Akademik tadqiqotlar, tushunarli til

Verianla | O‘zbekcha akademik tadqiqotlar va ilm-fan

27 Sentabr 2026, Yakshanba
VERİANLAMustaqil ilmiy nashriyot
Menyuni ochish yoki yopish
...
Bosh sahifa / Amaliy fanlar / Muhandislik / Ionlashtiruvchi radiatsiya ostida etanoldagi p,p′-DDTning oʻzgarishi: mexanizm va oʻzgarish mahsulotlarini GC–MS orqali tavsiflash
Muhandislik

Ionlashtiruvchi radiatsiya ostida etanoldagi p,p′-DDTning oʻzgarishi: mexanizm va oʻzgarish mahsulotlarini GC–MS orqali tavsiflash

Ushbu tadqiqot atrof-muhitda uzoq vaqt saqlanib qolishi mumkin boʻlgan organoxlorli pestitsid p,p′-DDT etanolda ⁶⁰Co manbali gamma nurlariga duchor qilinganda qanday oʻzgarishini eksperimental tarzda oʻrganadi.

13/08/2026  Veri Anla 15 marta ko‘rildi
Ionlashtiruvchi radiatsiya ostida etanoldagi p,p′-DDTning oʻzgarishi: mexanizm va oʻzgarish mahsulotlarini GC–MS orqali tavsiflash

Ushbu tadqiqot atrof-muhitda uzoq vaqt saqlanib qolishi mumkin boʻlgan organoxlorli pestitsid p,p′-DDT etanolda ⁶⁰Co manbali gamma nurlariga duchor qilinganda qanday oʻzgarishini eksperimental tarzda oʻrganadi. Dastlab 0,30 g/L p,p′-DDT saqlagan etanol eritmalari turli yutilgan radiatsiya dozalarida nurlantirilgan; asosiy birikmaning qolgan konsentratsiyasi, muhim oraliq mahsulot p,p′-DDD va hosil boʻlgan boshqa organik mahsulotlar gaz xromatografiyasi–massa-spektrometriya (GC–MS) yordamida kuzatilgan.

Natijalar kuchli doza bogʻliqligini koʻrsatadi. Dastlab 0,30 g/L boʻlgan DDT konsentratsiyasi 3 kGy da 0,2899 g/L gacha, 6 kGy da 0,1814 g/L gacha, 12 kGy da 3,50 × 10−3 g/L gacha va 24 kGy da 3,83 × 10−6 g/L gacha kamaygan. Bu qiymatlar mos ravishda taxminan %3,6, %39,6, %98,83 va %99,99 oʻzgarishni anglatadi. 24 kGy dan yuqori dozalarda asosiy DDT signali deyarli butunlay yoʻqolgan.

DDTning oʻzgarishi bir bosqichli emas. Asosiy qaytarilish oraliq mahsulotlaridan biri boʻlgan p,p′-DDD dastlab tez hosil boʻlgan va 12 kGy da taxminan 0,156 g/L bilan maksimal konsentratsiyaga yetgan. Yuqoriroq dozalarda DDDning oʻzi ham oʻzgara boshlagan; 108 kGy da taxminan 0,018 g/L gacha kamaygan va 136 kGy dan yuqori dozalarda e’tiborsiz darajaga tushgan. Bu xatti-harakat asosiy ifloslantiruvchi faqat boshqa bir turgʻun mahsulotga aylantirilmaganini, hech boʻlmaganda DDD nuqtai nazaridan ketma-ket reaksiyalar tarmogʻi mavjudligini koʻrsatadi.

Radiatsion-kimyoviy unumlar ham eng samarali soha taxminan 12 kGy ekanini koʻrsatadi. Bu dozada DDT sarflanishining koʻrinma G qiymati taxminan 0,089 µmol/J, DDD hosil boʻlishining G qiymati esa taxminan 0,052 µmol/J deb hisoblangan. Doza yanada oshgani sari boshlangʻich DDT miqdorining kamayishi, hosil boʻlgan oraliq mahsulotlarning ham reaksiyaga kirishishi va turli reaktiv turlarning bir-biri bilan raqobatlashishi sababli Joule boshiga oʻrtacha oʻzgarish unumi pasaygan.

Tadqiqotchilarning mexanizm talqiniga koʻra, gamma fotonlari energiyasining juda katta qismi bevosita DDT tomonidan emas, eritmaning asosiy komponenti boʻlgan etanol tomonidan yutiladi. Etanol radiolizi solvated electron (e−sol), H• atomlari va boshqa qisqa umrli radikal turlarni hosil qiladi. e−sol va H• turlari DDTdagi C–Cl bogʻlarini uzib, bosqichma-bosqich qaytaruvchi dexlorlanishni qoʻllab-quvvatlashi; erigan molekulyar kislorod esa ayrim uglerod markazli oraliq radikallarni kislorodli mahsulotlarga yoʻnaltirishi taklif etilgan.

