Коллеги - педагогический журнал Казахстана

Учительские университеты

Главная » Статьи » В помощь учителю » Химия
Шығыс Қазақстан аймағында өндірілетін қоңыр көмірдің өсімдік майын тазалауда қолданылуын тиімділігін зерттеу
1.3.2. ӨСІМДІК ШИКІЗАТТЫ МАТЕРИАЛДАРДАН СОРБЕНТТЕР ӨНДІРУ ТЕХНОЛОГИЯСЫ
Қазіргі кезде көмір сорбенттердің қолданылуының негізгі бағыттары газды және сұйық орталарда концентрлеу, бөліп алу және адсорбциялық тазалаудың технологиялық процестерімен байланысты болып келеді. Сонымен бірге энергетика және өндірістік кәсіпорындардан ауаға шығарылатын газдарды тазалаудың, ауыз су және ағын суларды ауыр металл иондарынан, органикалық қосылыстардан тазалаудың экологиялық мәселесін шешуде көміртекті сорбенттердің рөлі артып отыр. Көмір сорбенттерді медицинада және фармацевтикада қолдану облысы да кеңейіп отыр. Мысалға, медицинада көміртекті гемосорбентті науқастың қанын тазалау үшін қолданылса, ал энтеросорбентті ағзадағы зиянды заттар мен микробтардан тазалау мақсатында пайдаланады .
Дәстүрлік емес шикізаттар әлі өндірісте кең қолдану таппаған әртүрлі жеміс (шабдалы, шие, жүзім, өрік, алша) дәнектері мен сүйектері, сонымен бірге әртүрлі жаңғақ қабықтары болуы мүмкін және олар қазіргі уақытта өндірістердің қалдықтары болып табылады. Еуропаның бірқатар өндірушілері Жерорта теңіз елдеріндегі зәйтүн май өндірісінің қалдығы болып табылатын зәйтүн дәнегі, сүйегі мен орман жаңғағынан, сонымен қатар кокостың қабығынан берік активті көмір алады .
Өсімдік қалдықтарын көміртектендіре отырып алынған сорбенттердің сорбциялық қасиеттері жақсы, алу технологиясы қарапайым болып келеді. Сондықтан соңғы жылдары жеміс сүйектерінен және әртүрлі жаңғақ қабықтарынан алынатын көміртекті сорбенттерге деген қызығушылық артуда, себебі бұл материалдар активті көмір алу үшін қолданылатын синтетикалық полимер мен табиғи көмір сияқты дәстүрлік материалдарға қарағанда айтарлықтай арзан. Бірақ грек жаңғағының қабығынан және жеміс дәнектері мен дәнек сүйектері шикізатынан алынған активті көмірдің құрылымдық-сорбциялық сипаттамасын жақсарту және дайын өнімнің шығымын арттыру жолы туралы өзекті сауал бұрынғыша қалып отыр .
Активті көмір алу үшін қолданылатын бастапқы шикізаттарды, яғни органикалық материалдарды негізінен 3 топқа бөлуге болады:
1) өсімдік және жануар негізіндегі шикізаттар, сонымен қатар ағаш үгінділері, ағаш өнімдері, қағаз өндірісінің қалдықтары, жемістердің сүйектері, былғары өндірісінің қалдықтары, жануарлардың қаны мен сүйектері және т.б.;
2) минералды шикізаттар, әсіресе, торф, тасты және қоңыр көмір, антрацит, тасты көмірдің жақпасы, шайыр, кокс, мұнайдың қайта айдалған өнімдері және т.б.;
3) синтетикалық шайырлар мен полимерлер.
Дайындалған шикізатты ауа қатысынсыз 400-600˚С температурада термиялық өңдеу арқылы, яғни карбонизациялау процесі нәтижесінде активті көмір алынады. Карбонизация нәтижесінде алынған көмірдің сорбциялық белсенділігі жеткілікті жоғары болмауы мүмкін, себебі олардың кеуектілігі әлсіз жетілген немесе пиролиздің жоғары молекулалық өнімдерімен (шайыр) блокталған болуы мүмкін. Сондықтан көп жағдайда активтеуді қажет етеді. Карбонизация өтуінің сипаттамасы және алынған активтелген көмір қасиеті бастапқы шикізаттың табиғатына және термиялық өңдеу режиміне айтарлықтай тәуелді болатыны белгілі.Сонымен бірге бөлшектердің өлшемдері 0,1-2,0 мм болатын жеміс дәнектері мен жаңғақ қабықтары негізінде алынған модифицирленген активті көмір құрамды сорбенттерді алу әдістері белгілі. Мұндай сорбенттер бөлшектерінің сипаттамалары төмендегідей: микрокеуек көлемі (см3/г) – 0,15-120, мезокеуек – 0,20-0,50, макрокеуек – 0,25-1,50; меншікті беттік ауданы 500-1000 м2/г. Бұл сорбенттерді жеміс дәнектері мен жаңғақ қабықтарын алдын-ала 260-900˚C температурада 0,5-120 сағат бойы карбониздеп, содан кейін активтеу арқылы алған. Өсімдік қалдықтары негізінде көміртектендірілген үлгілердегі көміртектің мөлшері 86-92%-ды құрайды .
Карбониздеу температурасының өсуіне байланысты үлгілердегі көміртек мөлшері өседі, ал сутек пен оттек мөлшері азаяды. Бұл құбылысты өсімдік құрамындағы жеңіл органикалық қосылыстар мен судың булануымен түсіндіріледі.
Сол секілді ағаш термиялық ыдырау нәтижесінен газдардың қалыпты жағдайда конденсирленбейтіндіктен, сол секілді су, жеңіл органикалық қоспалардың ұшып шығуынан ағаш көмірі алынады. Температура өскен сайын жеңіл буланатын заттар шығымы жоғарлайды да көмір қалдығы азаяды. Оптималды жағдайда қатты заттың азаюы кеуектіліктің өсуіне эквивалентті болып келеді. Көлемге және кеуек өлшемдерінің таралуына, сол секілді активтеу жылдамдығына, реакция жүру жағдайына бастапқы материал мен оны алдын-ала дайындау әдісі қатты әсер етеді. Ағашты пиролиздеу кезінде жеңіл ұшатын компоненттер жоғалуы 60-65% құрайды.
Грек жаңғағының қабығы негізіндегі активті көмір меншікті беттік ауданы 250 м2/г-нан 780м2/г-ға дейін өседі, жүзім дәнегі негізіндегі карбонизделген үлгінің меншікті беттік ауданы – 200 м2/г-нан 500м2/г-ға дейін, ал кедр жаңғағының негізіндегі карбонизделген үлгінің меншікті беттік ауданы – 92м2/г-нан 500м2/г-ға дейін өседі.
Карбонизделмеген бастапқы материалдарды химиялық активтеу процесінде жоғарғы активті және салыстырмалы кең микрокеуекті көмір алынады. Бірақ олар қолданған кезде дайындау процесінде бейорганикалық қоспалармен ластанған болып келеді. Егер сол бастапқы материал, мысалы, ағаш болса, оны алдымен пиролиздеп, содан кейін су буымен активтендіру арқылы кеуекті құрамында басқа қоспалары жоқ өнімдер алуға мүмкіндіктер берді.
Бірқатар авторлар активті көмірді кокос жаңғағының қабығы негізінде алады. Мұндай жолмен алынған активті көмірлер жоғары беріктілігімен және өте жұқа кеуектілігімен ерекшеленеді. Оларды газға қарсы қолдану материалдарында (атап айтқанда газқағар) қолданылады.
Орман жаңғағының қабығы мен дәнекті жемістерден активті көмір алу жұмыстарының нәтижесінде жоғары беттік ауданға, кеуектілікке ие өнімдер алуға болатыны белгілі [30].
Көптеген жұмыстарда активтелген көмірді әртүрлі жеміс дәнектерінен, атап айтқанда, зәйтүн, жүзім, қара немесе сары өрік, шие, шабдалы дәнектерінен, сүйектерінен және әртүрлі жаңғақ қабықтарынан, яғни, грек, кокос, орман жаңғақтарынан, сол секілді қайың, терек қабықтарын синтездеу арқылы алынған. Қорытындылай келе, алынған композициялардың сорбциялық қасиеттері жоғары, алу жолдары жеңіл, арзан, қарапайым болып келуі олардың қолдану обылысын кеңейтуге мүмкіндіктер беретіндігін көруге болады.
Кеуекті құрылыс параметрін жақсарту және шығымды өсіру мақсатында целлюлозалы материалдарға әсерлесудің бірден бір әдісі ретінде олардың негізінде алынатын активті көмірдің тотығуының алдын алуы болып табылады [33, 34]. Термоөңдеу кезінде материалды құрылымдауға қатысатын, полимердің элементар буындарының құрамына кіретін және оның артық мөлшерінен полимердің толық жануы жүретін оттектің агент ретінде қарастыру қажет.
