Ushbu tadqiqot chiqindi qon mollyuskasi qobiqlaridan (Anadara granosa) kalsiy manbai sifatida foydalanib, CaO-BaO tarkibli qattiq asos katalizatorini ishlab chiqdi va ushbu katalizatorni palma moyidan biodizel ishlab chiqarishda baholadi. Qobiqlardan olingan kalsiy eritmasi bariy xlorid bilan birlashtirildi, natriy gidroksid yordamida birgalikda choʻktirish amalga oshirildi va hosil boʻlgan qattiq modda 900 °C da uch soat davomida atmosfera sharoitida kalsinatsiya qilindi. Tadqiqotchilar bariy qoʻshilishi CaO yuzasidagi asosiy markazlar sonini oshirganini va 1:1 tarkib nisbatida bildirilgan umumiy asosiylikni 256 mmol/g darajasigacha ko‘targanini taʼkidlaydi.

Biodizel ishlab chiqarish ikki bosqichda amalga oshirilgan. Avval palma moyidagi erkin yogʻ kislotalarini kamaytirish uchun sulfat kislota katalizatorligida esterifikatsiya qoʻllanilgan, soʻng metanol va CaO-BaO katalizatori yordamida transesterifikatsiya bajarilgan. Reaksiya 65 °C da 1,5 soat davom etgan; metanol/moy mol nisbati 9:1 qilib belgilangan. Katalizator tarkib nisbati va katalizator yuklamasi Face-Centered Central Composite Design asosidagi Javob Sirtlari Usuli bilan modellashtirilgan.

Model eng yuqori biodizel hosildorligini 1:1 BaO:CaO mol nisbati va moy massasiga nisbatan 2,5 foiz katalizator yuklamasida bashorat qilgan. Matematik bashorat 97,68 foiz, tekshirish tajribasida o‘lchangan haqiqiy massaviy hosildorlik esa 98,0 foiz deb bildirilgan. Optimallashtirilgan mahsulotning zichligi 860 kg/m³, 40 °C dagi kinematik qovushqoqligi 5,36 mm²/s, hisoblangan setan soni 62,5 dan yuqori va GC-MS yordamida hisoblangan jami FAME ulushi 99,47 foizni tashkil etgan.

Biroq yuqori hosildorlik katalizatorning barcha texnik muammolari hal qilinganini anglatmaydi. XRD va SEM-EDX baholashlari, ayniqsa oraliq tarkiblardan biri bo‘lgan 1:0,4 nisbatida kuchli termik sinterlanish va bariy saqlovchi faol fazalarning CaO massasida yopilib qolishi ehtimoliga ishora qiladi. Tadqiqotchilar bu buzilishni 900 °C dagi atmosfera kalsinatsiyasi, qoldiq xloridning flyuslovchi taʼsiri va himoya qiluvchi uglerod oraliq qatlamlarining hosil bo‘lmasligi bilan izohlaydi. Biroq bariyning sizib chiqishi bevosita o‘lchanmagan, katalizatorning qayta foydalanish samaradorligi esa tajribaviy sikllar bilan sinovdan o‘tkazilmagan.

Turkiya nuqtayi nazaridan tadqiqot dengiz mahsulotlarini qayta ishlash chiqindilarini qoʻshimcha qiymatli katalizatorlarga aylantirish, qattiq katalizatorlar bilan biodizel ishlab chiqarish va tajribalar sonini kamaytiruvchi statistik optimallashtirish jihatidan foydali usul namunasi hisoblanadi. Turkiyada o‘xshash qo‘llanma uchun mahalliy qobiq turlarining mineral tarkibi, ishlatiladigan o‘simlik yoki chiqindi moyning erkin yogʻ kislotasi miqdori, mahalliy yoqilgʻi standartlari, mahsulotdagi bariy qoldigʻi darajasi, katalizatorni qayta tiklash va iqtisodiy masshtablash imkoniyati alohida tadqiq qilinishi kerak. Tadqiqot ushbu katalizatorning sanoat miqyosida xavfsiz, qayta ishlatiladigan yoki tijoriy jihatdan iqtisodiy ekanini o‘z-o‘zidan isbotlamaydi.

Tadqiqotning asosiy maqsadi nima?

Tadqiqotning maqsadi chiqindi qon mollyuskasi qobigʻidan olingan kalsiy oksidini kuchliroq asos bo‘lgan bariy oksidi bilan birlashtirib, palma moyini biodizelga aylantirishda yuqori faollik ko‘rsatadigan geterogen katalizator tayyorlashdir. Ikkinchi maqsad katalizator tarkibi bilan ishlatiladigan jami katalizator miqdorining biodizel hosildorligiga taʼsirini statistik modellashtirish va eng maqbul ish sharoitlarini aniqlashdir.

Tadqiqot uchta tadqiqot yo‘nalishini bir xil tajriba tuzilmasida birlashtiradi:

• Dengiz qobigʻi chiqindisini kalsiy manbai sifatida baholash
• CaO ni BaO bilan kimyoviy va strukturaviy jihatdan o‘zgartirish
• Transesterifikatsiya sharoitlarini Javob Sirtlari Usuli bilan optimallashtirish

Nima uchun qon mollyuskasi qobigʻi ishlatilgan?

Qon mollyuskasi qobiqlari asosan kalsiy karbonatdan tashkil topgan biogen chiqindilardir. Tadqiqotda qobiq kukunining XRF tahlili natijasida CaO hisobidagi kalsiy miqdori 98,45 foiz deb bildirilgan. Bu ifoda ishlov berilmagan qobiqda toʻgʻridan-toʻgʻri 98,45 foiz erkin CaO mavjud degani emas; XRF natijalarida element tarkibi ko‘pincha oksid ekvivalenti shaklida hisobot qilinadi. Qobiq materialining asosiy kimyoviy boshlang‘ich birikmasi matnda CaCO₃ deb taʼriflangan.

