CC BY
3SCIENTIFIC PROGRESS VOLUME 4 I ISSUE 5 I 2023 _ISSN: 2181-1601
Scientific Journal Impact Factor (SJIF 2022=5.016) Passport: http://sjifactor.com/passport.php?id=22257
СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ КАРБОКСИЛЬНОГО КАТИОНИТА НА ОСНОВЕ ПРОДУКТОВ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ АКРИЛОВОЙ КИСЛОТЫ И
ФУРФУРОЛА
Нигинабону Кобил кизи Жамилова Мизробжон Халим угли Зарипов
Aссистент, Бухарский инженерно- Aссистент, Бухарский инженерно-
технологический институт технологический институт
АННОТАЦИЯ
В статье описаны методы большую актуальность представляет использование в качестве основного мономера при синтезе ионитов продукта гидролизной промышленности - фурфурола. Исходя из вышеизложенного, синтез новых ионообменных полимеров на основе вторичного сырья - фурфурола, исследование сорбционных и эксплуатационных свойств их, а также изыскание конкретных объектов практического и эффективного использования для очистки производственных и сбросных вод различных химических производств, в том числе, гидрометаллургических, представляет большой научно-технический и практический интерес.
Ключевые слова: фуран, фурфуриловый спирт, акриловая кислота, натрий гидроксид, цинк хлорид
SYNTHESIS AND STUDY OF CARBOXYLIC CATION EXCHANGER BASED ON THE PRODUCTS OF THE INTERACTION OF ACRYLIC ACID AND
FURFURAL
ABSTRACT
The article describes the methods of great relevance is the use of the product of the hydrolysis industry - furfural as the main monomer in the synthesis of ion exchangers. Based on the foregoing, the synthesis of new ion-exchange polymers based on secondary raw materials - furfural, the study of their sorption and performance properties, as well as the search for specific objects of practical and effective use for the treatment of industrial and waste waters of various chemical industries, including hydrometallurgical ones, is a great scientific - technical and practical interest.
Keywords: furan, furfuryl alcohol, acrylic acid, sodium hydroxide, zinc chloride
В статье приведены данные по исследованию процесса образования карбоксильного катионита, поликонденсацией акриловой кислоты с фурфуролом. Было изучено влияние температуры, концентрации катализатора и соотношения
SCIENTIFIC PROGRESS
VOLUME 4 I ISSUE 5 I 2023 ISSN: 2181-1601
Scientific Journal Impact Factor (SJIF 2022=5.016) Passport: http://sjifactor.com/passport.php?id=22257
акриловой кислоты и фурфурола на процесс поликонденсации и определены оптимальные условия синтеза катионита . Представлялось целесообразным установить оптимальные условия синтеза катионита с помощью кинетических исследований: зависимость от температуры реакции, концентрации катализатора, и соотношения исходных веществ, и др.
Синтез катионита проводили в 3-х горловой колбе, помещенный в термостат, снабженный мешалкой и гидравлическим затвором, термометром и обратным холодильником. Отсчет времени начинали после введения первой капли фурфурола в колбу, содержащую акриловую кислоту и катализатор хлористый цинк. Течение реакции контролировали по изменению концентрации фурфурола путем отбора проб через определенные промежутки времени. Реакционная смесь отбиралась в количестве 1-1,5 гр. и помещалась в колбы с пришлифованными пробками, в которые предварительно заливался 1 М раствор сульфата натрия, нейтрализованный минеральной кислотой и спиртово -бензойной смесью (1:1). Выделившийся №ОН оттитровали известным способом 0,1 н. раствором HCl в присутствии фенолфталеина до исчезновения окраски .
Влияние температуры реакции на взаимодействие акриловой
кислоты с фурфуролом Для выявления влияния температуры реакции на процесс поликонденсации акриловой кислоты с фурфуролом, реакцию проводили при температуре 60, 70, 80°С. Мольное соотношение акриловой кислоты к фурфуролу было 1:1 , количество катализатора соответственно 0,05 молей ZnCl2 на 1 моль фурфурола и было постоянным.
На рис. 1. представлена зависимость степени превращения полимера от продолжительности реакции при различных температурах.
SCIENTIFIC PROGRESS
VOLUME 4 I ISSUE 5 I 2023 ISSN: 2181-1601
Scientific Journal Impact Factor (SJIF 2022=5.016) Passport: http://sjifactor.com/passport.php?id=222ff7
Рис. 1. Зависимость степени превращения (F) поликонденсации акриловый кислоты с фурфуролом от продолжительности реакции при различных
температурах.
На основании полученных данных был определен характер логарифмической зависимости изменения концентрации реагирующих веществ по времени при различных температурах. Для расчета принимались результаты соответствующие неглубокой степени превращения (до 20 %) (рис. 2). Линейный характер зависимости, представляемый на рис. 2 свидетельствует о том, что реакция поликонденсации акриловой кислоты с фурфуролом протекает как реакция второго порядка. Об этом же свидетельствует постоянное значение констант скоростей реакции вычисленных для реакции второго порядка. Из значений констант скоростей реакции поликонденсации при различных температурах и графической зависимости -lg K от 1/Т и по уравнению Аррениуса была определена энергия активизации реакции поликонденсации акриловой кислоты с фурфуролом, которая соответствовало 12,8 ккал/моль.
Рис. 2. Изменение логарифма концентрации реагирующих веществ во времени в
зависимости от температуры. 1- 80 °С, 2- 70 °С, 3- 80 °С. Было также изучено влияние температуры реакции на продолжительность реакции и на свойства полученных катионитов (таблица 1.) Из данных таблицы 1. видно, что катионит с хорошими показателями свойств получен при температуре 1=80 °С.
Влияние концентрации катализатора на процесс поликонденсации акриловой кислоты с фурфуролом
SCIENTIFIC PROGRESS VOLUME 4 I ISSUE 5 I 2023 _ISSN: 2181-1601
Scientific Journal Impact Factor (SJIF 2022=5.016) Passport: http://sjifactor.com/passport.php?id=222ff7
Поликонденсацию акриловой кислоты с фурфуролом проводили в присутствии катализатора ZnCl2 c концентрацией 0,025; 0,05; 0,075 молей на моль фурфурола. Реакцию проводили при температуре 80 °С и мольные соотношения акриловой кислоты к фурфуролу было 1:1.
Таблица 1
Влияние температуры реакции на свойства полученного катионита
Температура реакции, °С Время течения реакции, час Удельный объем ионита, мл/г СОЕ по 0,1 н. раствору NaOH, мг-экв/г
60 6 2,70 5,5
70 5 2,80 5,7
80 3 3,80 6,5
90 2-3 2,78 5,6
Выявлено, что увеличение концентрации катализатора поликонденсации (рис.3).
ускоряет процесс
1- 0,025; 2- 0,05; 3- 0,075, моль. Рис. 3. Изменение логарифма концентрации реагирующих веществ в реакции поликонденсации акриловой кислоты с фурфуролом
Характер зависимости
1 , Ь(а - х)
-• 1п—-- -т имеет прямолинейный характер при
а - Ь а(Ь - х)
степени превращения полимера 20 %. Из рис. 3. видно, что при температуре 80 °С имеет место линейное возрастание констант скорости реакции от концентрации катализатора 7пС12 в реакционной смеси.
SCIENTIFIC PROGRESS VOLUME 4 I ISSUE 5 I 2023 _ISSN: 2181-1601
Scientific Journal Impact Factor (SJIF 2022=5.016) Passport: http://sjifactor.com/passport.php?id=222ff7
Список литературы
1. Зарипов Мизробжон Халим Углы (2022). МЕТОД ОЧИСТКИ ГАЗОВ ОТ КИСЛЫХ КОМПОНЕНТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РАСТВОРОВ ЩЕЛОЧНЫХ ГИДРОКСИДОВ. Универсум: технические науки, (5-12 (98)), 4-6.
2. Zaripov, M. X. O. G. L., & G'Aybullayev, S. A. (2021). PIROLIZ KINETIKASINING MATEMATIK MODELI. Academic research in educational sciences, 2(9), 619-625.
3. Mizrobjon Xalim O'G'Li Zaripov, & Saidjon Abdusalimovich G'Aybullayev (2021). UGLEVODORODLARNING TERMIK PIROLIZI MAHSULOTLARI HOSIL BO'LISHIGA REAKSIYA SHAROITINING TA'SIRI. Academic research in educational sciences, 2 (11), 723-731.
4. Жумаев Ж. Х., Ахмедов В. Н. МЕХАНИЗМ ПОВЫШЕНИЕ АКТИВНОСТИ КАТАЛИЗАТОРА В ПРОЦЕССЕ АЛЛЕНЛИЗАЦИИ МОФОЛИНА ВИНИЛАЦЕТИЛЕНОМ //Universum: химия и биология. - 2022. -№. 3-2 (93). - С. 24-27.
5. Rayimov, Z. X. O. G. L. (2021). Ftal angidridning vinillanish jarayoni erituvchilari. Science and Education, 2(12), 266-269.
6. Ахмедов, Вохид Низомович, Бобир Баходир Угли Олимов, and Шомурод Комилович Назаров. "Электронная структура и квантово-химические расчёты виниловых эфиров фенолов." Universum: химия и биология 4 (70) (2020).