Ережеге сәйкес, сорбенттердің кеуекті құрылымының толық талдау физикалық және физико-химиялық әдістердің, атап айтқанда, оптикалық және электрондық микроскопия, рентген-құрылымды талдау, адсорбциялық әдістер (газды фаза мен ерітінділердің адсорбциясы әдісі), гидродинамикалық әдіс және сынапты порометрия әдістері (Бутырин, 1976) кешенін қолдану арқылы жүзеге асады.
Қазіргі уақытта кеуектердің өлшемдері бойынша жалпы қабылданған классификациялауда (Дубин, 1971-1972) микрокеуектер, мезокеуектер және макрокеуектер болып бөлінеді. Микрокеуектерге радиусы 15 Å аспайтын кеуектер кіреді. Микрокеуектердегі адсорбциялық потенциал көршілес қабырғалардың адсорбциялық потенциалдарының жиналу есебінен біршама жоғары болады. Сондықтан микрокеуектер енуге қабілетті молекулаларға адсорбциялық ұқсастық мезо- және макрокеуектерге бекітілетін молекулалармен салыстырғанда біршама жоғары болады [35].
Активті көмірлерді әртүрлі көміртекті шикізаттардан карбонизацияланбаған түрде немесе кокс және көмір формасы негізінде алады.Карбонизациялау кезінде бастапқы материал сәйкес жағдайларда селективті термиялық өңдеуге ұшырайтындығы негізгі принципі болып табылады. Нәтижесінде көптеген кеуектер, саңылаулар, жарықтар түзіледі және алынған материалдың масса бірлігінде беттік ауданы артады. Техникада активтендірудің химиялық және бу-газды әдістері қолданылады.Химиялық активтендіру кезінде бастапқы шикізат ретінде негізінен карбонизацияланбаған өнімдерді (мысалы, ағаш үгінділері, торф) қолданады. Олардың қоспасы бейорганикалық активтеуші агенттермен жоғары температуралық өңдеуге ұшырайды. Активтеуші агенттерге бірінші кезекте сусыздандыратын заттар: мырыш хлориді және фосфор қышқылы кіреді [36].
Бу-газды активтендіру үшін бастапқы шикізат ретінде әдетте карбонизацияланбаған табиғи материалдар: ағаш көмірі, тас көмір типті немесе қоңыр көмір коксты материалдар қолданылады. Осы өнімдердің активтеуге қабілетін анықтайтын маңызды фактор ұшқыш компоненттердің үлесі болып табылады. Егер ол өте аз болса, активтеу қиын болып табылады. Осыған мысал ретінде графитті айтуға болады. Ұшқыш компоненттердің үлесінің артуымен бірініші кезекте пропорционалды реактивтіліктің жоғарылауы болады. Бірақ, егер реактивтілік өте жоғары болса, мысалы тұтанғыш және дәнекерленген тас көмірлерде активтеу дәрежесінің төмендеуі мүмкін [37].
Газдармен активтендіру үшін әдетте оттегі (ауа), су буы және көміртегі (II) оксиді қолданылады. Ауамен активтендіру таңдамалы сипатта болады, бірақ түйіршіктердің сыртқы бөлігінің күю қаупі бар. Сондықтан көбінесе су буы мен көміртегі (II) оксиді қолданылады [38].
Көміртекті материалды активтендіру кезінде қатты заттың массасының біршама кемуі байқалады. Оптималды жағдайларда бұл кеуектіліктің өсуіне эквивалентті болып келеді. Осы жерде бірінші жуықтауда қарапайым салмақтық әдіспен көмірдің активтілігінің артуын бағалауға болады [39, 40].
Белгілі мақсаттар үшін активті көмірді дұрыс таңдауға мүмкіндік беретін маңызды факторларға гранулометриялық құрамы, ішкі беттің ауданы (кеуек көлемі), кеуектердің өлшемі бойынша таралуы, қоспалардың табиғаты мен мөлшері кіреді. Сыртқы түрі бойынша түссіздендіру үшін қолданылатын ұнтақ көмірлер, дұрыс емес формалы түйіршікті көмірлер, сонымен бірге көп жағдайда цилиндр түйіршікті формаланған көмір болып бөлінеді.
Кеуекті көміртекті материалдарын алғашқыда ағашты, кейінірек тас көмірді термиялық өңдеу арқылы алған. Қазір оларды көміртекті шикізаттың барлық дерлік түрлерінен: ағаш және целлюлоздан, тас және қоңыр көмірден, торфтан, мұнай және таскөмірлі жанбалардан, синтетикалық полимерлі материалдардан, сұйық және газтәрізді көмірсутектерден, әртүрлі органикалық қалдықтардан және т.б. алады [41].
Кеуекті көміртекті материалдар (ККМ) негізінен көміртегінің микрокристалиттерінен құрылған күрделі құрылымды болып келеді. Табиғи және синтетикалық көмірде көміртегінің микрокристалиттері ретсіз орналасқан және турбостратты құрылымды түзеді [42]. Мұндай объектілердің геометриялық сипатталуы біршама күрделі болып табылады. Сондықтан газификация процестерінің кинетикасын моделдеу кезінде жеңілдетілген түсініктер қолданылады. Газификациясын ең жиі қолданылатын үлгілерінде әрекеттесетін кеуекті үлгі анық геометриялы құрылымдық элементтердің кеңістікте бейберекет орналасуынан құралған деп саналады [43].
Активті көмірдің меншікті беттік мәні жоғары (500-1000м2/г дейін және жоғары) болып келеді [44, 45]. Мұндай сорбенттер әдетте дамыған полидисперсті құрылыммен сипатталады, бірақ арнайы синтездермен қажет өлшемді радиустар бойынша кеуектер тығыз орналасқан үлгілерді алуға болады. [46-48] еңбектерінде көмірдің кеуектілігін сипаттау үшін сорбциялық, электрон-микроскопиялық әдістер қолданған.Тәжірибеде кеңінен қолданылатын активті көмірде кеуектердің барлық үш түрі де кездеседі. Олардың радиустары ~1000-2000 Å макрокеуектер, радиусы 15-16-дан 1000-2000Å мезокеуектер және радиусы 10-15Å микрокеуектер [49].
Активті көмір беті геометриялық және энергетикалық қатынаста біртексіз болып келеді. Көміртегі атомы көлемдік фаза атомдарына, әсіресе кристаллиттің бұрыштарындағы, қырындағы, қабырғаларындағы кристалдық тордың ақау орындарына қарағанда бетте басқаша электрондық күйде болады. Мұндай атомдарда бос валенттіліктің болуы әртүрлі заттармен химиялық және сорбциялық әрекетттесуді жеңілдетеді [50].
Қоршаған ортаны қорғау мақсатында (ағын суларды, өндірістен шығарылған газдарды, ластанған топырақты тазалау) көміртекті сорбенттерді кең ауқымды қолданып, органикалық шикізаттардың арзан түрлерін: қазба қатты отындар, торф, өсімдік биомассасы, пластмасса қалдықтарын қолданатын ККМ өндірісінің кеңеюін талап етеді. Қатты және газтәрізді органикалық шикізаттың пиролизі және көміртекті материалдардың активациясы кезінде ККМ-дың құрылымының түзілу механизмі туралы қалыптасқан теориялық түсінік негізінде талап ететін кешенді қасиеттері бар көміртекті сорбенттерді алудың эффективті әдістері жасалады [51-57].
Ал карбонизацияланған кедр жаңғағының қабығын су буымен активациялау кезінде микро- және мезокеуектердің дамыған жүйесі бар ККМ алынады. ККМ шығымымен оның текстуралық сипаттамалары және активация процесінің жүру жағдайлары: температура мен активтеуші қоспаның құрамымен байланыстыратын заңдылықтар [58] жұмыста анықталған. Дамыған кеуекті құрылымды активті көмірдің максималды шығымы 850˚С-та алынған және активтеуші агент құрамы: 25-80% су буы және 0~2% оттегі (қалғаны – азот). Шығымы 40-70% кедр қабығынан алынатын ККМ адсорбциялық активтілігі йод бойынша аққайыңнан алынатын өндірісік сорбенттер деңгейінде болады.
Микрокеуекті активті көмір молекулалы-електі қасиеттері бар көміртекті сорбенттер ретінде кеңінен қолданылады. Активті көмірдің бұл класының кеуектерінің диаметрі молекулалы өлшемдермен сәйкес келеді [58].