Tabiiy karbonatning yuqori haroratda parchalanishi odatda quyidagi jarayon orqali CaO hosil bo‘lishiga olib keladi:

\[ \mathrm{CaCO_3 \rightarrow CaO + CO_2} \]

Tadqiqotchilar karbonat angidrid chiqishi gʻovaklar va kristall nuqsonlarni hosil qilishi, shu tariqa moy molekulalari kira oladigan asosiy faol markazlar soni oshishi mumkinligini taʼkidlaydi. Biroq tadqiqotda solishtirma sirt maydoni yoki gʻovak hajmi BET tahlili bilan o‘lchanmagan. Shu sababli gʻovaklilikning ortishi bevosita miqdoriy tarzda ko‘rsatilmagan.

Nima uchun CaO yakka holda yetarli deb hisoblanmagan?

CaO yuqori asosiyligi, arzonligi, keng tarqalganligi, metanolda nisbatan past eruvchanligi va qattiq fazadan ajratilishi mumkinligi sababli biodizel ishlab chiqarishda ko‘p ishlatiladigan geterogen katalizatordir. Biroq tadqiqot anʼanaviy CaO tizimlarida moy, metanol va qattiq katalizator o‘rtasidagi fazalararo massa almashinuvi reaksiyani sekinlashtirishi va konversiya har doim ham yetarlicha yuqori bo‘lmasligini taʼkidlaydi.

Ishqoriy yer metallari oksidlarining asosiyligi matnda quyidagi tartibda berilgan:

\[ \mathrm{MgO < CaO < SrO < BaO} \]

BaO kuchliroq asosiy markazlarni taʼminlashi va metanolning metoksid ioniga aylanishini tezlashtirishi mumkin. Biroq sof BaO ning metanolda qisman erishi va bariy saqlovchi turlarning mahsulot fazasiga o‘tish xavfi mavjud. Tadqiqot yondashuvi CaO ni fizik jihatdan barqarorroq asosiy matritsa, BaO ni esa kuchliroq asosiy xususiyat beruvchi qo‘llab-quvvatlovchi yoki kuchaytiruvchi faza sifatida ishlatishdir.

Katalizator prekursorlari qanday tayyorlangan?

Kenjeran qirg‘og‘idan yig‘ilgan qon mollyuskasi qobiqlari demineralizatsiyalangan suv bilan yuvilgan, 100 °C da quritilgan, maydalangan va 200 mesh elakdan o‘tkazilgan. Qobiq kukuni keyin 4 N xlorid kislota bilan 90 °C da va 300 rpm aralashtirish tezligida eritilgan:

\[ \mathrm{CaCO_3(s) + 2HCl(aq) \rightarrow CaCl_2(aq) + CO_2(g) + H_2O(l)} \]

Erimaydigan qoldiqlar filtrlab ajratilgan va olingan CaCl₂ eritmasi turli miqdordagi BaCl₂ eritmalari bilan aralashtirilgan. Metod bo‘limida BaCl₂:CaCl₂ mol nisbatlari 0:1, 0,2:1, 0,4:1, 0,6:1, 0,8:1 va 1:1 tarzida berilgan.

Birgalikda cho‘ktirish va kalsinatsiya qanday qo‘llanilgan?

Kalsiy va bariy xlorid saqlovchi eritmaga tomchilab 6 N NaOH qo‘shilgan. Yuqori pH muhitida Ca(OH)₂ va Ba(OH)₂ saqlovchi birgalikdagi cho‘kma hosil qilingan. Qattiq mahsulot vakuumda filtrlab olingan, demineralizatsiyalangan suv bilan yuvilgan va 100 °C da 18 soat quritilgan.

Quritilgan gidroksid prekursorlari 900 °C da uch soat davomida atmosfera muhitidagi mufel pechida kalsinatsiya qilingan. Maqsad gidroksidlarni faol oksid fazalariga aylantirish bo‘lgan:

\[ \mathrm{Ca(OH)_2 \rightarrow CaO + H_2O} \]

\[ \mathrm{Ba(OH)_2 \rightarrow BaO + H_2O} \]

Biroq XRD natijalari tayyorlangan sof BaO namunasi atrof-muhitdagi karbonat angidrid va namlik bilan tez reaksiyaga kirishib, sezilarli miqdorda BaCO₃ hosil qilganini ko‘rsatgan. Demak, tahlil qilingan “BaO” namunasi butunlay sof va o‘zgarmas BaO fazasidan iborat emas.

XRD tahlili nimani ko‘rsatgan?

Tadqiqotning 6-sahifasidagi XRD grafigida sof CaO namunasi taxminan 2θ = 32°, 37°, 54° va 64° holatlarida kubik CaO fazasi bilan bog‘langan cho‘qqilar bergani ko‘rinadi. Ba saqlovchi namunadagi 24°, 28° va 47° atrofidagi ustun cho‘qqilar esa BaCO₃ ning witherit fazasiga bog‘langan.

CaO-BaO tarkibida CaO ning 37° atrofidagi asosiy cho‘qqisi intensivligi pasaygan va biroz kengaygan. Tadqiqotchilar buni Ba²⁺ ionining taxminan 1,35 Å bo‘lgan ion radiusi Ca²⁺ ionining taxminan 1,00 Å radiusidan kattaroq bo‘lgani sababli CaO kristall panjarasida mikrodeformatsiya va buzilish yuzaga kelishi bilan izohlaydi.

7-sahifadagi turli tarkiblarga tegishli XRD naqshlarida Ba miqdori oshgan sari CaO ning 32° va 37° cho‘qqilari umuman zaiflashgani ko‘rinadi. Ba bilan bog‘langan 24° cho‘qqi yuqori Ba nisbatlarida kuchaygan, 0,4 nisbatda esa aniq yo‘qolgan. Tadqiqot buni bariy turlarining sinterlanib, CaO massasi ichida yopilib qolishi va sirtdan kirib bo‘lmas holga kelishi sifatida talqin qiladi.

