The object of research, development or design (in Russian) : Объектами исследования являются синтезированные новые полимерные поверхностно-активные вещества (поли-ПАВ) – сополимеры N-[(3-триметиламино)пропил]метакриламид аммоний хлористого с N,N-диметилакриламидом (ТМАПМА-ДМАА); N-[(3-триметиламино)пропил]метакриламид аммоний хлористого с итаконовой кислотой (TMAПMA-ИК) и N,N-диаллил-N,N-диметиламмоний хлористого с N-[(3-диметиламино)пропил]метакриламидом (ДАДМАХ-ДMAПMA).

The object of research, development or design (in Kazakh) : Зерттеу нысаны болып синтездеп алынған жаңа полимерлік беттік-активті заттар (поли-БАЗ) – N-[(3-үшметиламино)пропил]метакриламидтің аммоний хлоридінің N,N-диметил-акриламидпен (ТМАПМА-ДМАА); N-[(3-үшметиламино)пропил]метакриламидтің аммоний хлоридінің итакон қышқылымен (ТМАПМА-ИҚ) және N,N-диаллил-N,N-диметиламмоний хлоридінің N-[(3-диметиламино)пропил]метакриламидтің аммоний хлоридімен (ДАДМАХ- ДМАПМА) сополимерлері саналады.

Aim of work (in Russian) : Синтез новых полимерных поверхностно-активных веществ (поли-ПАВ) с биоцидными и флокулирующими свойствами, подавляющих рост сульфатредуцирующих бактерий (СРБ) и других микроорганизмов, вызывающих коррозию (микробиологическую корро-зию), на основе доступных промышленных мономеров и разработка технологии их про-изводства.

Aim of work (in Kazakh) : Қолжетімді өндірістік мономерлер негізінде бойында сульфаттотықсыздандырғыш бактериялардың (СТБ) және коррозия тудыратын басқа микроорганизмдердің өсуін (микробиологиялық коррозияны) тежейтін биоцидтік және флокуляциялық қасиеттері бар жаңа полимерлік беттік-активті заттар (поли-БАЗ) синтездеу және оларды өндіру технологиясын жасау.

Методы исследования (на русском) : Новые поли-ПАВ, обладающие биоцидными и флокулирующими свойствами, синтезированы методом радикальной сополимеризации в присутствии инициатора. Функциональный и мольный состав синтезированных поли-ПАВ определены методами ИК- и ЯМР-спектроскопии, элементного анализа и кондуктометрического титрования. Коэффициенты реакционной активности мономеров рассчитаны с использованием уравнений Майо-Льюиса и Файнмен-Росса. Поверхностные свойства синтезированных сополимеров исследованы путем измерения поверхностного натяжения водных растворов, а флокуляционные свойства - путем определения скорости седиментации дисперсных частиц в суспензии бентонитной глины в присутствии сополимера. Поверхностное натяжение измерено методом (пластины) Вильгельми. Скорость седиментации частиц суспензии в присутствии флокулянта определена путем измерения оптической плотности суспензии. Для изучения флокуляционных свойств была выбрана суспензия, приготовленная из глины Таганского месторождения (Восточный Казахстан). Моделирование, оптимизация и создание технологической схемы процесса производства сополимеров осуществлялось с помощью программы моделирования Aspen Hysys. Представленный отчет в основном является результатом исследовательской работы, проведенной в последний третий год реализации данного научного проекта.

Методы исследования (на казахском) : Бойында биоцидтік және флокуляциялық қасиеттері бар жаңа поли-БАЗ радикалдық сополимеризация әдісі арқылы инициатордың қатысында синтезделді. Синтезделген поли-БАЗ-ң функциональдық және мольдік құраы ИК- және ЯМР-спектроскопия, элементтік анализ және кондуктометрлік титрлу әдістері арқылы анықталды. Мономерлердің реактивтік коэффициенттері Майо-Льюис және Файнмен-Росс теңдеулері арқылы есептелді. Синтездеп алынған сополимерлердің беттік қасиеттері судағы ерітінділерінің беттік керілуін өлшеу арқылы, ал флокуляциялық қасиеттері сополимер қатысында бентонит сазбалшығы суспензиясының құрамындағы дисперстік бөлшектердің шөгу (седиментация) жылдамдығын анықтау арқылы зерттелді. Беттік керілу Вильгельми (пластинкасы) әдісі көмегімен өлшенді. Флокулянт қатысында суспензия бөлшектерінің шөгу жылдамдығы суспензияның оптикалық тығыздығын өлшеу арқылы анықталды. Флокуляциялық қасиеттерін зерттеу үшін Таған кенорнының (Шығыс Қазақстан) сазбалшығынан даярланған суспензия таңдап алынды. Сополимерлер өндірісін модельдеу, оңтайландыру және технологиялық сызба-нұсқасын жасау Aspen Hysys заманауи модельдеуші бағдарлама арқылы жүзеге асырылды. Ұсынылып отырған есеп негізінен ғылыми жобаның соңғы үшінші жылында атқарылған ғылыми зерттеу жұмыстарының нәтижесі болып табылады.

Obtained results and novelty (in Russian) : Методом радикальной сополимеризации в присутствии инициатора синтезированы новые поли-ПАВ с различным молярным составом. Молярный и функциональный состав синтезированных сополимеров определен методами ИК- и ЯМР-спектроскопии, элементного анализа и кондуктометрического титрования. Коэффициенты реакционной активности мономеров рассчитаны согласно уравнениям Майо-Льюиса и Файнмена-Росса. Изучено влияние различных факторов на скорость, выход реакции и мольный состав сополимеров. Определены оптимальные условия проведения реакций сополимеризации. Изучены поверхностные и флокуляционные свойства синтезированных сополимеров ТМАПМА-ДМАА и ТМАПМА-ИК. Определена адсорбция сополимеров на границе раздела вода-воздух. Доказано, что эти сополимеры являются полимерными ПАВ. Доказано, что сополимеры ТМАПМА-ДМАА и ТМАПМА-ИК обладают способностью флокулировать частицы суспензии бентонитовой глины. С помощью программы Aspen Hysys создана основная технологическая схема процесса производства данных сополимеров. Определены оптимальные условия и рассчитан материально-энергетический баланс процесса производства. Доказано, что сополимеры ТМАПМА-ДМАА, ТМАПМА-ИК и ДАДМАХ-ДМАПМА обладают биоцидными действиями по отношению сульфатредуцирующих бактерий (СРБ) и Thiobacillus ferrooxidans тионовых бактерий (ТБ).

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Радикалдық сополимеризация әдісі арқылы инициатордың қатысында мольдік құрамы әртүрлі жаңа поли-БАЗ-дар синтезделді. Синтезделген сополимерлердің мольдік және функциональдық құрамы ИК- және ЯМР-спектроскопия, элементтік анализ және кондуктометрлік титрлеу әдістерімен анықталды. Майо-Льюис және Файнмен-Росс теңдеулері арқылы мономерлердің реактивтік коэффициенттері есептелді. Әртүрлі факторлардың сополимерлену реакциясының жылдамдығы мен шығымына және сополимердің мольдік құрамына әсері зерттелді. Сополимеризация реакцияларының оңтайлы жағдайлары анықталды. Синтездеп алынған ТМАПМА-ДМАА және ТМАПМА-ИҚ сополимерлерінің беттік және флокуляциялық қасиеттері зерттелді. Сополимерлердің су-ауа фазааралық бөлу бетіндегі адсорбциясы анықталды. Аталмыш сополимерлер - полимерлік беттік-активті заттар екендігі дәлелденді. ТМАПМА-ДМАА және ТМАПМА-ИҚ сополимерлерінің бентонит сазбалшығы суспензиясының бөлшектерін флокуляциялау қабілеті бар екендігін дәлелденді. Aspen Hysys бағдарламасын қолданып аталмыш сополимерлерді өндіру процесінің негізгі технологиялық сызба-нұсқасы жасалды. Сополимерлер өндіру процесінің оңтайлы жағдайлары анықталды және материалдық-энергетикалық балансы есептелді. ТМАПМА-ДМАА, ТМАПМА-ИҚ және ДАДМАХ-ДМАПМА сополимерлерінің сульфаттотықсыздандырғыш бактерияларға (СТБ) және Thiobacillus ferrooxidans тиондық бактерияларға (ТБ) қарсы биоцидтік қасиеттері бар екендігі дәлелденді

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Себестоимость синтезированных новых поли-ПАВ с поверхностно-активными, флокулирующими и биоцидными свойствами будет на 10-20 % ниже чем у зарубежных (импортных) аналогов. Это связано с тем, что реакции сополимеризации были проведены в водной среде при относительно низкой температуре и для синтеза использованы доступные промышленные мономеры. Полученные поли-ПАВ могут быть использованы в качестве эффективного флокулянта для очистки промышленных стоков от высокодисперсных частиц. А их использование в качестве биоцидных соединений существенно (на 20-30%) снижает скорость микробиологической коррозии металлических установок и оборудования.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Бойында беттік-активтік, флокуляциялық және биоцидтік қасиеттері бар синтездеп алынған жаңа поли-БАЗ-дардың өзіндік құны шетелдік (импортталатын) аналогтарымен салыстырғанда 10÷20 %-ға арзанырақ болады. Оның себебі, сополимеризация реакциясы сулы ортада, салыстырмалы түрде төменгі температурада жүргізілді және синтездеу үшін қолжетімді өндірістік мономерлер пайдаланылды. Алынған поли-БАЗ-дарды өндірістік ағынсуларды құрамындағы жоғары дисперстік бөлшектерден тазалау үшін тиімді флокулянт ретінде қолдануға болады. Ал оларды биоцидтік қосылыстар ретінде пайдалану металл қондырғылары мен жабдықтарының микробиологиялық коррозияға ұшырау жылдамдығын едәуір (20÷30 %-ға) төмендетеді.

Level of implementation (in Russian) :

Level of implementation (in Kazakh) :

Efficiency (in Russian) :

Efficiency (in Kazakh) :

Field of application (in Russian) : Синтезированные новые поли-ПАВ - сополимеры ТМАПМА-ДМАА, ТМАПМА-ИК и ДАДМАХ-ДМАПМА могут быть применены в качестве флокулянтов для очистки промышленных сточных вод от бентонитных глин, лакокрасочных материалов полиграфического производства, биологических отходов крупного рогатого скота и птиц, отходов обогатительных комбинатов, а также в качестве биоцидных соединений для подавления роста развития СРБ бактерий и тионовых бактерий Thiobacillus ferrooxidans.

Field of application (in Kazakh) : Синтездеп алынған жаңа поли-БАЗ-дарды – ТМАПМА-ДМАА, ТМАПМА-ИҚ және ДАДМАХ-ДМАПМА сополимерлерін ағын суларды құрамындағы бентонит сазбалшықтарынан, полиграфия өндірісінің бояғыш-лак материалдарынан, ірі қара малдар мен құстардың биологиялық қалдықтарынан, кенбайыту фабрикаларының қалдықтарынан тазалау үшін қажетті флокулянт және СРБ мен Thiobacillus ferrooxidans тиондық бактериялардың дамуын тежейтін биоцидтік қосылыстар ретінде қолдануға болады.