К., Алпейсова Н. М. Х. Дулати атындағы ТарМУ, Тараз



жүктеу 80.15 Kb.
Дата10.05.2019
өлшемі80.15 Kb.
түріҚұрамы

ӘОЖ 661.24.
Теңіз кенішіндегі мұнайдан бөлінген күкіртқұрамды қосылыстардан барий сульфиді мен полисульфидін синтездеп алу
Садиева Х.Р., Сапақова Н.К., Алпейсова Н.

М.Х. Дулати атындағы ТарМУ, Тараз

Теңіз кенішіндегі мұнай-газ өнімінен бөлінген күкіртқұрамды заттардың химиялық құрамын зерттегенде оның құрамында төмендегі бейорганикалық қоспалар бар екендігі анықталды. Олар: S (78,61%), С (8,22%), Н (1,95%), N (0,69%), О (10,51%), Cr (0,05%), Si (0,01%), Mg (0,001%), Cu (0,0005%), Fe (0,0005%). Химиялық сараптамадан көрініп тұрғандай «теңіз күкіртінің» күкірт элементінен айырмашылығы - органикалық қосылыстардың болуында. «Теңіз күкіртін» сулы-спиртті ерітіндіде экстракциялап, оған хроматографиялық сараптама жасалынған. Газды-сұйықты хроматография әдісімен химиялық сараптама нәтижесінде күкірт құрамындағы органикалық заттардың компоненттері анықталды. Күкірт өнімін сулы-спиртті ерітіндіде Сокслет аппаратында экстракция жасап, газ-сұйық хроматография әдісі бойынша масспектроскопиялы детектирленген хроматомасспектрометрде Hewlett & Packard 5890/5972 анықталған спектрлер бойынша органикалық қосылыстардың түрлері көрсетілген. /1/

Теңіз кенішінен өңделген жоғары күкіртті мұнай шикізатын күкіртсіздендіру кезінде бөлінген күкірт өнімнің құрамында 30-дан аса органикалық қосылыстар мен қоспалар анықталған. Ондағы негізгі компоненттің бірі - парафиндер (С822), көміртек атомдарының сандары 8-ден 19-ға дейінгі қаныққан және қанықпаған карбон қышқылдары. Сонымен қатар, алкилды ауыстыра алатын құрылымы қалыпты циклді қосылыстардың бар екендігі анықталған.

«Теңіз күкіртінің» құрамындағы кездесетін органикалық қосылыстардың көпшілігі мұнай компоненттерінде болатын қосылыстар. Олар - мұнайды күкіртсіздендіру үрдісі кезінде өзгермей қалған алкендер, алкандар, циклоалкандар, арендер және карбон қышқылдары. Бұл қосылыстардың «теңіз күкіртінде» кездесуі - мұнай шикізатының құрамындағы күкіртті күкіртсіздендіру үрдісінен кейін күкіртсутектің қышқылдануынан, атмосферадағы оттегінің әсерінен және ашық ауада көп уақыт бойы сақтау кезіндегі ылғалдың әсерінен болуы мүмкін.

Мұнай өніміндерін күкіртсіздендіру кезінде күкірт негізінен S2 және S6 күйінде болады. Сілтілік сулы ерітінділерде нуклефильдік гидроксил-ион S6 және S8 сақинасын үзуге көмектеседі және күкірт атомын активтендіреді. Күкірт молекуласының төменгі аз тұрақсыз

S2 , S3 , S4 реакцияласу қасиеті жоғары. Бұл жағдайда –S – S– бирадикалды түрде кездеседі. Осы бөлшектердің бетіне адсорбцияланған гидрофильді карбокислат-ион БАЗ беттік қабаттан гидрофобты көмірсутектерді шайып жіберуге қабілеті жетеді және күкірт атомын активтендіруге қосымша нуклеофильді агент ретінде қолданылады. /2/ «Теңіз мұнайы» шикізатын өңдеу кезінде бөлінген күкіртқұрамды заттарды күкірт элементінің орнына пайдалану мүмкіндігі мол. Себебі бұл күкірт жоғары дисперстігімен ерекшелінеді және пайдалану кезінде майдалау үрдісін қажет етпейді. Бұл жағдай тиоқосылыстар алу кезінде үрдісті жеңілдетіп, шығынды азайтады.