Dalil chegarasi: XRD cho‘qqilarining kamayishi va SEM morfologiyasi sinterlanish talqiniga mos keladi; biroq faol bariy turlarining aniq joylashuvi yoki atom miqyosida panjaraga qaysi ulushda kirgani yuqori aniqlikdagi strukturaviy usullar bilan bevosita ko‘rsatilmagan.

SEM tasvirlarida qanday tuzilmalar ko‘rilgan?

8-sahifadagi SEM tasvirlarida CaO zarrachalari notekis, g‘adir-budur va aglomeratsiyalangan tuzilmalarni ko‘rsatadi. Matnda CaO zarrachalarining ko‘pi 15–20 µm oralig‘ida ekani bildirilgan. Ba saqlovchi namuna zichroq, birikkan va blok yoki tayoqchasimon tuzilmalarga ega; bildirilgan asosiy o‘lcham oralig‘i 20–30 µm.

11-sahifadagi kalsinatsiyadan oldingi va keyingi SEM taqqoslanishi kalsinatsiyadan keyin o‘zaro bog‘langan, yanada aniq poliedrik kristallitlar hosil bo‘lganini ko‘rsatadi. Bu o‘zgarish qattiq holat diffuziyasi va qayta kristallanish bilan izohlanadi.

Tadqiqot o‘rtacha darajadagi kristall rivojlanishi mexanik yaxlitlikni oshirishi mumkinligini, ammo ortiqcha kristall o‘sishi sirt maydonini kamaytirib faol markazlarni yopishi mumkinligini taʼkidlaydi. 900 °C da kuzatilgan kuchli birikish tadqiqotchilar tomonidan haddan tashqari sinterlanish belgisi deb qabul qilingan.

EDX natijalari katalizator tarkibini tasdiqlaganmi?

CaO-BaO namunasida ham kalsiy, ham bariy mavjudligi ikki metall saqlovchi tarkib ishlab chiqarilganini tasdiqlaydi. Biroq sirtga sezgir EDX tahlilidan hisoblangan samarali Ca:Ba atom nisbati taxminan 12,7:1 deb bildirilgan. Bu qiymat prekursor eritmalarida ko‘zlangan yuqori bariy nisbati bilan bevosita mos kelmaydi.

Tadqiqotchilar sirt bariyining past miqdorini bariy fazasining sinterlanishi va CaO massasi ichida yopilib qolishi bilan izohlaydi. Biroq EDX sirtga oid va yarim miqdoriy usuldir. Nominal oziqlantirish nisbati bilan yakuniy hajmiy tarkib o‘rtasidagi farqni aniq aniqlash uchun ICP-OES, ICP-MS yoki to‘liq massa balansi kabi qo‘shimcha tahlillar zarur.

Nima uchun qoldiq natriy va xlor muhim?

CaO-BaO namunasida 9,68 foiz natriy va 9,13 foiz xlor bildirilgan. Matn bu elementlarni NaOH bilan xlorid asosli prekursorlarning reaksiyasidan qolgan NaCl yon mahsuloti bilan bog‘laydi. CaO ning aglomeratsiyalangan tuzilishi tuz eritmasini ichki bo‘shliqlarda ushlab qolib, yuvish orqali butunlay chiqarib tashlanishiga to‘sqinlik qilgan bo‘lishi mumkinligi ilgari surilgan.

Tadqiqotga ko‘ra qoldiq xlorid yuqori haroratda zarrachalarning mahalliy termik qarshiligini pasaytiruvchi flyuslovchi modda kabi taʼsir qilgan va sinterlanishni kuchaytirgan bo‘lishi mumkin. Atmosfera kalsinatsiyasida uglerod saqlovchi himoya oraliq tuzilmalar ham butunlay yonib ketgani uchun zarrachalarning birikishi osonlashgan.

Muhim cheklov: Qoldiqning kristall NaCl ekani yoki uning sinterlanishga qo‘shgan hissasi alohida faza tahlili yoxud nazoratli taqqoslash tajribasi bilan qatʼiy tasdiqlanmagan. Ushbu izoh XRD, EDX va SEM natijalarini birgalikda talqin qilishga asoslangan.

Katalizator asosiyligi qanday o‘lchangan?

Metod bo‘limiga ko‘ra maʼlum miqdordagi katalizator 50 mL demineralizatsiyalangan suvda bir soat aralashtirilgan, qattiq modda filtrlab olingan va filtrat fenolftalein ishtirokida etanoldagi 0,02 mol/L benzoik kislota bilan titrlangan. Asosiylik quyidagi tenglama bilan hisoblangan:

\[ \mathrm{Baziklik\ (mmol/g)= \frac{V_{asit}\times N_{asit}}{m_{katalizör}}} \]

Tadqiqotda bildirilgan asosiy markazlar miqdori quyidagicha:

Bildirilgan eng yuqori qiymat 1:1 tarkibda 256 mmol/g ni tashkil etadi. Tadqiqotchilar bu oshishni panjara buzilishi, kislorod vakansiyalari va ko‘proq Lewis asosiy markazlarining hosil bo‘lishi bilan izohlaydi.

Metoddagi nomuvofiqlik: 2.5-bo‘lim asosiylikni aniqlashda benzoik kislota ishlatilganini bildirsa, 3.4-bo‘lim oksalat kislota, turli Hammett indikatorlari va fenolftalein haqida so‘z yuritadi. Taqqoslash jadvalida ham ushbu tadqiqot uchun “Hammett indikatori va oksalat kislota titrlashi” deb yozilgan. Yakuniy hisobda qaysi kislota ishlatilgani matn ichida bir maʼnoli emas.

