Қишлоқ хўжалиги экинларидан ғўза, кунгабоқар, маккажўхориларнинг чиқиндиларидан фурфурол ва унинг хосилаларини олиш

Кириш. Жаҳондаги глобал муаммоларидан бири атроф мухитни химоя қилиш, табиат ресурсларидан окилона фойдалиниш ва ишлаб чиқаришни жадал суратлар билан ривожланиши баробарида йилдан йилга ортиб бораётган саноат чиқиндиларини қайта ишлаб, атроф муҳитни ифлослантирмаслик ҳисобланади. Табиатни муҳофаза килиш ва саноат корхоналарида хосил бўлаётган чикиндиларини кимёвий таркибини ўрганиш асосида экологик зарарсиз маҳсулотлар олишда фан ва техниканинг замонавий ютуқларидан фойдаланиш муҳим аҳамиятга эга. Бутун дунёда экологик хавфсиз, кам чиқиндили ва чиқиндисиз инновацион усулда олинадиган ишлаб чиқариш махсулотларини ярaтиш сoҳaсидaги тaдқиқoтлaрнинг истиқбoли кўплaб тexник муaммoлaрни ҳaл қилиш, шунингдeк, улaр учун xoм-aшё бaзaсини кeнгaйтириш бўйича кўплаб ишлар олиб борилмоқда. Дунёда саноат, маиший ва қишлоқ хўжалиги чиқиндиларини утилизация қилиш ва чиқиндисиз технологиялар яратиш бўйича қуйидаги устувор йўналишларда тадқиқотлар олиб борилмоқда, жумладан,: фурфурол олиш унумини ортириш; технологияларини такомиллаштириш; фурфурол асосида доривор препаратлар олиш; гербицид ва фунгицидлар олиш; турли хилдаги махсус хоссали смолалар ва композицион махсулотлар олиш [1].

Фурфурол – дорилар, гербицид, фунгицид,биостимляторлар ишлаб чиқаришдаги асосий хом-ашёлардан биридир.Техникада фурфурол пентозага бой бўлган қишлоқ хўжалик чиқиндиларини кислотали гидролизга учратиб олинади.

Майдаланган ғўзапоя, кунгабоқар, маккажўхори ўзаги, пахта чигит пўстлоғи(шелуха), кепак ва бошқа маҳаллий чиқинди ва ҳом-ашёлар таркибида пентозага бойлиги туфайли тадқиқот олиб боришга ундади. Тадқиқотларимизни маҳаллий чиқиндилар устида амалга оширдик. Лаборатория шароитида фурфурол олиш учун Республикамизнинг қишлоқ хўжалигида кўп учрайдиган майдаланган ғўзапоя ва маккажўхори ўзагидан фойдаланилди.

Майдаланган ғўзапояда н фур фурол олиш

(C 5 H 8 O 4 ) n -------- - I л + 4H₂O

O   COH

Лаборатория шароитида тадқиқот ўтказиш учун керакли ҳом-ашё ва реактивлар: Майдаланган ғўзапоя 500 гр, 10% ли сульфат кислота 2 литр, анилин ацетат, сода, натрий сульфат, ош тузи.

500 грамм майдаланган ғўзапоя ош тузи билан аралаштирилиб, 4 литр сиғимли юмалоқ тубли колбага солинади ва унга 10 % ли сульфат кислотадан 2 литр қуйилади. Юмалоқ тубли колбанинг найчаси каучук шланка орқали 1000 мл сув қуйилган юмалоқ тубли колбага бирлаштирилади. Колба йўғонроқ найча орқали Либих совуткичига уланиб, совуткич ўз навбатида йиғгич сифатида олинган 100 мл сиғимли Вюрц колбасига уланади. Йиғгич колбага олдиндан 50 мл хлороформ ва озроқ миқдорда 10 % ли сульфат кислота қуйиб қўйилади. Реация бораётган колба асбест билан ўралиб, қум ҳоммомида колба ичидаги аралашма яхшилаб қайнагунча қиздирилади.

Ҳосил бўлган фурфурол сув буғлари билан биргаликда ҳайдалади ва йиғгичдаги хлороформда эритилади. Конденсатланган сув буғи эса каучук шланка орқали яна реакцион колбага қайтиб тушади. Реакция, совутгичдан тушаётган конденсат анилин ацетат эритмаси билан ҳўлланган фильтр қоғозида ранг бермагунча давом эттирилади. Хлороформли эритма сувли қисмдан ажратгич варонка ёрдамида ажратилиб, олдин сода, сўнгра сув билан ювилади ва натрий сульфат билан қуритилади. Хлороформ Клайзен колбасида ҳайдалиб, қолдиқ ( ҳаммомнинг температураси 130 0 C ошмаслиги керак ) вакумда ҳайдалади ва турғун бир температурада қайнайдиган фракция олинади. Миқдори 5-10 % атрофида. Тоза фурфуролнинг оддий шароитдаги қайнаш темпертураси 161-162 0 C, 25 мм симоб устинидаги вакумда эса 70-72 0 C га етади. Янги ҳайдалган фурфурол сариқ рангли мойсимон суюқликдир ундан янги ёпилган нон ҳиди келади. Тажриба натижаларини 1-жадвалда келтирилган.

1-жадвал

Майдаланган ғўзапоядан фурфурол ҳосил бўлиши

Майдаланган ғўзапоя миқдори, гр	Гидролизлайдиган модда концентрацияси Н 2 SО 4 , %	Ҳарорат, 0C	Ҳосил бўлган фурфурол миқдори, мл
200	5	160	6
500	8	160	20
1000	10	160	45

Маккажўхори ўзагидан хам фойдаланиб ҳудди шу фурфурол олиш тажрибасини амалга оширдик. Тажриба натижалари шуни кўрсатдики маккажўхори ўзагида майдаланган ғўзапояга қараганда пентоза миқдори кўплиги сабабли фурфурол моддасини кўпроқ олишга эришилди. Олинган натижалар 2-жадвалда келтирилган.

