини берди. Ушбу корхоналарда иккиламчи маҳсулот сифатида ишлаб чиқарилаётган ҚМПЭ ва ҚМПП нинг хоссаларини ўрганиш ва унинг печ ёқилғиси ва йўл битуми компоненти бўлган оғирлашган фракцион таркибли дизель фракциясининг хоссаларига таъсирини ўрганиш ҳисобланади. Адабиётларда келтирилишича бу иккиламчи маҳсулотлардан нафақат юқорида келтирилган балки улардан олинган полимер ва сополимерни нефть маҳсулотлари учун турли хилдаги присадкалар олиш имкониятини яратади [3]. Қуйи молекулали полиэтиленни ИҚ спектрида (1-расм) тегишли 4000-600 cм⁻¹ диапазонда ютилиш чўққилари аниқланди. Спектрда 2914,65 ва 2852,77 cм⁻¹ атрофидаги юқори интенсивликдаги чўққилар –CH₂– гуруҳининг ассиметрик ва симметрик C–H чўққилар полиэтиленнинг асосий метилен занжирларига, 1465,02 cм⁻¹ да кузатилган ўрта интенсивликдаги чўққи –CH₂– гуруҳининг ва 1371,34 cм⁻¹ даги нисбатан паст интенсивликдаги чўққи –CH₃ гуруҳига ҳамда 886,54; 834,40; 784,26 ва 722,86 cм⁻¹ атрофидаги чўққилар –(CH₂)ₙ– занжирларининг тебранишларига мос келади. 1-расм. Uz-Kor Gas Chemical” ҚК МЧЖ корхонаси иккиламчи хом ашёси – қуйи молекулали полиэтиленнинг ИҚ-спектри Айниқса, 722 cм⁻¹ чўққи полиэтиленнинг кристаллик ҳолатини кўрсатувчи ва 667,89 - 661,70 cм⁻¹ да жойлашган паст интенсивликдаги чўққилар эса молекуляр занжирларнинг кристалл ҳолатидаги ўзаро таъсирларига боғлиқдир. Спектрда C=О, О–H, Н–H ёки C=C гуруҳларига хос ютилишлар аниқланмаган, бу эса намунада фақат углеводородли –CH₂– занжирлар мавжудлигини кўрсатади. Чўққиларнинг “Fan va texnologiyalar taraqqiyoti” Ilmiy-texnikaviy jurnal №1/2026 53 Chemistry and chemical technologies нисбатан паст частоталардаги тармоқланишлар полимернинг қисман кристаллик табиати ва паст молекуляр оғирликка эга эканлигини билдиради. Айниқса, 722 cм⁻¹ чўққи кристалл фазага, 1465 cм⁻¹ чўққи эса аморф фазага тегишлидир, бу эса полиэтиленнинг ярим кристалл структурага эга эканини кўрсатади [4]. Умуман олганда, инфрақизил спектр натижалари намунада углеводородли занжирли қуйи молекулали полиэтилен мавжудлигини тасдиқлайди. Спектрда бошқа функцонал гуруҳларнинг йўқлиги унинг тозалигини кўрсатади, 2914 ва 2852 cм⁻¹ чўққиларининг нисбати эса намунада паст молекулали, аммо юқори кристаллик даражага эга полиэтилен мавжудлигини билдиради. Шу боис, ушбу спектр, қисман кристалл, паст молекулали полиэтилен (–CH₂–)ₙ структурасига мос келади [5]. Шундан келиб чиққан ҳолда иккиламчи хом ашёлар таркиби ва уларнинг реакцион қобилиятини турли усулларда ўрганиш мақсадга мувофиқ деб ҳисоблаймиз. Иккиламчи маҳсулот ҳисобланган қуйи молекулали полиэтиленнинг оксидланиш жараёни механизмининг умумий кўринишини қуйидагича тасвирлаш мумкин: t C, [O] ⎯ CH2 ⎯ (CH2)16 ⎯ CH2 ⎯ CH2 ⎯ (CH2)16 ⎯ CH2⎯ -H2O ⎯ CH2 ⎯ (CH2)16 ⎯ COOH + HOOC ⎯ (CH2)16 ⎯ CH2 ⎯ Қуйи молекулали полиэтиленни оксидлаш лаборатория қурилмасида амалга оширилди (2-расм). Расм-2. Қуйи молекулали полиэтиленни ҳаво кислороди билан оксидлаб юқори ёғ кислотаси олиш лаборатория қурилмаси. 