Tadqiqot natijalarining aprobatsiyasi. Mazkur tadqiqot natijalari asosida 11 ta, jumladan 4 ta xalqaro va 7 ta respublika ilmiy-amaliy anjumanlarida ma’ruza qilingan hamda muhokamadan o‘tkazilgan.
Tadqiqot natijalarining e’lon qilinganligi. Dissertatsiya mavzusi bo‘yicha jami 19 ta ilmiy ish chop etilgan, shulardan, O‘zbekiston Respublikasi Oliy attestatsiya komissiyasining falsafa doktori (PhD) dissertatsiyalari asosiy ilmiy natijalarini chop etish tavsiya etilgan ilmiy nashrlarda 4 ta maqola respublika jurnallarida, 2 ta maqola xorijiy jurnallarida nashr etilgan. Bundan tashqari dissertatsiya natijalari asosida O’zbekiston Respublikasi Intelektual mulk agentligidan 2 ta patent olingan.
Dissertatsiyaning tuzilishi va hajmi. Dissertatsiyasi tarkibi kirish, to‘rtta bob, xulosa, adabiyotlar ro‘yxati, ilovalardan iborat. Dissertatsiyaning hajmi 115 sahifani tashkil etadi2.
I. ADABIYOTLAR SHARHI
1.1 IONITLARNING OLINISHI VA ULARNING ISHLATILISH SOXALARI
Bugungi kunga kelib, XXI asrning asosiy hal qilinishi kerak bo‘lgan global muammodan biri bu ichimlik suvi muammosidir. Chunki suv barcha tirik organizmlarning asosiy talabidir. Antropogen omillarning turli ta’siri xususan texnologiya va sanoatning jadal rivoji tufayli iste’molga yaroqli suv atigi umumiy suvning juda kam qismini tashkil etadi. Suvni ifloslanishining asosiy manbalari sanoat korxonalari, qishloq xo‘jaligida ishlatiladigan turli xil kimyoviy moddalardir. Iqtisodiyotning asosini sanoat-korxonalar va kimyoviy zavodlar tashkil qiladi, ularning doimiy ishlashini taminlash, atrof-muhitga hamda atrofida isteqomat qiluvchi axoliga zararini kamaytirish kimyogarlar oldida turgan vazifalardan biridir. Sanoat korxonalarning faoliyati, shahar oqava suvlari, atrof-muhit o‘zgarishlarga sabab bo‘lmoqda. Oqova suv tarkibida og‘ir metallar, bo‘yoqlar va mikroorganizmlarning mavjudligi suv tizimlari va atrof-muhit uchun juda xavflidir. Og‘ir metall ionlari va bo‘yoqlarning oz miqdori ham inson uchun xavf tug‘diradi va turli kasalliklarga sabab bo‘lishi mumkin. [1; 449-b, 2; 116-121 b, 3; 569-581 b.]. Shuning bilan birgalikda, sanoat korxonalaridan chiqayotgan oqova suvlari tarkibida turli zaxarli, toksik tabiatga ega ionlarni ko‘p miqdorda saqlaganligi sababli, hududning flora va fauna sistemalarining ko‘payishiga va rivojlanishiga salbiy ta’sir ko‘rsatib, hududning ekologik holatining yomonlashishiga olib kelmoqda. Shuning uchun chiqindi suvlar tarkibidagi turli zaxarli ta’sirga ega ionlarning konsentratsiyasini ekoligik me’yorlargacha kamaytirish talab qilinadi. Ayniqsa og‘ir metallarning maksimal ruxsat etilgan konsentratsiyasi juda past qiymatga ega bo‘lib, bu esa oqava suvlarni standart talab darajasida tozalash qiyinligini anglatadi. Bu muammolarni bartaraf qilish bugungi kunda kimyogarlar oldida turgan vazifalardan biri bo‘lib qolmoqda [4; 794-803-b, 5; 1-20-b, 6; 20-25 b.]. Respublikamiz sanoat korxonalarida ishlatiladigan sorbentlar chet eldan import qilinadi. Shuning uchun mahalliy xomashyolar asosida ionitlar olish va fizik-kimyoviy xossalarini o‘rganish orqali oqova suvlarni tozalashga qo‘llash dolzarb va katta amaliy ahamiyatga ega. Hozirgi vaqtda atrof-muhitning noorganik va organik moddalar bilan ifloslanishi asosiy ekologik muommolardan biridir. Bu odamlar, hayvonlar va o‘simliklar uchun katta xavf tug‘diradi. Buning sababi ko‘pchilik noorganik moddalar nisbatan elektorlit sanaladi va kam miqdorda bo‘lsa ham suvda eriydi, atrof-muhitda to‘planadi, natijada esa tirik organizmlarning o‘zlashtirishi uchun qulay bo‘ladi [7; 1-15-b]. Ayniqsa og‘ir metall ionlari va kislota qoldiqlarining tirik organizmga kirishi juda salbiy oqibatlarga olib keladi. Og‘ir metall ionlari va kislota qoldiqlari noorganik ifloslantiruvchi moddalar sifatida biologik parchalanmaydi. Xususan gidrometallurgiya sanoatidan chiqadigan oqova suvlarda toksik ta’sir xususiyatli og‘ir metallarning ko‘pchiligini uchratish mumkin. Bulardan Cu(II), Ni(II), Co(II), Zn(II), Cr(III), Mn(VII), As(V), Cr(VI) kabi ionlarning bunday suvlardagi konsentratsiyalarining ortishi atrof muhitga zararli ta’sir ko‘rsatmoqda [8; 1231-1236-b, 9; 1418-1423-b, 10; 149–169-b.].
