ПОЛУЧЕНИЕ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ГУМИНОВЫХ ВЕЩЕСТВ НА ОСНОВЕ ПРИРОДНОГО СЫРЬЯ КАЗАХСТАНА
Creators: name: Джусипбеков У.Ж
name: Баяхметова З.К
name: Нургалиева Г.О
Publisher: name: Zenodo
Year: 2025

description: В последнее время большой интерес исследователей направлен на химическое модифицирование гуминовых кислот, дающее возможность получить препараты на их основе с ценными свойствами, превосходящими свойства исходных гуминовых кислот. С помощью направленного химического модифицирования за счет изменения функционально-группового состава можно повысить сорбционную способность, биологическую активность, регулировать окислительно-восстановительные свойства [1-3]. Модификация гуминовых кислот может быть использована для исследования структуры, а также для установления связи структура-свойство. Для модифицирования применяются различные реакции, например окислительно-восстановительные, гидролиза, алкилирования, ацилирования и т.д. Благодаря высокому содержанию комплексообразующих групп гуминовые кислоты являются перспективными веществами для создания сорбентов тяжелых металлов, применимых на объектах окружающей среды. Например, в работе [4] исследована биологическая активность природных и модифицированных гуминовых кислот и показано, что окисление перманганатом калия и алкилирование метилом гуминовых кислот повышает их активность. Установлено, что окисление гуминовых кислот пероксидом водорода увеличивает содержание карбонильных, карбоксильных, кислородосодержащих алкильных фрагментов [5]. В результате этого повышается сорбционная способность гуминовых кислот по отношению к катионам металлов (Cu2+, Zn2+, Co2+, Mn2+). 


В данной работе исследованы процессы модификаций гумата натрия дигидро- и ортофосфатами алюминия. Гумат натрия получен из бурых углей Ойкарагайского месторождения (Алматинской обл.) путем щелочной экстракции. 


Полученные экспериментальные данные показали, что с увеличением температуры процесса от 20 до 80оС за 60 мин модификации гумата натрия дигидрофосфатом алюминия при соотношений Т:Ж=1:1,5 выход свободных гуминовых кислот увеличивается от 19,36 до 29,89%, содержания Р2О5 – от 34,27 до 39,11% и N – от 1,35 до 1,92%. Аналогичная зависимость наблюдается также при применении для модификации ортофосфата алюминия, при соотношений Т:Ж=1:15 количественное значения НАdaf, Р2О5 и N соответственно достигает 44,72, 32,84 и 1,12%.


В ходе проведенных работ в синтезированных образцах определяли статическую обменную емкость (СОЕ), так как данный показатель является важной технологической характеристикой, показывающей сорбционную способность органоминеральных композиционных материалов. Установлено, что повышение температуры независимо от природы модифицирующей добавки приводит к росту СОЕ исследуемых образцов. Так, при использований AI(H2PO4)3 и AIPO4 при температуре 80оС значение СОЕ достигает 18,03 и 14,73 мг-экв/г. Из анализа экспериментальных данных следует, что полученные образцы характеризуются высокой обменной емкостью, которая позволяет применять их в различных областях в качестве сорбентов и протекторов. 


Работа выполнена при финансовой поддержке Комитета науки Министерства науки и высшего образования Республики Казахстан, ПЦФ №BR18574042.
 


Литература


1. Жеребцов С.И., Малышенко Н.В., Смотрина О.В., Брюховецкая Л.В., Исмагилов З.Р. Оценка биологической активности буроугольных комплексных гранулированных гуматных удобрений //Химия в интересах устойчивого развития. - 2016. - Т. 24. - № 3. – С. 399. 


2. Лебедева Г.Ф., Яркова Т.А., Платонов В.В., Проскуряков В.А., Чернышева Н.И. Химическая модификация торфяных гуминовых кислот с целью повышения их биологической активности // Журн. прикл. химии. - 2005. - Т. 78. - Вып. 8. - С. 1384. 


3. Perminova, 1. V. Remediation chemistry of humic substances: theory and implications for technology / I.V. Perminova, K. Hatfield // Use of humic substances to remediate polluted environments: from theory to practice. - Springer, Dordrecht, 2005. - P. 3-36.


4. Dobbss L.B., Canellas L.P., Olivares F.L. Aguiar N.O., Peres L.E., Azavedo M., Spaccini R., Picollo A., Facanha A.R. Bioactivity of chemically transformed humic matter from vermicompost on plant root growth. // J. Agric. Food Chem. - 2010. - V. 58. - № 6. - P. 3681. 


5. Малышенко Н.В., Жеребцов С.И., Смотрина О.В., Брюховецкая Л.В., Исмагилов З.Р. Сорбция катионов цинка модифицированными гуминовыми кислотами // Химия в интересах устойчивого развития. - 2015. - Т. 23. - № 4. - С. 451.