Akademik tədqiqatlar, aydın dil

Verianla | Akademik Araştırmalardan Türkçe Ekonomi ve Bilim İçerikleri

27 sentyabr 2026, bazar
VERİANLAMüstəqil elmi yayımçılıq
Menyunu açın və ya bağlayın
...
Home / Tətbiqi Elmlər / Mühəndislik / İonlaşdırıcı Radiasiya Altında Etanolda p,p′-DDT-nin Çevrilməsi: Mexanizmin və Çevrilmə Məhsullarının GC–MS ilə Xarakterizasiyası
Mühəndislik

İonlaşdırıcı Radiasiya Altında Etanolda p,p′-DDT-nin Çevrilməsi: Mexanizmin və Çevrilmə Məhsullarının GC–MS ilə Xarakterizasiyası

Bu tədqiqat p,p′-DDT-nin etanol daxilində ⁶⁰Co mənbəli qamma şüalarına məruz qaldıqda doza ilə necə çevrildiyini, p,p′-DDD daxil olmaqla aralıq məhsulların necə yarandığını və digər üzvi çevrilmə məhsullarının GC–MS ilə necə xarakterizə edildiyini eksperimental olaraq araşdırır.

13/08/2026  Veri Anla 21 baxış
İonlaşdırıcı Radiasiya Altında Etanolda p,p′-DDT-nin Çevrilməsi: Mexanizmin və Çevrilmə Məhsullarının GC–MS ilə Xarakterizasiyası

Bu tədqiqat ətraf mühitdə uzun müddət qala bilən orqanoxlorlu pestisid p,p′-DDT-nin etanol daxilində ⁶⁰Co mənbəli qamma şüalarına məruz qaldıqda necə çevrildiyini eksperimental olaraq araşdırır. Başlanğıcda 0,30 g/L p,p′-DDT olan etanol məhlulları müxtəlif udulmuş radiasiya dozalarında şüalandırılmış; əsas birləşmənin qalan konsentrasiyası, mühüm aralıq məhsul p,p′-DDD və yaranan digər üzvi məhsullar qaz xromatoqrafiyası–kütlə spektrometriyası (GC–MS) ilə izlənmişdir.

Nəticələr güclü doza asılılığı göstərir. Başlanğıcda 0,30 g/L olan DDT konsentrasiyası 3 kGy-də 0,2899 g/L-ə, 6 kGy-də 0,1814 g/L-ə, 12 kGy-də 3,50 × 10−3 g/L-ə və 24 kGy-də 3,83 × 10−6 g/L-ə düşmüşdür. Bunlar müvafiq olaraq təxminən %3,6, %39,6, %98,83 və %99,99 çevrilmə deməkdir. 24 kGy-dən yüksək dozalarda əsas DDT siqnalı demək olar ki, tamamilə yox olmuşdur.

DDT-nin çevrilməsi tək mərhələli deyil. Əsas reduksiya olunmuş aralıq məhsullardan p,p′-DDD başlanğıcda sürətlə yaranmış və 12 kGy-də təxminən 0,156 g/L ilə maksimum konsentrasiyaya çatmışdır. Daha yüksək dozalarda DDD özü də çevrilməyə başlamış; 108 kGy-də təxminən 0,018 g/L-ə düşmüş və 136 kGy-dən yuxarıda nəzərə alınmayacaq səviyyəyə enmişdir. Bu davranış əsas çirkləndiricinin yalnız başqa davamlı məhsula çevrilmədiyini, ən azı DDD baxımından ardıcıl reaksiya şəbəkəsinin mövcud olduğunu göstərir.

Radiasiya-kimyəvi məhsuldarlıqlar da ən təsirli bölgənin təxminən 12 kGy olduğunu göstərir. Bu dozada DDT sərfinin görünən G qiyməti təxminən 0,089 µmol/J, DDD əmələ gəlməsinin G qiyməti isə təxminən 0,052 µmol/J hesablanmışdır. Doza daha da yüksəldikcə başlanğıc DDT miqdarının azalması, yaranmış aralıq məhsulların da reaksiyaya girməsi və müxtəlif reaktiv növlərin bir-biri ilə rəqabət aparması səbəbindən hər Joule üçün orta çevrilmə məhsuldarlığı azalmışdır.

Tədqiqatçıların mexanizm şərhinə görə qamma fotonlarının enerjisinin çox böyük hissəsi birbaşa DDT tərəfindən deyil, məhlulun əsas komponenti olan etanol tərəfindən udulur. Etanol radiolizi solvated electron (e−sol), H• atomları və başqa qısamüddətli radikal növlər yaradır. e−sol və H• növlərinin DDT-dəki C–Cl rabitələrini qıraraq mərhələli reduktiv dexlorlaşmanı dəstəklədiyi; həll olmuş molekulyar oksigenin isə bəzi karbonmərkəzli aralıq radikalları oksigenli məhsullara yönəltdiyi təklif olunur.

