Page 86 - GreenChemistry2023 Emhetgel

1.9. "Байгалийн гаралтай эслэгийн шинж чанарыг сайжруулан усан уусмалаас хүнд метал
шнгээх, шингээлтийн загварчлалыг тооцоолох судалгаа" Б.Хасбаатар, МУИС, ХШУИС,
Хими, биологийн инженерчлэлийн тэнхим

Д. Хасбаатар

Хими, биологийн инженерчлэлийн тэнхим, ХШУИС, МУИС

Усан уусмалаас хүнд металлын ионыг шингээх зорилготойгоор хелатын эслэгийн сукцинатыг (VRS) судалсан. VRS нь
диметилсульфоксид (DMSO)-ын орчинд эслэг (VR) ба сукциник ангидридаас амжилттай нийлэгжүүлсэн бөгөөд C цөмийн
13
соронзон резонансын 13C NMR, сканнерийн электрон микроскоп (SEM), Фурье хувиргах хэт улаан туяаны (FT-IR)
шинжилгээгээр тодорхойлсон. VRS-ийн хоёр валенттай усан уусмалаас хүнд металл ионыг шингээх багтаамж нь 6.2 мкв/г
байв. VRS-ийн шингээлтийн шинж чанар, Cu2+, Zn2+, Pb2+, Ni2+ зэрэг хоёр валент металлыг усан уусмалаас зайлуулж
байгаа физик химийн шинж чанарыг FT-IR болон өөр өөр рН-д тоон шинжилгээ хийх замаар химийн шингээлтийн процесс
явсан болохыг тодорхойлсон. Үр дүн нь рН шүлтлэг чиглэл рүү ихсэх үед VRS дээр металлын шингээлт нэмэгдэж байгааг
харуулсан ба үүнээс гадна хүнд металлын ионуудын шингээлтийн багтаамжийг Cu2+ > Zn2+ > Ni2+ > Pb2+ гэсэн дарааллаар
ангилж болно. Туршилтын өгөгдлийг тайлбарлахын тулд шингээлтийн загварчлалыг магадлалын хүчин зүйл болох P(A) ба
протонацын зэрэг,  гадаргын потенциал, 0, гадаргуугийн тэнцвэрийн тогтмолуудын үр дүнтэй харьцаа болох Keffect гэсэн
параметруудыг авч үзсэн болно. Эдгээр параметруудыг туршилтын үр дүнг ашиглан олсноор VRS дээр хүнд металууд ямар
физик химийн хүчин зүйлсээс хамааран шингээгдэж байгааг олж тогтоосон болно.

Түлхүүр үг: Биозадардаг материал, хүнд металын шингээлт, загварчлал, байгаль орчинд ээлтэй
нийлэгжүүлэлт, DMSO

Оршил

Дэлхийд аж үйлдвэр эрчимтэй хөгжиж байгаатай холбогдон бохир усанд хүнд металлын бохирдол улам
бүр нэмэгдсээр байна. Энэхүү бохирдол нь дэлхийн хэмжээнд байгаль орчны тэнцвэрт байдалд
заналхийлж, хүний амьдралын чанарт сөргөөр нөлөөлж байна. Судалгаанаас харахад эдгээр
металлын хордлого нь зарим хорт хавдар болон бусад ноцтой өвчин үүсгэдэг [1-3]. Бохир ус дахь хүнд
металлын хэмжээг бууруулах хэд хэдэн аргууд байдаг. Эдгээр аргуудад химийн тунадасжуулах [4],
электролитийн аргууд [5], идэвхжүүлсэн нүүрсэнд шингээх [6], мембран боловсруулах [7], хелат
полимер ашиглах [8] зэрэг орно.

Хамгийн сүүлийн үеийн судалгаанууд нь хүнд металлыг зайлуулах зорилгоор полимерт суурилсан ион
солилцооны файбирын дизайныг гаргаж авахад их чиглэгдэж байна. Хэд хэдэн загвар, хийцтэй
файбирын хэрэглээ нь ихээхэн анхаарал татах болсон [8-10]. Ялангуяа эрдэмтэд эслэгийн өөрийн
шинж чанарыг хадгалахын зэрэгцээ эслэгийг өөрчлөх судалгааг эрчимжүүлээд байна [11,12].
Ихэнх хелат полимерууд нь газрын тос дээр суурилсан синтетик полимеруудаас бүрддэг [13-15].
Харамсалтай нь ашигласан синтетик хелат полимер нь ихэвчлэн хөрс, агаарыг бохирдуулах замаар
байгаль орчны хоёрдогч бохирдлыг үүсгэдэг. Нэмж дурдахад эдгээр материалууд нь ихэвчлэн нөхөн
сэргээгддэггүй, задрах боломжгүй [15]. Эслэгэн файбир (VR) нь сэргээгдэх [16] ба био задрах
чадвартай [17] эслэгээс сэргээгддэг. Үүнээс гадна дэлхий дээр байгаа органик бодисуудаас хамгийн их
нь эслэг [18]. Эслэг өөрөө маш бага ион солилцох чадвартай [19,20]. Эслэгийн ион солилцооны шинж
чанар нь бусад ион солилцооны давирхайтай төстэй боловч эслэгийн ион солилцуур нь энгийн ион
солилцооны давирхайг бодвол илүү нарийн хуваагддаг. Тэдгээр нь сүвэрхэг бүтэцтэй тул бусад
давирхайд амархан шингэдэггүй том молекулуудын шингэх үзэгдэл нь илүү том гадаргуутай байдаг.
Эслэгийн ион солилцуурын хувьд солилцооны хурд маш хурдан байдаг [20]. Эслэгийн нэг сонирхол
татахуйц шинж чанар нь түүний химийн найрлага бөгөөд бусад функциональ бүлгүүдтэй харилсан
урвалд орох боломжтой их хэмжээний гидроксил бүлгүүд байдаг. Сукциник бүлгүүдийг гидроксил
бүлгүүд байгаа тохиолдолд ангид глюкозын нэгж бүрийн C2, C3, C6 байрлалд VR-д нэвтрүүлнэ.

Хуудас 9