Көптеген көміртекті сорбенттерде әлсіз көрінетін катионалмастырғыш қасиеттер байқалады. Бұл жоғары температураларда көміртегінің құрылымының қалыптасу процесі кезінде өтетін тотығу реакциялары нәтижесінде көміртекті материал бетінде қышқыл топтардың біраз мөлшерінің болуымен түсіндіріледі. Қышқыл топтардың мөлшерін көміртекті материалдың тотықтыру модификациясы арқылы арттыруға болады. Бұл екі жолмен, яғни дайын көміртекті материалдың бетін тотықтыру арқылы немесе көміртекті материалдың бетінде модификацияланатын қоспалар қатысында карбонизация процесі кезінде оттек құрамды топтардың түзілуімен жүзеге асады. Бірінші көрсетілген әдіс – активті көмір үшін дәстүрлі және өндірістік тәжірибеде қолданылады және де тотықтырғыш агенттер ретінде оттегі, сутегі асқын тотығы, азот қышқылы және басқа да тотықтырғыштар қолданылады [59]. Екінші әдіс, аз зерттелген болса да, тотыққан КМ-ды алудың бірсатылы процесіне байланысты перспективті болады.
АҚШ-та акивті көмірді шабдалы сүйектерінен алады. Ұзақ уақытқа дейін американдық дайындаушылар қағаз өндірісінің қалдықтарын кеңінен қолданып келді. Бірақ бұл шикізат және одан алынған активті көмір қоңыр және тас көмірден алынатын активті көмір өндірісінің дамуымен сұраныстан қалды. Сонымен қатар қағаз өндірісінің басқа да қалдықтарынан активті көмірді алу әдістері жасалды, мысалы ағаш қабығын жаққанда түзілетін ұшқыш күл. Еңбекте өндірістік реакторда бу-ауа қоспасымен 425-660˚С температурада активтелген шабдалы сүйектер негізіндегі активтелген көмірді циклогександы метилциклопентаннан жұқа тазалау және оның сыйымдылығын анықтау үшін қолданады. Адсорбция энергиясы мен микрокеуектердегі осындай көрсеткіштерге қарағанда біршама жоғары (мезокеуектер 15-тен 1000-2000Å-ге дейін, микрокеуектер 5-14Å) немесе химиялық табиғаты бірдей кеуекті емес адсорбенттер бетінде микрокеуектердегі адсорбция оның көлемдік толуына алып келеді.
Карбонизация кезінде үлгілерді қыздыру бөлме температурасынан берілген температураға дейін (кейбір тәжірибелерде 950˚С-қа дейін) 5 град•мин-1 жылдамдықпен жүргізілген және 1 сағат бойы ұстаған. Аргон реакторға 2л•сағ-1 жылдамдықпен жіберілген. Активтеу үшін 80 метилциклопентан кезінде алынған карбонизат үлгісі қолданылады. Процесті су буы қысымында 0,1 МПа, 650, 700, 750, 800 және 850˚C-та әртүрлі уақыт аралығындда (10-нан 30 минутқа дейін) әртүрлі деңгейде күйген активті көмір алу үшін жүргізеді. Термоөңдеуден кейін активаттарды бөлме температурасына дейін реакторды құрғақ аргонмен айдау арқылы салқындатылады. Стандартты әдістеме бойынша [62, 63] үлгілердің массасының Хm және көлемдік өзгерісін (%) үлгілердің тығыздығын ρн (г/см3), бензол бойынша кеуектердің сорбциялық көлемін VS (см3.г-1) анықтаған.
Біріншіден, жоғары кеуекті АК-ді алу үшін карбонизаттың біраз бастапқы микрокеуектілігі талап еткен кезде прекурсор макрокеуекті материал болып табылады (карбонизатта кеуектердің көлемдерінің қосындысы кезінде көлемі 1 см3 макрокеуек шамамен 0,95 см3-ты құрайды) [65]. Екіншіден, ГЖҚ-да аз құрылымды компоненттерден (лигнин, гемицеллюлоза, пектин, ақуыздар), сонымен бірге карбонизация кезінде пиролиз газдарының бөлінуіне кедергі болатын аморфты кокстық қалдықтардың көп мөлшерін беретін минералды қоспалардан тұрады. Нәтижесінде полисахаридтік торлы құрылымды болып табылады, ал алынатын «ақаулы» көміртекті қаңқа қалыптаспаған кокстық қалдықтармен «ластанған» болып келеді.
Активациялаудың бу-газды әдісімен алынған (су бумен 850˚С температурада) дәнек сүйектерінен алынған АК үлгілері де зерттелген [66].
Активті көмірді алғаш кезде олардың қасиеттеріне сәйкес келетін шикізатты, активтендіру әдісін таңдау және ұзақтығы мен активтендіру шарттарын өзгерту арқылы реттеуге болатыны анықталған. Осы кезде белгілі қасиеттерге бірқатар шарттар әсер етеуі мүмкін. Сондықтан, кеуектердің саны мен өлшемдерінің таралуы әдетте шикізат табиғатына, түріне және активтендіру процесінің шарттарына тәуелді.
1.2.3. КӨМІР СОРБЕНТТЕРДІҢ ҚОЛДАНЫЛУЫ
Көмір сорбенттер газ тәрізді және ағын қалдықтарын залалсыздандырудың әр түрлі технологиялық процестерінде, медицинада, хроматографияда қолданылады. Көмір молекулалы електерді (КМЕ) қыздырусыз қысқа циклді адсорбция процесінде қолдану аймағы тез өсуде. Бұл кезде компоненттердің адсорбциясы олардың десорбциясына қарағанда жоғары қысымда жүзеге асырылады. Қазір КМЕ газдарды кептіру, ауаны О2 мен N2- ге бөлу үшін, молекулалық сутекті СО мен көмірсутектер қоспасынан тазарту үшін қолданылады.
Цеолиттерге (бейограникалық молекулалы електер) қарағанда КМЕ су буының адсорбциясына сезімталдығы төмен. Бұл қолдану процесінде цеолиттердің адсорбциялық сиымдылығы төмендетеді. Көмір сорбенттерді газ тәрізді және сұйық заттарды сақтау үшін, және де энергияларды аккумулирлеу үшін қолдану перспективті болып келеді. Адсорбент бар баллондарда көлем бірлігінің адсорбциялық сиымдылығы өседі және баллонның сиымдылығын азайтусыз қысымды төмендетуге мүмкіндік пайда болады. Адсорбенттерді жылу машиналарда және аккумуляторларда қолдану энергияны экономдауға және компакті және экологиялық қауіпсіз қыздырытын және суытатын қондырғыларды жасауға мүмкіндік береді.
Әр түрлі аймақтарда қолдану үшін спецификалық кешенді қасиеттері бар көміртек сорбенттер керек: белгілі бір кеуекті құрылымымен, беріктілігімен, тазалық дәрежесімен. Сұйықтарды адсорбциялық тазарту және ертінділерден бағалы металдарды бөліп алу үшін көмір сорбенттің бетінің гидрофилділік көрсеткіші маңызды рөл атқарады. Сорбенттің тазалығы (мысалы, күл бөлшектерінің мөлшері) ластанған ағынын және газды қалдықтарды тазарту процесінде маңызды рөл ойнамайды. Бірақ асыл металдарды сорбциялық бөлу үшін, мысалы алтынды, сорбенттердің құрамындағы минералды қоспалардың мөлшері регламент белгіленеді. Кеуектің өлшем, беріктілігі және көміртек сорбенттің пішіні кеуекті мембрана ретінде оны қолдану кезінде шешуші мәнге ие болып келеді. Хроматографиялық мақсаттарында қолданылатын сорбенттер үшін беттік функционалдық топтардың құрамы маңызды болып келеді.
Көмір сорбенттердің бағасы қоршаған ортаны қорғау үшін олардың ірі маштабты қолдануында лимиттеуші фактор болып табылады. Газды тастандыларымен ағындарды тазалау үшін қымбат емес және қолжетімді шикізаттан алынатын арзан ұнтақ тәрізді сорбенттерді қолдануға тырысады. Аса жоғары сапалы активтелген көміртекті сорбенттердің қасиеттері көптеген жағдайларда алыну шарттарымен анықталатын бастапқы ККМ құрылымына тәуелді [3].
Табиғи сорбенттердің маңызды ерекшеліктерінің бірі – оларды әртүрлі өңдеу әдістерін қолдану арқылы модификациялау және белсендіру. Мысалы: термиялық, қышқылдық, тұзды және т.б. әдістерді айтуға болады. Қышқылдық, сілтілік және тұзды өңдеу әдістерінде процесc сорбенттің микроқұрылымын әлсіретуге, кеуектілігін және меншікті беттік қабатын үлкейтуге бағытталған. Сонымен қатар химиялық өңдеу кристалды құрылымдағы ерекшеліктерді өзгертуге, ауыспалы катиондардың құрамынының өзгеруіне сәйкес ион алмасу қасиеттерінің жоғарылауына және жаңа белсенді орталықтардың пайда болуына әсер етеді.

