Baki universitetiNİn xəBƏRLƏRİ №4 Təbiət elmləri seriyası



Yüklə 67,38 Kb.

tarix26.05.2018
ölçüsü67,38 Kb.


BAKI UNİVERSİTETİNİN XƏBƏRLƏRİ 

№4 

 

  Təbiət elmləri seriyası  

 

2010 

 

 

 

 

NEFT VƏ KİMYA SƏNAYESİ TULLANTI SULARINDAN URANİL  

İONLARINI SELEKTİV SORBSİYA EDƏN SORBENTLƏRİN SİNTEZİ 

 

C.Ə.NAĞIYEV*, A.A.QƏRİBOV*,  R.M.ALOSMANOV**, 

A.Ə.ƏZİZOV**, V.İ.HÜSEYNOV***   

* AMEA Radiasiya Problemləri İnstitutu 

**Bakı Dövlət Universiteti 

*** FHN, İzotop Xüsusi Kombinatı 

calalnaghiyev@mail.ru

 

Görülmüş  işdə sellüloza əsasında sintez edilmiş yeni funksional qruplu sorbentlərin 

sulu məhluldan uranın seçici sorbsiyasının qanunauyğunluğu tədqiq edilmişdir. Sellüloza 

CCl

4

 mühitində, molekulyar oksigen verməklə  və PCl

3

-lə işlənilmişdir. Alınan modifikat su, 

tributil-fosfat, arsenazo III, trioktilfosfinoksid, orto-fosfat turşusu, Trilon B və 4-amino-

antiprinlə işlənməklə modifikasiya edilmişdir. Alınan modifikatların sorbsiya tutumu və ura-

nın seçici sorbsiyası tədqiq edilmişdir. CHCl



mühitində tributil-fosfatla işlənilmiş modifikat 

məhluldan iki- və üçvalentli ionların iştirakında belə uranil ionunu yüksək seçiciliklə sorbsiya 

etməsi müəyyənləşdirilmişdir. 

 

 



Son illər sənayenin müxtəlif sahələrində  tətbiq olunan sintetik sorbentlərin 

sintezində onların sorbsiya edəcəyi ionların çoxkomponentli sənaye tullantı suların-

dan selektiv sorbsiya qabiliyyətlərinin olmasına diqqət yetirilir. Belə tip funksional 

qruplara malik sorbentlərlə bağlı elmi əsərlərə dövri elmi jurnallarda geniş rast 

gəlmək, sorbentlərin sintezi və sənayenin müxtəlif sahələrində tətbiqinin aktual olma-

sını göstərir. Son 10 il ərzində bu sahədə aparılan tədqiqat işlərində sintez olunan sor-

bentlərin yüksək sorbsiya tutumu ilə yanaşı, onların hər hansı iona qarşı seçici 

sorbsiya xassəsinə malik olmasına xüsusi diqqət yetirirlər. Artıq Eichrom Technolo-

gies firması yüksək analitik xassələrə malik, molekulyar və struktur quruluşları 

“know-how” saxlanılan uran izotopları (

238

U, 


235

U, 


234

U, 


232

U) üçün “UTEVA Resin”

torium izotopları  (

232


Th,

 230


Th, 

228


Th) üçün “TEVA Resin”, bütün aktinoidləri birgə 

seçici sorbsiyası üçün “Actinide Resin*” markalı sorbentlər sintez edib [1-3]. Hazırda 

bu sorbentlər müasir radiokimyada aktinoidlərin torpaqda, suda, bitki və heyvan 

orqanizmlərində analitik vəsfi və miqdari təyini üçün tətbiq edilir. Qeyd edək ki, bu 

seçici sorbentlərin sintezi çoxmərhələli sintez, mürəkkəb sintez şəraiti, sintezdə 

istifadə edilən polimer və reaktivlərin bahalı olması  və  ən nəhayət, çox vaxt tələb 

etdiyindən bu sorbentlər yüksək maya dəyərinə malikdir. Bu səbəbdən belə seçici 

sorbentlər sənayedə istifadə edilmir.  