GC–MS tahlilida p,p′-DDD va p,p′-DDMS bilan bir qatorda 2-xloro-1,1-difeniletan, bis(4-xlorofenil)metan, dixlorobenzofenon, p,p′-DDA, 2,2-bis(4-xlorofenil)etan-1-ol va 1,1,2,2-tetrafeniletan kabi koʻplab oʻzgarish mahsulotlari aniqlangan. Shu sababli %99,99 DDT oʻzgarishini toʻliq mineralizatsiya deb baholash mumkin emas; tadqiqot organik oraliq va yakuniy mahsulotlarning muhim qismi yuqori dozalarda ham mavjudligini koʻrsatadi.

Turkiya nuqtai nazaridan bu usul, ayniqsa oʻtmishdan qolgan DDT yoki boshqa chidamli organoxlorli ifloslantiruvchilar ajratib olingan/konsentrlangan chiqindi oqimlarini ilgʻor tozalash uchun oʻrganilishi mumkin boʻlgan radiatsion-kimyo yondashuvidir. Biroq manbada bevosita tuproq, yer osti suvi, qishloq xoʻjaligi drenaj suvi yoki haqiqiy dala namunasi oʻrganilmagan; tajribalar DDTning etanoldagi laboratoriya eritmasida bajarilgan. Turkiyada amaliy qoʻllash koʻzda tutilsa, haqiqiy ekologik matritsalarning ta’siri, etanolni qayta tiklash, gamma inshootining energiya va xavfsizlik talablari, umumiy xlorid balansi, barcha oʻzgarish mahsulotlarining ekotoksikligi va jarayon iqtisodiyoti alohida tasdiqlanishi kerak.

DDT nega qiyin oʻzgaradigan ifloslantiruvchi hisoblanadi?

p,p′-DDT, toʻliq nomi 1,1,1-trixloro-2,2-bis(4-xlorofenil)etan, koʻplab uglerod–xlor bogʻlari va ikkita aromatik halqani oʻz ichiga olgan organoxlorli birikmadir. Yuqori lipofilligi va ekologik barqarorligi tufayli biologik toʻqimalarda toʻplanishi va oziq zanjirlari boʻylab koʻchishi mumkin.

Tadqiqotning maqsadi DDTning ekologik toksikologiyasini qayta oʻlchash emas, balki kimyoviy jihatdan chidamli molekula ionlashtiruvchi radiatsiya yordamida etanol muhitida qaysi reaksiyalar tarmogʻi orqali oʻzgarishi mumkinligini aniqlashdir.

Nega etanol ishlatilgan?

Tajribada DDT gamma fotonlarini bevosita yutadigan asosiy komponent emas. Eritma massasining deyarli barchasi etanoldan iborat boʻlgani uchun radiatsiya energiyasining katta qismi ham etanolga uzatiladi.

Manbada DDTning massa ulushi taxminan:

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

deb berilgan, etanolning umumiy massadagi ulushi esa taxminan 0,999 ni tashkil qiladi. ⁶⁰Co gamma energiyalarida oʻxshash organik materiallarning massa energiya-yutilish koeffitsiyentlari bir-biriga yaqin boʻlgani uchun tadqiqotchilar yutilgan energiyaning %99,95 dan ortigʻi etanolda toʻplanishini baholaydilar.

Shuning uchun DDTning oʻzgarishi asosan:

gamma nuri → etanol radiolizi → reaktiv turlar hosil boʻlishi → DDT bilan ikkilamchi kimyoviy reaksiya

zanjiri orqali izohlanadi.

Etanol nurlantirilganda qaysi reaktiv turlar hosil boʻladi?

Manbada adabiyotlardan keltirilgan radiatsion-kimyoviy unum qiymatlariga koʻra, etanol radiolizida asosiy turlar quyidagilardir:

Etanol radiolizi mahsulotiG qiymati (µmol/J)
Solvatlangan elektron, e−sol0,18
Vodorod atomi, H•0,27
Metil radikali, •CH30,04
Atsetaldegid, CH3CHO0,18

Maqolaning mexanizm talqinida ayniqsa e−sol va H• turlari muhim. Ular kuchli qaytaruvchi turlar sifatida DDTning xlorlangan markazlariga hujum qilishi mumkin.

Qaytaruvchi dexlorlanish qanday taklif etilgan?

Tadqiqot solvated electronning DDT tomonidan tutib olinishi jarayonini:

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

bosqichi bilan ifodalaydi.

Hosil boʻlgan oʻtkinchi radikal anion beqaror boʻlib, xlorid ajralishi natijasida:

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

koʻrinishida kamroq xlorlangan uglerod markazli radikallarni hosil qilishi mumkinligi taklif qilinadi.