7. Жумаев Ж. Х., Ахмедов В., Шарипова Н. У. ВЛИЯНИЕ ПРИРОДЫ И КОЛИЧЕСТВА КАТАЛИЗАТОРА ПРИ СИНТЕЗЕ МОРФОЛИНОВЫХ НЕНАСЫЩЕННЫХ ПРОДУКТОВ ПРИ УЧАСТИИ ВИНИЛАЦЕТИЛЕНА //Москва. - 2021. - С. 58-61.
8. Zuhriddin, R., Niginabonu, J., Aminjon, V., & Temurbek, D. (2022). MECHANISMS OF ETERIFICATION OF TEREFTALIC ACID WITH ETYLENGLYCOL. Universum: технические науки, (5-11 (98)), 63-67.
9. O'G'Li, R. Z. K., & Qizi, J. N. Q. (2022). ANALYSIS OF IMPORTANCE AND METHODS OF PRODUCTION OF BLOCK SOPOLYMERS BASED ON POLYETYLENTEREPHTALATE. International Journal of Advanced Technology and Natural Sciences, 3(1), 51-55.
10. Zuhriddin, R., & Niginabonu, J. (2022). PRODUCTION OF POLYETHYLENE TEREPHTHALATE. Universum: технические науки, (5-11 (98)), 58-62.
11. Шарипов Дж., Баракаев Ф., Фозилов С., Каримова З. и Зарипов М. (2022, июнь). Повышение стойкости режущего инструмента при термообработке и нанесении покрытий. В материалах конференции AIP (том 2432, № 1, стр. 050042). ООО «АИП Паблишинг».
SCIENTIFIC PROGRESS VOLUME 4 I ISSUE 5 I 2023 _ISSN: 2181-1601
Scientific Journal Impact Factor (SJIF 2022=5.016) Passport: http://sjifactor.com/passport.php?id=222ff7
1. Toshboyev S. O. O. G. L., & G'Aybullayev S. A. (2022). Tabiiy gazlardagi keraksiz komponentlarni gazning tovarlik xususiyatlariga ta'siri. Science and Education, 3 (3), 206-213.
2. Behruz To'Ymurodovich Salomatov, Murodillo Zoirovich Komilov, & Saidjon Abdusalimovich G'Aybullayev (2022). UGLEVODORODLI GAZLAR TARKIBIDAGI NORDON KOMPONENTLAR VA ULARNI GAZNING XOSSALARIGA TA'SIRI. Scientific progress, 3 (1), 71-78.
3. Фазлиддин Мустаким Угли Каромов, Нилуфар Илёс Кизи Шокирова, & Саиджон Абдусалимович Гайбуллаев (2022). ПОЛИМЕРЛАР САНОАТИНИНГ ХАЛК ХУЖАЛИГИДА КУЛЛАНИЛИШ ДОЛАТИНИНГ ТАДЛИЛИ. Central Asian Research Journal for Interdisciplinary Studies (CARJIS), 2 (3), 83-93.
4. Jamshidbek Alisherovich Umarov, Murodillo Zoirovich Komilov, & Saidjon Abdusalimovich G'Aybullayev (2022). GAZ KONDENASTINING TASNIFIY VA TARKIBIY TAVSIFLARI. Scientific progress, 3 (3), 593-599.
5. O'Lmas Niyoz O'G'Li Namozov, Qayum Karimovich Jumayev, & Saidjon Abdusalimovich G'Aybullayev (2022). GAZLARNI QURITISH USULLARI VA JARAYON PARAMETRLARI. Scientific progress, 3 (3), 602-611.
6. Farhod Kamolovich Davronov, Sadulla G'Aybullayevich Toshev, Ozoda Baxronovna Axmedova, & Saidjon Abdusalimovich G'Aybullayev (2022). GIDROGENLOVCHI KATALIZATORLAR MODIFIKATSIYALOVCHI QO'SHIMCHALARINING TASHUVCHILAR VA FAOL KATALIZATOR MARKAZLARI STURKTURASIGA TA'SIRI. Central Asian Research Journal for Interdisciplinary Studies (CARJIS), 2 (5), 561-571.
7. Shahzodjon Hayot O'G'Li Yaxyoyev, Ozoda Baxronovna Axmedova, & Saidjon Abdusalimovich G'Aybullayev (2022). GAZLARNI GLIKOLLI QURITISH JARAYONINING ISHCHI PARAMETRLARI. Central Asian Research Journal for Interdisciplinary Studies (CARJIS), 2 (5), 543-552.
8. Mirshod Ismatovich Isroilov, & Saidjon Abdusalimovich G'Aybullayev (2022). Piroliz jarayonining neft-gazkimyo sanoatidagi ahamiyati. Science and Education, 3 (2), 349-358.
9. Gaybullaev S.A. ANALYSIS OF THE CONDITIONS FOR THE FORMATION OF GAS HYDRATES DURING THE TRANSPORTATION AND PROCESSING OF HYDROCARBON GAS, AND THE PREVENTION OF HYDRATE FORMATION // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 7(100).