1.4. ӨСІМДІК МАЙЛАРЫН ӨНДІРУ ТЕХНОЛОГИЯСЫ
Майлы өсімдіктерге күнбағыс, қыша, рапс, майкене, мақсары және басқа дақылдар жатады. Бұл дақылдар дәнінің қүрамында 30-52 пайыз май болады. Осы қасиеттеріне қарай майлы өсімдіктер халық шаруашылығында жан-жақты пайдаланылады.
Өсімдік майы сіңімді тағам. Сондықтан олар маргарин, консерв, кондитер, нан пісіру өнеркәсібінде кеңінен қолданылады.Өсімдік майлары тоқыма өнеркәсібінде (су өткізбейтін маталар, сиса жасау), клеенка өндірісінде, медицина саласында қолданылады. Олар жеңіл өнеркөсіп өндірісінде,ЯҒНИ сабын, зәйтүн, линолеум өндіру үшін шикізат қоры болып табылады ,
Май бұршақтың күнжарасы мен майкене қоспалары желім, пластмасса және басқа заттар алу үшін қолданылады. Кейбір майлы өсімдіктердің (күнбағыс, зығыр және тағы басқалары) күнжаралары мал үшін концентратты бағалы жем. Көптеген май дақылдары – балды өсімдіктер.Өсімдік майы - әр түрлі май қышқылдар қосылысынан құрылған күрделі үш атомды спирт-глицеринді эфирлер. Ақуыз және көмірсу қосылыстарымен салыстырғанда өсімдік майы аз қышқылданатын жоғары кернеулі қосылыс, өйткені 1 г өсімдік майында 9500 калория болса, ал 1 г ақуыз бен калий сутегінде осыған сөйкес 4400-4500 және 4000-4200 калория бар. Әр түрлі майлы дақылдардың дәніндегі майдың мөлшері мен оның сапасы топырақ, климат, қолданылатын агротехника, өр өсімдіктің сорттары мен түріне байланысты болады. Мысалы, күнбагыс дәніндегі майдың мелшері 29,0 пайыздан 56,9 пайызға дейін ауытқыса, мақсарының дәніндегі мөлшері осыған сәйкес 25,0-37,0 пайыз аралығындаболады.Йодтық санының мөлшеріне қарап Л.С.Иванов барлық майлы дақылдарды үш топқа бөлді:
- бірінші топқа техникалық мақсатта қолданылатын, тез кебетін, йодтың саны 130-дан жоғары зығыр, перилла және басқа өсімдіктерден алынатын майлар жатады;
- тамаққа пайдаланылатын, баяу кебетін, йодтық саны 85-тен 130-ға дейінгі күнбағыс, майбүршаң, кыша, рапс, мақсары және басқа дақылдардан алынатын майлар екінші топңа кіреді;
- үшінші топқа тамақ және техникалың мақсат үшін пайдаланылатын, кеппейтін, йодтың саны 85-тен кем майкене жөне басқа өсімдіктерден алынатын майлар жатқызылады. Өсімдік майларының түрі, дәмі, консистенциясы және басқа белгілері жағынан да бір-бірінен айырмашылығы бар.
Республикадағы майлы дақылдардың ең бастысы -күнбағыс. Оның дәнінде 50-52 пайыз май және 16-16,5% протеин болады. Күнбағыс майы негізінен тағам үшін, яғни маргарин, майонез, балық жөне көкөніс консерві-лерін, нан және кондитер өнімдерін шыгаруға қолданылады. Сонымен қатар оның майы сабын қайнату және зәйтүн өндірісінде пайдаланылады. Дәнінің қауызы жақсы отын. Күнбағыс табағының күлте жапырақшаларынан дәрі дайындайды.Күнбағыстың күн жарасында 8-10 пайыз май, 1,1% мал азықтык; өлшем болады, сондықтан ол малға бағалы концентратты жем. Күнбағыс балды өсімдік және отамалы дақыл болғандықтан ауылшаруашылық өсімдіктері үшін жақсы алғы егіс. Егіншілікте егіс танаптарында ықтырма дақыл ретінде себіледі. Күнбағыс Павлодар, Шығыс Қазақстан облыстарында дән және сүрлем үшін, ал республиканық басқа облыстарында тек сүрлем үшін ғана өсіріледі.
Сыртқы ортаның фикторларына қойылатын талаптар: Алғашқы даму кезеңінде күнбағыс жылуды онша керек етпейді. Оның себілген дәні топырақтың тұқым сіңіру тереңдігіндегі жылылық 3°С жеткенде ене бастайды. Бірақ себілген түқым тез және біркелкі көктеп шығуы үшін қолайлы температура +20-25°С шамасында болып табылады.Топырақта бөртіп, біраң өнбеген түкымы 13°С, ал жер бетіне көктеп шыққан жас өркені 5-6°С суыққа үсімейді. Күнбағыстың гүлдену кезеңіндегі колайлы температура +20-25°С болып саналады, Күшті дамыған және топырақтың терең қабатына бойлап өсетін тамыр жүйесі болғандықтан күнбағыс қүрғаңшылыққа да төзімді келеді. Дамуының алғашқы кезеңінде ауа және топырақ құрғақшылығын жақсы көтереді. Ылғалды ең көп қажет ететін мезгілі күнбағыстың табагы пайда болуы - гүлдену кезеңі. Осы мезгілде өсімдік өсу кезеңінде сіңіретін барлық ылғалдың 44 пайызын пайдаланады. Аталған уақытта ылғал жеткіліксіз болса, табақтың ортасындағы дәндер толыспай, жеңіл болып қалады.Күнбағыстың бір ерекшелігі, ол көктеп шыққаннан бастап табақ қүрғанға дейін топыраңтың 80 см тереңдігіне дейінгі ылғалды пайдаланады. Бірақ одан артық тереңдіктегі ылгалды пайдалану қиындықка соғады. Сондықтан жаздың екінші жартысында жауған жаңбыр күнбағыс үшін өте пайдалы. Құрғақшылыққа төзімді болғанымен, күнбағыстың транспирациялық коэффициенті 470-570-ке тең, сондықтан одан мол енім алу үшін топыраңтың ылғалдылығын оның далалың су сыйымдылығы 70 пайыздан кем брлмауы керек. Күнбағысқа егуге қара және қызыл-қоңыр топырақтар колайлы. Гранулометриялық қүрамы ауыр саздаң жөне жеңіл құмдак; топырактар күнбағыс өсіруге жарамайды.
Тыңайту: Күнбағыс 1 тонна дән құрау үшін топырақтан 60 кг азот, 26 кг фосфор және 186 кг калий пайдаланады. Осы сіңірілген элементтердің орнын толтыру үшін топырақты тыңайту керек. Ол үшін күнбағыстың осы элементтерді қай уақытта ңалай пайдалану ерекшеліктерін білген жөн. Күнбағыстың қоректік элементтерді ең көп қажет ететін кезі көктем шыққаннан бастап, гүлденгенге дейін, ал одан кейін ол бұл элементтерді шамалы мөлшерде пайдаланады. Алғашқы есіп-даму кезеңінде азотқа онша зәру болмағанымен кейін бас алып табақ құрғаннан гүлденгенге дейін оны көп мөлшерде керек етеді, бірақ бұдан соң оның азотты сіңіруі тағы да төмендейді. Калийді бүкіл өсу кезеңі бойынша пайдаланады, дегенмен оны табақ құрудан толық пісіп жетілгенге дейін көбірек сіңіреді.
Егер топырақта азот көп, фосфор жеткіліксіз болса, күнбағыстың өсу кезеңі ұзарып, дәніндегі майдың мөлшері азаяды. Күнбағыстың жақсы өсіп дамуына топырақтың өзіндегі калий қоры жеткілікті, сондықтан оған калийлі минералдық тыңайтқыш берудің қажеті жоқ. Күзде сүдігер жырту алдында әр гектарға 30-40 тонна кең және әсерлі заттар есебімен 60-90 кг фосфор шашып, то-пыраңқа сіңіреді. Себу кезінде түқыммен бірге әр гектарга әсерлі заттар есебімен 10-15 кг түйіршікті суперфосфат сіңірген жақсы нәтиже береді. Азот минералдық тыңайтқышымен күнбағысты әр гектарға әсерлі заттар есебімен 15-20 кг мөлшерде үстеп қоректендіру қажет.
