Ҳайдаров Бекзод Ҳамза ўғли
Тошкент кимё-технология институти Янгиер филиали ассистент ўқитувчи
Туратбоев Ботир Сайдулла ўғли
Тошкент кимё-технология институти Янгиер филиали талабаси
Маъмуров Мусулмонқул Абдуқаҳҳор ўғли
Тошкент кимё-технология институти Янгиер филиали талабаси
https://doi.org/10.5281/zenodo.7911818
Qabul qilindi: 07.05.2023
Crossref DOI: 10.24412/cl-37059-2023-05-51-55
Аннотация: Ушбу мақолада сувнинг флотация жараёнидаги аҳамияти. Сув ва унинг хоссалари, сув буғининг босими, сувнинг зичлиги ҳақида маълумотлар келтирилган.
Калит сўзлар: флотация, протон, кислород, водород, критик доимийлик, изотоплар, эбулиоскопик доимийлик, тетраэдр.
Abstract: This article discusses the importance of water in the flotation process. Information about water and its properties, water vapor pressure, water density is provided.
Key words: flotation, proton, oxygen, hydrogen, critical constant, isotopes, ebulioscopic constant, tetrahedron.
АСОСИЙ ҚИСМ.
Сув табиатда кенг тарқалган бўлиб, қаттиқ, суюқ ва газ ҳолатда бўлади. Саёрамизнинг 71 фоиз майдони сув билан қопланган. Ердаги умумий сувнинг миқдори 1454300000 км3 бўлиб, 94 фоизи океан ва денгиз сувларига, 2 фоизи чучук сувга тўғри келади. Умумий сувнинг 0,025 фоизидангина инсон ичиши, экинларни суғориши ва саноатда фойдаланиши мумкин.
Сув оддий, аммо ноёб суюқликдир. Унинг сирини ўрганиш эрамиздан олдин яшаб ўтган Платон ва унинг шогирди Аристотелдан бошланган бўлса, 2000 йилдан кўпроқ вақт ўтибдики, сувнинг очилмаган сирлари жуда кўп. Сув водород билан кислороднинг бирикмаси бўлиб, Н2О шаклда белгиланади. Унинг ўртача молекуляр массаси 18 га тенг. У водороднинг 1Н ва кислороднинг 16О изотопларидан ташкил топган. Ҳозирги вақтда водороднинг учта изотопи: 1Н, 2Н(Д), 3Н(Т) ва кислороднинг учта табиий 16О, 17О, 18О, бешта сунъий 13О, 14О, 15О, 19О, 20О изотоплари маълум. Агар кислороднинг ҳар бир изотопи оддий сувга ўхшаб, 1:2 нисбатда водород изотоплари билан ҳар хил комбинацияларда бирикмалар ҳосил қилса, 48 хил сув бўлиши мумкин. Улардан 39 таси сунъий, 9 таси табиий сувдир. Албатта, бу сувларнинг хусусиятлари турлича бўлиши мумкин. Бу ҳали фанга номаълум.
Оддий музнинг эриш ҳарорати 00С деб қабул қилинган. Қайнаш ҳарорати 1000С тенг. Сув 0,00750С ҳароратда, босим 4,6 мм симоб устинини ташкил қилганда қаттиқ, суюқ ва газ ҳолатида мувозанатда бўлади (учли нуқтаси). 3740С ҳароратда суюқ ҳолатдан тўлиғича газ ҳолатига ўтиб, 57 см3/моль ҳажмга эга бўлади (критик доимийлик). Сувнинг солиштирма иссиқлик сиғими 1 кал/град·моль, эриш иссиқлиги 80 кал/г, буғланиш иссиқлиги 538,9 кал/г, эбулиоскопик доимийлиги 0,52, криоскопик доимийлиги 1,86, солиштирма электр ўтказувчанлиги 4·10-8 см/см, электр дипол моменти 1,84 д, диэлектрик ўтказувчанлиги 00С да 87,8, 250С да 78,8 га тенг. Сув буғининг босими ҳарорат ўзгаришига қараб ўзгаради.
Сувнинг зичлиги бошқа моддаларга ўхшаб ҳароратнинг ортиши билан камайиб бормасдан, 40С да энг юқори қийматга эга бўлади, кейин пасая бошлайди:
Сувнинг бу хусусияти куррамизнинг иқлими, дарё ва денгиз хайвонларнинг ҳаётида муҳим роль ўйнайди. Музнинг 00Сдаги зичлиги 0,91 г/см3:
Сув молекуласининг тузилиши ҳам ўзига хос. Спектроскопик кузатишлар шуни кўрсатадики, сувнинг газ ҳолатдаги молекуласи бир чизиқда ётмасдан, балки тетраэдрик турдаги учбурчакли пирамидага ўхшайди.
Кислород атоми билан водород атоми орасидаги масофа 0,97 А0 (0,097 нм), водород атомлари эса бир-биридан 1,54 А0 масофада жойлашган. Кислород ядроси билан водород ядросини бирлаштирувчи тўғри чизиқлар орасидаги бурчак 1050 тенг.
1-расм.
Сув молекуласининг тузилиши.