GC–MS analizində p,p′-DDD və p,p′-DDMS ilə yanaşı 2-xloro-1,1-difeniletan, bis(4-xlorofenil)metan, dixlorobenzofenon, p,p′-DDA, 2,2-bis(4-xlorofenil)etan-1-ol və 1,1,2,2-tetrafeniletan kimi çoxsaylı çevrilmə məhsulları aşkarlanmışdır. Buna görə %99,99 DDT çevrilməsi tam minerallaşma kimi qiymətləndirilməməlidir; iş yüksək dozalarda üzvi aralıq və son məhsulların mühüm hissəsinin hələ də mövcud olduğunu göstərir.

Türkiyə baxımından metod xüsusilə keçmişdən qalan DDT və ya digər davamlı orqanoxlorlu çirkləndiricilərin çıxarılmış/konsentrasiya edilmiş tullantı axınlarının qabaqcıl təmizlənməsi üçün araşdırıla biləcək radiasiya-kimyası yanaşmasıdır. Lakin mənbə birbaşa torpaq, yeraltı su, kənd təsərrüfatı drenaj suyu və ya real sahə nümunəsi üzərində işləməyib; eksperimentlər DDT-nin etanoldakı laboratoriya məhlulunda aparılıb. Türkiyədə praktik tətbiq nəzərdə tutularsa, real ekoloji matrislərin təsiri, etanolun bərpası, qamma qurğusunun enerji və təhlükəsizlik tələbləri, ümumi xlorid balansı, bütün çevrilmə məhsullarının ekotoksikliyi və proses iqtisadiyyatı ayrıca təsdiqlənməlidir.

DDT niyə çətin çevrilən çirkləndiricidir?

p,p′-DDT, tam adı ilə 1,1,1-trixloro-2,2-bis(4-xlorofenil)etan, çoxsaylı karbon–xlor rabitələri və iki aromatik halqa ehtiva edən orqanoxlorlu birləşmədir. Yüksək lipofilliyi və ekoloji sabitliyi səbəbindən bioloji toxumalarda toplana və qida zəncirləri boyunca daşına bilər.

Tədqiqatın məqsədi DDT-nin ekoloji toksikologiyasını yenidən ölçmək deyil, kimyəvi baxımdan davamlı molekulun ionlaşdırıcı radiasiya ilə etanol mühitində hansı reaksiya şəbəkəsi üzrə çevrilə biləcəyini üzə çıxarmaqdır.

Niyə etanol istifadə edildi?

Eksperimentdə DDT qamma fotonlarını birbaşa udan əsas komponent deyil. Məhlul kütləsinin demək olar ki, hamısı etanoldan ibarət olduğuna görə radiasiya enerjisinin də böyük hissəsi etanola ötürülür.

Mənbədə DDT-nin kütlə payı təxminən:

\[ 3{,}80\times10^{-4} \]

kimi verilir, etanolun ümumi kütlədəki payı isə təxminən 0,999-dur. ⁶⁰Co qamma enerjilərində oxşar üzvi materialların kütlə enerji-udma əmsalları bir-birinə yaxın olduğundan tədqiqatçılar udulan enerjinin %99,95-dən çoxunun etanolda toplanacağını qiymətləndirirlər.

Beləliklə, DDT-nin çevrilməsi böyük ölçüdə:

qamma şüası → etanol radiolizi → reaktiv növlərin yaranması → DDT ilə ikincili kimyəvi reaksiya

zənciri ilə izah olunur.

Etanol şüalandırıldıqda hansı reaktiv növlər yaranır?

Mənbənin ədəbiyyatdan təqdim etdiyi radiasiya-kimyəvi məhsuldarlıq məlumatlarına görə etanol radiolizində əsas növlər bunlardır:

Etanol radiolizi məhsuluG qiyməti (µmol/J)
Solvatlaşmış elektron, e−sol0,18
Hidrogen atomu, H•0,27
Metil radikalı, •CH30,04
Asetaldehid, CH3CHO0,18

Məqalənin mexanizm şərhində xüsusilə e−sol və H• növləri vacibdir. Bunlar güclü reduksiyaedici növlər kimi DDT-nin xlorlu mərkəzlərinə hücum edə bilər.

Reduktiv dexlorlaşma necə təklif olunur?

İş solvated electron-un DDT tərəfindən tutulmasını:

\[ DDT + e^{-}_{sol} \rightarrow (DDT)^{\bullet-} \]

addımı ilə ifadə edir.

Yaranan keçici radikal anionun qeyri-sabit olduğu və xloridin ayrılması ilə:

\[ (DDT)^{\bullet-} \rightarrow (DDT)^{\bullet}+Cl^- \]

şəklində daha az xlorlu karbonmərkəzli radikallar yarada biləcəyi təklif olunur.

Hidrogen atomları üçün də:

\[ DDT+H^{\bullet} \rightarrow (DDT)^{\bullet}+HCl \]

və ardınca:

\[ (DDT)^{\bullet}+H^{\bullet} \rightarrow DDT-H \]

tipli hidrogenlə əvəzlənmə reaksiyaları müzakirə olunur.

Bu mexanizm GC–MS-də daha az xlorlu məhsulların müşahidəsi ilə uyğundur. Lakin işdə solvated electron, H• və ya ayrılan Cl− ionu birbaşa ölçülməyib. Buna görə reaksiya ardıcıllığı eksperimental məhsul paylanması və radiasiya kimyası ədəbiyyatına əsaslanan mexanistik izahdır.

Reaksiya sürət sabitləri birbaşa DDT üçün ölçülüb?

Tam olaraq deyil. Mənbədə DDT ilə solvated electron reaksiyası üçün təxminən:

\[ k \approx 5{,}0\times10^9 \;L\,mol^{-1}s^{-1} \]

qiyməti istifadə olunub; dipnotda bunun p-dixlorbenzolun aromatik analoq kimi istifadə olunması ilə yaxınlaşdırıldığı qeyd edilib.

DDT + H• reaksiyası üçün verilən təxminən:

\[ 9{,}1\times10^8 \;L\,mol^{-1}s^{-1} \]

qiyməti də 1,2,4-trixlorbenzol analoquna əsaslanır.

Buna görə bu qiymətlər hazırkı eksperimentdə DDT üçün birbaşa ölçülmüş intrinsik kinetik sabitlər deyil.

Doza artdıqca DDT nə qədər sürətlə yox oldu?

Udulmuş dozaQalan DDT konsentrasiyasıDDT çevrilməsi
0 kGy0,3000 g/L%0
3 kGy0,2899 g/L%3,6
6 kGy0,1814 g/L%39,6
12 kGy3,50 × 10−3 g/L%98,83
24 kGy3,83 × 10−6 g/L%99,99

Şəkil 1-in ən nəzərəçarpan xüsusiyyəti qeyri-xətti davranışdır. İlk 3 kGy-də dəyişiklik kiçik olsa da, 6–12 kGy arasında DDT konsentrasiyası çox sürətlə azalır. 24 kGy ətrafında əsas birləşmənin ölçülən miqdarı başlanğıc qiymətinin çox kiçik hissəsinə enir.

Verianla Live: Qamma dozası artdıqca p,p′-DDT çevrilməsi

Aşağıdakı qiymətlər işin eksperimental DDT konsentrasiyası və çevrilmə nəticələrindən götürülüb. %99,99 çevrilmə DDT əsas birləşməsinin yox olmasını ifadə edir; ümumi üzvi karbonun minerallaşma faizi deyil.

Udulmuş doza (kGy)DDT çevrilməsi (%)Qalan DDT (g/L)Mənbə
000,3000Şəkil 1 / başlanğıc
33,60,2899Şəkil 1 və Bölmə 3.1
639,60,1814Şəkil 1 və Bölmə 3.1
1298,830,00350Şəkil 1 və Bölmə 3.1
2499,990,00000383Şəkil 1 və Bölmə 3.1
 

Verianla Live: Vizuallaşdırma görünən eksperimental məlumat cədvəlindən brauzerdə yaradılır. Elmi source-of-truth cədvəlin özüdür.

DDD niyə əvvəl artır, sonra azalır?

p,p′-DDD, DDT-nin reduktiv çevrilməsində yarana bilən daha az xlorlu əsas aralıq məhsullardan biridir. Eksperimentdə şüalandırma başladıqda DDD sürətlə toplanmışdır.

DDD konsentrasiyası:

  • 12 kGy-də təxminən 0,156 g/L ilə maksimuma çıxmış,
  • 108 kGy-də təxminən 0,018 g/L-ə düşmüş,
  • 136 kGy-dən yuxarı dozalarda isə nəzərə alınmayacaq səviyyəyə enmişdir.

Bu əyri DDD-nin yalnız yaranan məhsul olmadığını, daha yüksək radiasiya dozalarında onun da başqa məhsullara çevrildiyini göstərir.

Radiasiya-kimyəvi G qiyməti nəyi ölçür?

İşdə G qiyməti çevrilən maddə miqdarının udulmuş enerjiyə nisbəti kimi hesablanır:

\[ G_i= \frac{\Delta C\times10^6} {D\rho} \]

Burada \(\Delta C\) mol/L ilə konsentrasiya dəyişikliyini, \(D\) Gy ilə udulmuş dozanı və \(\rho\) etanol sıxlığını təmsil edir.

12 kGy-də:

  • DDT sərfi Gc ≈ 0,089 µmol/J,
  • DDD yaranması Gf ≈ 0,052 µmol/J

ilə maksimuma çatmışdır.

Doza daha da yüksəldikdə G qiymətlərinin azalması prosesin işləməyi dayandırması demək deyil. G qiymətləri kumulyativ enerji əsasında hesablandığından DDT-nin böyük hissəsi artıq sərf edildikdən sonra sistemə əlavə olunan hər Joule üçün əsas birləşmənin orta sərfi təbii olaraq azalır.

GC–MS hansı çevrilmə məhsullarını müəyyən etdi?