Raqamli talqin chegarasi: 256 mmol/g qiymati tadqiqotning taqqoslash jadvalida berilgan boshqa katalizatorlarga nisbatan favqulodda yuqori. Ishlatilgan suvli ekstraksiya va titrlash usuli faqat sirtdagi haqiqiy katalitik asosiy markazlarni o‘lchaydimi yoki erigan yoki gidrolizlangan barcha asosiy turlarni ham o‘z ichiga oladimi, batafsil tasdiqlanmagan. Shu sababli turli usullar bilan olingan adabiyot qiymatlari bilan bevosita taqqoslash ehtiyotkorlikni talab qiladi.

Nima uchun biodizel ishlab chiqarish ikki bosqichda amalga oshirilgan?

Asos katalizli transesterifikatsiya moydagi erkin yogʻ kislotalari miqdori yuqori bo‘lganda sovunlanish tufayli salbiy taʼsirlanishi mumkin. Shu sababli tadqiqotchilar palma moyiga avval kislota katalizli esterifikatsiya qo‘llagan.

Birinchi bosqich: Esterifikatsiya

• Palma moyi miqdori: taxminan 150 mL
• Moy/metanol mol nisbati: 1:6
• Sulfat kislota: hajm bo‘yicha 1,0 foiz
• Harorat: 65 °C
• Aralashtirish tezligi: 400 rpm
• Reaksiya davomiyligi: 1 soat
• Fazalarni ajratish vaqti: 12 soat
• Maqsad: erkin yogʻ kislotasini 2 foizdan pastga tushirish

Ikkinchi bosqich: Transesterifikatsiya

• Metanol/moy mol nisbati: 9:1
• Harorat: 65 °C
• Reaksiya davomiyligi: 1,5 soat
• Katalizator yuklamasi: moy massasiga nisbatan 0,5–2,5 foiz
• Fazalarni ajratish vaqti: 12 soat

Reaksiyadan so‘ng yuqoridagi biodizel fazasi ajratilgan, 60 °C da demineralizatsiyalangan suv bilan yuvilgan, sentrifugalangan va 105 °C da bir soat quritilgan.

Yetishmaydigan hisobot: Esterifikatsiyadan oldingi va keyingi haqiqiy erkin yogʻ kislotasi qiymatlari jadval ko‘rinishida berilmagan. Ishlatilgan moyning suv miqdori, boshlang‘ich kislota soni va triglitserid tarkibi ham batafsil ko‘rsatilmagan.

Biodizel hosildorligi qanday hisoblangan?

Hosildorlik tozalangan biodizel massasining boshlang‘ich palma moyi massasiga nisbati sifatida hisoblangan:

\[ \mathrm{Verim\ (\%)= \frac{m_{biyodizel}}{m_{palm\ yağı}}\times 100} \]

Bu taʼrif massaviy mahsulot hosildorligidir. U bevosita kimyoviy triglitserid konversiyasi yoki faqat FAME mol hosildorligi emas. Metanol, qoldiq suv, sovun yoki boshqa moddalarning mahsulotda qolishi massaviy hosildorlikka taʼsir qilishi mumkin. Tadqiqotchilar qo‘shimcha ravishda GC-MS bilan FAME ulushini o‘lchab, mahsulot asosan metil efirlardan tashkil topganini ko‘rsatishga harakat qilgan.

Javob Sirtlari tajriba dizayni qanday tuzilgan?

Face-Centered Central Composite Design doirasida ikkita mustaqil o‘zgaruvchi baholangan:

Jami 11 tajriba o‘tkazilgan: to‘rtta faktorial nuqta, to‘rtta yuz-markazli o‘q nuqtasi va 0,6 nisbat hamda 1,5 foiz katalizator yuklamasidagi uchta markaziy takror.

Ikkinchi darajali model quyidagi umumiy shaklda tuzilgan:

\[ Y=\beta_0+\beta_1A+\beta_2B+\beta_{12}AB+\beta_{11}A^2+\beta_{22}B^2 \]

Bu yerda \(Y\) biodizel hosildorligini, \(A\) tarkib nisbatini va \(B\) katalizator yuklamasini ifodalaydi.

Tajribaviy hosildorlik qaysi oraliqda o‘zgargan?

Markaziy nuqtadagi uchta takror 84, 87 va 87 foiz hosildorlik bergan. Ushbu taqsimot markaziy nuqtada bir necha foiz punktlik tajribaviy o‘zgaruvchanlik borligini ko‘rsatadi.

1:0,4 nisbatidagi hosildorlik pasayishi nimadan iborat?

14-sahifadagi keng parametr skanerlashda 1:0,4 deb belgilangan tarkib barcha katalizator yuklamalarida taxminan 75,0–80,2 foiz bilan eng past hosildorliklarni bergan. Ushbu nisbat 11 shartli FC-CCD jadvaliga kirmaydi; natija kengroq dastlabki parametr tadqiqotidan olingan.

Tadqiqotchilar 0,4 nisbatini strukturaviy o‘tish hududi sifatida talqin qiladi. Kam bariy miqdorida Ba turlari CaO ustida tarqalgan qo‘shimcha modda kabi harakat qilishi, yuqori miqdorda esa alohida va barqarorroq Ba ga boy faza hosil qilishi; oraliq miqdorda esa panjara zo‘riqishi va termik birikish eng yuqori darajaga yetishi mumkinligi ilgari surilgan.

Ushbu sharoitdagi mahsulotlarda 6,3–8,4 mm²/s deb bildirilgan yuqori qovushqoqlik tugallanmagan transesterifikatsiya va mahsulotda qolgan triglitseridlar yoki qisman glitseridlar bilan bog‘langan.

Dalil chegarasi: BaO ning metanolga sizib chiqishi va sovunlanishni oshirishi haqidagi izoh matnda ilgari surilgan; biroq suyuq fazada bariy tahlili, sovun miqdori yoki metall massa balansi hisobot qilinmagan. Shuning uchun sizib chiqish mexanizmi bevosita tajribaviy o‘lchovga emas, adabiyot va samaradorlik pasayishiga asoslangan talqindir.