Барий сульфидін және полисульфидін барий гидроксиді ерітіндісіне күкіртті қайнату арқылы алады. Түзілген қосылысты түссіз кристалл болады. Ол суда жақсы ериді, сондықтан оны кейде «еритін күкірт» деп те атайды / /. Сонымен қатар полисульфидтерді былғары және мех өндірісінде және кенді флотациялық байыту кезінде, әсіресе өсімдіктердің зиянкестерін құртуға инсекто-фунгицид ретінде қолданылады. Инсекто-фунгицид ретінде көбінесе құрамында барий және кальций полисульфиді болатын әкті-күкіртті қайнатпаны қолданылады. Кейде натрий және калий полисульфидтерін де, «күкіртті бауырды» суға ерітіп қоланылады немесе аммоний және барий полисульфидін, әсіресе барий полисульфидін –сольбар ретінде қолдануға болады. Полисульфидті ерітінділердің улылығын препараттың ауада ыдырап бос күкірттің бөлінуі әсерінен түсіндіруге болады.

Сольбар-барий полисульфидінің 1-2% ерітіндісін алма және алмұртқа зиянкестер түспеу үшін шашады. Сонымен қатар күкірт құрамды фунгицид ретінде зиянды жәндіктерді жою үшін, оның ішінде кенеге, қарақұртқа қарсы қолданылады. /3/

Барий оксидін суға ерітіп барий гидроксидін алады. Барий гидроксидінің 5% немесе 10 %- тік ерітіндісін Ва(ОН)2 дайындап алу керек. Түзілген ерітіндінің тұнбасын тұндырып, тұнба көп мөлшерде болса воронкаға сүзгі қағазын орнатып, сүзіп жібереді. Содан кейін дайын болған ерітінден 100 мл көлеміне 10-15 г теңіз күкіртінен салып оны 95-970С температурада қайнату керек, түзілген ерітіндіде барий сульфиді және полисульфиді болады, оны сольбар деп атайды. Түзілген суспензияның салмақтық құрамы- S :ВаО : Н2О = 10 : 5: 85 болу керек. Бұл ерітіндінің құрамына барий тетрасульфид және пентасульфид кіреді. Бұл препараттардың құрамы 54-60 % барий полисульфиді, 23-28 % барий тиосульфаты, 5-11% күкірт S және немесе 2-3% Ва(ОН)2 болады.

Ерітіндіге күкіртті Sn қосып, қарқынды араластыру салдарынан күкірттің еру жылдамдығы сызықты сипатта жоғарылайды. Күкірттің еру жылдамдығы (сольбардың) концентрленуіне (қоюлануына) тіпті екі есеге дейін концентрленуіне әкеліп соғады. Бұл үрдісте суспензирленген ерітіндінің қатысында күкірттің еруі қарқынды араластыру жылдамдығына тәуелді болады. Бұл тәуелділік реакцияның жүру жағдайында диффузиялық режимде болады. Бұл жағдай өз кезегінде үрдістің жүруі кинетикалық режимге қайшылық білдіреді. Қайшылықтың себебі ерітіндідегі гидроксид бөлшектерінің шекарасындағы концентрленген градиенттің ОН- -ионының ерітінді көлеміндегі концентрациясымен салыстырғанда құрамы өте жоғары болуымен сипатталады. Сонымен қатар ерітіндінің концентрациясына ОН- ионының әсері ерітіндінің беттік бөлігімен диффузиялық сипатта болады. Сілтінің артық мөлшерінің көбеюі және ерітіндіні қарқынды араластыру концентрленген градиенттің көлемдік тығыздығын жоғарылатуға әкеліп соғады. Барий гидроксиді суспензиясының сандық көлеміне тәуелді жылдамдық ерітіндідегі Ва(ОН)2 концентрациясы 20-30 г/л болған кезде жылдамдықтың жоғарылауы жақсы байқалмайды. Барий гидроксидінің концентрациясын жоғарылатқан кездегі реакцияның жылдамдығы кинетикалық константасы екендігін көрсетеді. Температураны жоғарылату үрдісте концентрлі барий гидроксидінің бөліктерін азайтып, қосымша кинетикалық қиындық тудырады. Температураның жоғарылауы жылдамдықтың өзгеруі екі қарама-қарсы әсер етуші фактордың біріккен нәтижесі болып табылады. Сонымен қатар 950С температура интервалында коннцентрациялы тежеуші бөлшектер азайып, үрдістің жылдамдығы жоғарылайды. Бұл жағдайдың барлығы сольбар ерітіндісі мен күкірттің еруіне қолайлы жағдай туғызады. Бұл нәтижеден сілті ерітндісінің механизмінде гидролитикалық концепцияның болуы, бастапқы стадияда күкірттің беттік қабатын дымдандырып белсенділігін арттырып, S8 сақиналы молекуланың коваленттік байланысын үзіп, ашық тізбек жасауға мүмкіндік береді. Содан кейін тізбектегі соңғы күкірт атомы гидролитикалық реакцияға түсуге қабілеті артады. Бұл жағдайда үрдістің басында гидроксид-ион иницирлеуші болса, содан кейін ерітіндіде полисульфид-ионның пайда болады да активтендіруші агент тізбектегі келесі күкіртке көшеді. Осындай жағдаймен әрі қарай тізбектегі күкірт атомдары біртіндеп реакцияға түсуге бейімделеді де нуклефилдік агент ретінде үрдісті қарқындатады.

Жасалынған тәжірибені қорытындылай келе, барий гидроксидіне Теңіз күкіртін қосып әрекеттестіріп синтездеп алынған өнімге химиялық сараптама жасай келіп, олардың құрамы уақыт - барий сульфиді, барий полисульфиді, барий тиосульфатының құрамы болатындығы анықталынды.

Төмендегі кестеден уақыт бойынша Теңіз күкіртінің барий гидроксидінде еріп күкіртқұрамды қосылыстардың түзілгенін көруге болады.

Кесте 1.



Сынама



Уақыт, минут

бойынша


Барий сульфиді,

г/л


Барий полисульфиді,

г/л


Барий тиосульфаты,

г/л


1

30

0,41

69,12

114,4

2

60

0,52

79,04

120,8

3

90

0,65

92,80

126,4

4

120

0,80

96,00

136,5

5

150

1,04

102,4

140,7

Төмендегі суретте көрініп тұрғандай, уақыт бойынша барий сульфиді, полисульфиді, тиосульфаты ерітінділерінің концентрациялары біртіндеп жоғарылай түскенін көруге болады.


Сурет 1. х-осьінде уақыт, минут есебімен, , у-осьінде ерітіндінің концентрациясы, С, г/л есебінде алынған.


Жасалынған тәжірибені қорытындылай келе, барий гидроксидіне Теңіз күкіртін қосып әрекеттестіріп синтездеп алынған өнімге химиялық сараптама жасай келіп, олардың құрамы уақыт бойынша -барий сульфиді – 0,4,1-1,04 (г/л), барий полисульфиді – 69,12-102,4 (г/л), барий тиосульфатының құрамы – 114,4-140,7 (г/л) болатындығы анықталынды. Дайын болған сольбар атты ерітіндінінің концентрациясы пайыз есебімен шағып есептегенде-1 литрде -0,1 % барий сульфиді, барий полисульфиді-10,2 %, ал барий тиосульфаты-14,0 % болып отыр.