İşin Cədvəl 1-ində şüalandırılmış məhlulda aşağıdakı məhsullar siyahıya alınır:

MəhsulRetention time (dəq)Molekulyar ion m/z
1,1,2,2-Tetrafeniletan20,09334
2-Xloro-1,1-difeniletan20,26217
(2,2-Dixloroetan-1,1-diil)-dibenzen22,31251
bis(4-Xlorofenil)metan23,14237
Dixlorobenzofenon (DBP)23,30251
1-Xloro-4-(xlorofenilmetil)benzen23,91237
p,p′-DDMS24,93285
4,4′-(Etan-1,1-diil)bis(xlorobenzen)25,06236
p,p′-DDA25,16281
2,2-bis(4-Xlorofenil)etan-1-ol25,20268
p,p′-DDD26,16320
o,p′-DDT26,27354
Başlanğıc p,p′-DDT27,80354

DDT və DDD standart məhlullarla kəmiyyət baxımından kalibrə edilmiş, digər məhsulların böyük hissəsi isə EI kütlə spektrlərinin Shimadzu və NIST/EPA/NIH kütləxanaları ilə müqayisəsi əsasında keyfiyyətcə müəyyən edilmişdir. Buna görə bütün məhsullar üçün müstəqil təmiz standartla kəmiyyət təsdiqi aparılmayıb.

İlk yaranan mühüm məhsullardan biri hansı idi?

Aşağı dozalarda DDT-dən başqa ən nəzərəçarpan birləşmə 2,2-bis(4-xlorofenil)etan-1-ol olmuşdur. 0–3 kGy bölgəsində DDT ümumi xromatoqrafik pik sahəsinin %87,6, %83,6 və %77,1-ni təşkil edərkən bu spirt tipli məhsul təxminən %10,2–23,8 intervalında görünmüşdür.

6 kGy-də paylanma nəzərəçarpacaq şəkildə dəyişmişdir:

  • DDT: %52,8,
  • 2,2-bis(4-xlorofenil)etan-1-ol: %41,0,
  • DDD: %4,5.

Bu nəticə Şəkil 7-dəki reaksiya şəbəkəsində spirt törəməsinin erkən mərhələdə mühüm şaxələnmə məhsullarından biri kimi göstərilməsi ilə uyğundur.

12 kGy-də məhsul paylanması necə dəyişdi?

12 kGy əsas DDT-nin demək olar ki, tam yox olduğu, lakin DDD-nin ən güclü şəkildə toplandığı bölgədir. GC–MS pik sahəsi paylanmasında:

  • p,p′-DDD: %72,3,
  • bis(4-xlorofenil)metan: %13,6,
  • p,p′-DDMS: %12,7,
  • dixlorobenzofenon: %3,2,
  • qalan DDT: təxminən %0,6

kimi bildirilmişdir.

Bu mərhələdə “DDT uzaqlaşdırılıb” demək kimyəvi baxımdan doğrudur; lakin “bütün üzvi məhsullar uzaqlaşdırılıb” demək doğru deyil. Əsas molekulun karbon skeleti müxtəlif aralıq məhsullarda hələ mövcuddur.

24 kGy-dən sonra nə baş verir?

24 kGy-də DDT-nin birbaşa ölçülmüş konsentrasiyası 3,83 × 10−6 g/L-ə qədər düşməsinə baxmayaraq DDD hələ də ümumi GC–MS pik sahəsinin təxminən %69,4-ni təşkil edir. Eyni bölgədə:

  • bis(4-xlorofenil)metan: %6,7,
  • p,p′-DDMS: %10,5,
  • p,p′-DDA: %12,4

kimi bildirilmişdir.

Doza 36–108 kGy-yə qaldırıldıqda DDD-nin nisbi töhfəsi ardıcıl azalır. 36 kGy-də %53,7 olan DDD nisbəti 60,8, 84,1 və 108,2 kGy-də müvafiq olaraq təxminən %43,6, %31,7 və %19,1-ə düşür.

136–169 kGy-də DDD yox olduqda nə qalır?

136 kGy-də DDD artıq aşkarlanmır. Lakin GC–MS profili boş deyil. Nisbi pik sahəsində:

  • p,p′-DDA: %56,4,
  • 1,1,2,2-tetrafeniletan: %27,6,
  • 1-xloro-4-(xlorofenilmetil)benzen: %16,0

ilə ikincili məhsullar üstünlük təşkil edir.

Buna görə yüksək dozanın ən möhkəm eksperimental şərhi əsas DDT ilə başlıca DDD aralıq məhsulunun daha sonrakı çevrilməsidir. Ümumi üzvi qalığın və ya bütün potensial toksik məhsulların sıfırlandığı bu məlumat dəsti ilə göstərilməyib.

Həll olmuş oksigen niyə vacibdir?

Nümunələr atmosfer şəraitində şüalandırıldığı üçün etanol daxilində həll olmuş molekulyar oksigen ola bilər. Mənbə otaq temperaturunda hava ilə tarazlıqdakı etanol üçün ədəbiyyatdan təxminən 1,5–2,0 mM O₂ səviyyəsi təqdim edir.

Oksigenin solvated electron ilə reaksiyası:

\[ e^-_{sol}+O_2 \rightarrow O_2^{\bullet-} \]

və H• ilə reaksiyası:

\[ H^{\bullet}+O_2 \rightarrow HO_2^{\bullet} \]

çox yüksək ədəbiyyat sürət sabitlərinə malikdir. Mənbə bunları müvafiq olaraq təxminən:

\[ 1{,}9\times10^{10} \]

və:

\[ 2{,}1\times10^{10} \;L\,mol^{-1}s^{-1} \]

kimi verir.