ANOVA qaysi omillar muhimligini ko‘rsatgan?

Katalizator yuklamasi tajriba oralig‘ida hosildorlikka eng kuchli chiziqli taʼsir ko‘rsatgan. Mol nisbatining kvadratik hadi ahamiyatli ekani tarkib taʼsiri chiziqli emasligini qo‘llab-quvvatlaydi. AB o‘zaro taʼsiri p = 0,0658 bilan 5 foizlik ahamiyatlilik chegarasidan tashqarida. Shu sababli matndagi “o‘rta darajadagi sinergetik taʼsir” ifodasi statistik jihatdan tasdiqlangan kuchli taʼsir sifatida o‘qilmasligi kerak.

Modelning moslashish va bashorat kuchi qanday?

R² qiymati model kuzatilgan hosildorlik o‘zgaruvchanligining 94,9 foizini tushuntirishini ko‘rsatadi. Bashorat R² qiymatining 0,7087 bo‘lishi modelning o‘quv maʼlumotlariga moslashishidan pastroq, biroq maʼlum darajada bashorat qilish qobiliyati mavjudligini ko‘rsatadi.

Matn tuzatilgan R² bilan bashorat R² o‘rtasidagi farq 0,2 dan kichik ekanini bildiradi. Hisobot qilingan qiymatlar o‘rtasidagi haqiqiy farq:

\[ 0{,}8979-0{,}7087=0{,}1892 \]

bo‘lgani uchun bu ifoda raqamli jihatdan to‘g‘ri; biroq farq yuqori chegaraga ancha yaqin.

Yakuniy regressiya tenglamasi qanday?

Tadqiqotda kodlangan omillar uchun berilgan tenglama quyidagicha:

\[ Y=86{,}58+3{,}75A+4{,}50B-2{,}00AB+3{,}80A^2+1{,}05B^2 \]

Musbat chiziqli koeffitsiyentlar belgilangan tajriba chegaralari ichida nisbat va katalizator miqdori oshgani sari hosildorlik umuman ortishini ko‘rsatadi. AB koeffitsiyentining −2,00 bo‘lishi ikki o‘zgaruvchi bir vaqtda oshirilganda kutilgan qo‘shimcha o‘sish biroz susayishini ko‘rsatadi.

Biroq AB hadi ANOVA da p = 0,0658 bo‘lgani sababli 95 foizlik ishonch darajasida statistik jihatdan ahamiyatli emas. B² hadi ham ahamiyatli emas. Bu hadlarning tenglamada saqlanishi ierarxik ikkinchi darajali model tuzilmasini saqlash bilan bog‘liq bo‘lishi mumkin; matn ushbu model tanlovini batafsil tushuntirmagan.

Javob sirti 0,4 nisbatidagi keskin pasayishni ko‘rsata olganmi?

Yo‘q. Tadqiqotchilar ikkinchi darajali polinom 0,4 nisbatidagi keskin mahalliy hosildorlik pasayishini silliqlashtirganini aniq aytgan. 20-sahifadagi uch o‘lchamli sirt uzluksiz va silliq egri hosil qiladi; XRD va parametr skanerlashda ko‘rilgan keskin strukturaviy “vodiy”ni ko‘rsatmaydi.

Bu muhim cheklovdir. Model global maksimumni to‘g‘ri topgan bo‘lsa-da, barcha mahalliy strukturaviy xatti-harakatlarni ifodalamaydi. Ayniqsa yangi tarkib nisbatlari uchun oraliq hududlarda qilinadigan bashoratlar bevosita tajribalar bilan tasdiqlanishi kerak.

Optimal sharoit qanday tasdiqlangan?

Ushbu sharoitda bajarilgan tekshirish tajribasida 98,0 foiz massaviy biodizel hosildorligi o‘lchangan. Bashorat bilan o‘lchov o‘rtasidagi mutlaq farq 0,32 foiz punktni tashkil etgan.

Tekshirish natijasi modelning optimal nuqtadagi bashoratini qo‘llab-quvvatlaydi. Biroq tekshirish tajribasi nechta mustaqil takror bilan o‘tkazilgani va natija uchun standart og‘ish yoki ishonch oralig‘i berilmagan.

Optimallashtirilgan biodizelning yoqilg‘i xususiyatlari qanday?

Ushbu to‘rtta xususiyat tadqiqotda ishlatilgan SNI 7182:2015 chegaralariga mos keladi. Biroq barcha ASTM D6751 yoki SNI talablariga javob berishini ko‘rsatish uchun kislota soni, suv va cho‘kma, jami va erkin glitserin, oltingugurt, fosfor, oksidlanish barqarorligi, sovuq oqim va metall qoldiqlari kabi boshqa parametrlar ham o‘lchanishi kerak.

Shu sababli tadqiqotning “ASTM va SNI standartlariga aniq muvofiqlik” ifodasi hisobot qilingan cheklangan sinovlar doirasida amal qiladi; bu mahsulot barcha standart bandlari bo‘yicha sertifikatlangan degani emas.

FAME tarkibi qanday?

FAME foizi aniqlangan metil efir cho‘qqilarining jami maydonidan hisoblangan. Metil oleat va metil palmitat mahsulotning asosiy tarkibiy qismlaridir; bu taqsimot palma moyidan olingan metil efir profiliga mos keladi.

Analitik cheklov: Matnda GC-MS kalibrlash usuli, ichki standart, javob koeffitsiyentlari, kolonna turi va takrorlar soni batafsil berilmagan. Faqat cho‘qqi maydoni foizlariga asoslangan tozalik hisobining to‘liq miqdoriy FAME standarti bilan bir xil aniqlikni taʼminlaydimi, baholab bo‘lmaydi.