Топырақ өңдеу: Басқа дақылдар сияқты күнбағыска танапты дайындау алғы дақылдарды жинап алғаннан кейін топырақты негізгі өңдеуден басталады. Күзде топырақ өңдеу тәсілі күнбағыстың алғы дақылына, танап-тағы арамшөптердің түрлеріне және басқа жағдайларға байланысты. Дәнді дақылдар мен жүгері алғы егістерінен кейін танапта бір жылдың арамшөптер басым болса, топырақты 6-8 см-ден 8-10 см-ге дейін 2-3 рет қопсытады, содан кейін ПН-4-35, ПН-8-35 жөне басқа түренді соқалардың бірімен 20-22 см тереңдікке сүдігерге жыртады, Танапта көп жылдык арамшөптер басым болғанда оны гербидидпен қоса әр түрлі тереңдікке өңдейді. Алғы дақылды жинап алғаннан кейін аңызды ЛДГ-10, ЛДГ-15 сыдыра жыртқыштарымен 6-8 см тереңдікте өңдейді, ал арамшөптер көктеп шыққаннан кейін танапты жазық сыдыра тілгіштермен 12-14 см тереңдікке өңдеуді қайталайды. Арамшөптерді толық жою үшін әр гектарға 1,5-2 кг 2,4-Д гербицидін бүркеді. Осыдан 10-15 күн өткен соң жерді 27-30 см тереңдікке түренді соқалардың көмегімен жыртады, Топырақ жел эрозиясына ұшырайтын аудандарда жерді жазық табан сыдыра тілгіш тереңқоп-сытқыштармен аудармай өңдейді. Ерте көкгемде жер дегдісімен топырақтың күзде негізгі өңделген әдісіне карай БЗСС-1,0, БЗТС-1,0 (түренді соқалармен жыртылған жерлерде), БИГ-ЗА (аңыз сақталып жазық табан сыдыра тілгіштермен қопсытылған танаптарда) тырмаларымен ылғал жабылады.
Егін себер алдында бүркілетін гербицидтердің топырақтың беткі ңабатына дүрыс сіңуіне және егін себу жүмысы сапалы болуына жағдай жасау үшін танапты НП-8 күралымен тегістейді. Содан кейін өр гектарға 1,5 кг трефлан, 2-3 кг прометрин немесе 3,5 кг түйіршікті эп-там, Гезабард 50, с.п. 12,0-4,0 кг/га гербицидтерінің бірін енгізіп, топырақтың 8-10 см жоғарғы ңабатымен араластырады. Осы гербицидтер арамшөптерді 60-95 пайызға дейін құртады. Тұқым себер алдында топырақты 6-8 см тереңдікте қопсытады.
Тұқымды себуге әзірлеу және себу: Жоғары сапалы, іріктелген түқымдар сепкенде ғана күнбағыстан мол өнім алуға болады. Әр түрлі ауруларға шалдықпау және зиянкестермен заңымданбау үшін түқымның, әрбір тоннасын 2-3 кг ТМД препаратымен дәрілейді.
Түқым себу мерзімін белгілей білудің зор маңызы бар. Қолайлы мерзімде себілген танапта арамшөптер жойылып, егінді күтіп-баптауға шығын аз жұмсалады, ал күнбағыстың өнімі гектарына 1,3-3,2 центнерге артады. Күнбағысты себудің ең қолайлы мерзімі түқым сіңіру тереңдігіндегі топырақтың 10-12°С жылынған кезі. Егер температура бұдан төмен болса, себілген тұқым көпке дейін өніп шықпайды. Мүның езі топырақта оның өну қабілетін төмендетіп, олардың біразының шіруіне әкеліп соқтырады. Тұқым себу мөлшері сол жердің ауа-райына, топырақтағы ылғал қорына, себу өдісіне және басқа жағдайларға байланысты өзгеріп отырады. Орманды-далалық және далалық аймақтардагы тұқым себудің қолайлы мөлшері өр гектарға 40-45 мың бас, жартылай құргақшылық-далалық аймақта 30-40 мың бас дән болады. Өсірудің интенсивтік технологиясын қолданғанда тұқымның себу мөлшері 10 пайызға көбейтіледі. Күнбағысты қазіргі кезде пунктирді әдіспен өсімдік қатараралығын 70 см, ал олардың қатардағы арақашықтығын 24 см етіп, СПЧ-6МФ немесе СУПН-8 дән сепкіштердің бірімен себеді. Тұқым себу тереңдігі қүрғақ топырақтарда 8-10 см, ал ылғалы мол жерлерде - 4-5 см. Егісті күтіп-баптау жұмысы тұқым себумен бір мезгілде жүргізілетін топырақты нығыздаудан басталады. Егін себілгеннен 4-5 күннен кейін, яғни арамшөптердің "ақ жіпше" кезеңінде оны бірнеше рет тырмалайды, ал екінші рет тырмалау тұқым көктеп шығуға 3-4 күн қалғанда жүргізіледі. Күнбағыс көктеп шыққанша жүргізілетін бұл екі тырмалау арамшөптер өскінінің 50-60 пайызын жояды. Агрегаттардың жүру жылдамдығы сағатына 6-7 шақырымнан аспауы керек. Күнбағыстың 2-3 нағыз қос жапырағы пайда болғанда танапты егін себу бағытына кесе-көлденең жеңіл тырмалармен тырмалау ерте шығатын арамшөптердің өскінін 90 пайызға дейін құртады. Бірак бүл агротехникалық шараны ептілікпен байқап жүргізбесе күнбағыс өскіні де залал табады, оның 6-9% -ы жойылуы мүмкін.
Егістікті әрі қарай күтіп-баптауға өсімдіктердің қатар- аралығын қопсыту жатады. Қатар аралықты бірінші қопсыту күнбагыстың үш-төрт нағыз қос жапырағы пайда болған кезде, келесісі 10-12 күннен кейін жүргізіледі. Өсімдіктердің қатар аралығын қопсытқанда 12 см-ге дейін қорғау аймағын қалдыру керек. Қатар аралықтарды өңдеу үшін негізінен КРН-4,2, КРН-5,6 допсытқыштарын қолданады. Қорғау аймағындағы арамшөптерді жою үшін косымша жүмыс алғы дақылдарымеы жабдықталған ротациялық тісті-дискілі КЛТ-28 (қатараралықты бірінші қопсытқанда), сымды-тырмалағыш КЛТ-38 (екінші рет культивациялағанда) үйгіш тырмашылығы бар КРН-52 және КРН-53 (келесі культивациялауларда) қопсытқыштарымен жүргізіледі.Өсімдіктің ақ және сұр шірік ауруына қарсы күнбағыс жаппай гүлдегенде әр гектарға 1,0-1,5 кг 50% ронилан қолданылады.Күнбағыс егісінің әр гектарына 2 ара ұясын қойып өсімдікті тозаңдандыру оның өнімділігін арттыруға көмектеседі.Жапырақтарын құратып, дәні мен табағын тез кептіру, соның арқасында күнбағыстың жинау мерзімін жаңындату үшін оның егісін жаппай гүлдеген соң 30-40 күннен кейін десикациялайды, яғни әрбір гектар егістік-ке 20 кг магний хлоратын реглон спер 150 в.р./2,0 кг/га бүркеді. Егер жауын-шашын болмаса, ауаның температурасы + 18-20°С шамасында болса ңолданған десикант жаксы нәтиже береді. Егістікті магний хлоратымен таңертең ерте және күн батуға 3-4 сағат қалғанда бүріккен дүрыс. Десикацияланғаннан 10-15 күн өткеннен кейін дәннің ылғалдылыры 12-14 пайызға жеткенде күнбағысты ПСП-1,5 құралымен жабдықталған астық комбайндарымен жинауға кіріседі. Тұқым уатылып кетпеуі үшін дән бастырып барабанның жылдамдыгын минутына 300-350 рет айналатын етіп қояды. Егістікті десикациялауга мүмкіндік болмаған жағдайда күнбағысты оруды оның дәнінде май әбден толық жиналып біткен кезде бастайды. Бұл уақытта дәннің ылгалдылыгы 12-15%, күнбағыс табағы құрғақ, оның 12-15%-ы ғана сары, ал қалғандары, ягни 85-88% қоңыр-сары болады.Егін жинау, тұқымды тазалау және кептіру жүмыстары қатар жүруі керек, әйтпесе дән бұзылып кетеді. Сорттың дөніндегі майдың мөлшеріне байланысты қоймада сақталатын тұқымның ылгалдылығы 7% -дан аспауы керек.
Тағамдық құндылығы жоғары майлармен мен қатты майлардың құрамы технологиялық әртүрлі – рафинациялық тазалаудан өтеді. Бұл қажетті майды технологиялық процестермен өңдеу қатарынан қоспалар мен майлармен бірге болатын заттар, яғни оның азық-түліктік сапасын және технологиялық құрамын бұзатын заттарды тазалау мақсатында қолданылады.Рафинация процестері химиялық және физикалық болып бөлінеді. Химиялық рафинация кезінде майға түрлі реагенттермен әсер ету арқылы құрамындағы зиянды заттарды кетіреді. Ал физикалық рафинация процесі жуу, кептіру, иіссіздендіру, ағарту процестерінен тұрады. Химиялық рафинация процесі кезінде майдың құрамындағы қанықпаған бос майлы қышқылдарын сілті көмегімен бейтараптайды . Өсімдік майларында көптеген бояғыш заттар (пигменттер) болады, олар майларға ерекше дәм беріп, әр түрлі түске бояп тұрады. Мысалы майдағы каротиноидтар – қызыл түс, ал хлорофил – жасыл, гоcсипол мақта майына қара – қоңыр түс береді. Ағартылмаған өсімдік майларының құрамындағы әр түрлі интенсивті бояулар майлардың органолептикалық көрсеткішін және тауарлық түрін төмендетеді. Ағарту процесі кезінде мұндай қосымша заттар жойылады. Адсорбциялық рафинация көбінесе майларды ағарту үшін қолданылады. Майды адсорбциялық рафинация әдісімен өңдеудің мақсаты майдың құрамындағы бояғыш заттардан тазалау. Осыған байланысты бұл әдісті ағарту деп атайды. Адсорбциялық рафинация негізгі арнайы тазалайтын химиялық заттарды (адсорбент) тазалайтын заттарлы пайдалану арқылы жүргізіледі.Адсорбенттер әр түрлі қоспаларды өзіне тартып ұстап қалады. Адсорбциялық рафинация кезінде сыйымдылығы күшті адсорбенттер пайдаланады. Адсорбция процесінде адсорбент майда еріген бояғыш затпен әсерлесіп, оларды майдан бөліп шығарады. Кілегейлі ақуыздық заттар, яғни фосфолипидтер және сабын майлардың ағарту көрсеткішін төмендетеді. Сондықтан оларды майдан бөліп шығарып тастау қажет. Кейде адсорбция адсорбент және адсорбцияланатын зат (бұл әлдеқайда берік байланыс) арасындағы химиялық байланыс есебінен, ал кейде физикалық күштер (әлсіз байланыс) есебінен өтеді. Адсорбция таңдамалы сипатта болады, яғни әрбір адсорбент бір заттарды күшті, екіншілерін әлсіз адсорбциялап, үшіншілерін мүлдем адсорбцияламайды. Сондықтан әрбір нақты адсорбциондық рафинация жағдайында рафинацияланатын өнімнен адсорбент шығарылу қажет.
Майларды рафинациялау процесінде қолданылатын адсорбенттерге келесі талаптар қойылады:
а) Адсорбенттер майдан бояушы заттарды (пигменттерді) және сабын іздерін шығаруы қажет.
б) Адсорбенттер жоғары белсенділікке ие болуы тиіс. Ашық түстендірудің белгілі тиімділігіне жету үшін берілген адсорбент қанша кем шығындалса, ол соншалықты белсенді болады. Жоғары белсенді адсорбенттердің кем мөлшермен жұмыс жасау тиімді, себебі пигменттер және басқа қоспалармен қоса, олар майдың біршама мөлшерін де ұстап тұрады. Сондықтан адсорбент қанша көп енгізілсе, май шығыныда көп болады.
в) Адсорбент салмағына пайыздық қатынас мөлшеріндегі майдың адсорбент жұтқан шамасы оның май көлемі деп аталады. Адсорбентке май көлемдігі мүмкін төмен болу талабы қойылады.
г) Адсорбент майға қарағанда химиялық тұрғыдан индифереттік болуы қажет, яғни ол ешқандай химиялық реакцияларды (тотығу, полимеризация және т.б.) болдырмауы қажет.
д) Адсорбент майға бөтен иіс пен талғам бермеуі керек.
е) Адсорбент майдан жеңіл түрде бөлінуі шарт. Адсорбция процесі адсорбент бетінде өтеді, сондықтан мүмкін болатын үлкен бос бетті болуы үшін оны ұсақтап майдалау керек. Бірақ өте жұмсақ шаң түріндегі адсорбентті майдан тұңбалаумен де, фильтрлеумен де бөлу қиын. Осы жағдайларды ескере келіп, адсорбенттің жеткілікті мөлшерде белсенділігін көрсететін және сол уақытта майдан жеңіл бөлінетін ұсақталу дәрежесін таңдау қажет .Адсорбциялық активтілігін арттыру үшін ұнтақтарды өңдеу химиялық және қышқылдық әдістермен жүзеге асырылады.Көмір үлгілерін химиялық анализ әдістерін колданумен әр түрлі сорғыш көмегімен анализ жүргізілді.
1.4.1 ӨСІМДІК МАЙЫНЫҢ ҚҰРАМЫ, ҚАСИЕТТЕРІ ЖӘНЕ ЖІКТЕЛУІ
Майлар химиялық құрамына байланысты триглицеридтердің әртүрлі қосындыларын білдіреді. Триглецирид молекуласы күрделі эфир болып табылады, ол глицериннің үш атомды спирті және май қышқылдарнының үш молекуласынан құралған. Табиғи майлардың құрамына ең бастысы бірнегізді, қаныққан, қанықпаған май қышқылдары кіреді, олар бір қышқылды топты құрайды (БҚТҚ). Оларға тармақталмаған көміртегі тізбегі мен молекуладағы көміртегі атомдарының жұп саны тән. Ал тақ санды көміртегі атомдары кейбір майлардың құрамында аз мөлшерде кездеседі.
Көміртегі атомдарының санына байланысты төмен молекулалы қаныққан май қышқылдары деп ажыратады, олардың құрамында 4 тен 10 – ға дейін көміртегі атомдары бар. Оларға майлы, капронды, каприлді, капринді жатады. Бұл қышқылдар, каприндіден басқасы, бөлме температурасында сұйық, майға тән иіс пен дәм береді. Олар сүтті және қойдың майларында бар, сондай-ақ, кейбір қатты өсімдік майларында.
Табиғи майлардың едәуір көп тараған жоғары молекулалы қаныққан май қышқылдарына лаурин, миристин, пальмитин және стеарин жатады. Бұл қышқылдар жоғары балқу температурасына ие, қатты өсімдік майлары мен жануарлар майларының құрамына көп мөлшерде кіреді.
Қанықпаған (шексіз) жоғары молекулалы май қышқылдарының ішінде, едәуір жиі кездесетін қышқылдар, құрамында 18 көміртегі атомдары бар қышқылдар: олеин, линол, линолен. Бөлме температурасында қанықпаған қышқылдар сұйық болады. Майлар, көбінесе құрамы қанықпаған және аз молекулалы қышқылдар, сұйық немесе май тәрізді консистенцияға ие, олар ағзаға жақсы сіңіріледі. Полиқанықпаған қышқылдар асқан реакционды қабілетке ие, ауа оттегісімен тез тотығады. Қанықпаған қышқылдардың қасиеттерінің біріне, олардың катализатордың (никельдің, мыстың және т.б.) болуы кезінде, екі байланысты орын бойынша сутегіні қосып алады. Осы реакцияның нәтижесінде шексіз қышқылдар қаныққанға дейін қалыптасып, май қатты консистенцияға ие болады. Адам ағзасына ерекше маңызды полиқанықпаған май қышқылдары: линол, линолен және арахидон. Негізгі ретінде линол қышқылын ерекшклейді (екі екілік байланыстар), ағзаға тәулігіне 3—5 г қажет.
Линол қышқылы өсімдік, жүгері, соя майларының құрамында кездеседі, күнбағыс майында оның құрамы 60% дейін жетеді.
Майлардың қасиеттері көбіне ортақ болып келеді. Майлардың тығыздығы, судың тығыздығына қарағанда аз (890—980 кг/м3). Майлар суда ерімейді, бірақ органикалық еріткіштерде жақсы ериді (эфирде, бензинде, хлороформда, дихлорэтанда және т.б.). бұл қасиет майды майлы шикізаттан ажыратудың негізінде жатыр (экстракция).
Жоғары температураларға дейін қыздырған (260—300 °С) кезде, майлар ажыратылып, олармен қоса жағымсыз иісі бар ұшпа өнім шығады. Едәуір төмен температурада полиқанықпаған майлы қышқылдары бар өсімдік майларын ұзақ қыздырған кезде, ол қоюланып, өнімдік қасиеттері жойылады.
Сумен қатынасуы кезінде триглецеридтердің толық ажыратылуы жүруі мүмкін, яғни май гидролизі, ол глицерин мен еркін май қышқылдарының ажырау өнімі ретінде қарастырылады.
Гидролиз шикізат пен майларды дұрыс сақтамаған кезде, жоғары ылғалдылық пен температурада, липолитті ферменттердің (липаз) әрекетіне қолайлы жағдайлар туындаған кезде тезтетіледі. Өнімдік майлардың құрамында май қышқылдарының жоғарылауы жағымсыз, себебі ол азықтық қасиеттерін азайтуы мүмкін.
Майлар ауа оттегісімен тотығады. Сол кезде әртүрлі қосылыстар құрылады: тотықтар және гидрототықтар, тотыққышқылдар, аз молекулалы қышқылдар, альдегидтер. Мұндай өнімдердің жиналып қалуы майдың бұзылуына әкелуі мүмкін, ол кезде май ашыған нмесе қышқыл татыған дәмге ие. Қышқылдану үдерісі жарық пен температураның жоғарылауы кезінде тез жүре бастайды. Молекулалы қышқылдармен қышқылдануға триглецеридтер тез ұшырауды, олардың құрамына екілік үш байланысы және одан да көп байланысы барлар жатады. Кейбір майлардың құрамында қышқылдануды тежейтін заттар бар (қышқылдануға қарсы зат). Майлардың табиғи қышқылдануға қарсы заттарына каротин, токоферол (Е дәрумені) жатады. Майларды сақтаған кезде, максималды түрде гидролиз бен майларды қышқылдандыратын факторларды жою керек.
Майлардың құрамында ілеспе заттар бар: фосфатидтер, пигменттер, витаминдер, стериндер, балауыздар, еркін майлы қышқылдар және т.б. Бұлардың май құрамында көп болуы өсімдік майларына тән; мысалға, тазартаылмаған соя майында фосфатидтердің мөлшері 3,5 % дейін болуы мүмкін, олардың көп мөлшері тұнба жасап, майдың сыртқы көрінісін нашарлатады.
Көптеген майлар үшін пигмент ретінде каротиноидтар жатады. Олар майға ашық-сарыдан қызғылтқа дейін түс береді. Жасыл түске ие хлорофиллдер кейбір майлардың құрамында бар (зығыр, кендір майларында). Мақта майында госсипол пигменті бар, ол улағыш қасиетке ие және майға қара-қоңыр рең береді. Май еріткіш дәрумендерге A, D, Е, К жатады.
Балауыз майға бұлдыр түс береді. Құрылысы бойынша олар жоғары молекулалы бір атомды спирттер мен жоғарғы молекулалы қаныққан май қышқылдарының күрделі эфирлеріне жатады. Балауыз азықтық қасиетке ие емес, себебі адам ағзасына сіңбейді.
Майлардағы еркін май қышқылдары жартылай синтезді өнімі немесе триглицеридтердің ажыратылу деп қарастырылады. Еркін май қышқылдарының сандық құрамының көрсеткіші ретінде майдың қышқылдық санын жатқызады, ол 1г майдағы еркін май қышқылдарын нейтрализациялауына қажет күйдіргіш калийдің санымен көретіледі. Қышқылдық шамасының жоғарылауы майдың бұзылуын көрсетеді.
Майларды оның бастапқы қалпына байланысты жануар майы және өсімдік майы деп ажыратады. Консистенциясы бойынша қатты және сұйық деп ажыратады. Қатты майлар өз тарапында аз молекулалы қышқылы бар ( кокос майы, сүт және қой майлары) және аз молекулалы қышқылдары жоқтарға (какао майы, жануар майлары – шошқа, сиыр, сүйек) ажыратылады.
Құрамына табиғи және қайта өндірілгендер кіретін майларды жеке даралайды. Оларға маргарин, кондитерлік, кулинарлық және нанпісіру майлары жатқызылады.
Сұйық өсімдік майлары өзінің майлы-қышқылды құрамына және кебу әдісіне (майдың бетінде қабықшаның пайда болуына) сәйкес, бірнеше топқа бөледі. Тунгке тән (тез кебетін) майлар, бетінде берік қабық қалыптастырады, олар үш түйінді қос байланысты көп қышқылдардан тұрады. Зығыр майына тән майлар (кебетін), зығыр,кендірдің құрамында - 50 % дейін линолен қышқылы бар.
Көкнәр майларына тән майлар (жартылай кебетін) – көкнәр, күнбағыс, соя, жүгері, мақта және басқалар линол қышқылының көптігімен ерекшеленеді. Зәйтүн майына тән майлар – зәйтүн, бадам және жержаңғақ – ауада жұқа қабатта кеппейді, негізгі ретінде олеин қышқылынан тұрады. Кастор майы ауада кеппейді, оның құрамында шексіз рицинол қышқылы бар
1.4.2. ӨСІМДІК МАЙЛАРЫН АЛУ
Сапасы жақсы және олардың тұқымнан толық бөлініп шығуы үшін тұқымдарға дайындық жұмыстар жасайды. Ең алдымен оларды айырғыштың көмегімен минералды және органикалық ластан тазартады (жапырақтары, сабақтары).
Өсімдіктердің майлы тұқымдары мен ұрықтары қатқыл қабатқа ие болса, олардың қабығын ядродан ажыратады, себебі ол көп майды өзіне жұтады. Алынған ядроларды жанышқыш станоктарда ұсақтайды, сосын ылғалды-жылы өңдеуге апарады. Ылғалды-жылы өңдеу арнаулы аппараттарда – температурасы 105—120°С ыстықта жүргізеді. Бұл жағдайда, ұсақталған өнім белгілі бір құрылымға ие болады (мезга), ол майдың бөлінуін жеделдетеді.
Өсімдік майларын алуды баспақтау (прессование) әдісі және органикалық май еріткіштердің көмегімен ажыратып алу (экстракция) арқылы алады.
Баспақтау – арнайы шнекті пресс арқылы дайындалып жатқан майлы материалдан майды механикалық жолмен сығып алу. Ол бір ретті және көп ретті болуы мүмкін. Сығу кезінде қолданылатын қысымға сәйкес, жомның құрамында 6 дан 14% дейін май бар. Жомды малдарға жем ретінде қолданады, ал кейбір бағалы май дақылдарын (соя, қыша, жержаңғақ және басқаларын) – тағамдық керекке қолданады. Сұйық өсімдік майлары (салатты), баспақтау әдісімен алынған, жекелеген сауда желілерінде өткізіледі.
Майларды экстрагирлеу олардың полярлы емес органикалық еріткіштерде (бензин, гексан және т.б.) еру қабілетіне негізделген. Қайта-қайта көп рет ішінде бензинді ұсақталған күнжара (немесе дәндері) өткізген кезде, май бензинде еридіде, толығымен десек те шығарылады. Майсыздандырылған қалдық (шрот) майдың 1 % кем мөлшеріне ие. Экстрактцияланған май сапасы бойынша баспақталғаннан келесілермен ерекшеленеді: ол фосфатидтерден, бос май қышқылдарынан, бояйтын заттарға жоғары мөлшердегі дәрежеде ие. Бензинді айдаудан кейін оны қосымша тазартуға ұшыратады.
Майдын рафинациясы (тазарту) мәні олардың құрамындағы келесі қосалқы заттар мен қоспаларды алып тастауға негізделеді: фосфатиттерді, пигменттерді, бос май қышқылдарын, иісі бар заттар, май материалының мата жыртықтары түріндегі қоспалар. Қосалқы заттардың алуан-түрлі құрамы рафинацияның келесі алуан-түрлі әдістерін шарттайды: физикалық әдістер (тұндыру, центрифугалау, сүзгілеу); химиялық (бейтараптандыру); физика-химиялық (гидратация, дезодорация, ашықтау, балауыздарды суыққа қатырып шығару).Майларды механикалық (бастапқы) тазарту әртүрлі механикалық қоспаларды және коллоидты-еріген заттарды алу үшін арналған. Бұл тазартудың түрі майларды тұндыру, центрифугалау немесе сүзгілеу жолымен жүзеге асырылады.Майларды гидратациялау фосфатидтерді,гидрофильді, шырышты және қасиеттерге ие басқа да заттарды алып тастау үшін арналған. Майларды ыстық сумен өндеген кезде фосфатидтер майда ерімей, бөртіп, үлпек тәріздес болып тұнбаланады.
Майларды бейтараптандырудың мәні оларды бос май қышқылдарын алу мақсатымен сілтілердің ерітінділерімен өндеу. Осы үдерістің кезінде пайда болатын май қышқылдарының түздары (сабындар) басқа қосалқы заттарды (фосфатидтерді, пигменттерді) адсорбцияға ұшыратады, сондықтан бейтараптандырылған май гидратталғанмен салыстырған кезде айтарлықтай тазартылған болып табылады.
Ашықтану (адсорбциялау рафинациясы) кезіндемайлардың құрамынан бояйтын заттарды (пигменттерді) шығарады. Майларды ашықтану үшін келесі қатты адсорбенттерді қолданады: ашықтандырғыш саз-балшықтар, белсендірілген қоңыр көмірі. Ашықтандыруға маргариндер мен кулинарлы майларды алу үшін қайта өндеуде қолданылатын майларды ұшыратады.
Дезодорация кезінде майлардың құрамынан иіс пен дәмді шарттайтын заттарды шығарады. Дезодорацияны майлардың ішінен жоғары температураларда (210-230 ºС) өткізілетін өткір буы бар вакуум ішінде ароматикалық заттарды шығару жолымен жүзеге асырады. Дезодорациядан кейін майлар иіс пен дәмнен айырылады.
Рафинация үдерісі барысында майлардын қышқылдарға қарсылық қасиеттеріне ие заттар шығарылуы мүмкін, сонымен бірге физиологиялық тұрғыдан бағалы заттар да, мысалы дәрумендер. Сондықтан жеке сатылымға түсетін майларды әрқашанда терең рафинацияға ұшыратудың қажеті жоқ.
Өсімдік майларымен қатар саломайларды және жануарлардың балқытылған майларын рафинаттайды.