1- электордвигатель, 2- ҳаво узаткич компрессор, 3- реометр, 4 - қуриткич, 5 - термометр, 6 - механик аралаштиргич, 7 - сувли совуткич, 8 - Дина-Старк ушлагичи, 9 - мойли ҳаммом, Лаборатория шароитида оксидлаш жараёнини амалга ошириш учун 500 мм ли колба, диаметри ва 50 мм ли реактор танланди, унинг пастки қисмига ғовак пластинка юқори қисмига Дина-Старк ушлагичли тескари совутгич ўрнатилди. Ҳарорат реакторга ўрнатилган термометр ёрдамида ўлчанди. Колба мой ҳаммомига жойлаштирилди. Компрессор ёрдамида ҳаво узатилиб реометр орқали ҳаво тезлиги юборилди [6-7]. Колбага 250 г тозаланган қуйи молекулали полиэтилен солиниб у секин қиздириб суюқлантирилганидан сўнг, 2,5 г КMnO4 ни 2,5 мл сувда эритиб колбага солинди. Сўнгра колба ҳарорати 160 оС га кўтарилди, 1 соат давомида 1 кг қуйи молекулали полиэтиленга нисбатан 60 л тезликда ҳаво ўтказилди. Реактордан ўтган ҳаво сувли совутгич орқали атмосферага чиқариб юборилди. Оксидланиш натижасида ҳосил бўлган сув Дина-Старк ушлагичда йиғилди, қайнаб чиққан қуйи молекулали полиэтилен сувли совутгичда конденсатланиб реакторга қайтарилди. Development of science and technology Scientific and technical journal №1/2026 54 Kimyo va kimyoviy texnologiyalar Оксидланиш 3-5 соат давомида олиб борилди, ҳар соат давомида оксидантдан намуна олиб кислота сони аниқланди. Маҳсулот чиқими 80-82 % ни ташкил қилди. Юқори ёғ кислоталари саноат миқёсида нефткимё саноати иккиламчи хом ашёлари асосида олинади уларнинг таркибида туйинган монокарбон кисласи ва тузилиши жиҳатдан молекуласида тоқ ҳамда жуфт углерод атомлари мавжуд изо-тузилишга эга бўлган арашмалари бўлган дикарбон, гидроксии кетокарбон кислотаси ва бошқалар. Юқорида келтирилгандек асосий синтез қилиш усули парафинларни ҳаво кислороди билан 105-120°С ва атм. босимда (катализатор сифатида Мn, бирикмалари масалан. MnSO4, MnO2, КМnО4 бирикмалари) ишлатилади. Парафин ҳосил бўлиш даражаси 30-35 %. Оксидланиш маҳсулоти 90-95 oС да 20 % ли Na2CO3 эритмаси билан нейтралланади ва совунлаш 30 %- ли NaOH эритмасида олиб борилади. Ҳосил бўлган совундан кислота H2SO4 ёрдамида фракциялаб ажратиб олинади. 1-жадвал Қуйи молекулали полиэтилендан олинган С5-С21 кислоталар фракциясининг таркиби № Номланиши Миқдори, % ҚМПЭ- 1 ҚМПЭ- 2 1 Валериа́н кислота́ СH3(CH2)3СООН 0,3 0,2 2 Капрон кислота СH3(CH2)4СООН 1,0 0,5 3 Энант кислота СH3(CH2)5СООН 2,0 1,0 4 Капри́л кислота́ С7Н15COOH 3,0 3,0 5 Пеларгон кислота СH3(CН2)7COOH 4,0 5,0 6 Каприн кислота CH3(CH2)8COOH 5,0 7,0 7 Ундецилен кислота CH3CH(CH2)8COOH 6,0 9,0 8 Лаури́н кислота́ С11Н23COOH 8,0 10,0 9 Тридекан кислота CH3(CH2)11COOH 9,0 11,0 10 Миристин кислота С13Н27COOH 10,0 12,0 11 Пентадекан кислота С14Н29COOH 11,0 13,0 12 Пальмитин кислота С15Н35COOH 12,0 14,0 13 Олеин кислота С17Н33COOH 13,0 15,0 14 Стеарин кислота С17Н35COOH 12,0 13,0 15 Нонадекан кислота CH3(CH2)17COOH 10,0 11,0 Совунланмаган маҳсулот автоклавда 160-180°С да 2,0 МПа, кейин термик печда 320-340°С да термик ишлов бериш натижасида чиқариб юборилади. Жараённинг камчилиги мақсадли фракция С10-С20 унуми хом ашёга нисбатан 50 % дан юқори эмас. 2- жадвал. ИҚ-спектрида муҳим гуруҳларга мансуб бўлган иккиламчи ҚМПЭнинг характерли частоталари Тебраниш табиати Частота, см-1 Интенсивлиги ҚМПЭ νсн2as 2920,30 кучли ҚМПЭ νсн2s 2846,93 кучли δscн2 1471,69 ўртача ҚМПЭ νc-с 729,09 кучсиз Олинган маҳсулотни кислоталигини универсал индикатор қоғози ёрдамида текширилганда унинг рН=5 га тенглиги аниқланди. Бу кучсиз кислотали муҳит эканлигини билдиради. Қуйи молекулали полиэтилен оксидланганда ҳосил бўлган маҳсулотларнинг хроматографик таҳлил қилинганда оксидланиш жараёнида ёғ кислоталари етарлича ҳосил бўлганлиги кузатилди [8-10]. Парафин ва иккиламчи хом ашё қуйи молекулали полиэтиленни оксидлаш натижасида олинган присадка хоссаларини намоён қиладиган юқори ёғ кислоталари физик- “Fan va texnologiyalar taraqqiyoti” Ilmiy-texnikaviy jurnal №1/2026 55 Chemistry and chemical technologies кимёвий кўрсатгичлари дизель ёқилғилари 3-жадвалда келтирилган талаб ва қийматларига мос келиши керак [11]. 