Buna görə oksigenin karbonmərkəzli DDT radikallarını peroksil aralıq məhsullarına, daha sonra isə karbonil və ya karboksil ehtiva edən strukturlara yönəldə biləcəyi təklif olunur.

DBP və DDA necə izah olunur?

Təklif edilən oksidləşdirici yolda DDT-dən törəyən karbonmərkəzli radikal molekulyar oksigenlə birləşərək peroksil aralıq məhsulu yarada bilər. Bunun çevrilməsi:

  • dixlorobenzofenon (DBP) kimi karbonil məhsullara,
  • daha irəli oksidləşmədə p,p′-DDA kimi karboksilik məhsullara

gətirib çıxara bilər.

GC–MS-də spirt, karbonil və karboksil funksiyalı məhsulların doza ilə müşahidəsi bu şərhi dəstəkləyir. Lakin oksigen sərfi və ya peroksil radikalları birbaşa ölçülməyib.

1,1,2,2-tetrafeniletan niyə yarana bilər?

Mənbə bu yüksək molekul kütləli məhsulu karbonmərkəzli iki radikalın bir-biri ilə birləşməsi ilə əlaqələndirir:

\[ Ar-C^{\bullet}-Ar' + Ar-C^{\bullet}-Ar' \rightarrow Ar-C-C-Ar' \]

Bu reaksiya radioliz zamanı yalnız dexlorlaşma və oksidləşmənin deyil, radikal–radikal rekombinasiyasının da baş verə biləcəyini göstərir.

RTI necə hesablandı?

DDT və metabolitləri üçün rəsmi TEF/TEQ sistemi olmadığından tədqiqatçılar öz işlərində nisbi toksiklik göstəricisindən istifadə ediblər:

\[ RTI(D) = [DDT]_D + \alpha[DDD]_D \]

Burada DDT istinad birləşməsi qəbul edilib və DDD-nin çəkisi:

\[ \alpha=0{,}17 \]

kimi seçilib.

Bu əmsal əvvəlki müqayisəli toksikologiya məlumatlarından götürülüb.

RTI doza ilə necə dəyişdi?

  • 0–3 kGy: normallaşdırılmış RTI təxminən 1-ə yaxın,
  • 6 kGy: təxminən 0,61,
  • 12 kGy: təxminən 0,15,
  • 24 kGy-dən yuxarı: sıfıra yaxın.

Bu nəticə DDT və DDD-nin birlikdə yaratdığı müəyyən edilmiş toksiklik-çəkili göstəricinin nəzərəçarpacaq şəkildə azaldığını göstərir.

RTI niyə “ümumi toksiklik” kimi oxunmamalıdır?

RTI hesabına yalnız DDT və DDD daxildir. Halbuki eyni nümunələrdə DDMS, DDA, DBP, xlorlu spirt məhsulları və rekombinasiya məhsulları aşkar edilib.

Buna görə:

RTI ≈ 0 ≠ bütün şüalandırılmış qarışığın toksikliyi sıfırdır.

Ümumi detoksifikasiyanı sübut etmək üçün digər məhsulların mütləq konsentrasiyaları və toksiklik qiymətləri ilə hüceyrə, ekotoksikoloji və ya oxşar birbaşa bioloji testlərin istifadəsi lazımdır.

Mənbədə RTI tənliyində yazı problemi varmı?

Bəli. Əsas RTI tərifində ikinci termin düzgün olaraq DDD kimi verilsə də, normallaşdırılmış RTI tənliyində surətdə α ilə vurulan ikinci termin çap olunmuş mətndə yenə DDT kimi görünür.

Bu hal işin dərhal əvvəlki tərifi ilə uyğunsuzdur və mənbədaxili tipoqrafik/formul xətası kimi qiymətləndirilib. Bu Verianla mətnində normallaşdırılmış formul səhv forması ilə yenidən verilməyib.

Qamma radiasiyası birbaşa ekoloji suya tətbiq olunub?

Xeyr. Eksperiment matrisi etanolda hazırlanmış 0,30 g/L DDT məhluludur. Nə təbii səth suyu, nə torpaq ekstraktı, nə çöküntü, nə də tullantı suyu istifadə olunub.

Real ekoloji matrislərdə həll olmuş üzvi maddə, su, duzlar, digər çirkləndiricilər və hissəciklər radiasiya ilə yaranan reaktiv növləri sərf edə və ya reaksiya yolunu dəyişə bilər. Buna görə işdəki dozalar real sahəyə birbaşa köçürülməməlidir.