Vodorod atomlari uchun ham:

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

va undan keyin:

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

turidagi vodorod bilan almashinish reaksiyalari muhokama qilinadi.

Bu mexanizm GC–MS da kamroq xlorlangan mahsulotlarning kuzatilishi bilan mos keladi. Biroq tadqiqotda solvated electron, H• yoki ajralgan Cl− ioni bevosita oʻlchanmagan. Shu sababli reaksiya ketma-ketligi eksperimental mahsulot taqsimoti va radiatsion kimyo adabiyotlariga asoslangan mexanistik izohdir.

Reaksiya tezlik konstantalari bevosita DDT uchun oʻlchanganmi?

Toʻliq emas. Manbada DDT bilan solvated electron reaksiyasi uchun taxminan:

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

qiymatidan foydalanilgan; izohda bu qiymat p-dixlorobenzenni aromatik analog sifatida qoʻllash orqali taxmin qilingani koʻrsatilgan.

DDT + H• reaksiyasi uchun berilgan taxminiy:

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

qiymati ham 1,2,4-trixlorobenzen analogiga asoslangan.

Demak, bu qiymatlar ushbu tajribada DDT uchun bevosita oʻlchangan intrinsik kinetik konstantalar emas.

Doza oshgani sari DDT qanchalik tez yoʻqoldi?

Yutilgan dozaQolgan DDT konsentratsiyasiDDT oʻzgarishi
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

1-rasmning eng yaqqol xususiyati chiziqli boʻlmagan xatti-harakatdir. Dastlabki 3 kGy da oʻzgarish kichik boʻlsa, 6–12 kGy oraligʻida DDT konsentratsiyasi juda tez kamayadi. 24 kGy atrofida asosiy birikmaning oʻlchangan miqdori boshlangʻich qiymatning juda kichik qismigacha tushadi.

Verianla Live: Gamma doza oshishi bilan p,p′-DDT oʻzgarishi

Quyidagi qiymatlar tadqiqotning eksperimental DDT konsentratsiyasi va oʻzgarish natijalaridan olingan. %99,99 oʻzgarish DDT asosiy birikmasining yoʻqolishini anglatadi; bu umumiy organik uglerodning mineralizatsiya foizi emas.

Yutilgan doza (kGy)DDT oʻzgarishi (%)Qolgan DDT (g/L)Manba
000,30001-rasm / boshlangʻich
33,60,28991-rasm va 3.1-boʻlim
639,60,18141-rasm va 3.1-boʻlim
1298,830,003501-rasm va 3.1-boʻlim
2499,990,000003831-rasm va 3.1-boʻlim
 

Verianla Live: Vizualizatsiya koʻrinadigan eksperimental ma’lumotlar jadvalidan brauzerda yaratiladi. Ilmiy haqiqatning asosiy manbai jadvalning oʻzidir.

DDD nega avval oshib, keyin kamayadi?

p,p′-DDD DDTning qaytaruvchi oʻzgarishida hosil boʻlishi mumkin boʻlgan kamroq xlorlangan asosiy oraliq mahsulotlardan biridir. Tajribada nurlantirish boshlanganida DDD tez toʻplangan.

DDD konsentratsiyasi:

  • 12 kGy da taxminan 0,156 g/L bilan maksimumga chiqqan,
  • 108 kGy da taxminan 0,018 g/L gacha kamaygan,
  • 136 kGy dan yuqori dozalarda esa e’tiborsiz darajaga tushgan.

Bu egri chiziq DDD faqat hosil boʻladigan mahsulot emasligini, yuqoriroq radiatsiya dozalarida uning oʻzi ham boshqa mahsulotlarga aylanishini koʻrsatadi.

Radiatsion-kimyoviy G qiymati nimani oʻlchaydi?

Tadqiqotda G qiymati oʻzgargan modda miqdorining yutilgan energiyaga nisbati sifatida hisoblanadi:

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

Bu yerda \(\Delta C\) mol/L dagi konsentratsiya oʻzgarishini, \(D\) Gy dagi yutilgan dozani va \(\rho\) etanol zichligini bildiradi.

12 kGy da:

  • DDT sarflanishi Gc ≈ 0,089 µmol/J,
  • DDD hosil boʻlishi Gf ≈ 0,052 µmol/J

bilan maksimumga yetgan.

Doza yanada oshirilganda G qiymatlarining kamayishi jarayon ishlamay qolganini anglatmaydi. G qiymatlari kumulyativ energiya boʻyicha hisoblangani uchun DDTning katta qismi allaqachon sarflangandan keyin tizimga qoʻshilgan har bir Joule hisobiga asosiy birikmaning oʻrtacha sarflanishi tabiiy ravishda kamayadi.

GC–MS qaysi oʻzgarish mahsulotlarini aniqladi?

Tadqiqotning 1-jadvalida nurlantirilgan eritmada quyidagi mahsulotlar sanab oʻtilgan:

MahsulotRetention time (daq)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
Boshlangʻich p,p′-DDT27,80354

DDT va DDD standart eritmalar bilan miqdoriy kalibrlangan boʻlsa, boshqa mahsulotlarning katta qismi EI massa spektrlarini Shimadzu va NIST/EPA/NIH kutubxonalari bilan taqqoslash orqali sifat jihatidan aniqlangan. Demak, barcha mahsulotlar uchun mustaqil sof standart bilan miqdoriy tasdiqlash bajarilmagan.

Dastlab hosil boʻlgan muhim mahsulotlardan biri qaysi edi?

Past dozalarda DDTdan tashqari eng yaqqol birikma 2,2-bis(4-xlorofenil)etan-1-ol boʻlgan. 0–3 kGy sohasida DDT umumiy xromatografik pik maydonining %87,6, %83,6 va %77,1 qismini tashkil qilgan, bu spirt turidagi mahsulot esa taxminan %10,2–23,8 oraligʻida kuzatilgan.

6 kGy da taqsimot sezilarli ravishda oʻzgargan:

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

Bu natija 7-rasmdagi reaksiya tarmogʻida spirt hosilasining dastlabki bosqichdagi muhim tarmoqlanish mahsulotlaridan biri sifatida koʻrsatilishiga mos keladi.

12 kGy da mahsulot taqsimoti qanday oʻzgardi?

12 kGy asosiy DDT deyarli butunlay yoʻqolgan, biroq DDD eng kuchli toʻplangan sohadir. GC–MS pik maydoni taqsimotida:

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

deb hisobot qilingan.

Bu bosqichda “DDT yoʻq qilindi” deyish kimyoviy jihatdan toʻgʻri; biroq “barcha organik mahsulotlar yoʻq qilindi” deyish toʻgʻri emas. Asosiy molekulaning uglerod skeleti turli oraliq mahsulotlarda hanuz mavjud.

24 kGy dan keyin nima sodir boʻladi?

24 kGy da DDTning bevosita oʻlchangan konsentratsiyasi 3,83 × 10−6 g/L gacha kamayganiga qaramay, DDD hali ham umumiy GC–MS pik maydonining taxminan %69,4 qismini tashkil etadi. Xuddi shu sohada:

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

deb xabar qilingan.

Doza 36–108 kGy gacha oshirilganda DDDning nisbiy hissasi ketma-ket kamayadi. 36 kGy da %53,7 boʻlgan DDD ulushi 60,8, 84,1 va 108,2 kGy da taxminan %43,6, %31,7 va %19,1 gacha tushadi.

136–169 kGy da DDD yoʻqolganda nima qoladi?

136 kGy da DDD endi aniqlanmaydi. Biroq GC–MS profili boʻsh emas. Nisbiy pik maydonida:

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

bilan ikkilamchi mahsulotlar ustunlik qiladi.

Shu sababli yuqori dozaning eng mustahkam eksperimental talqini asosiy DDT va asosiy DDD oraliq mahsulotining keyingi oʻzgarishidir. Umumiy organik qoldiq yoki barcha potensial toksik mahsulotlarning nolga tushgani ushbu ma’lumotlar toʻplami bilan koʻrsatilmagan.

Erigan kislorod nega muhim?

Namunalar atmosfera sharoitida nurlantirilgani uchun etanolda erigan molekulyar kislorod boʻlishi mumkin. Manba xona haroratida havo bilan muvozanatdagi etanol uchun adabiyotlardan taxminan 1,5–2,0 mM O₂ darajasini keltiradi.

Kislorodning solvated electron bilan reaksiyasi:

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

va H• bilan reaksiyasi:

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

juda yuqori adabiyot tezlik konstantalariga ega. Manba ularni mos ravishda taxminan:

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

va:

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

deb beradi.

Shu sababli kislorod uglerod markazli DDT radikallarini peroksil oraliq mahsulotlarga, soʻngra karbonil yoki karboksil saqlagan tuzilmalarga yoʻnaltirishi mumkinligi taklif etilgan.

DBP va DDA qanday tushuntiriladi?

Taklif etilgan oksidlanish yoʻlida DDTdan hosil boʻlgan uglerod markazli radikal molekulyar kislorod bilan birikib peroksil oraliq mahsulot hosil qilishi mumkin. Uning oʻzgarishi:

  • dixlorobenzofenon (DBP) kabi karbonil mahsulotlarga,
  • yanada chuqur oksidlanishda p,p′-DDA kabi karboksilik mahsulotlarga

olib kelishi mumkin.