3-жадвал Дизель ёқилғисининг асосий кўрсаткичлари ва тавсифлари Кўратгичларнинг номланиши Қиймати Назорат усули Ташқи кўриниши ва ранги Пуштидан қизғишжигарранггача тусдаги қовушқоқ суюқлик Амалдаги ТШ ни 6.4 банди бўйича Очиқ тигелда чақнаш ҳарорати, 0С камида 100 ГОСТ 4333 ёки ГОСТ 12.1.044 бўйича Толуолда эримайдиган қўшимчаларнинг оғирлик улуши, % кўпи билан Мавжуд эмас Амалдаги ТШ нинг 6.5 банди билан тўлдирилган ГОСТ 6370 бўйича Зичлиги, 20 0С, кг/м3, да Меъёрланмайди. Аниқланиши шарт ГОСТ 3900 бўйича Дизель ёқилғиси мойловчанлик 0,03 % присадка қобилияти: Едирилиш доғининг (wsd 1,4) 60 0С даги коррекцияланган диаметри, 𝜇𝑚, кўпи билан 460 Амалдаги ТШ нинг 6.6 банди билан тўлдирилган ГОСТ ISO 12156-1 бўйича Шундай қилиб газ-кимё саноати иккиламчи чиқинди хом ашёси қуйи молекулали полиэтиленни оксидлаш натижасида олинган ёқори ёғ кислоталар асосидаги мойловчи присадкаларнинг самарадорлигини уларнинг дизель ёқилғисига 0,015-0,020 % миқдорда қўшилганда уларнинг едирилиши ва эскириши вактининг узайиши кузатилди [12]. Фойланилган адабиётлар рўйхати: 1. Шийчук А.В. Окисленный низкомолекулярный полиэтилен как смазочно-охлаждающий состав // Химия и технология топлив и масел. - 1991. - № 7. - С. 5 - 6. 2. Способ получения полиэтилена: пат. 2177007 РУ, МПК C08Ф110/02, C08Ф2/02 / Ю.Н. 3. Плаксунов, Т.К. Способ получения низкомолекулярных полиолефинов / Т.К. Плаксунов, Е.М. Кокорев,Ф. Мохначев // Независимый научно-технический портал Сиентифиcартиcлес [Электронный ресурс]. - 2007. - Режим доступа: http://ntpo.com/patents_fuel/fuel_2/fuel_l 7.s’html. - Дата доступа: 19.11.2007. 4. Патент РФ №2289612, Присадка к топливу с низким содержанием серы для дизельных двигателей. Л1/08, 20.12.2006 5. Патент РФ №2267518, Присадка к малосернистому дизельному топливу.C10Л 1/18, 10.01.2006. 6. О.А. Баулин, М.Н. Рахимов. Влияние различных классов углеводородов на смазывающую способност дизелных топлив с улучшенными экологическими показателями.// Перспективы развития химической переработки горючих ископаемых (ХПГИ-2006) Материалы конференции -СПб.: КИНЕФ. 2006.-129 б. 7. Данилов А.М. Применение присадок в топливах: Справочник. – 3-е изд., доп. – СПб: изд.- во «Химиздат». – 2010. - 368 б. 8. Сидрачева И. И. Синтез противоизносной присадки к дизелным топливам на основе рапсового масла и н-бутилового спирта: дис. канд. техн. наук: 02.00.13. - Защищена 22.12.2009 – 117 б. 9. Данилов А.М. Отечественные присадки к топливам. Проблема импортозамещения. Материалы конференции «Топливные присадки -2012», Москва, 2012http://www.ukrbudmas’h.org.ua/presentationtopliva_moskov_2012/danilov_vniinp.pdf 10. Митусова Т.Н. Современное состояние производства дизелных топлив. Требования к качеству // Мир нефтепродуктов. – 2009. - № 9-10. –6-16 б. Development of science and technology Scientific and technical journal №1/2026 56