 Beləliklə, təqdim olunan işin məqsədi respublikamızın neft sənayesinin 

problemlərindən biri olan neftlə birlikdə çıxan lay suyunun tərkibində olan radioaktiv 

 

23



elementləri (uran, torium, radium və s.) lay sularından effektiv şəkildə  təmizləmək 

üçün seçici sorbentlər sintez etməkdir [4]. 



 

Təcrübi hissə 

Tərkibi 98% sellülozadan ibarət olan 20 q süzgəc kağızı  həcmi 500 ml olan 

kolbada bidistillə suyunda isladılır və mexaniki qarışdırıcı vasitəsilə 2 saat ərzində 

qarışdırılır. Alınan horranın üzərinə 80 ml aseton əlavə edilir və t<50° C  şəraitində 

vakuumda sabit çəkiyə qədər qurudulur. Sonrakı mərhələdə sellülozanın modifikasi-

yası  məlum metodika üzrə aparılmışdır [4]. Belə ki, onun üzərinə 5 ml PCl

3

  əlavə 


etməlkə, CCl

4

 mühitində, molukulyar oksigen verməklə 14 saat müddətində qara 



rəngli modifikat sintez edilmişdir. Alınmış hetrogen qarışıqdan bərk faza, yəni modi-

fikat ayrılmışdır. Bu modifikatın su, tributil-fosfat, trioktilfosfinoksid, arsenazo-III, 

fosfat turşusu, trilon-B, 4-aminoantiprinlə kimyəvi modifikasiyası aparılmışdır. Mo-

difikat su, orto-fosfat turşusu ilə birbaşa, digərləriylə isə CHCl

mühitində işlənilmiş-



dir. Modifikatların müxtəlif reagentlərlə işlənməsi başa çatdıqdan sonra neytral mühit 

alınana kimi bidistillə suyu ilə yuyulmuşdur. Sorbentdə [~OPO(OH)

2

] fosfat qrupu-



nun olması potensiometrik titirləmə metodu ilə təsdiq olunmuşdur.  

Tədqiqat işində müxtəlif tərkibli sulu məhlullarda uranil ionunun qatılığı 

UO

2

SO



4

 duzu vasitəsilə yaradılmışdır. İstifadə edilən UO

2

SO

4



 duzunda 

235


U və 

238


izotoplarının kütlə faiz nisbəti uyğun olaraq 0,32:99,68 kimidir [5]. Sorbsiya prosesi 

50 mq sorbentlə 50 ml həcmdə 

235


U izotopunun 240,0 Bk/l həcmi aktivliyində (bu 

həcmi aktivlik 1060,0 mq/l UO

2

2+ 


uranil ionunun qatılığına ekvivalentdir) 25ºC 

temperaturda, 24 saat müddətində statik şəraitdə aparılmışdır. 

Məhlulda uranil ionunun qatılığı Canberra (ABŞ) firmasının istehsalı olan 

yüksək təmizlikli germanium detektorlu (HP Ge) qamma-spektrometrdə  təyin edil-

mişdir. Qamma-spektrometrdə uran izotoplarının aktivlikləri aşağıda göstərilən 

fotopiklərə əsasən təyin edilir.  



 

 

 

 

 

Şək.1.   HP Ge Spektrometrdə 

235

U və 


238

U radionuklidlərinin təyin olunduğu fotopiklər; 

235

U  


izotopu 186 KeV-ə görə, 

238


U izotopu isə 1001 KeV-ə görə.  