GC–MS da spirt, karbonil va karboksil funksiyali mahsulotlarning doza bilan kuzatilishi bu talqinni qoʻllab-quvvatlaydi. Biroq kislorod sarfi yoki peroksil radikallari bevosita oʻlchanmagan.

1,1,2,2-tetrafeniletan nega hosil boʻlishi mumkin?

Manba bu yuqori molekulyar massali mahsulotni uglerod markazli ikki radikalning oʻzaro birikishi bilan bogʻlaydi:

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

Bu reaksiya radioliz vaqtida faqat dexlorlanish va oksidlanish emas, balki radikal–radikal rekombinatsiyasi ham sodir boʻlishi mumkinligini koʻrsatadi.

RTI qanday hisoblangan?

DDT va uning metabolitlari uchun rasmiy TEF/TEQ tizimi mavjud boʻlmagani sababli tadqiqotchilar oʻz ishlarida nisbiy toksiklik koʻrsatkichidan foydalangan:

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

Bu yerda DDT etalon birikma sifatida qabul qilingan va DDDning ogʻirligi:

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

deb tanlangan.

Bu koeffitsiyent avvalgi qiyosiy toksikologiya ma’lumotlaridan olingan.

RTI doza bilan qanday oʻzgardi?

  • 0–3 kGy: normallashtirilgan RTI taxminan 1 ga yaqin,
  • 6 kGy: taxminan 0,61,
  • 12 kGy: taxminan 0,15,
  • 24 kGy dan yuqori: nolga yaqin.

Bu natija DDT va DDD birgalikda tashkil etadigan belgilangan toksiklik-vaznli koʻrsatkich sezilarli kamayganini koʻrsatadi.

RTIni nega “umumiy toksiklik” deb oʻqimaslik kerak?

RTI hisobiga faqat DDT va DDD kiradi. Holbuki, ayni namunalarda DDMS, DDA, DBP, xlorlangan spirt mahsulotlari va rekombinatsiya mahsulotlari aniqlangan.

Shuning uchun:

RTI ≈ 0 ≠ butun nurlantirilgan aralashmaning toksikligi nolga teng.

Umumiy detoksifikatsiyani isbotlash uchun boshqa mahsulotlarning mutlaq konsentratsiyalari va toksiklik qiymatlari bilan bir qatorda hujayraviy, ekotoksikologik yoki shunga oʻxshash bevosita biologik testlardan foydalanish kerak.

Manbada RTI tenglamasida yozuv muammosi bormi?

Ha. Asosiy RTI ta’rifida ikkinchi had toʻgʻri ravishda DDD sifatida berilgan boʻlsa-da, normallashtirilgan RTI tenglamasida suratdagi α bilan koʻpaytirilgan ikkinchi had bosma matnda yana DDT koʻrinishida paydo boʻladi.

Bu holat ishning darhol oldingi ta’rifi bilan mos kelmaydi va manba ichidagi tipografik/formula xatosi sifatida baholangan. Ushbu Verianla matnida normallashtirilgan formula xato shaklda qayta keltirilmagan.

Gamma radiatsiyasi bevosita ekologik suvga qoʻllanganmi?

Yoʻq. Tajriba matritsasi etanolda tayyorlangan 0,30 g/L DDT eritmasidir. Tabiiy sirt suvi ham, tuproq ekstrakti ham, choʻkindi ham, oqova suv ham ishlatilmagan.

Haqiqiy ekologik matritsalarda erigan organik modda, suv, tuzlar, boshqa ifloslantiruvchilar va zarrachalar radiatsiya hosil qilgan reaktiv turlarni sarflashi yoki reaksiya yoʻlini oʻzgartirishi mumkin. Shu sababli tadqiqot dozalarini haqiqiy maydonga bevosita koʻchirish mumkin emas.

Tadqiqot qoʻllab-quvvatlaydigan xulosalar

  • Etanoldagi 0,30 g/L p,p′-DDT ⁶⁰Co gamma nurlantirish ostida kuchli doza bogʻliq oʻzgarish koʻrsatgan.
  • 12 kGy da DDT oʻzgarishi %98,83 ga, 24 kGy da %99,99 ga yetgan.
  • p,p′-DDD muhim, biroq vaqtinchalik oraliq mahsulot sifatida hosil boʻlgan va yuqori dozalarda yana oʻzgargan.
  • DDT sarflanishining eng yuqori kumulyativ radiatsion-kimyoviy unumi taxminan 12 kGy da 0,089 µmol/J deb hisoblangan.
  • GC–MS qaytarilgan, kislorodlangan va radikal rekombinatsiyasiga mos koʻplab oʻzgarish mahsulotlarini koʻrsatgan.
  • Mahsulot taqsimoti etanol radiolizidan tugʻilgan qaytaruvchi turlar bilan kechadigan dexlorlanish va erigan kislorod bilan bogʻliq parallel oksidlanish yoʻllariga mos keladi.
  • DDT va DDDga asoslangan RTI koʻrsatkichi doza oshgani sari keskin kamaygan.