Сув молекуласидаги кислород атомининг валентлик қобиғида 4 та тетраэдрик орбитал жойлашган, булардан 2 таси О-Н боғ учун, 2 та эса бўлинмас жуфт электронлар билан банд бўлади.
Сув молекуласида электр қутбларининг жойлашиши.
Бўлинмас жуфт электронлар жойлашган томонда, электрон зичлиги кўп бўлганлиги учун манфий қутб (кислород томонда), протонлар жойлашган (водород) томонда эса мусбат қутб ҳосил бўлади. Тетраэдрнинг учларида зарядлар, марказида эса кислород атоми жойлашган. Сувнинг хусусиятларидан яна бири шундан иборатки, сув молекулалари бир-бири билан ассоциацияланган (водород боғ билан боғланган) бўлади, яъни сувнинг ҳар бир молекуласи 4 та бошқа сув молекуласи билан ўралган бўлиб, тетраэдрнинг учлари қарама-қарши қутблари билан учрашади. Ҳар бир сув молекуласидаги кислород атомлари тетраэдрнинг марказида, қўшни молекулаларнинг атомлари эса тетраэдрнинг учларида жойлашган. Марказидаги кислород атоми билан учлардаги кислород атомлари орасида водород атомлари жойлашган бўлиб, улардан 2 таси марказий кислород атоми билан ковалент боғ, 2 таси эса водород боғ ҳосил қилади. Иккита кислород орасидаги масофа 2,76 А0 тенг. Иккита кислород орасида фақат битта водород жойлашган бўлиб, марказий кислород атоми билан водрод боғ ҳосил қилган водород атоми тетраэдр учидаги кислород атоми билан ковалент боғ ҳосил қилади ёки бунинг тескариси бўлади. Ковалент боғ ҳосил қилган водород атоми билан кислород атоми оралиғи 0,97 А0 га, водород боғ оралиғи эса 1,77 А0 тенг. Сув молекулаларининг юқорида баён этилган тартибда жойланиши музни тўрсимон тузилишига эга бўлишини таъминлайди, тўрнинг бўш жойлари (катаклари) сув молекуласининг катталигига тўғри келади. Муз ҳолдаги сув молекуласининг радиуси 0,138 нм (1,38 А0) га тенг.
Муз эриганда бу бўшлиқлар сув молекулалари билан тўлади. Шунинг учун сувнинг зичлиги, муз зичлигидан 8,3 фоиз катта бўлади. Сувнинг оз бўлса ҳам электр ўтказиш қобилияти, сув молекулаларининг қисман диссоциацияланганини кўрсатади. Диссоциация реакциясини қуйидаги тенглама билан ёзиш мумкин:
(2) Н2О ↔ Н+ + ОН; (3) К = 1,01·10-14 г-ион/л.
Аммо, сувда эркин водород ионларининг /Н+/ бўлиш эҳтимоли жуда кичик (1·10-90), чунки Н+ сув молекулаларининг қуршовида бўлади ва гидроксиния ионларини ҳосил қилиши мумкин.
Сув табиатда энг яхши эритувчи ҳисобланади. Бунинг сири сув молекуласининг тузилишидадир. Сув молекулалари поляр молекулалар бўлиб (манфий ва мусбат зарядлар марказлари бир биридан маълум масофада туради) электр диполь моментига (μ=еd; е – электрон заряди; d – зарядлар орасидаги масофа) эга. Шу сабабли, сувнинг диэлектрик доимийси катта қийматга (Е = 87,8) эга. Каблуков-Томсон қоидасидан маълумки, эритувчининг диссоциациялантириш кучи, диэлектрик доимийси қийматига тўғри мутаносибдир.
Сувнинг диполь молекулалари эрувчи модда ионларини қуршаб олиб, уларнинг ўзаро тортишув кучларини ε марта камайтиради, чунки Кулон қонунига биноан, ε диэлектрик доимийлигига эга бўлган муҳитда бир-биридан r масофада турувчи иккита –е ва +е электр зарядлари ўзаро тортишув ёки итариш кучига (зарядлар бир хил ишорали бўлса) эга:
Шунинг учун эриш жараёни диссоциацияланиш билан боради.
ФОЙДАЛАНИЛГАН АДАБИЁТЛАР:
1. Глембоцкий В.В. «Флотационные методы обогащения» М: Недра, 1981 304.
2. Егоров В.П. «Обогащение полезных ископаемых» М.Недра, 1986, с. 158.
3. Умарова И.К. «Фойдали қазилмаларни бойитиш технологияси». Ўқув қўлланма Тошкент, ТошДТУ 2004.
4. Умарова И.К. «Фойдали қазилмаларни қайта ишлаш ва бойитиш». Ўқув қўлланма Тошкент, ТошДТУ 2002.
5. Абдурахмонов С. «Гидрометаллургия жараёнлари ва дастгохлари». Навоий, НДКИ, 2001, 288 б.
6. Абдурахмонов С, Қурбонов Ш.Қ., Ҳолиқулов Д.Б. «Минералларни саралаш жараёнлари назарияси» Навоий Олмалиқ-2006, 200 б.
7. Ахмедов Н.А. Состояние и задачи технологических исследований руд Узбекистана. Проблемы переработки минерального сырья Узбекистана.
8. Материалы республиканского научно-технического семинара, Ташкент-2005.