Katalizatordan qayta foydalanish mumkinmi?

Tadqiqot geterogen katalizatorlarning oson ajratish va qayta foydalanish afzalliklari haqida so‘z yuritadi; biroq sintez qilingan CaO-BaO katalizatori bilan ketma-ket foydalanish sikllari bajarilmagan. Har bir sikldan keyin hosildorlik, asosiylik, XRD, sirt morfologiyasi yoki bariy yo‘qotilishi o‘lchanmagan.

Shu sababli katalizatorni qayta ishlatish mumkinligi, nechta siklga chidashi yoki regeneratsiyadan so‘ng faolligini saqlashi ushbu tadqiqotdan kelib chiqmaydi.

Bariy mahsulot xavfsizligi nuqtayi nazaridan baholanganmi?

Yo‘q. Tadqiqot BaO ning metanolda qisman erishi va faol turlarning suyuq fazaga sizib chiqishi xavfini muhokama qiladi. Biroq ishlab chiqarilgan biodizelda, glitserol fazasida yoki yuvish suvida bariy miqdori ICP-OES, ICP-MS yoki shunga o‘xshash usul bilan o‘lchanmagan.

Mahsulotning zichlik, qovushqoqlik, setan va FAME natijalari mos kelishi bariy qoldig‘i yo‘qligini isbotlamaydi. Sanoat miqyosida qo‘llash imkoniyati baholanishidan oldin mahsulot va chiqindi oqimlaridagi bariyni miqdoriy aniqlash kerak.

Tadqiqotning kuchli tomonlari nimalar?

• Chiqindi dengiz qobig‘i yuqori kalsiyli katalizator prekursoriga aylantirilgan.
• CaO kuchliroq asosiy xususiyatga ega Ba fazasi bilan birgalikda cho‘ktirish orqali birlashtirilgan.
• XRD, SEM va EDX natijalari katalizator tuzilmasi bilan reaksiya samaradorligi o‘rtasidagi bog‘liqlikni aniqlash uchun birgalikda ishlatilgan.
• Dastlabki esterifikatsiya orqali erkin yog‘ kislotalaridan kelib chiqadigan sovunlanish xavfini kamaytirishga harakat qilingan.
• Tajriba dizayni mol nisbati va katalizator yuklamasining chiziqli, o‘zaro taʼsir va kvadratik taʼsirlarini o‘rgangan.
• Optimal nuqta faqat matematik tarzda bashorat qilinmagan, balki laboratoriya tajribasi bilan tasdiqlangan.
• Mahsulotda massaviy hosildorlikdan tashqari zichlik, qovushqoqlik, setan soni va FAME profili o‘lchangan.
• Tadqiqot yuqori hosildorlik bilan birga sinterlanish va faol fazaning yopilib qolishi kabi salbiy natijalarni ham muhokama qilgan.

Tadqiqotning asosiy cheklovlari nimalar?

• Tadqiqot ekspert baholashidan o‘tmagan preprintdir.
• Yuklangan matnda muallif va muassasa qatori mavjud emas.
• To‘liq mualliflar ro‘yxatini mavjud metamaʼlumotlar orqali bir maʼnoli tarzda tasdiqlab bo‘lmagan.
• BaO:CaO va CaO:BaO nisbat yozuvlari turli bo‘limlarda teskari ko‘rsatilgan.
• Asosiylikni aniqlashda benzoik kislota yoki oksalat kislota ishlatilgani matn ichida izchil emas.
• Sirt asosiyligi uchun bildirilgan favqulodda yuqori qiymat mustaqil sirt tahlili bilan tasdiqlanmagan.
• BET sirt maydoni va g‘ovak hajmi o‘lchanmagan.
• Ba turlarining haqiqiy hajmiy konsentratsiyasi va panjara ichidagi joylashuvi aniq aniqlanmagan.
• Bariyning sizib chiqishi va mahsulotdagi qoldiq metall miqdori o‘lchanmagan.
• Katalizatorning qayta foydalanish va regeneratsiya samaradorligi sinovdan o‘tkazilmagan.
• Optimal tekshirish tajribasi uchun takrorlar soni va noaniqlik qiymati berilmagan.
• Faqat bitta palma moyi manbai va bitta doimiy reaksiya harorati ishlatilgan.
• Metanol/moy nisbati, reaksiya vaqti va aralashtirish tezligi RSM doirasida optimallashtirilmagan.
• 0,4 nisbatidagi keskin mahalliy pasayish ikkinchi darajali javob sirti modeli bilan ifodalanmagan.
• Barcha yoqilg‘i standarti parametrlari o‘lchanmagani sababli to‘liq ASTM yoki SNI muvofiqligi isbotlanmagan.
• Iqtisodiy tahlil, hayotiy sikl baholashi va masshtabni kattalashtirish tajribasi o‘tkazilmagan.

Matn va rasmlarda qanday nomuvofiqliklar mavjud?

• Metod bo‘limida BaCl₂:CaCl₂ nisbati ishlatilgan bo‘lsa, ayrim natija jadvallarida CaO:BaO, ayrim bo‘limlarda esa BaO:CaO deb yozilgan.
• 1:0,4 va 0,4:1 ko‘rsatkichlari turli bo‘limlarda bir xil tarkib uchun ishlatilgandek ko‘rinadi.
• Asosiylik usuli bir bo‘limda benzoik kislota, boshqa bo‘limda oksalat kislota bilan tushuntirilgan.
• 14-sahifada hosildorlik grafigi 6-rasm deb raqamlangan bo‘lsa-da, izoh paragrafi “5-rasm”ga murojaat qiladi.
• Model diagnostika grafiklari 18–19-sahifalarda 6-rasm va 7-rasm tarzida nomuvofiq raqamlangan.
• 4-rasmdagi zarracha o‘lchami gistogrammasining gorizontal o‘qi taxminan 0,25–0,65 µm ko‘rinsa, matn zarrachalar taxminan 15 µm ekanini bildiradi.
• Matn bir joyda qovushqoqlik oralig‘ini 5,2–8,04 cSt, boshqa joyda muammoli 0,4 nisbat uchun 6,3–8,4 mm²/s deb beradi.
• “Barcha biodizel namunalari standartlarga javob beradi” ifodasi ayrim namunalarda 6,0 mm²/s chegarasidan yuqori qovushqoqlik bildirilgani bilan mos kelmaydi.

Tadqiqot nimani qo‘llab-quvvatlaydi?

• Qon mollyuskasi qobiqlaridan CaO asosli katalizator prekursorlari sifatida foydalanish mumkin.
• Ba saqlovchi fazalarni qo‘shish tadqiqotda ishlatilgan titrlash usuli bilan o‘lchangan jami asosiylikni oshirgan.
• Katalizator yuklamasi va tarkib nisbati biodizel hosildorligiga sezilarli taʼsir ko‘rsatgan.
• Tajriba oralig‘ida eng yuqori hosildorlik 1:1 nisbat va 2,5 foiz katalizator yuklamasida olingan.
• Optimallashtirilgan mahsulot o‘lchangan zichlik, qovushqoqlik, setan va FAME mezonlarida tadqiqotda ishlatilgan chegaralarga javob bergan.
• Oraliq tarkiblarda sinterlanish va faol fazaga kirish imkoniyati yuqori jami Ba miqdoridan muhimroq bo‘lishi mumkin.
• Ikkinchi darajali RSM modeli global optimumni topa olgan, biroq keskin mahalliy strukturaviy anomaliyani silliqlashtirgan.

Tadqiqot nimani isbotlamaydi?

• Katalizator sanoat miqyosida iqtisodiy ekanini isbotlamaydi.
• Katalizator uzoq muddatli yoki ko‘p siklli foydalanishda barqaror ekanini ko‘rsatmaydi.
• Bariy biodizel mahsulotiga o‘tmasligini isbotlamaydi.
• Mahsulot ASTM D6751 yoki SNI 7182:2015 ning barcha bandlariga javob berishini ko‘rsatmaydi.
• Dengiz qobig‘idan katalizator ishlab chiqarishning jami ekologik taʼsiri pastligini hayotiy sikl tahlili bilan tasdiqlamaydi.
• 900 °C kalsinatsiyaning energiya va uglerod xarajatini baholamaydi.
• Bildirilgan 256 mmol/g asosiylik turli usullar bilan bevosita taqqoslanishi mumkinligini isbotlamaydi.
• BaO sizib chiqishi sovunlanishga sabab bo‘lishini bevosita kimyoviy tahlil bilan ko‘rsatmaydi.
• Xuddi shu natijalar chiqindi moy, boshqa o‘simlik moyi yoki erkin yog‘ kislotasi yuqori xomashyolarda olinishi mumkinligini ko‘rsatmaydi.

Tadqiqot Usuli va Natijalari

Tajribaviy usul xulosasi

Asosiy tenglamalar

Qobiqni eritish:

\[ \mathrm{CaCO_3+2HCl\rightarrow CaCl_2+CO_2+H_2O} \]

Asosiylik hisobi:

\[ \mathrm{Baziklik= \frac{V_{asit}\times N_{asit}}{m_{katalizör}}} \]

Massaviy biodizel hosildorligi:

\[ \mathrm{Verim= \frac{m_{biyodizel}}{m_{yağ}}\times100} \]

Ikkinchi darajali model:

\[ Y=86{,}58+3{,}75A+4{,}50B-2{,}00AB+3{,}80A^2+1{,}05B^2 \]

Asosiy raqamli natijalar

Tuzilma-samaradorlik munosabati

Natijalarni eng ehtiyotkor talqin qilish

Tadqiqot maʼlumotlari chiqindi qon mollyuskasi qobig‘idan ishlab chiqarilgan CaO ni Ba saqlovchi fazalar bilan o‘zgartirish palma moyi transesterifikatsiyasida yuqori massaviy biodizel hosildorligini taʼminlashi mumkinligini ko‘rsatadi. Eng yaxshi tajriba sharoiti 1:1 prekursor nisbati va 2,5 foiz qattiq katalizator yuklamasidir.

Biroq samaradorlik faqat jami bariy miqdoriga bog‘liq emas. Ba turlari sirtda kirish mumkin bo‘lgan holatda qolishi, sinterlanmasligi va metanol muhitida erimasligi kerak. Oraliq tarkibdagi samaradorlikning keskin pasayishi sintez sharoitlari tarkib kabi muhimligini ko‘rsatadi.

Shu sababli tadqiqotning asosiy xulosasi “ko‘proq BaO har doim yaxshiroq” emas. To‘g‘riroq xulosa shuki: belgilangan tajriba chegaralarida 1:1 nominal nisbat eng yuqori hosildorlikni bergan, biroq katalizator tuzilmasi yuqori harorat, xlorid qoldig‘i va atmosfera kalsinatsiyasi sababli barqarorlik muammolarini ko‘rsatgan.

Kelajakdagi tadqiqotlar uchun zarur tekshiruvlar

• Turli kalsinatsiya haroratlarini bevosita taqqoslash
• Azot atmosferasi va atmosfera havosida tayyorlangan katalizatorlarni taqqoslash
• Yuvish soni va qoldiq xlorid miqdorini optimallashtirish
• BET sirt maydoni, g‘ovak hajmi va g‘ovak taqsimoti tahlili
• XPS yordamida sirt Ca, Ba, O va Cl kimyoviy holatlarini aniqlash
• ICP-OES yoki ICP-MS yordamida biodizel, glitserol va yuvish suvidagi bariy miqdorini o‘lchash
• Kamida besh yoki undan ko‘p qayta foydalanish sikli
• Har bir sikldan keyin XRD, SEM va asosiylik o‘zgarishini kuzatish
• Optimal tekshirish tajribalarini mustaqil takrorlar va ishonch oraliqlari bilan hisobot qilish
• Chiqindi qovurish moyi va turli erkin yog‘ kislotasi darajalarida samaradorlik sinovi
• To‘liq SNI, ASTM yoki EN yoqilg‘i parametrlarini o‘lchash
• Energiya sarfi, xarajat va hayotiy sikl baholashi

Manba va Usul Haqida Izoh

Tadqiqotning to‘liq asl nomi: Synthesis and Optimization of a Seashell-Derived CaO-BaO Green Catalyst for Biodiesel Production via Response Surface Methodology

Tasdiqlangan mualliflar va ularning tartibi: Srie Muljani; Aisyah Alifatul Zahidah Rohmah; Raka Selaksa Charisma Muchammad; Erwan Adi Saputro; Novio Valentino

To‘liq mualliflar ro‘yxati: Yuklangan matnning ko‘rinadigan sahifalarida mualliflar qatori mavjud emas. Mavjud bibliografik yozuv yuqoridagi ismlardan keyin uch nuqta bilan qisqartirilgani sababli boshqa mualliflar bor-yo‘qligi aniq tasdiqlanmagan. Nomaʼlum ism qo‘shilmagan.

Teng hissa haqidagi maʼlumot: Yuklangan matnda mavjud emas.

Masʼul muallif: Yuklangan matnda mavjud emas.

Tasdiqlangan muassasa: Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur, Surabaya, Indonesia. Srie Muljani, Aisyah Alifatul Zahidah Rohmah, Raka Selaksa Charisma Muchammad va Erwan Adi Saputro uchun ushbu muassasa bilan bog‘liqlik rasmiy tadqiqotchi yoki xodim yozuvlariga mos keladi. Novio Valentinoning ushbu tadqiqotdagi aniq muassasa maʼlumoti yuklangan matndan tasdiqlanmagan.

Maqola DOI:10.2139/ssrn.7201750

Nashr platformasi: SSRN

SSRN qayd raqami: 7201750

Jurnal: Yuklangan versiya uchun ekspert ko‘rigidan o‘tgan jurnal nomi mavjud emas.

Nashriyot/platforma taʼminotchisi: SSRN; platforma Elsevier infratuzilmasida ishlaydi. Bu maʼlumot maqola ekspert ko‘rigidan o‘tgan Elsevier jurnalida chop etilganini anglatmaydi.

Nashr yili: 2026

Manba turi: Tajribaviy kimyo muhandisligi va bioyoqilg‘i tadqiqoti xususiyatidagi preprint

Ekspert ko‘rigi holati: Tadqiqotning har bir sahifasida “Preprint not peer reviewed” ogohlantirishi mavjud. Tadqiqot ekspert baholashidan o‘tmagan.

Rasmiy manba havolasi:https://ssrn.com/abstract=7201750

Moliyalashtirish: Tadqiqotda Research and Innovation Funding (RIIM) No. 134/IV/KS/07/2025 va Universitas Pembangunan Nasional Veteran Jawa Timur No. 04/PKS/UN63.8/2025 ko‘magi bildirilgan.

Manfaatlar to‘qnashuvi: Yuklangan matnda alohida manfaatlar to‘qnashuvi bayonoti ko‘rinmaydi.

Maʼlumotlardan foydalanish: Xom tajriba maʼlumotlari, XRD xom fayllari, SEM tasvirlar arxivi, GC-MS xromatogrammalari yoki Design-Expert loyiha fayli uchun ochiq maʼlumot havolasi berilmagan.

Ushbu o‘zbekcha maqola yuklangan 25 sahifalik tadqiqotning matni, tenglamalari, jadvallari, XRD naqshlari, SEM tasvirlari, EDX natijalari, hosildorlik grafiklari, model diagnostika grafiklari va javob sirtlari ko‘rib chiqilib tayyorlangan. Ilmiy natijalar faqat tadqiqot taqdim etgan maʼlumotlardan ko‘chirilgan. Tashqi manbalar ilmiy natija qo‘shish uchun emas, faqat sarlavha, muallif, muassasa, DOI va nashr platformasi identifikatsiyasini tasdiqlash uchun ishlatilgan.

Tadqiqotning eng kuchli natijasi 1:1 nominal BaO:CaO nisbati va 2,5 foiz katalizator yuklamasida 98 foiz massaviy biodizel hosildorligining tajribaviy tarzda olinganidir. Biroq bu natija katalizatorning qayta ishlatilishini, bariy nuqtayi nazaridan mahsulot xavfsizligini, to‘liq yoqilg‘i standarti muvofiqligini yoki sanoat miqyosidagi iqtisodiy qo‘llanish imkoniyatini isbotlamaydi.

Katalizator tarkibi, asosiylikni aniqlash, zarracha o‘lchamlari va rasm raqamlaridagi matn ichidagi nomuvofiqliklar sababli tadqiqot ekspert ko‘rigidan o‘tgan nashrga aylantirilishidan oldin metod va maʼlumotlarni hisobot qilish tuzatilishi kerak. Xususan, BaO:CaO nisbatlarini yagona yo‘nalishda taʼriflash, ishlatilgan titrlash kislotasini aniq belgilash, bariy sizib chiqishini o‘lchash va qayta foydalanish tajribalarini qo‘shish juda muhim.

Ilmiy ogohlantirish: Ushbu tadqiqot ekspert baholashidan o‘tmagan preprintdir. 98 foiz hosildorlik va 99,47 foiz FAME ulushi muayyan laboratoriya sharoitlarida olingan. Mavjud maʼlumotlardan katalizator xavfsiz, iqtisodiy, ekologik jihatdan ustun yoki sanoat foydalanishga tayyor degan xulosa chiqarib bo‘lmaydi.