Tadqiqot isbotlamaydigan xulosalar

  • %99,99 DDT oʻzgarishi %99,99 mineralizatsiya degani emas.
  • Umumiy organik uglerod yoki CO₂ hosil boʻlishi oʻlchanmagan.
  • Umumiy xlorid massa balansi berilmagan.
  • RTI barcha oʻzgarish mahsulotlarining toksikligini qamrab olmaydi.
  • Barcha yuqori doza mahsulotlarining zararsizligi biologik testlar bilan koʻrsatilmagan.
  • GC–MS bilan aniqlangan barcha yon mahsulotlar sof standartlar bilan miqdoriy tasdiqlanmagan.
  • Solvated electron, H• va peroksil radikallari ushbu tajribada bevosita oʻlchanmagan.
  • DDTga oid ayrim reaksiya tezlik konstantalari bevosita oʻlchanmay, aromatik analoglardan taxmin qilingan.
  • Haqiqiy ekologik suv, choʻkindi yoki tuproqda ayni unum koʻrsatilmagan.
  • Gamma jarayonining sanoat energiya narxi yoki texnoiqtisodiy qoʻllanish imkoniyati oʻlchanmagan.
  • An’anaviy tozalash texnologiyalariga qarshi nazoratli bevosita taqqoslash tajribasi oʻtkazilmagan.

Tadqiqot usuli va natijalari

Eksperimental dizayn

Tajriba komponentiManbada qoʻllangan sharoit
Maqsadli birikmap,p′-DDT, tozaligi >%99
DDT boshlangʻich konsentratsiyasi0,30 g/L
DDD standart eritmasi0,25 g/L
ErituvchiGradient-grade etanol
Namuna hajmi1 mL
Radiatsiya manbai⁶⁰Co gamma manbai
Nurlantirish qurilmasiMRX-γ-25
Doza tezligi1,7 Gy/s
DozimetriyaFricke dozimetr
AtmosferaAtmosfera sharoitlari
HaroratXona harorati
Oʻrganilgan maksimal doza169 kGy
Nurlantirishdan keyingi saqlash4 °C, qorongʻida

Namuna tayyorlash

DDT stok eritmasini tayyorlash uchun 30,0 mg DDT 100 mL etanolda eritilib, 0,30 g/L konsentratsiyaga keltirilgan. DDD standarti uchun 25,0 mg DDD xuddi shu hajmda eritilib, 0,25 g/L qilib tayyorlangan.

Bir jinslilik uchun eritmalar xona haroratida 10 daqiqa ultratovush vannasida ushlab turilgan va soʻng yengil aralashtirilgan. Fotokimyoviy oʻzgarishlarni kamaytirish maqsadida tayyorlash ishlari bevosita yorugʻlikdan himoyalangan holda bajarilgan.

GC–MS sharoitlari

ParametrQiymat
TizimShimadzu GC–MS
Kolonna30 m × 0,25 mm I.D. × 0,25 µm
Statsionar faza%5 diphenyl / %95 dimethyl polysiloxane
Injektor harorati280 °C
Boshlangʻich pech harorati30 °C, 2 daq
Harorat koʻtarilishi10 °C/daq
Yakuniy harorat320 °C
Tashuvchi gazGeliy
Oqim1,05 mL/daq
Inyeksiya hajmi1 µL
IonlanishEI, 70 eV
Skanerlash oraligʻim/z 35–500

DDT va DDD miqdoriy oʻlchovlari tashqi kalibrlash bilan bajarilgan. Oʻrganilgan 0,01–0,30 g/L oraligʻida kalibrlash egri chiziqlarining R² qiymatlari 0,99 dan yuqori deb hisobot qilingan.

Boshqa radioliz mahsulotlari esa massa spektrlarini qurilma kutubxonalari va NIST/EPA/NIH spektral ma’lumotlar bazasi bilan taqqoslash orqali sifat jihatidan aniqlangan.

Doza–oʻzgarish natijalarining bevosita xulosasi

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

DDD va radiatsion-kimyoviy unum

KoʻrsatkichNatija
DDD maksimal konsentratsiyasi0,156 g/L @ 12 kGy
DDD @ 108 kGy0,018 g/L
DDD @ >136 kGyE’tiborsiz / aniqlanmaydigan daraja
Maksimal Gc(DDT)≈0,089 µmol/J @ 12 kGy
Maksimal Gf(DDD)≈0,052 µmol/J @ 12 kGy

Mahsulot taqsimotining eksperimental talqini

6-rasm shunchaki “DDT yoʻqolishi” grafigi emas; u reaksiya tarmogʻining vaqt/doza davomida qanday almashishini koʻrsatadi:

Past doza: DDT va xlorlangan spirt hosilasi ustun.

