3.2 Ой-Қарағай кен орны көмірінің құрамын физика-химиялық әдістермен зерттеу

Бастапқ ы кө мір электронды-микроскоп (ЭМ) кө мегімен зерттелді. 3-суретте Ой-Қ арағ ай кен орыны кө мірінің электронды-микроскопиялық кескіні бейнеленген. Суреттен кө мір нанобө лшектерінің ә ртү рлі мө лшерде болатынын кө руге болады.

3-сурет - Ой-Қ арағ ай кен орыны кө мірінің ЭМ кескіні

ИҚ -спктроскопия ә дісімен қ осылыстардың қ ұ рамын, олардың тазалық дә режесін, функцияналдық топтарын анық тауғ а, сандық ө лшеулер жү ргізуге, молекула ішілік жә не молекулааралық ә рекеттесулерді зерттеуге болады.

Ой-Қ арағ ай кен орыны кө мірі (4-сурет) мен механикалық активтелген кө мірдің (5-сурет) қ ұ рамы ИҚ -спектроскопия ә дісімен зерттелді.

4-сурет - Бастапқ ы кө мірдің ИҚ -спектрі

Ой-Қ арағ ай кен орны кө мірінің ИҚ -спектрлерінде 1700-1600 см^-1 облысында ароматты сақ инадағ ы кос байланыспен қ осарланғ ан карбонилді қ осылыстар мен олардың туындыларына тә н кең жолақ байқ алады. ν CH_x (2920-2950, 2860см^-1) жә не δ СН_Х (1420-1300, 540-450см^-1) тербелу жиіліктерінің ә лсіз жолақ тары кө рінеді. Фенолдық С-ОН топтарының валентті тербелісін сипаттайтын (3420 см^-1) жә не ароматты > С=С< (1590-1600см^-1) кө мірсутектерді сипаттайтын жұ тылу жолақ тары орташа интенсивтілікте байқ алады.

Кө мірді ұ сақ тағ ыш аппараттарда механикалық белсендендіру технологиялық тұ рғ ыдан алғ анда қ олайлы ә діс. Осы арқ ылы механикалық энергияны ө ң делетін материалғ а берілуін жү зеге асыруғ а болады. Механикалық белсендендіруді кө мірдің реакцияласу кабілетінің жоғ арылауымен карастырады, бұ л механикалық ө ң деу барысында заттар қ ұ рылымының ө згерістеріне негізделген. Механикалық белсендендірілген кө мір қ ұ рамындағ ы заттардың физика-химиялық ө згерістерін зерттеу жұ мыстары бірнеше физикалық қ ұ былыстар жү ретіндігін кө рсетеді. Мұ нда қ ұ рылымның саң ылаулығ ы ө згеріп жаң а активті беттер тү зіледі, интенсивті электрлі ө рістер, электронды эмиссиялар, бос радикалдар пайда болады. Сонымен қ атар кө мір қ ұ рамындағ ы органикалық заттардағ ы химиялық байланыстардың ү зілуі, молекулалық массалардың таралуының ө згерісі, ұ шқ ыш заттардың тү зілуі сияқ ты химиялық ө згерістер жү реді. Кө мірді механикалық ө ң деу барысында оның ә р тү рлі реагенттермен ә рекеттесу активтілігі артады. Активтіліктің артуы жаң а жә не жабық саң ылаулардың ашылуы нә тижесінде тү зілетін сыртқ ы, ішкі беттердің ө суінен, сонымен бірге қ айта тү зілген беттердің физика-химиялық қ ұ рылымының ө згеруі есебінен болуы мү мкін.

Кез-келген механикалық ө ң деу кө мірдің дисперстілігінің ө згеруіне ә келеді. Алынғ ан кө мір ұ нтағ ының дисперстілік қ ұ рамына ө ң деу уакыты айтарлық тай ық пал етеді. Зерттеуге алынғ ан кө мір 15, 30, 45, 60 минут уақ ыт аралық тарында зертханалық диірменде ұ сақ талып, экстракциялау процесіне ұ шыратылды.

Механикалық белсендендірілген кө мірдің ИҚ -спектрі 5-суретте берілген

5-сурет - Механикалық белсендендірілген кө мір спектрлері

ИҚ -спектрлік (5-сурет) зерттеу барысында 15 минут уақ ыт ұ зақ тығ ында ө ң делген кө мір спектрінде бастапқ ы кө мірдегі ν C-C_аром (1600 см^-1), ν CH₂ (2920-2860 см^-1), байланысқ ан ν OH (3400 см^-1) топтарының жұ тылу жолақ тары сақ талып, 3520-3500 см^-1облысында бос ν OH, 1400 см^-1 облысында интенсивтілігі бойынша ν NO₂ тобына тә н жұ тылу жолақ тары пайда болады. 30, 45, 60 минуттарда механикалық активтелген кө мір спектрлерінде бұ л топтардың жұ тылу жолақ тарының интенсивтіліктері кеміп, кей топтар ν COOH (1620 см^-1), ν NO₂ (1400 см^-1) болмайды. Осыдан 15 минут уақ ыт ұ зақ тығ ында ө ң делген кө мірде ә р тү рлі функционалды топтардың ү стің гі бетте адсорбциялануы қ арқ ынды ө тіп, беттің жаң аруы жү реді деуге ә бден болады. Сонымен бірге кө мірдің механикалық деструкциясы процесінде шеткі атомдық топтардың валенттік қ анығ у қ ажеттілігіне сай атомаралық байланыстардың ү зілуі сутектің кайтадан бө лінуін тудырып, қ анық пағ ан қ осылыстар алкендердің δ СН (520-450 см^-1) тү зілуіне ә келеді. Ө ң деу уақ ыты артқ ан сайын бұ л жолақ біртіндеп жоғ ала бастайды. Бұ л ұ зақ уақ ыт ө ң деу барысында канық пағ ан байланыстардың ә р тү рлі поликонденсация реакцияларында химиялық ә рекетесулері ө тіп, кө ршілес радикалдардың молекулааралық бірігуінен болуы керек. Сол сияқ ты 1050 см^-1 СН₂-ОН, 1090 см^-1 СН-ОН топтарының тербелу жиіліктері 60 минут ө ң делген кө мір спектрінде анық байқ ала тү седі. Осыдан алифатты қ ұ рылымдағ ы С-С байланыстары ү зіліп, механикалық деструкция кезінде тү зілген радикалдар ауада тотығ ып спирттік топтардың тү зілуіне бастау болады деген қ орытынды жасауғ а болады.

⇐ Предыдущая 5 6 7 8 91011 12 13 14 Следующая ⇒