2- жадвал

Маккажўхо		ри ўзагидан фурфурол ҳосил бўлиши
Майдаланга н маакажўхор и ўзаги миқдори, гр	Гидролизлан иш вақти, мин	Гидролизлайдига н модда концентрацияси Н 2 SО 4 , %	Ҳарорат, 0C	Ҳосил бўлган фурфурол миқдори, мл
200	10	10	161	14,23
500	15	10	161	33,47
1000	20	10	161	60,7

Ушбу олинган фурфурол асосида пирослиз кислота синтез қилинилди. Пирослиз кислота органик синтезда ва турли дорилар, гербицид, фунгицидлар олишда фойдаланилади. Пирослиз (2-фуранкарбон) кислота рангсиз игнасимон шаклда кристалланади, сувдаги эрувчанлиги 0° C, 2,7гр, 100 ° C, 25гр эрийди, спирт ва унинг сувдаги эритмасида, эфирда яхши эрийди. Суюқланиш ҳарорати 133 ° C га тенг.

Фурфуролни оксидлаб пирослиз кислота олиш

+ KMnO4

+

H2O

+ KOH + MnO

COOH

Тадқиқот ўтказиш учун керакли реактив ва хом-ашёлар: фурфурол - 10 г; натрий гидроксид - 20 г; калий перманганат - 13,6 г; хлорид кислота (p= 1.19 г / см3).750 мл ли шиша колба; томизгич варонка; термометр; аралаштиргич; чинни тигель; сув ҳаммоми; буғ ишлаб чиқарувчиси мослама.

Тажрибаги қуйидаги тартибда амалга оширилди: 20 г натрий гидроксиднинг 200 мл сувдаги эритмаси, аралаштиргич, термометр ва томизгич варонка билан жиҳозланган шиша колбага қуйилади ва аралаштирилиб турилган ҳолда 10 г янги ҳайдалган фурфурол қўшилади. Кейин томизгич варонка ёрдамида 250 мл сувдадаги 13,6 г калий перманганат эритмаси оз-оздан қуйилади ва аралаштирилади. Бу жараёнда ҳарорат 10 ° C дан 15 ° C ошмаслиги учун аралашмага вақти-вақти билан муз бўлакчалари ташлаб турилади. Калий перманганат эритмасини қуйиб бўлингандан сўнг, аралаштириш жараёни яна 5 дақиқа давом эттирилади, кейин буғ генераторидан буғ юборилади ва аралашма қайнагунча қиздирилади. Марганец (IV) оксиди фильтрлаб олиб, фильтратни нейтрал ёки кучсиз ишқорий муҳит ҳосил бўлгунича хлорид кислота қўшилади ва биринчи чинни косачадаги эритма 200 мл га келгунча асбест сетка билан газ алангасида қиздирилади. Кейин эса қолган эритма сув ҳаммомида аста-секин 100 мл ҳажмга келгунича буғлантирилади. Шундан кейин эритма 0°C гача совутилади ва эритма кислотали мухитга келгунга қадар совуқ концентрланган хлорид кислотаси оҳисталик билан қўшилади. Чўкма фильтрланади ва кам миқдордаги сув билан қайта кристаллантирилади. Ҳавода қуритилади. Чиқиш унуми 8 г (70%).

Олинган натижалардан қуйидаги хулосаларга келинди: пентозага бой бўлган қишлоқ хўжалик чиқиндиларидан керакли бўлган фурфурол ажратиб олиш мумкин; майдаланган ғўзапояга қараганда маккажўхори ўзагидан фурфурол хосил бўлиши юқори бўлди, 161⁰С харорат ва гидролизлайдиган модда H 2 SO 4 нинг 10% ли эритмасида фурфуролнинг энг юқори хосил бўлишига эришилди. [2]

Ғўзапояни 1,5-2 йил давомида яхши қуритилган(илдизи билан) холатдаги бир боғининг олиб тортилганда 3450 гр ва шу боғдаги ғўзапоянинг сони 28 дона чиқди. Демак бир дона ғўзапоянинг ўртача оғирлиги 123 гр га тўғри келади. Бир гектар ерда экин схемасига қараб 70-80 мингтагача кўчат борлигини хисобга олиб, 1 гектардаги ғўзапояларни оғирлик миқдори: 70000(80000) х 123 = 8610(9810) кг чиқади. Тажриба натижасига кўра ғўзапоя майдасидан 4% гача фурфурол олиш имконидан келиб чиққан холда 1 гектардан 344,4-392,4 кг гача фурфурол олиш мумкин бўлади. Агар 1 гектардан олинадиган фурфуролни сотиб олаётган фурфуролни нархига(1 кг-340 000 сўм) кўпайтирсак, 1 гектардан олишимиз мумкин бўлган фурфуролни пули 344,4 (392,4) х 340000 = 117096000(133416000) сўм чиқади ва 1 гектар ғўзадан 117.096-133,416 млн. сўмлик валютага сотиб олинаётган, саноат учун жуда зарур хом-ашёдан бири фурфуролни олиш мумкин.

Хулоса қилиб бундай иқтисодий самараларга ғўзапоядан ташқари, маккажўхори ўзаги, кунгабоқардан ёки таркибида пентоза сақлаган бошқа чиқиндилардан фурфурол олиш мумкин.

АДАБИЁТЛАР