Төмендегі 2- суреттен көрініп тұрғандай, түзілген барий сульфиді, барий полисульфидін немесе сольбар ерітіндісін физико-химиялық талдау жасау үшін Инфрақызыл сәулелі әдіспен сараптама жасай келе орташа сызықпен белгіленген барий гидросульфиді- Ва(НS)2 -462 см-1, қарқынды сызықпен белгіленген барий сульфидіне- ВаS- 559 см-1,, 677 см-1, 827 см-1 сәйкес келеді, сонымен қатар барий полисульфиді- Ва2S2 -989 см-1, 1078 см-1 , 1126 см-1 ,1761 см-1 сәйкес келеді. Сонымен қатар барий тиосульфатына орташа сызықтар 2399 см-1, 3396 см-1 сәйкестік танытқан.




Сурет 2. Барий сульфиді және полисульфиді, тиосульфатының Ик-спектрлі сызықтары
Түзілген өнімге жасалған химиялық сараптама физико-химиялық әдістермен толықтырылып дәлелденді.

Бұдан шығарылатын қорытынды аталған ғылыми жұмыста дайындалған күкіртқұрамды фунгицидтер немесе барий сульфиді мен полисульфиді – Сольбар деген атпен белгілі ерітінді. Пестицидтердің қауіптілік тізімінде А классына жатады екен, олай болса, дайындалған ерітіндінің жер асты суларына және өсімдіктерге, жылы қанды жануарларға ешбір зиян келтірмейтін, іс жүзінде қауіпті емес фунгицид деп қарауға болады екен. Сондықтан синтездеп алынған барий сульфиді мен полисульфидті ерітінділерін ауыл шаруашылығына күкіртқұрамды фунгицид ретінде қолдануға болады деген ұсыныс жасаймыз.


Әдебиет


  1. Садиев Х.Р., Бишимбаева Г.К. Получение тиосульфата натрия из Тенгизской серы. Тезисы докладов на Международном симпозиуме «химическая наука как основа развития химической промышленности Казахстана в XXI веке, посвященной 100 – летию со дня рождения выдающегося ученного – химика, академика А.Б. Бектурова – Алматы, 21-23 ноября 2001г. – стр. 88-89.

  2. Р.Л. Драйден. Хранение новой серы и охрана окружающей среды. Журнал Нефть и газ Казахстана, 1997г. №2, стр. 126-129.

  3. М.А. Менковский., В.Т. Яворский., Технология серы, М. 1985г., стр. 236-238.

  4. А.В. Виноградцев., О.А. Дубова. Журнал заводская лаборатория 1945г., том XI, №4 стр. 282-286. Быстрый метод анализа полисульфида.

  5. Д.Фрир Химия инсектисидов и фунгицидов, 1975 г . стр. 138-156.

Каталог: rus -> all.doc -> Konferencia -> Dulaty2012 III-tom
Dulaty2012 III-tom -> Әож 33. 1: 637. 146. ҚҰРҒАҚ компоненттер негізінде ұлттық сусын
Dulaty2012 III-tom -> Әож 687 салтанатты дастарханды жобалау ерекшеліктері
Dulaty2012 III-tom -> Автономды күн энергетикалық қондырғысы және оның күнге бағыттау құрылғысы
Dulaty2012 III-tom -> Әож 531 08 (07) Қызмет көрсетудегі өлшеу қҰралдарының маңызы
Dulaty2012 III-tom -> Атырау өҢіріндегі еділбай қойларының Өнімділік-биологиялық ерекшеліктері ирзагалиев Қ. С., Сұлтанов С.Қ. Атырау мұнай және газ институты, Атырау
Dulaty2012 III-tom -> Жел энергетикалық қондырғылардың параметрлерін анықтау Есімбаев О. Ж., Садыков Б. Н., Дауренбекова С. К
Dulaty2012 III-tom -> Әож 677+621. 318. 44. Орау тікиіршіктерінің орам сапасына әсер ететін параметрлері
Dulaty2012 III-tom -> Ш., Жампоз Ө. М. М. Х. Дулати атындағы ТарМУ, Тараз
Dulaty2012 III-tom -> Әож 626. 032. 27 Гидроциклонды сифондарды Ауылшаруашылығында пайдалану
Dulaty2012 III-tom -> Генетикалық модификацияланған өнімдердің адамғА Әсері


Достарыңызбен бөлісу:


©kzref.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет