Namangan davlat universiteti
Annotatsiya. Mazkur tadqiqotda oqova suvlarni Hg(II) ionlaridan tozalash uchun epixlorgidrin asosida modifikatsiyalangan kraxmal karbamat polifunksional sorbentining olinishi, strukturaviy xususiyatlari va ekologik samaradorligi baholandi. Kraxmal karbamid bilan funksionallashtirilib, keyinchalik epixlorgidrin yordamida modifikatsiyalandi. Reaksiya davomiyligining mahsulot unumiga ta’siri o‘rganilib, 3,0 soatda maksimal 83,2 % unum qayd etildi. Sorbentning strukturaviy o‘zgarishlari IQ-spektroskopiya yordamida tahlil qilinib, C=O, C–N/C–O va C–O–C guruhlariga xos yutilish sohalaridagi siljishlar polimer matritsaning kimyoviy muhitida o‘zgarish sodir bo‘lganini ko‘rsatdi. Termik barqarorlik TGA–DTA usulida baholanib, materialning ko‘p bosqichli termik parchalanish xususiyati aniqlandi. Hg(II) ionlarini ajratish samaradorligi kolonka sharoitida tekshirildi. KrK–EXG (1:3) sorbenti boshlang‘ich 1,615 ppb Hg²⁺ konsentratsiyasini 0,0742 ppb gacha kamaytirib, 95,4 % tozalash samaradorligini ta’minladi. Olingan natijalar mazkur sorbentning simob ionlarini saqlovchi oqova suvlarni chuqur tozalashda istiqbolli material ekanligini ko‘rsatadi.
Kalit so'zlar: oqova suv, simob(II) ionlari, epixlorgidrin, kraxmal karbamat, polifunksional sorbent, sorbsiya, IQ-spektroskopiya, TGA–DTA, tozalash samaradorligi, ekologik samaradorlik.
Аннотация. В работе исследован модифицированный эпихлоргидрином полифункциональный сорбент на основе карбамата крахмала, предназначенный для удаления ионов Hg(II) из сточных вод. Крахмал предварительно функционализировали карбамидом, после чего осуществляли модификацию эпихлоргидрином. Установлено влияние продолжительности реакции на выход продукта; максимальный выход 83,2 % достигнут при продолжительности процесса 3,0 ч. Структурные изменения сорбента исследованы методом ИК-спектроскопии. Смещения полос поглощения, характерных для групп C=O, C–N/C–O и C–O–C, свидетельствуют об изменении химического окружения функциональных групп полимерной матрицы. Термическая устойчивость материала оценена методом TGA–DTA, выявившим многостадийный характер термической деструкции. Эффективность удаления ионов Hg(II) определена в колонных условиях. Наиболее высокий результат продемонстрировал сорбент KrK–EXG (1:3), снизивший концентрацию Hg²⁺ с 1,615 до 0,0742 ppb при эффективности очистки 95,4 %. Полученные результаты подтверждают перспективность разработанного сорбента для экологически эффективной очистки сточных вод от соединений ртути.
Ключевые слова: сточные воды, ионы ртути(II), эпихлоргидрин, карбамат крахмала, полифункциональный сорбент, сорбция, ИК-спектроскопия, TGA–DTA, эффективность очистки, экологическая эффективность.
Abstract. This study evaluates the structural properties and environmental performance of an epichlorohydrin-modified starch carbamate polyfunctional sorbent developed for the removal of Hg(II) ions from wastewater. Starch was initially functionalized with urea and subsequently modified with epichlorohydrin. The effect of reaction time on product yield was investigated, and the maximum yield of 83.2% was achieved after 3.0 h. Structural changes in the sorbent were characterized by FTIR spectroscopy. Shifts in the absorption bands assigned to C=O, C–N/C–O, and C–O–C groups indicated changes in the chemical environment of the polymer matrix after modification. Thermal stability was evaluated by TGA–DTA, revealing a multistage thermal degradation behavior. Hg(II) removal efficiency was examined under column conditions. Among the investigated compositions, the KrK–EXG (1:3) sorbent exhibited the highest performance, decreasing the Hg²⁺ concentration from 1.615 to 0.0742 ppb and achieving a removal efficiency of 95.4%. The obtained results demonstrate the potential of the developed polyfunctional sorbent for environmentally efficient treatment of mercury-containing wastewater.
Keywords: wastewater, mercury(II) ions, epichlorohydrin, starch carbamate, polyfunctional sorbent, sorption, FTIR spectroscopy, TGA-DTA, removal efficiency, environmental performance.