Sanoat chiqindilari tarkibida turli xil organik va noorganik ifloslantiruvchi moddalar mavjud bo‘lib ushbu ifloslantiruvchi moddalar orasida og‘ir metallar tirik organizm uchun zaxarli hisoblanadi. Turli soxalarda qo‘llaniluvchi og‘ir metallardan Pb, Zn, Cu, As, Cd, Cr, Ni va Hg kabilar ko‘p uchraydi va ular atrof-muxitga tarqaladi. Ushbu metallar asosan murakkab bo‘yoqlar, pestitsidlar, o‘g‘itlar, oxorlovchi moddalar, pigmentlar va oqartiruvchi moddalar kabi manbalardan kelib chiqadi. Ayniqsa og‘ir metall ionlari va kislota qoldiqlarining tirik organizmga kirishi juda salbiy oqibatlarga olib keladi. Og‘ir metall ionlari va kislota qoldiqlari noorganik ifloslantiruvchi moddalar sifatida biologik parchalanmaydi [11; 387-419-b, 12; 1-24-b.].
Xrom o‘simlik va xayvonlarning metabolizmi uchun muhim oziq modda hisoblanadi. Ammo organizmda xromning yuqori darajada to‘planishi jiddiy muammolar keltirib chiqaradi. Tirik organizmda turli kasalliklar keltirib chiqarib, tana vazniga nisbatan konsentratsiyasi 0,1 mg/g ga yetganda o‘limga olib keladi. Xromning kuchli zaxarliligiga sabab biodegratsiyaga uchramsaligidir. [13; 111-118 b.]. Tabiiy oqava suvlarning xrom ionlari bilan ifloslanishi turli sanoat oqava suvlari qo‘shilishi natijasida sodir bo‘ladi. Bunday sanoat korxonalariga metallurgiyadan tashqari to‘qimachilik, po‘lat ishlab chiqarish, qishloq xo‘jaligi, bo‘yoq ishlab chiqarish, terini qayta ishlash soxalarini kiritish mumkin. Xrom suvli muhitda uch valentli Cr(III) va olti valentli Cr(VI) xolatlarda uchraydi. Cr(VI) asosan xromat (CrO42−) va dixromat (Cr2O7 2−) ionlari xolida uchraydi va bu ionlar boshqalariga qaraganda yuqori toksiklik darajasiga ega. Sanoat chiqindi suvlarini oqava suvga quyishda Cr(VI) miqdorining maksimal ruxsat etilgan miqdori 0,1 mg/l, ichimlik suvida esa 0,05 mg/l ni bo‘lishi mumkin. Shuning uchun ifloslangan suvdan Cr(VI) ionini olib tashlash yoki konsentratsiyasini me’yorlashtirish atrof-muhitni mahofaza qilishda muhim axamiyatga ega [14; 2032-2041-b, 15;1-19-b.].
Odatda oqova suvlar tarkibidan turli xil ionlar va molekulalarni ajratib olishda teskari osmos, nanofiltratsiya, elektrodializ, oksidlanish-qaytarilish, cho‘ktirish, bo‘g‘latish kabi ana’naviy usullardan foydalaniladi, lekin bu usullar ko‘p energiya talab qiladi, iqtisodiy jihatdan ko‘p xarj va katta miqdordagi chiqindilar hosil qiladi [16, 2304-2318-b, 17; 281-297-b.].
Hozirgi vaqtda suvni tozalashning turli xil texnologik usullar qo‘llanib kelinmoqda, jumladan kimyoviy ishlov berish, fizik, biologik va boshqa usullardan ionitlar ishtirokida adsorbsiyalash usuli keng qo‘llaniladi. Bu usulning ishlash jarayoni oddiyligi, ekologik va iqtisodiy samarali, qayta ishlash imkonini berishi bilan boshqa usullardan ustun turadi. Shuningdek ionitlar ikkilamchi chiqindilarni olib tashlash bilan bir qatorda qimmatbaho komponentlarni ajratib olish imkonini beradi. Hozirda qo‘llanilayotgan konsentratsiyalash usullari o‘zining ekspressligi, selektivligi va texnologik jihatdan oddiyligi bilan ajralib turishi kerak. Bugungi kunga kelib zamonaviy tendensiyalarga muvofiq turli xil tabiatdagi suvlarni tozalash uchun sorbsion texnologiyalar afzal ko‘rilmoqda [18; 1-3 b, 19; 2-10 b.].
Adsorbsiyaga asoslangan texnologiyalar og‘ir metallarni olib tashlash uchun oqava suvlarni tozalashda keng qo‘llaniladi. Keng qo‘llaniluvchi adsorbent faollashgan uglerod bo‘lib, yaxshi natijalar beradi ammo uning yuqori narxi ishlatilish imkonini cheklaydi. Bugungi kunda dunyo chuchuk suv resurslari tanqisligiga duch kelganligi sababli, mavjud resurslarni oqilona foydalanishning alternativlarini izlash taqozo qilmoqda. Bundan tashqari, og‘ir metallar past konsentratsiyalari ham zaharli hisoblanadi, shuning uchun ularni olib tashlashning ekologik xavfsiz, iqtisodiy jihatdan arzon usulini talab qilinadi. Ushbu talablarni qondirish uchun mualliflar mazkur ishda [12; 1-24-b] adsorbsiya jarayoniga va bugungi kunda mavjud bo‘lgan adsorbentlar turlariga e’tibor qaratdilar. Oqova suvlardan oraliq metallarni olib tashlash uchun adsorbentlarni qo‘llash bo‘yicha keng doirada ishlar olib borishda va bunda adsorbentlar olishda uning iqtisodiy samaradorligi, texnologik qo‘llanilishi va xomashyoning mavjudligi kabi jixatlari asosiy vazifa qilib olishgan. Natijada asosan chiqindi maxsulotlardan sorbent sintez qilinishi iqtisodiy afzalligi xulosa qilingan.
Sorbsiya usullarida ishlatiladigan moddalar yuqori sirt yuzali, molekulalarni (suyuq yoki gazsimon agregat holatdagi) hamda turli xildagi ionlarni o‘zining yuzasida bog‘lash qobiliyatiga ega, g‘ovaklik darajasi yuqori, mexanik mustahkamlikka ega bo‘lgan sorbentlardan foydalanishni o‘z ichiga oladi. Sorbentlar odatda ifloslantiruvchi moddalarni atrof-muhitdan immobilizatsiya qilish va olib tashlash uchun ishlatiladi. Ko‘p hollarda ularni qayta ishlash yoki adsorbsiyalangan moddani ulardan qayta ajratib olish imkonini yaratadi.
Adsorbentni tanlashda quyidagi mezonlar hisobga olish kerak:
- adsorbentning sorbsiya qobiliyati va selektivligi;
- sezuvchanligi, samaradorligi va mustahkamligi;
- qayta ishlanishi yoki qayta ishlatish;
- atrof muhitga ta’siri;
- biologik parchalanishi;
- iqtisodiy samaradorligi;
- kimyoviy barqarorligi va atrof muhit ta’siriga chidamlmlmgi [20; 331-335 b.].
So‘nggi yillarda sanoat korxonalarida hamda gidrometallurgiyada eritma tarkibidagi rangli va qimmatbaho metall ionlarini ajratib olishda, suvlarni tuzsizlantirishda va oqova suvlarini zaxarli ionlardan tozalash uchun eng keng qo‘llaniladigan, iqtisodiy jixatdan arzon va samarali bo‘lgan usul ionitlar ishtirokida ionalmashinish usulidir [21, 2-10-b.]. Xususan turli metallarga nisbatan yuqori yutish xususiyatiga ega bo‘lishi, kimyoviy barqaror bo‘lishi, haroratning o‘zgarishiga barqaror bo‘lishi va arzon bo‘lishi bilan birgalikda ko‘p marta qayta ishlatish xususiyatiga, metall ionlarini yutish jarayonida texnologik, ekologik va iqtisodiy talablarga mos kelishi kerak [22, 1-10-b.]. Ionitlar ishtirokida suvdagi mavjud ionlarni ajratish usuli aynan shunday talablarga javob beradi [23, 34 b.]. Shuning uchun yangi, yuqori sorbsion xossali ionitlar sintez qilish katta amaliy ahamiyatga ega.
Sanoat korxonalarida turli xildagi sorbentlar qo‘llaniladi. Bu turdagi sorbentlar tarkibiga ko‘ra ikkiga ajratiladi: uglerod va minerallarga. Birinchisi uglerod matritsaga ega bo‘lgan, organik materiallarni qayta ishlash natijasida olinadi. Ikkinchisi esa tabiiy noorgik minepallardir (seolit, gil minerallari va silikat sorbentlar). Barcha sorbentlar u yoki bu bu darajada molekula va ionlarni sorbsiya qilishda faoldir [24; 9-31-b.].
Mineral sorbentlar kimyoviy inertligi, nisbaton kam xarjligi va tabbiy xomashyo bo‘lganligi kabi afzalliklarga ega. Ularning asosiy manbaiy tabiiy xomashy bo‘lganligi sababli ular kukun yoki donodor shaklda qo‘llaniladi. Miniral sorbentlarning kimyoviy bog‘i mustahkam bo‘lganligi sababli kislota va asoslarga, turli xil oksidlovchilarga barqorligi adabiyotlardan ma’lum [25, 51-63 b.].
Uglerod matritsasiga ega bo‘lgan sorbentlar asosan yuqori molekulyar organik tuzilishga ega bo‘lgan mavjud polimerlarni yon zanjirini kislota guruhlari va asos guruxlarini modifikatsiyalash orqali yuqori darajada turli xil ionlarni yutib olish xusisiyatiga ega bo‘lgan ionalmashinuvchi polimer materiallar sintez qilish bo‘yicha bir qancha ishlar olib borilgan. Ionitlar olishning eng ko‘p tadqiq qilingan va keng tarqalgan usuli polimer matritsasi olingunicha monoolefinlar va diolefinlarning birgalikdagi polimerizatsiyasi va ularga kimyoviy reaksiyalar orqali ionogen guruhlarning kiritilishiga oid ko‘plab tadqiqotlar amalga oshirilgan. [26; 562-567-b, 27; 216-222-b.]
Polivinilxlorid (PVX), eng mashhur va keng tarqalgan polimer, ko’p qirrali polimerlardan biridir. Statistik ma’lumotlarga ko’ra, 2001 yilda dunyoda yiliga 31 million tonna PVX ishlab chiqariladi va 2030 yilga kelib dunyoda PVX ishlab chiqarish yiliga 59,7 million yetishi prognoz qilinmoqda. [28; 578-586-b. 29;] Shuningdek, PVX o’ziga xos kimyoviy xususiyatlarga ega, shuningdek, ion-almashinuvi va embrane materiali sifatida foydalanish uchun mexanik hamda termik barqarorlikka ega bo’lgan ko’p miqdorda ishlab chiqariladigan va nisbatan arzon polimerdir. [30; 23-35-b.]
PVX ning ba’zi qulay xususiyatlari quyidagilardir: granulalar kattaligi, plyonka shakllanishi, erituvchilar, asoslar va kislotalarga yuqori qarshilik, turli xil organik erituvchilarda yaxshi eruvchanligi va uzoq muddatga chidamli polimerdir. Bundan tashqari iqtisodiy jihatdan PVX ion-almashtiruvchi va membranalarni ishlab chiqarish uchun juda qulay polimer sifatida qaralishi mumkin. [31; 397-402-b.]
Polivinilxlorid tarkibida faol xlor atomlarining mavjudligi PVXni kimyoviy modifikatsiyalashda bir muncha qiyinchilik tug’diradi. PVX tarkibidagi xlor atomlarini almashtirish orqali PVXni kimyoviy modifikatsiyalash bo’yicha keng ko’lamli ishlar qilinib kelmoqda. Ko’p miqdorda quyimolekulyar va makromolekulyar o’rinbosarlar ma’lum va tegishli organik reaksiyalardan foydalangan holda modifikatsiyalangan[32; 217-244-b.].
Do'stlaringiz bilan baham: |