Oʻrta doza: DDD tez toʻplanadi; DDMS, bis(4-xlorofenil)metan va DBP yaqqolroq koʻrinadi.

Yuqoriroq doza: DDD yana sarflanadi; DDA va rekombinatsiya mahsulotlari nisbatan koʻpayadi.

136–169 kGy: DDD endi koʻrinmaydi, biroq boshqa ikkilamchi organik mahsulotlar GC–MS profilini shakllantirishda davom etadi.

Tajribaning kuchli tomonlari

  • DDT yoʻqolishi keng gamma doza diapazonida bevosita oʻlchangan.
  • Asosiy oraliq mahsulot DDD faqat sifat emas, miqdor jihatidan ham kuzatilgan.
  • DDT va DDD uchun tashqi standart kalibrlash qoʻllangan.
  • G qiymatlari orqali energiya birligiga toʻgʻri keladigan oʻzgarish baholangan.
  • GC–MS mahsulotlari doza bilan birga kuzatilib, reaksiya tarmogʻi tuzilgan.
  • Qaytaruvchi va oksidlanish oʻzgarish yoʻllari bir xil eksperimental mahsulot profili asosida muhokama qilingan.
  • 169 kGy gacha boʻlgan yuqori dozalar oʻrganilib, DDDning keyingi oʻzgarishi koʻrsatilgan.

Asosiy uslubiy cheklovlar

  • Tajriba sintetik DDT–etanol eritmasida bajarilgan.
  • Haqiqiy ekologik matritsada tasdiqlash yoʻq.
  • Umumiy organik uglerod/mineralizatsiya tahlili yoʻq.
  • Noorganik xlorid chiqishi va xlor massa balansi oʻlchanmagan.
  • Boshqa mahsulotlarning barchasi miqdoriy sof standartlar bilan oʻlchanmagan.
  • RTI faqat DDT va DDDni qamrab oladi.
  • Bevosita ekotoksiklik yoki hujayraviy toksiklik tajribasi bajarilmagan.
  • Erigan O₂ konsentratsiyasi eksperimental ravishda oʻlchanmagan.
  • Taklif etilgan qisqa umrli radikal turlar bevosita spektroskopik ravishda kuzatilmagan.
  • Ayrim reaksiya tezlik konstantalari strukturaviy analoglardan taxmin qilingan.
  • Texnoiqtisodiy va energiya tahlili bajarilmagan.

Manba va usul haqida izoh

Toʻliq original sarlavha:Transformation of p,p′–DDT in ethanol under ionizing radiation: Mechanistic and qualitative characterization by GC-MS.

Mualliflar, manbadagi tartibda: Samir Karimov; Sara Mirzayeva; Banu Ibrahimova; Elshad Abdullayev; Mohammad Jawaid; Muslum Gurbanov.

Mas’ul mualliflar: Samir Karimov va Mohammad Jawaid.

Muassasalar: 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.

Manba turi va taqriz holati: Taqrizdan oʻtgan original eksperimental tadqiqot maqolasi.

Jurnal:Journal of Hazardous Materials.

Nashriyot: Elsevier B.V.

Nashr identifikatori: Journal of Hazardous Materials 515 (2026) 142979.

DOI: 10.1016/j.jhazmat.2026.142979.

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

Rasmiy havola:https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2026.142979.

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

Moliyalashtirish / qoʻllab-quvvatlash: Mualliflar United Arab Emirates University bilan Azerbaijan State Oil and Industry University oʻrtasidagi Sustainable Development Goals Research Program doirasida UAEU tomonidan taqdim etilgan moliyaviy koʻmakni bildirgan; shuningdek, gamma nurlantirish qurilmalaridan foydalanish va institutsional qoʻllab-quvvatlash uchun ASOIU va Institute of Physics ga minnatdorlik bildirilgan.

Manfaatlar toʻqnashuvi: Mualliflar ishga ta’sir koʻrsatishi mumkin boʻlgan ma’lum moliyaviy manfaat yoki shaxsiy munosabat mavjud emasligini bildirgan.

Ma’lumotlarning mavjudligi: Ma’lumotlar soʻrov boʻyicha taqdim etilishi aytilgan.

Muallif hissalari: Sara Mirzayeva dastlabki qoralama, vizualizatsiya, dasturiy ta’minot, tadqiqot va formal tahlilga; Samir Karimov konseptualizatsiya, ma’lumotlarni tartibga solish, formal tahlil, tadqiqot, loyiha boshqaruvi, resurslar, nazorat, vizualizatsiya va yozishga; Elshad Abdullayev konseptualizatsiya, formal tahlil, tadqiqot, metodologiya, resurslar, dasturiy ta’minot va dastlabki qoralamaga; Banu Ibrahimova formal tahlil, tadqiqot, resurslar, dasturiy ta’minot, vizualizatsiya va dastlabki qoralamaga; Muslum Gurbanov konseptualizatsiya, tadqiqot, nazorat, tekshirish va dastlabki qoralamaga; Mohammad Jawaid konseptualizatsiya, formal tahlil, tadqiqot, loyiha boshqaruvi, dasturiy ta’minot, nazorat, tekshirish va yozish/koʻrib chiqishga hissa qoʻshgan.

GC–MS identifikatsiyasi cheklovi: DDT va DDD miqdoriy tashqi standartlar bilan tahlil qilingan. Boshqa oʻzgarish mahsulotlarining katta qismi retention time va EI fragmentatsiya naqshlarini spektral kutubxonalar bilan taqqoslash orqali sifat jihatidan aniqlangan; barcha mahsulotlar uchun mustaqil sof standart bilan miqdoriy aniqlash taqdim etilmagan.

RTI formulasi boʻyicha ogohlantirish: Maqolaning asosiy RTI formulasi DDT + α·DDD koʻrinishida va α = 0,17 ishlatilgan. Normallashtirilgan RTI tenglamasida ikkinchi had bosma matnda DDD oʻrniga yana DDT boʻlib koʻrinadi. Bu avvalgi ta’rif bilan mos kelmaydigan manba ichidagi formula/yozuv muammosidir.

RTI qamrovi: RTI faqat DDT va DDDni hisobga olgani uchun DBP, DDMS, DDA, xlorlangan spirt va boshqa GC–MS mahsulotlarining toksikologik hissasini oʻlchamaydi. Shu sababli RTIning nolga yaqinlashishi butun aralashmaning umumiy toksikligi nolga tushgan deb talqin qilinmasligi kerak.

Mineralizatsiya cheklovi: Tadqiqot DDTning asosiy birikma sifatida %99,99 gacha oʻzgarishini koʻrsatadi; biroq umumiy organik uglerod, CO₂ hosil boʻlishi yoki toʻliq xlor massa balansi oʻlchanmagani uchun bu qiymat toʻliq mineralizatsiya darajasi emas.

Yon mahsulot boʻyicha ogohlantirish: 136 kGy da DDD aniqlanmagan boʻlsa-da, p,p′-DDA, 1,1,2,2-tetrafeniletan va 1-xloro-4-(xlorofenilmetil)benzen kabi ikkilamchi mahsulotlar GC–MS pik maydoni taqsimotida yaqqol mavjud. Shu sababli manbada ishlatilgan “yon mahsulot toʻplanishi yoʻq” iborasi barcha mahsulotlar yoʻqolgan degan ma’noda oʻqilmasligi kerak.

Mexanizm cheklovi: 7-rasmdagi oʻzgarish tarmogʻi GC–MS mahsulotlari, doza bogʻliq pik taqsimotlari va radiatsion kimyo adabiyotlariga asoslangan taklif etilgan mexanizmdir. Solvated electron, H• va kislorod markazli qisqa umrli radikallar ushbu tajribada bevosita oʻlchanmagan. DDT bilan ayrim radikal reaksiyalarining tezlik konstantalari ham strukturaviy analoglardan taxmin qilingan.

Ekologik qoʻllash cheklovi: Tajribalar haqiqiy ifloslangan suv, tuproq yoki choʻkindida emas, etanolda eritilgan 0,30 g/L DDT ustida bajarilgan. Shu sababli dala miqyosidagi ekologik tozalash samaradorligi va zarur dozalar alohida tasdiqlanishi kerak.

Ilmiy mazmun manbai: Ushbu Verianla maqolasidagi tajriba sharoitlari, formulalar, GC–MS natijalari, DDT/DDD konsentratsiyalari, G qiymatlari, mahsulot taqsimoti va mexanistik talqinlar oʻrganilgan tadqiqotga asoslanadi. Tashqi manbalardan foydalanish faqat nashr identifikatori hamda jurnalning taqriz/nashr holatini bibliografik tasdiqlash bilan cheklangan.


Ulashish:

Izohlar ko‘rib chiqilgandan keyin e’lon qilinadi.Izohingiz tasdiqlash jarayoniga yuboriladi va ma’qullangach ko‘rinadi.

Izoh qoldiring

E-pochta manzilingiz chop etilmaydi. Majburiy maydonlar * bilan belgilangan

Bu saytda cookie-fayllarga ruxsat berish foydalanish tajribangizni yaxshilaydi. Cookie-fayllar siyosati