İşin dəstəklədiyi nəticələr

  • Etanoldakı 0,30 g/L p,p′-DDT, ⁶⁰Co qamma şüalanması altında güclü doza-asılı çevrilmə göstərib.
  • 12 kGy-də DDT çevrilməsi %98,83-ə, 24 kGy-də %99,99-a çatıb.
  • p,p′-DDD mühüm, lakin keçici aralıq məhsul kimi yaranıb və daha yüksək dozalarda yenidən çevrilib.
  • DDT sərfinin ən yüksək kumulyativ radiasiya-kimyəvi məhsuldarlığı təxminən 12 kGy-də 0,089 µmol/J hesablanıb.
  • GC–MS reduksiya olunmuş, oksigenləşmiş və radikal rekombinasiyası ilə uyğun çoxsaylı çevrilmə məhsulları göstərib.
  • Məhsul paylanması etanol radiolizindən yaranan reduksiyaedici növlərlə gedən dexlorlaşma və həll olmuş oksigenlə əlaqəli paralel oksidləşdirici yollarla uyğundur.
  • DDT və DDD-yə əsaslanan RTI göstəricisi doza artdıqca güclü şəkildə azalıb.

İşin sübut etmədiyi nəticələr

  • %99,99 DDT çevrilməsi %99,99 minerallaşma demək deyil.
  • Ümumi üzvi karbon və ya CO₂ yaranması ölçülməyib.
  • Ümumi xlorid kütlə balansı verilməyib.
  • RTI bütün çevrilmə məhsullarının toksikliyini əhatə etmir.
  • Bütün yüksək doza məhsullarının zərərsiz olduğu bioloji testlərlə göstərilməyib.
  • GC–MS ilə müəyyən edilən bütün yan məhsullar təmiz standartlarla kəmiyyətcə təsdiqlənməyib.
  • Solvated electron, H• və peroksil radikalları hazırkı eksperimentdə birbaşa ölçülməyib.
  • DDT-yə aid bəzi reaksiya sürət sabitləri birbaşa ölçülməyib, aromatik analoqlardan yaxınlaşdırılıb.
  • Real ekoloji su, sediment və ya torpaqda eyni məhsuldarlıq göstərilməyib.
  • Qamma prosesinin sənaye enerji xərci və ya texnoiqtisadi tətbiqolunması ölçülməyib.
  • Konvensional təmizləmə texnologiyaları ilə nəzarətli başabaş eksperiment aparılmayıb.

İşin Metodu və Nəticələri

Eksperimental dizayn

Eksperiment komponentiMənbədə istifadə edilən şərt
Hədəf birləşməp,p′-DDT, təmizlik >%99
DDT başlanğıc konsentrasiyası0,30 g/L
DDD standart məhlulu0,25 g/L
HəllediciGradient-grade etanol
Nümunə həcmi1 mL
Radiasiya mənbəyi⁶⁰Co qamma mənbəyi
Şüalandırma qurğusuMRX-γ-25
Doza sürəti1,7 Gy/s
DozimetriyaFricke dozimetrı
AtmosferAtmosfer şəraiti
TemperaturOtaq temperaturu
Araşdırılan maksimum doza169 kGy
Şüalandırmadan sonra saxlama4 °C, qaranlıq

Nümunənin hazırlanması

DDT stok məhlulu hazırlamaq üçün 30,0 mg DDT 100 mL etanolda həll edilərək 0,30 g/L konsentrasiyaya gətirilib. DDD standartı üçün 25,0 mg DDD eyni həcmdə həll edilərək 0,25 g/L hazırlanıb.

Homogenlik üçün məhlullar otaq temperaturunda 10 dəqiqə ultrasəs vannasında saxlanılıb və sonra yüngülcə qarışdırılıb. Fotokimyəvi dəyişiklikləri azaltmaq üçün hazırlıq prosesləri birbaşa işıqdan qorunaraq aparılıb.

GC–MS şərtləri

ParametrQiymət
SistemShimadzu GC–MS
Kolon30 m × 0,25 mm I.D. × 0,25 µm
Stasionar faza%5 diphenyl / %95 dimethyl polysiloxane
İnyektor temperaturu280 °C
Başlanğıc soba temperaturu30 °C, 2 dəq
Temperatur artımı10 °C/dəq
Son temperatur320 °C
Daşıyıcı qazHelium
Axın1,05 mL/dəq
İnyeksiya həcmi1 µL
İonlaşmaEI, 70 eV
Skan intervalım/z 35–500

DDT və DDD-nin kəmiyyət ölçmələri xarici kalibrləmə ilə aparılıb. Araşdırılan 0,01–0,30 g/L intervalında kalibrləmə əyrilərinin R² qiymətlərinin 0,99-dan yuxarı olduğu bildirilib.

Digər radioliz məhsulları isə kütlə spektrlərinin cihaz kitabxanaları və NIST/EPA/NIH spektral verilənlər bazası ilə müqayisəsi əsasında keyfiyyətcə müəyyən edilib.