(жалғасы бар)
Категория: Химия | Добавил: Найманка (2015-01-20) | Автор: Альпиева Асель Муратқызы E
Просмотров: 2689 | Рейтинг: 0.0/0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Среда, 2024-12-18, 11:16 PM
Приветствую Вас Гость

Форма входа

Категории раздела

Русский язык и литература [1611]
Школьный психолог [547]
История [783]
Опыт [554]
Научная кафедра [234]
Воспитание души [262]
Мастер-класс [251]
Семья и школа [201]
Компьютер-бум [271]
Английский язык [874]
Великие открытия [30]
Университет здоровья [142]
Математика [1278]
Химия [406]
Классному руководителю [701]
Биология [612]
Думаем, размышляем, спорим [113]
Казахский язык и литература [1894]
Краеведение [108]
Начальная школа [4177]
Беседы у самовара [26]
Мировая художественная культура [49]
Новые технологии в обучении [409]
Сельская школа [84]
Профильное обучение [89]
Демократизация и школа [34]
Физика [323]
Экология [198]
Дошколенок [1768]
Особые дети [330]
Общество семи муз [66]
Школа и искусство
Уроки музыки [668]
Авторские разработки учителя музыки СШ № 1 г. Алматы Арман Исабековой
География [494]
Мой Казахстан [248]
Школьный театр [84]
Внеклассные мероприятия [1275]
Начальная военная подготовка, гражданская оборона, основы безопасности жизнедеятельности [107]
ИЗО и черчение [233]
Физическая культура [591]
Немецкий язык [61]
Технология [321]
Самопознание [445]
Профессиональное образование [133]
Школьная библиотека [93]
Летний лагерь [26]
Дополнительное образование [70]
Педагогические программы [24]

Социальные закладк

Поиск

Друзья сайта

Академия сказочных наук

  • Сайт детских домов Казахстана

  • Школа-портал учителей Алматы

  • Театры Казахстана.kz

  • Три столицы в лицах: Верный, Алма-Ата, Алматы - персональный сайт Владимира Проскурина

    • Теги

    презентация Ирина Борисенко открытый урок информатика флипчарт животные новый год 9 класс 5 класс творчество Казахские пословицы проект конспект урока 6 класс физика язык класс педагогика стихи Казахстан математика урок праздник наурыз познание мира музыка доклад программа литература география природа сценарий семья воспитание классному руководителю осень игра казахский язык и литература викторина Начальная школа тест конкурс ИЗО внеклассная работа литературное чтение Русский язык 3 класс технология воспитательная работа сказка Здоровье Оксана 8 марта искусство независимость английский язык психология учитель 3 класс биология статья внеклассное мероприятие классный час ЕНТ выпускной школа 1 класс Русский язык ЕГЭ тесты химия начальные классы Дети экология Дошкольники любовь разработка урока казахский язык самопознание Английский родители br конспект спорт критическое мышление патриотизм дружба дошколенок История обучение тренинг разработка 7 класс физическая культура игры КВН занятие детский сад физкультура Абай коучинг

    Статистика

    Рейтинг@Mail.ru