 

1-ci  şəkildə göründüyü kimi, 



235

U-in aktivliyi bu izotopun 185,7 keV enerjili 

54% çıxımlı qamma pikinə  əsasən, 

238


U izotopunun aktivliyi isə onun parçalanma 

 

24




məhsulu olan metastabil 

234


Pa

 

izotopunun 1001,03 keV enerjili 0,59 % çıxımlı qamma 



pikinə əsasən təyin edilmişdir. Qeyd edək ki, qamma-spektrometrdə sorbsiyadan əv-

vəlki məhlulda 

238

U izotopunun aktivliyini təyin etmək mümkündür. Protaktinium və 



uran elementlərinin kimyəvi xassə və sorbsiya qabiliyyətlərinin fərqli olması filtratda 

234


Pa(m) və 

238


U izotopları arasında radioaktiv tarazlığın pozulması səbəbindən, 

238


U-

in aktivliyini 

234

Pa(m) izotopunun aktivliyinə əsasən təyin etmək mümkün olmur.  



 

Nəticələr və onların müzakirəsi 

Modifikasiya olunmuş sellülozanın kimyəvi quruluşunun identifikasiyası infra-

qırmızı spektroskopiya metodu ilə aparılmışdır. 2-ci şəkildə ilkin sellüloza və reak-

siya nəticəsində alınan modifikatın infraqırmızı spekri göstərilib. Şəkildən göründüyü 

kimi ilkin sellülozanın  İQ spektrində molekullararası  və molekuldaxili hidrogen 

rabitəsinin siqnalı 3550–3100 sm

-1

 geniş udma zolağı var. Bu geniş udma zolağı iki 



qonşu qlükopiranoza həlqələrində (О

3

Н…О



5

′) atomları arasında molekuldaxili hidro-

gen rabitəsinin, (О

6

Н…О



1

″, О


2

Н…О


6

″) atomları ilə molekullararası hidrogen rabitəsi 

hesabına yaranır. 

 

 



Şək. 2. CCl

mühitində PCl



3

 və O


2

-lə işlənmiş su ilə hidroliz edilmiş modifikatın İQ  

           spekri (2); İlkin sellülozanın İQ spektri (1). 

 

Şəkildən göründüyü kimi modifikatın İQ spektrində 3550–3100 sm



-1

 geniş ud-

ma zolağının intensivliyinin azalması sintezdən sonra sellüloza zəncirində molekul-

lararası və molekuldaxili hidrogen rabitələrin azalmasını göstərir. Buna səbəb PCl

3

-ün 


sellüloza zəncirini destruksiya etməsi, və [~C

6

H



2

OH] qrupuna [~C

6

H

2



-O-PO(OH)

2



fosfat qrupunun tikilməsi hesabına yaranan fəza çətinliyi hesabına molekullararası 

hidrogen rabitələrinin azalmasıdır.  

İlkin sellülozanın  İQ spektrində 1630-1650 sm

-1

 udma zolağına malik H-O-H 



kristallaşma suyunun varlığını göstərən siqnal var. Şəkildən göründüyü kimi modifika-

tın İQ spektrində bu zolağın intensivliyi artıb. Bu faktı sellüloza zəncirinə [~C

6

H

2



-O-

PO(OH)


2

] fosfat qrupunun tikilməsi hesabına hiqroskopikliyin artması ilə izah edirik.  

Şəkildən göründüyü kimi ilkin sellülozanın İQ spektrində (1) birli spirt qrupuna 

[~C


6

H

2



-OH] malik olan OH qrupunun rəqsi hesabına yaranan və mərkəzi 1159 sm

-1

-ə 



düşən udma zolağı mövcudur. Modifikatın İQ spektrində (2) bu udma zolağının inten-

 

25




sifliyi kəskin azalmışdır. Həmçinin, modifikatın  İQ spektrində (2) ilkin sellülozanın 

İQ spektrində olmayan mərkəzi 1280 sm

-1

-ə düşən və assosasiya olunmuş fosfat qru-



pun xarakterik udma zolaqı yaranmışdır. Mərkəzi 1159 sm

-1 


olan udma zolaqlı mo-

difikatın İQ spektrində görünməməsinin səbəbi, [O=PCl

2

]~ birləşməsinin qlükopira-



noza həlqəsinə birbaşa deyil, məhz biratomlu spirt qrupundakı [~C

6

H



2

-OH] oksigen 

körpüsü vasitəsilə bilrəşməsini göstərir. 

 

 



Şək. 3. CCl

4

 mühitində, PCl



3

 və molukulyar oksigen iştirakında sellülozanın  

          modifikasiyası. 

 

Alınan modifikat su [~PO(OH)



2

]*, tributil-fosfat (R

1

)*, arsenazo-III (R



2

)*, 


trioktilfisfinoksid (R

3

)*, orto-fosfat turşusu (R



4

)*, Trilon-B (R

5

)* və 4-aminoan-



tiprinlə (R

6

)* işlənməklə modifikasiya edilmişdir. Alınmış modifikatlar sonra distillə 



suyu ilə neytral mühit alınana kimi yuyulmuşdur. Beləliklə, sellüloza zəncirinə ti-

kilmiş ~[O=PCl

2

] qrupu su ilə hidroliz edildikdə [~PO(OH)



2

] funksional qrupuna, 

tributil-fosfatla işləndikdə  ~[PO(OH) OR

1

] funksional qrupuna və s. çevrilir [5]. 



İşində  şərh edildiyi kimi fosforlaşdırılmış  ağac kəpəyi ilə sulu məhluldan uranil 

ionunun sorbsiyası pH 5-də maksimum baş verdiyi müəyyən edilmişdir. Kütləsi 50 

mq olan müxtəlif modifikatlarla 50 ml pH-ı 5 olan asetat-ammonium bufer məhlu-

lunda, 


235

U izotopunun 240,0 Bk/l həcmi aktivliyində (bu həcmi aktivlik 1060 mq/l 

UO

2

2+ 



uranil ionunun qatılığına ekvivalentdir) 22ºC temperaturda, 24 saat müddətində 

statik şəraitdə aparılmış uranil ionunun sulu məhluldan sorbsiyasının nəticələri cədvəl 

1-də verilmişdir.  

Cədvəldən göründüyü kimi su ilə hidroliz edilmiş modifikat [~PO(OH)

2



qrupları hesabına verilmiş  şəraitdə 46,7 % sorbsiya dərəcəsi göstərir. Bu zaman bu 



sorbentin statik sorbsiya tutumu 494,7 mq/q olur. Qeyd edək ki, tributilfosfatla və 

trioktilfisfinoksidlə  işlənmiş modifikat uranil ionunun qatılığı 1060 mq/l olan sulu 

məhluldan optimal pH-da uranil ionlarını praktik olaraq tam sorbsiya edir. R

TBF

=91,5 


± 8,4 %; R

TOFO

=95,8 ± 9,4% Bu zaman statik sorbsiya tutumu müvafiq olaraq 969,5 ± 

63,2 və 1015 ± 71 mq/q-a çatır.  

 

 



 

 

 



 

 

  



 

26



Cədvəl 1 

Modifikatların optimal pH-da sorbsiya göstəriciləri 

pH 5 


Modifikatın adı 

Sorbsiya  

dərəcəsi

% 

Statik sorbsiya tutumu, 



mq/q 

Statik  


sorbsiya tutumu,  

mq-ekv/q 

Sell~[PO(OH)

2



46,7 ± 4,1 



494,7 ± 27,5 

1,83 ± 0,10 

Sell~[PO(OH) OR

1

]* 



91,5 ± 8,4 

969,5 ± 63,2 

3,59 ± 0,23 

Sell~[PO(OH) OR

2



77,3 ± 5,5 



818,9 ± 41,2 

3,03 ± 0,15 

Sell~[PO(OH) OR

3



95,8 ± 9,4 

1015 ± 71 

3,76 ± 0,26 

Sell~[PO(OH) OR

4



21,3 ± 1,7 



225,3 ± 13,5 

0,83 ± 0,05 

Sell~[PO(OH) OR

5



62,8 ± 4,9 

666,0 ± 37,9 

2,47 ± 0,14 

Sell~[PO(OH) OR

6



11,9 ± 1,2 



125,9 ± 7,8 

0,47 ± 0,03 

Uranil ionlarını sorbsiya etmiş sorbentlərin distillə suyu və NaNO

3

 duz məhlulu 



ilə desorbsiyası etdikdə uranil ionunun desorbsiyası 5%-i keçməməsi müşahidə edil-

mişdir. Bu fakt uranilhidroksi kationlarının sorbentin funksional qrupları ilə sadəcə 

ion mübadilə reaksiyası ilə qarşılıqlı təsirdə deyil, sorbentin aktiv mərkəzləri ilə da-

vamlı xelat qurluşlu kompleks əmələ  gətirməsini sübut edir. Lakin modifikatlardan 

uranil ionlarını mineral turşular vasitəsilə desorbsiya etmək münkündür. Nitrat tur-

şusunun 1,0 M qatılığında uranil ionlarının maksimum desorbsiyası baş verərək 96,6 

± 5,4 %-ə, 1,0 M xlorid turşusu ilə isə 92,5 ± 8,4 %-ə çatır. 

Beləliklə, tədqiqat işində sintez edilmiş sellülozanın modifikatları Respublika-

mızın neft sənayesinin problemlərindən biri olan neftlə birlikdə  çıxan lay suyunun 

tərkibində olan radioaktiv elementləri (xüsusən uranın) lay sularından effektiv şəkildə 

təmizləmək üçün seçici sorbentlər kimi tətbiq edilə bilərlər. 

 

ƏDƏBİYYAT 

1.

 

Horwitz E.P., et al. Separation and Preconcentration of Uranium from Acidic Media by Ext-



raction Chromatography //Analytica Chimica Acta. 1992, v 266, p. 25-37. 

2.

 



Horwitz E.P., et al. Dipex: A new extraction chromatographic material fo rhte separation 

and preconcentration of acitnides from Aqueous solution //Reactive & Functiona Polymers, 

Separation Sci. and Tech., 1997, 16(4), p.403-416. 

3.

 



Burnett W.C., P.H.Cable, and Russ Moser, Determination of Radium-228 in Natural Waters 

Using Extraction Chromatographic Resins //Radioactivity & Radiochemistry. 1995, v.6, № 

3, p.36-43.  

4.

 



Магеррамов  А.М.,  Алосманов  Р.М.,  Мамедов  Г.Г.,  Азизов  А.А. // Матераилы  кон-

ференции «ФАГРАН-2006». Cборник тезисов. Воронеж: 2006, т.2., с.847. 

5.

 

Garibov A.A., Azizov A.A., Alosmanov R.M., Naghiyev J.A.  Soprtion of Uranyl-ions in 



water solutions phosphorylated wood sawdust //The Fifth Eurasian Conference Nuclear 

Sciences And Its Application  Ankara: 2008, Oct 14-16, p.74. 

6.

 

Болсуновский А.Я., Бондарева Л.Г., Казбанов В.И.//Изучение механизмов биосорбции 



изотопов урана на примере одного из видов водных растений (Elodea Canadensis) реки 

Енисей //Вестник КрасГУ. Естественные науки, 2005, № 1, с. 70-73. 

7.

 

Tsunashima A., Brindley G.W., Bastovanov M. Adsorption of uranium from solutions by 



montmorillonite; compositons and properties of uranyl montmorillonites //Clays and Clay 

Minerals, 1981, v. 29, №1, p. 10-16. 

8.

 

Рачкова  Н.Г.,  Шуктомова  И.И.  Таскев  А.И.  Влияние  кислотности  и  концентрации 



водных растворов нитрата уранила на эффективность поглощения урана гидролизным 

лигнином древесины // Журн. Прикладной химии, 2004, т.77, в. 3, с.474-477.  

