Ўзбекистон республикаси олий ва ўрта махсус таълим вазирлиги фарғона политехника институти

II боб бўйича хулосалар

1. 
   Хомашё ва тайёр маҳсулотларнинг физик-кимёвий кўрсаткичларини аниқлаш учун тезкор, аниқ ва замонавий таҳлил усуллари танланди.
   
2. 
   Олинган адсорбентлар ёрдамида саноат оқава сувларини тозалашни статик ва динамик усулларда олиб бориш, ўтказилган синовлар натижасида танлаб олинди.
   

III БОБ. ЎСИМЛИК ЧИҚИНДИЛАРИ АСОСИДА УГЛЕРОДЛИ АДСОРБЕНТ ОЛИШ ВА УЛАРНИНГ АДСОРБЦИОН ХОССАЛАРИНИ ЎРГАНИШ

§ 3.1. Углеродли хом ашёнинг хусусиятлари ва фаоллаштириш

усуллари механизми

Қадимдан фаоллашган углерод одатда аморф углерод тури деб ҳисобланган. Ҳозирда Hoffmann рентген дифракцияси таҳлили сабаб, фаол углерод микрокристалли углерод турига киради. Фаол кўмирларнинг графит тузилишини кимёвий тасдиқлаш бирикмалар ҳосил бўлиш имкониятини яратган. Илк бор Фреденхаген графит билан ишқорли металл бирикмаларини, Руфф эса фторли графитни олиш имкониятига эга бўлган.
Фаоллашган углеродларни ўзига хос сирт майдонига ҳамда турли хил кимёвий табиатдаги моддаларнинг молекулаларини (газ, буғ-газ ва суюқ муҳитдан) самарали ва танлаб ютиб олиш қобилиятига эга бўлган ғовакли юқори молекуляр углерод адсорбентларига киритиш мумкин. Таркибида микроғовак ва супермикроғовакларни тутган углерод адсорбентлари кокс, пемза ва графит каби бошқа юқори ғовакли материаллардан сезиларли даражада фарқ қилади. Техник углерод, заррачаларининг кичик ўлчамлари ҳисобига ўзига хос сирт майдонига эга (100 м² / г гача) ва наноғовакли углерод адсорбентлари гуруҳига мансуб
Барча турдаги углерод адсорбентларининг ғовак структураси энг муҳим кўрсаткичларидан биридир. Углерод адсорбентлари бўйича адсорбциянинг назарий асослари академик М.M.Дубинин томонидан ишлаб чиқилган. Таклиф қилинган ва асосланган углерод адсорбентларининг ғовак тузилишининг модели ютувчи углерод материалларининг идеализация қилинган ғовак тузилиши ҳақида тасаввурга эга бўлишимизга имкон беради.
Углеродли хом ашёни фаоллаштиришнинг буғ-газ ва кимёвий усуллари мавжуд. Чет эл амалиётидан маълумки, фаоллаштирувчи восита сифатида рух хлорид, сулфат кислота ва сулфид асосларидан фойдаланган ва иккала фаоллаштириш усули ҳам бир хил ривожланган. Бу эса кимёвий усуллар ғовак структурасининг қатъий белгиланган параметрлари ва юқори адсорбсион хоссаларига эга бўлган адсорбентларни олиш имкониятини берган
Фаоллашган углеродлар одатда торф, қўнғир кўмир, тош кўмир, антрацит, ёғоч материаллари, қоғоз ишлаб чиқариш чиқиндилари, чарм саноати ва ҳайвонот манбаларидан олинади. Улар кокос ёнғоғи ва бошқа ёнғоқларнинг қобиғидан ҳам тайёрланиши мумкин.
Фармакопея ёғлар ишлаб чиқариладиган qimmatbaho metallarзаводларида мева данаклари қобиғи кўп тоннали чиқинди ҳисобланади. Фаоллашган углерод ишлаб чиқариш учун ўрик данаги, шафтоли, олхўри данаклари ва ёнғоқнинг қобиғи катта қизиқиш уйғотади. Уларнинг афзаллик томонлари Марказий Осиё минтақасида нархининг арзонлиги, транспортабеллиги, экологик тоза ва кенг тарқалганлигидир.
Амалда турли мақсадлар учун ҳар хил адсорбентлар қўлланилади. Уларни фойдаланишга тайёрлаш ҳам ўз навбатида бир биридан фарқ қилиши мумкин. Дастлаб, ушбу жараён учун адсорбент фаоллаштирилиши керак.
Углеродли хом ашёни фаоллаштириш учун қаттиқ органик материалларни карбонатлаш жараёни амалга оширилади, сўнгра ҳосил бўлган хом кўмирни ҳаво кислороди, сув буғлари, углерод оксиди ёки бошқа фаоллаштирувчи реагентлар билан 700-1000⁰ С ҳароратда оксидланади. Бундай фаоллаштириш натижасида органик моддаларнинг бир қисми ёнади, қолган қисми ривожланган ғовак тузилиши билан характерланадиган катта ички юзасига эга кўмирга айланади. Фаоллаштирилган углеродларнинг тузилиши углерод атомларининг конденсацияланган ва олти бурчакли ароматик ҳалқалар ҳосил қилган текис юпқа қатламлардан иборат. Уларнинг текисликларининг ўлчамлари 1-3 нм оралиғида бўлади. Углерод микрокристаллитларидаги алоҳида текисликларнинг йўналиши кўпинча бузилади ва алоҳида қатламлар бир-бирига нисбатан тасодифий силжийди, шу билан бирга ҳар доим ҳам ўзаро параллель жойлашишини (аморф углерод зоналари) сақламайди.
Кўмирни фаоллаштириш пайтида сув буғлари ва карбонат ангидрид карбонланган материалнинг ғовакларига тарқалади ва оксидланиш реакцияларига киришади. Бундай ҳолда, биринчи навбатда, аморф углерод зонаси материалининг энг кам зич қисми газсимон маҳсулотларга оксидланади, натижада тартибсиз молекуляр ўлчамдаги ғоваклар ҳосил бўлади.
Аморф углероднинг зичлигининг кичиклиги унинг нисбатан катта бўлмаган массасининг ёниши жуда катта ҳажмдаги ғовакларнинг пайдо бўлишига олиб келади. Углеродни фаоллаштиришнинг кейинги босқичида углерод кристаллитларидаги конденсацияланган ароматик ҳалқаларнинг текисликлари қисман ёниб кетади. Бундай ҳолда, кристаллитларнинг деворлари орасида ҳам, кристаллитларнинг танасида ҳам ёриққа ўхшаш ғоваклар ҳосил бўлади
Шундай қилиб, фаоллаштирилган углеродлар ғовак катталиги билан тавсифланадиган ривожланган ғовакли тузилишга эга бўлади.
Органик моддаларни фаоллашган углеродга адсорбциялашга асосланган технологиядан фойдаланиш бошқа тозалаш усулларига нисбатан қуйидаги афзалликларга эга:
-ҳаво чиқиндиларидан деярли барча ҳидларни йўқ қилиш қобилияти;
-органик моддаларни фаол углеродга адсорбциялаш учун зарур бўлган адсорбцион фильтрларни ўрнатиш катта капитал харажатларни талаб қилмаслиги;
-органик моддаларнинг фаоллаштирилган углеродга адсорбцияси бошланғич ҳаво оқимида мавжуд бўлган кимёвий моддалар ҳосил бўлишига олиб келадиган назоратсиз кимёвий реакцияларни келтириб чиқармаслиги;
-фаоллашган углероднинг ўзи биологик ва экологик жиҳатдан инерт моддалиги ва ходимлар ва атроф-муҳитга салбий таъсир кўрсатмаслиги;
-баъзи ҳолларда фойдаланилган (органик моддалар билан тўйинган ва адсорбцион қобилиятини йўқотган) фаоллашган углерод қайта фаоллаштирилиши ва тозалаш учун қайта ишлатилиши мумкинлиги.
Шундай қилиб, чиқинди газ ва чиқинди сувларни тозалаш каби кўплаб кимёвий муҳандислик жараёнларида ишлатиладиган углерод таркибидаги хом ашёнинг хусусиятлари ва фаоллаштириш усуллари халқаро тадқиқотлар бўйича адабиётлар маълумотлари асосида ўрганилган.