Ion almasınıw procesi hám apparatların esaplaw hám proyetlestiriw Kirisiw

Ion almasınıw procesi hám apparatların esaplaw hám proyetlestiriw

1. 
   Kirisiw
   

1. 
   Ximiyaliq texnologiyanin proceslerei ham apparatlari haqqimda tusinik
   

2. 
   Tiykargi bolim
   

1. 
   Ion almasınıw haqqında túsinik.
   
2. 
   TSK de ion almasınıw procesi.
   
3. 
   Kóp atomli ionlardıń dúzilisi
   
4. 
   Ionlar hám ion payda bolıwı
   
5. 
   Ionlardıń almasınıw ózgeshelikine tásir etiwshi faktorlar
   
6. 
   Ion almasiniw kinetikasi.
   

3. 
   Juwmaqlaw
   

Paydalanilgan adebiyatlar

Kirisiw
Ximiya sanaatı xalıq xojalıǵınıń qadirndan málim tarmaǵı bolıp, ekonomikalıq rawajlanıwǵa sheshiwshi tásir kórsetedi. Ximiya sanaatı shiyki zatı uzınnan uzaq arzan elementlar : topıraq, suw, hawa ; tábiy qazilmalar: neft, gaz, toshko'mir, torf, slanets, kón, hátte átirap -ortalıqtı pataslaytuǵın shıǵındı tútinler, uwlı zatlı gazlar hám basqalar bolıp tabıladı.
Ximiya sanaatı mine sol joqarıda atları belgilengen shiyki zatlardan xalıq
xo 'jaligining derlik barlıq tarmaqları ushın bir neshe on mińlaǵan qirnmatbaho ónkauchuk hám rezina, ximiyalıq talshıqlar, jún, jipek, sherim, tóginler, bo 'yoqlar, loklar, shını buyımlar, shıyshe, cement, spirtler, kislotalar, erituvchilar, motor janar mayları, surkov mayları, portlaytuǵın
elementlar, koks, reńli hám qara metallar hám olardıń eritpeleri, dári-dármanlar, hátte ayırım azıq-túlik ónimleri hám basqalar islep shıǵarıp atır.
Olardıń kóbisi tábiyaatda uchramaydi, sapasıjihatidan tábiy ónimlerden qalıwmaydı, hátte birpara ózgeshelikleri boyınsha olardan joqarı turadı. Tek rezinadan 30 mıń nomda, plastmassadan bolsa 50 rning nomda buyırnlar islep shıǵarılıp atır. Ximiya sanaatı házirgi waqıtta 50 mińnen aslamlaw nomdagi ximiyalıq ónim islep shıǵarıp atır. Planetamız xalqı sanınıń keskin túrde ósip barıwı, egin maydanlarınıń sheklengenligi, azıq-túlik ónimleriniń
jetiwmasligi sebepli áwele haywanlar ushın (CaHP04 hám CO (NH2) 2 Iami buyım azıǵına qosıp beriledi), keyinirek bolsa odarnlaming tikkeley tutınıwı ushın jasalma hám sintetik azıq-túlik ónimleri, ásirese, belok elementlami mikrobiologik sintez jolı menen islep shıǵarıw mútajligi tuwıldı.
Keyingi jıllarda beloklı preparatlarni iri sanaat kárxanalarında mikrobiologik sintez jolı menen islep shıǵarıw jolǵa qoyıldı. Bunda shiyki zat retinde parafmlar, spirtler hám organikalıq kislotaiar, katalizator retinde bolsa fermentlerden paydalanıladı. Dúnya boyınsha islep shıǵarılıp atırǵan neftning (hár jılı dúnyada shama menen 2, 5 rnIrd. t. neft qazib alınıp atır ) tek 4 procenti mikrobiologik sintez jolı menen qayta islensa, Jer júzi xalqınıń (olardıń sanı házirgi kúnde 6, 3 rnIrd kisi, 2006 - y.) belokǵa bolǵan talabın qanaatlandiriw múmkin.
Dúnyadaǵı kóplegen rawajlanǵan marnlakatlarda biotexnologik usıllar járdeminde azıq belokı, belok vitaminli konsentratlar, fermentler, turushlar, aminokislotalar, garmonlar (mısalı, ósiw garmoni somatotropin), antibiotik dáriler hám basqalar islep shıǵarılıp atır.

Ion almasınıw haqqında túsinik.
Ion almasiniw-tutasǵan eki faza aralıǵindaǵı ionlardıń qaytar almasınıw procesi bolıp tabıladı. Geterogen ionlar almasinadigan sorbsiyada eritpe degi qattı faza -ionit sırtı daǵı ionlar menen almasinadi. Qandayda ion, mısalı, N+ menen to'yingan ionit basqa ionlar, mısalı, Na+ yamasa Ca+ bolǵan eritpege tutasǵanda eritpe menen ionit arasında ionlar almasinadi. Bunda eritpedegi Na+ hám Ca+ konsentraciyası azayadı hám soǵan ekvivalent muǵdarda N+ ionlai payda boladı. Geterogen ionlar almasinadigan sorbsiyadan puw qazanlarına beriletuǵın suwdı duzsızlantırıw, gidrometallurgiya, ximiya hám farmasevtika sanaatında keń qollanıladı.
2. TSK de ion almasınıw procesi.
Topraqlar daǵı almasınıwı múmkin bolǵan elementler olardıń ulıwma muǵdarınan azǵantay bólegin quraydı. Almasınıwı múmkin bolǵan jaǵdayda
Ca⁺², Mg⁺², K⁺, NH^-₄⁺, Na⁺, Mn⁺², Fe⁺³, H⁺, Al⁺³
sıyaqlı elementler boladı.
Bulardan tısqarı, júdá az muǵdarda basqa kationlar tomendegishe bolıwı múmkin
(Li⁺, Sr⁺², Zn⁺², Cn⁺², Cu⁺²)
Kationlarning yutilishidagi tiykarǵı nizamlıqlar tómendegiler esaplanadı.
1. Elementlerdi óz-ara topıraq hám kolloid bólekshe arasında almasınıwı ekvivalent muǵdarda júz boladı. Mısalı : bir mg. ekv. Ca SK den shıǵarılsa bir mg. ekv. Na onıń ornın iyeleydi.
2. Almasinadigan elementler valentliklari túrli-tumanlıǵı ushın olardıń valentligi artpaqtası menen yutilish energiyası artıp baradı. Olar bul ózgeshelikine kóre tómendegishe jaylasadı :
Li⁺ Na⁺ K⁺ NH4⁺  Ca⁺² Mg⁺²  Ca⁺²  Al⁺³ Fe⁺³
Jutiliw energiyası dep eritpede birdey konsentraciyada bóle turıp elementti qansha yutilgani tushiniladi, yaǵnıy natriy hám kalsiy eritpede 3 mg. ekv. den bolsa, kalsiy SK ga kóbirek jutıladı. Sebebi onıń yutilish energiyası hám valentligi úlken.


3. jutiliw energiyası ádetde ionlardıń gidratlanmagan jaǵday daǵı radiusına baylanıslı boladı. Ion radiusı qansha úlken bolsa, ol sonsha kúshsiz baylanısadı, yaǵnıy jutıladı hám kerisinshe boladı.
4. Bul qıylı variantlı ionlardıń yutilish energiyası olardıń atom massası artpaqtası menen kóbeyip baradı. Atom massası bolsa atom ionlarınıń tártip nomeri artpaqtası menen kóbeyip baradı. Bunda tómendegi qatarlar payda boladı :
1. Li⁷  Na²³  K³⁹ (NH₄) ¹⁸ K39  Pb⁶⁹
2. Mg²⁷  Ca⁴⁰ Co⁵⁹ Cd¹¹²
3. Al²⁷ Fe⁵⁸
Ádetde ionlardıń almasınıwı, M. B. Minkin maǵlıwmatına kóre bir neshe basqishta ótedi.
-1. Sig’ip shıǵaratuǵın iondı eritpeden qattı faza ústine ótiwi.
-2. Sig’ip shıǵarılıwı, yaǵnıy eritpege shıǵıwı múmkin bolǵan iondı qattı faza ishinde háreket etiwi hám almaslaw noqatına keliwi.
-3. Almasinatin ionnıń jayınnan háreket etip almasinuv maydanına, yaǵnıy bólekshediń sırtına keliwi.
-4. Óz-ara almasınıwı, ximiyalıq reaksiyası.
-5. Almasinadigan iondıń eritpege ótiwi.
Kationlarning yutilish energiyası qansha úlken bolsa, olardıń SK sidagi jaǵdayı sonsha bekkem boladı. Kationlar 75-85% dáslepki 3-6 minut dawamında almasinadi, qalǵanları uzaq waqıt dawamında almasınıwı múmkin. Bul topıraqtaǵı sińirilgen ionlardıń túrli-tumanlıǵı menen baylanıslı.
Almasınıwı múmkin bolǵan kationlarning ulıwma muǵdarına kation almasınıw sıyımlılıqı dep ataladı. Bul termin K. K. Gedroyts tárepinen kiritilgen bolıp házirde de óz mánisin joǵatpaǵan. Ion almasiniw xromatografiyasi— eritpedegi erigen elektrolit ionlarınıń ionit (polielektrolit) quramındaǵı jıldam ionlar menen almasınıw procesine tiykarlanǵan analiz usılı bolıp tabıladı. Ionit dep, quramında jıldam ionlar bolǵan anorganik hám organikalıq elementlarǵa, yaǵnıy ayriqsha poliyelektrolitlarga aytıladı. Ionitlar almasinatugin ionnıń túrine kóre: kationitlar hám anionitlarga boiinadi.
Quramındaǵı kationitlarini eritpe degi kationlarga almastıratuǵın, molekulasında kislota —SO₃ H, —PO₃H, —COOH, —H hám basqa gruppalar saqlaǵan ionit (poliyelektrolit) lar kationitlar dep ataladı. Kationitlarda baratuǵın ion almasınıw reaksiyaları tómendegi teńleme arqalı kórsetilgen:
R — S O₃ H + Na+ <--> RS03 Na + H+ kationit generatsiyasi
Quramındaǵı anionlarini eritpe degi anionlarga almastıratuǵın, molekulasında tiykar —NH3 OH_; N +H2 OH_; N +HOH+ hám basqa gruppalar saqlaǵan ionit (polielektrolit) lar anionitlar dep ataladı :
R—NH₃OH + Cl^- > R -NH₃C1+OH- anionit generatsiyasi
Ionitlar isletiliwinen aldın olar málim ólshemde maydalanıp, distillangan suw menen bo'ktirib qóyıladı, keyininen qospalardan juwıp tazalanadı. Ionitlar qospalardan tazalangach, kislota yamasa sıltı menen isletilinip kislotali' ionit
— H + (kationit) yamasa sıltıiy ionit — OH- (anionit) kórinisine ótkeriledi. Aqırǵı process ionit regene rat siyasi (qaytaldan islewge tayarlaw ) dep ataladı :
R — Na + HCl -> R — H + NaCl kationit regeneratsiyasi
R - Cl + NaOH -> R — OH + NaCl anionit regeneratsiyasi
Jaǵdayǵa qaray eritpe degi da kationlarni, da anionlarni almastıra alatuǵın ionitlar amfolitlar dep ataladı. Ion almasınıw reaksiyası qaytar process bolǵanı ushın hám bunday jaǵdaylarda teń salmaqlılıq jaǵdayı qáliplesiwin bilgen halda elementlar massasınıń tásiri nızamına tıykarlanıp, ion almasınıw reaksiyalarınıń teń salmaqlılıq konstantasin jazamız.