 

27



СИНТЕЗ СОРБЕНТОВ, СЕЛЕКТИВНО СОРБИРУЮЩИХ ИОНЫ УРАНА ИЗ 

СТОЧНЫХ ВОД НЕФТЕХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 

 

Дж.А.НАГИЕВ, А.А ГАРИБОВ, Р.М.АЛОСМАНОВ,  

А.А.АЗИЗОВ, В.И.ГУСЕЙНОВ  

 

РЕЗЮМЕ  

 

В  данной  работе  были  изучены  закономерности  селективной  сорбции  урана  из 

водных растворов, сорбентов с новыми функциональными группами, синтезированных 

на  основе  целлюлозы.  Целлюлоза  подвергалась  воздействию PCl

3

  в  присутствии  мо-



лекулярного  кислорода  в  среде CCl

4

.  Полученный  раствор  далее  был  модифицирован 



трибутил фосфатом, арсеназом-III, триоктилфосфиноксидом, орто-фосфатной кислотой, 

трилоном  Б  и 4-аминоантиприном.  Для  полученных  модификатов  были  изучены  сор-

бирующая  емкость  и  избирательные  сорбирующие  свойства.  Была  выявлена  высокая 

избирательность сорбции ионов урана сорбентом-модифицирован трибутил фосфатом в 

среде CНCl

3

 из растворов, содержащие 2 и 3-х валентные ионы. 



 

 

SORBENT SYNTHESIS FOR THE SELECTIVE SORBTION OF U IONS OUT  

OF OIL AND CHEMICAL INDUSTRY WASTE WATERS 

 

J.A.NAGHIYEV, A.A.GARIBOV, R.M.ALOSMANOV,  

A.A.AZIZOV, V.I.HUSEYNOV  

 

SUMMARY 

 

The paper studies the regularity of uranium ion selective sorbtion out of aqueous 

solutions, sorbents with new functional groups synthesized on the basis of cellulose. Celluloze 

undergoes the influence of PCl

3

 at the presence of molecular oxygen in CCl



4

 medium. The 

obtained solution was modified by tributil phosphate, arsenazo-III, trioctylphosphine oxide, 

orthophosphoric acid, trilon B and 4-aminoantipyrineThe sorbtion capacity and selectivity of 

the modified sorbents are investigated. It is established that the sorbent modified by tributil 

phosphate in CHCl

3

 medium possesses high selective sorption properties and can select 



uranium ions out of solutions with 2-and 3-valent ions. 

 

 



28

: Xeberler%20Jurnali -> Tebiet%202010%204
Tebiet%202010%204 -> Baki universitetiNİn xəBƏRLƏRİ
Xeberler%20Jurnali -> Baki universitetiNİn xəBƏRLƏRİ
Xeberler%20Jurnali -> Baki universitetiNİn xəBƏRLƏRİ №2 Sosial-siyasi elml
Xeberler%20Jurnali -> Baki universitetiNİn xəBƏRLƏRİ №2 Sosial-siyasi
Xeberler%20Jurnali -> Baki universitetiNİn xəBƏRLƏRİ №4 Sosial-siyasi elmlər seriyası
Tebiet%202010%204 -> Quba-xaçmaz iQTİsadi rayonunda atmosfer yağintilarinin
Tebiet%202010%204 -> Baki universitetiNİn xəBƏRLƏRİ №4 Təbiət elmləri seriyası
Tebiet%202010%204 -> Baki universitetiNİn xəBƏRLƏRİ №4 Təbiət elmləri seriyası 2010
Tebiet%202010%204 -> Baki universitetiNİn xəBƏRLƏRİ №4 Təbiət elmləri seriyası
Tebiet%202010%204 -> Baki universitetiNİn xəBƏRLƏRİ №4 Təbiət elmləri seriyası


Dostları ilə paylaş:


Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©genderi.org 2019
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə