КҮРІШ ҚАУЫЗЫНАН АЛЫНҒАН КАЛЬЦИЙ СИЛИКАТЫ: СИНТЕЗ ЖӘНЕ АДСОРБЦИЯЛЫҚ ҚАСИЕТТЕРІН ЗЕРТТЕУ

Бұл жұмыста күріш қауызынан кальций силикатының синтезі және оның физикахимиялық, сондай-ақ адсорбциялық қасиеттерін кешенді бағалау ұсынылады. Сорбент күріш қауызы құрамындағы кремнеземді натрий гидроксидімен сілтілі экстракциялау, одан кейін кальций хлоридімен тұндыру арқылы алынды. Ұсынылған тәсіл ауылшаруашылық қалдықтарын ұтымды пайдалануды қамтамасыз етіп, экологиялық жүктемені төмендетеді әрі үнемділікпен ерекшеленеді. Синтез барысында микротолқынды сәулелендіру қолданылып, процесс уақыты едәуір қысқарып, кремнеземді натрий силикаты ерітіндісі түрінде экстракциялау тиімділігі артты. Алынған кальций силикатының құрылымдық және адсорбциялық сипаттамаларын жетілдіру мақсатында материал 300-900°C аралығында термиялық өңдеуден өткізілді. Нәтижелер бойынша оңтайлы қасиеттер 700°C температурада байқалды. Дәл осы жағдайда материал йод бойынша жоғары адсорбциялық белсенділікті (56%) көрсетті және дамыған кеуектілік, қолайлы меншікті бет қасиеттерін күшейтті. Рентгендік дифракциялық талдау, морфологиялық зерттеулер және элементтік құрамды бағалау синтезделген үлгінің құрылымдық тұрақтылығын, қайта өңдеуге төзімділігін және жоғары тиімділігін растады. Материалдың құрылымдық ерекшеліктері адсорбция жылдамдығын арттырып, су тазарту жағдайларына бейімделгіштігін көрсетті. Бұл процестің жеделдеуіне және кремнезем экстракциясының артуына қосымша үлес қосып, өнімділікті өсірді және ресурстық тиімділікті күшейтті. Жалпы алғанда, алынған нәтижелер кальций силикатын суды органикалық және бейорганикалық ластағыштардан тазартуға арналған перспективті адсорбент ретінде сипаттайды. Ұсынылған әдіс экологиялық қауіпсіз, технологиялық жағынан қарапайым, қолжетімді шикізатты кеңінен пайдалануға мүмкіндік береді. Осы ғылыми зерттеу нәтижелері тиімді, арзан және тұрақты сорбенттерді әзірлеуге, су сапасын жақсартуға бағытталған әрі қарай қолданбалы зерттеулерге берік негіз қалайды.

1. Babaso P.N. Rice husk and its applications: Review / P.N. Babaso, H. Sharanagoudа // Int. J. Curr. Microbiol. Appl. Sci. – 2017. – № 6(10). – Р. 1144-1156. https://doi.org/10.20546/ijcmas.2017.610.138.

2. Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO) (2017). Rice market monitor, 20(2), 36. FAO: Rome. http://dx.doi.org/10.13140/RG.2.2.24108.95368.

3. Нгуен М.Х. Способ получения активированного угля и диоксида кремния из рисовой шелухи / М.Х. Нгуен, Н.Т. Данг // Sci-Article.ru. – 2014. https://sci-article.ru/stat.php?i=1408911852 (дата обращения: 17.10.2025).

4. Sustainable use of rice husk for the cleaner production of value-added products / S.S. Shukla et al // J. Environ. Chem. Eng. – 2022. – № 10(1). – Article 106899. https://doi.org/10.1016/j.jece.2021.106899.

5. Experimental study on rice husk combustion in a circulating fluidized bed / М. Fang et al // Fuel Process. Technol. – 2004. – № 85. – Р. 1273-1282. https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2003.08.002.

6. Combustion and emission characteristics of a swirling fluidized-bed combustor burning moisturized rice husk / V.I. Kuprianov et al // Appl. Energy. – 2010. – № 87. – Р. 2899-2906. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2009.09.009.

7. Advances in extraction of silica from rice husk and its modification for friendly environmental wastewater treatment via adsorption technology / S. Ijaz et al // J. Water Process Eng. – 2024. – № 71, Article 107187. https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2025.107187.

8. A review of the use of rice husk silica as a sustainable alternative to traditional silica sources in various applications / M.A. Taiye et al // Environ. Prog. Sustain. Energy. – 2024. – № 43(6), Article e14451. https://doi.org/10.1002/ep.14451.

9. Simultaneous removal of 3d transition metals from multi-component solutions by activated carbons from co-mingled wastes / S.B. Lyubchik et al // Sep. Purif. Technol. – 2008. – № 60(3). – Р. 264-271. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2007.08.020.

10. The kinetic parameters evaluation for the adsorption processes at "liquid-solid" interface / S. Lyubchik et al // In: Electrokinetics Across Disciplines and Continents: New Strategies for Sustainable Development. – 2015. – Р. 81-109. https://doi.org/10.1007/978-3-319-20179-5_5.

11. Effect of rice husk biochar additive on concrete properties / R. Narmanova et al // AIP Conf. Proc. – 2024. – 3243, 020055. https://doi.org/10.1063/5.0247632.

12. Ismail H. Effect of autoclaving and sintering on the formation of β-wollastonite / H. Ismail, R. Shamsudin, M.A. Abdul Hamid // Mater. Sci. Eng. – 2016. – № 58. – Р. 1077–1081. https://doi.org/10.1016/j.msec.2015.09.030.

13. Hossain S.K.S. Development of sustainable calcium silicate board: Utilization of different solid wastes / S.K.S. Hossain, P.K. Roy // Bol. Soc. Esp. Ceram. Vidr. – 2019. – № 58(6). – Р. 274-284. https://doi.org/10.1016/J.BSECV.2019.06.003.

14. Synthesis and characterization of calcium silicate from rice husk ash and shell of snail Pomacea canaliculata by solid state reaction / R. Phuttawong et al // Adv. Mater. Res. – 2015. – № 1103. – Р. 1-7. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.1103.1.

15. Моносиликаты кальция как компоненты композиционных материалов / С.Б. Буланова и др. // Технология неорганических веществ и материалов. – 2009. – Т. 10, № 3. – С. 143-149. http://dx.doi.org/10.1134/S0040579510040160.

16. Патент 2548421 Российская Федерация. Способ получения кремнийсодержащего сорбента для очистки воды от микроорганизмов / Земнухова Л.А., Харченко У.В., Беленева И.А. – Официальный бюллетень. – 2015. – № 11 (20.04.2015). https://patents.google.com/patent/RU2548421C1/ru (дата обращения: 17.10.2025).