Doza–çevrilmə nəticələrinin birbaşa xülasəsi

Doza (kGy)DDT konsentrasiyası (g/L)Çevrilmə (%)
00,30000
30,28993,6
60,181439,6
120,0035098,83
243,83 × 10−699,99

DDD və radiasiya-kimyəvi məhsuldarlıq

ÖlçütNəticə
DDD maksimum konsentrasiyası0,156 g/L @ 12 kGy
DDD @ 108 kGy0,018 g/L
DDD @ >136 kGyNəzərə alınmayacaq / aşkarlanmayacaq səviyyə
Maksimum Gc(DDT)≈0,089 µmol/J @ 12 kGy
Maksimum Gf(DDD)≈0,052 µmol/J @ 12 kGy

Məhsul paylanmasının eksperimental şərhi

Şəkil 6 yalnız “DDT yox olma” qrafiki deyil; reaksiya şəbəkəsinin zaman/doza ərzində necə dəyişdiyini göstərir:

Aşağı doza: DDT və xlorlu spirt törəməsi üstünlük təşkil edir.

Orta doza: DDD sürətlə toplanır; DDMS, bis(4-xlorofenil)metan və DBP nəzərəçarpan olur.

Daha yüksək doza: DDD yenidən sərf olunur; DDA və rekombinasiya məhsulları nisbi olaraq artır.

136–169 kGy: DDD artıq görünmür, lakin başqa ikincili üzvi məhsullar GC–MS profilini yaratmağa davam edir.

Eksperimentin güclü tərəfləri

  • DDT itkisi geniş qamma doza intervalında birbaşa ölçülüb.
  • Əsas aralıq məhsul DDD yalnız keyfiyyətcə deyil, kəmiyyətcə də izlənib.
  • DDT və DDD üçün xarici standart kalibrləməsi istifadə olunub.
  • G qiymətləri ilə enerji başına çevrilmə qiymətləndirilib.
  • GC–MS məhsulları doza ilə birlikdə izlənərək reaksiya şəbəkəsi qurulub.
  • Reduktiv və oksidləşdirici çevrilmə yolları eyni eksperimental məhsul profili üzərində müzakirə olunub.
  • 169 kGy-yə qədər yüksək dozalar araşdırılaraq DDD-nin daha sonrakı çevrilməsi göstərilib.

Əsas metodoloji məhdudiyyətlər

  • Eksperiment sintetik DDT–etanol məhlulunda aparılıb.
  • Real ekoloji matrisdə təsdiq yoxdur.
  • Ümumi üzvi karbon/minerallaşma analizi yoxdur.
  • Qeyri-üzvi xlorid çıxışı və xlor kütlə balansı ölçülməyib.
  • Digər məhsulların hamısı kəmiyyətcə təmiz standartlarla ölçülməyib.
  • RTI yalnız DDT və DDD-ni əhatə edir.
  • Birbaşa ekotoksiklik və ya hüceyrə toksikliyi eksperimenti aparılmayıb.
  • Həll olmuş O₂ konsentrasiyası eksperimental olaraq ölçülməyib.
  • Təklif olunan qısamüddətli radikal növlər birbaşa spektroskopik olaraq müşahidə edilməyib.
  • Bəzi reaksiya sürət sabitləri struktur analoqlardan yaxınlaşdırılıb.
  • Texnoiqtisadi və enerji təhlili aparılmayıb.

Mənbə və Metod Qeydi

Tam orijinal başlıq:Transformation of p,p′–DDT in ethanol under ionizing radiation: Mechanistic and qualitative characterization by GC-MS.

Müəlliflər, mənbə sırası ilə: Samir Karimov; Sara Mirzayeva; Banu Ibrahimova; Elshad Abdullayev; Mohammad Jawaid; Muslum Gurbanov.

Məsul müəlliflər: Samir Karimov və Mohammad Jawaid.

Qurumlar: Department of Chemistry, French-Azerbaijani University (UFAZ) under Azerbaijan State Oil and Industry University, Baku, Azerbaijan; Office of the Vice-Rector for Science and Innovation, Sumgait State University, Sumgait, Azerbaijan; Department of Chemical & Petroleum Engineering, College of Engineering, United Arab Emirates University, Al Ain, United Arab Emirates; Radiation Technologies Laboratory, Institute of Physics, Ministry of Science and Education of the Republic of Azerbaijan, Baku, Azerbaijan.

Mənbə növü və resenziya statusu: Resenziyadan keçmiş orijinal eksperimental tədqiqat məqaləsidir.

Jurnal:Journal of Hazardous Materials.

Nəşriyyat: Elsevier B.V.

Nəşr kimliyi: Journal of Hazardous Materials 515 (2026) 142979.

DOI: 10.1016/j.jhazmat.2026.142979.

Nəşr prosesi: Received 26 February 2026; revised 9 June 2026; accepted 10 July 2026; available online 11 July 2026.

Rəsmi keçid:https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2026.142979.

Lisenziya: Creative Commons Attribution 4.0 International — CC BY 4.0.

Maliyyələşdirmə / dəstək: Müəlliflər United Arab Emirates University ilə Azerbaijan State Oil and Industry University arasında Sustainable Development Goals Research Program çərçivəsində UAEU tərəfindən göstərilən maliyyə dəstəyini bildiriblər; həmçinin ASOIU və Institute of Physics-ə qamma şüalandırma qurğularına çıxış və institusional dəstək üçün təşəkkür ediblər.

Maraqlar toqquşması: Müəlliflər işə təsir göstərə biləcək məlum maliyyə marağı və ya şəxsi münasibət olmadığını bəyan ediblər.

Məlumatların əlçatanlığı: Məlumatların sorğu əsasında təqdim ediləcəyi bildirilir.

Müəllif töhfələri: Sara Mirzayeva ilk layihə, vizuallaşdırma, proqram təminatı, tədqiqat və formal təhlilə; Samir Karimov konseptuallaşdırma, məlumatların təşkili, formal təhlil, tədqiqat, layihə idarəetməsi, resurslar, nəzarət, vizuallaşdırma və yazıya; Elshad Abdullayev konseptuallaşdırma, formal təhlil, tədqiqat, metodologiya, resurslar, proqram təminatı və ilk layihəyə; Banu Ibrahimova formal təhlil, tədqiqat, resurslar, proqram təminatı, vizuallaşdırma və ilk layihəyə; Muslum Gurbanov konseptuallaşdırma, tədqiqat, nəzarət, təsdiqləmə və ilk layihəyə; Mohammad Jawaid konseptuallaşdırma, formal təhlil, tədqiqat, layihə idarəetməsi, proqram təminatı, nəzarət, təsdiqləmə və yazı/nəzərdən keçirməyə töhfə verib.

GC–MS identifikasiya məhdudiyyəti: DDT və DDD kəmiyyətcə xarici standartlarla analiz edilib. Digər çevrilmə məhsullarının böyük hissəsi retention time ilə EI fraqmentasiya nümunələrinin spektral kitabxanalarla müqayisəsi yolu ilə keyfiyyətcə müəyyən edilib; bütün məhsullar üçün müstəqil təmiz standart kəmiyyətləndirilməsi təqdim edilməyib.

RTI formulu xəbərdarlığı: Məqalənin əsas RTI formulu DDT + α·DDD formasındadır və α = 0,17 istifadə olunur. Normallaşdırılmış RTI tənliyində ikinci termin çap olunmuş mətndə DDD əvəzinə yenə DDT kimi görünür. Bu, əvvəlki təriflə uyğun gəlməyən mənbədaxili formul/yazı problemidir.

RTI əhatəsi: RTI yalnız DDT və DDD-ni nəzərə aldığından DBP, DDMS, DDA, xlorlu spirt və digər GC–MS məhsullarının toksikoloji töhfəsini ölçmür. Buna görə RTI-nin sıfıra yaxınlaşması bütün qarışığın ümumi toksikliyinin sıfırlanması kimi şərh edilməməlidir.

Minerallaşma məhdudiyyəti: İş DDT-nin əsas birləşmə kimi %99,99-a qədər çevrilməsini göstərir; lakin ümumi üzvi karbon, CO₂ yaranması və ya tam xlor kütlə balansı ölçülmədiyindən bu qiymət tam minerallaşma faizi deyil.

Yan məhsul xəbərdarlığı: 136 kGy-də DDD aşkarlanmasa da p,p′-DDA, 1,1,2,2-tetrafeniletan və 1-xloro-4-(xlorofenilmetil)benzen kimi ikincili məhsullar GC–MS pik sahəsi paylanmasında nəzərəçarpan şəkildə mövcuddur. Buna görə mənbədə işlədilən “yan məhsul toplanması yoxdur” ifadəsi bütün məhsulların yox olması mənasında oxunmamalıdır.

Mexanizm məhdudiyyəti: Şəkil 7-dəki çevrilmə şəbəkəsi GC–MS məhsulları, dozadan asılı pik paylanmaları və radiasiya kimyası ədəbiyyatına əsaslanan təklif edilmiş mexanizmdir. Solvated electron, H• və oksigenmərkəzli qısamüddətli radikallar bu eksperimentdə birbaşa ölçülməyib. DDT ilə bəzi radikal reaksiyalarının sürət sabitləri də struktur analoqlardan yaxınlaşdırılıb.

Ekoloji tətbiq məhdudiyyəti: Eksperimentlər real çirklənmiş su, torpaq və ya sedimentdə deyil, etanolda həll edilmiş 0,30 g/L DDT üzərində aparılıb. Buna görə sahə miqyaslı ekoloji təmizləmə məhsuldarlığı və lazım olan dozalar ayrıca təsdiqlənməlidir.

Elmi məzmun mənbəyi: Bu Verianla məqaləsindəki eksperiment şərtləri, formullar, GC–MS nəticələri, DDT/DDD konsentrasiyaları, G qiymətləri, məhsul paylanması və mexanistik şərhlər araşdırılan tədqiqata əsaslanır. Xarici mənbədən istifadə yalnız nəşr kimliyi və jurnalın resenziya/nəşr statusunun biblioqrafik təsdiqi ilə məhdudlaşdırılıb.


Paylaşın:

Şərhlər yoxlandıqdan sonra yayımlanır.Şərhiniz təsdiq prosesinə daxil ediləcək və uyğun hesab olunduqda görünəcək.

Şərh yazın

E-poçt ünvanınız yayımlanmayacaq. Məcburi sahələr * ilə işarələnib

Your experience on this site will be improved by allowing cookies Cookie Policy