«Қалдық заттарды қайта өңдеуге байланысты зерттеулер»

қ АЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

Ғылыми жоба

Тақырыбы: «Қалдық заттарды қайта өңдеуге байланысты зерттеулер»

Бағыты: «Жаратылыстану ғылымдары»

Секциясы: Экология

Орындаған: Құдайберген Мерей Бектемірқызы

Сыныбы: 8 «Ә»

Жетекшісі: Валиева Замира Ерсинбековна

2020 жыл

Жоспары

КІРІСПЕ

География пәнінде «Қалдық заттарды қайта өңдеуге байланысты зерттеулер» тақырыбы ерекше орын алады. Қалдық заттарды қайта өңдеуге байланысты зерттеулер танысу арқылы өзім көптен қызығып жүрген мәліметтерді жинақтап, өзімнің болашаққа деген сенімім мен дағдымды қалыптастыруға септігімді тигіземін деп ойлаймын.

Тақырыптың өзектілігі: Бүгінде жаһандану заманында бізге әлемдік стандартқа сәйкес білім беру мәселесі республикамызда ғылыми-педагогикалық тұрғыда ізденіспен әлемдік жинақталған тәжірибеге, отандық қол жеткен табыстарды саралай отырып, ұлттық ерекшеліктерді ескере, оқыту мен тәрбелеуді жаңаша ұйымдастыру көкейкесті мәселе болып отыр. Осыған орай ғылыми техникалық прогрессия дамыған уақытта қалдық заттарды қайта өңдеу туралы кішігірім зерттеу жұмысын жүргізбекшімін. Келешектің кез келген маманы қалдық заттарды қайта өңдеуге байланысты зерттеулер жүргізуді өз жұмысында тиімді пайдаланғысы келсе, онда ол өз саласы бойынша алға қойылатын проблемаларды тұжырымдай алуы тиіс.

Біз «Қалдық заттарды қайта өңдеуге байланысты зерттеулер» тақырыбын өмірде, яғни практикада қолданудың жолдары мен мазмұны туралы ой бөлісеміз. Қазіргі таңда, әдеттегідей, біздер үшін мектептегі оқулықтар мен басқа да оқу құралдарындағы өзекті мәселелердің, өмірге қажетті практикалық тұрғыдағы мәліметтердің аздығы қиындық тудырады.

Бұл зерттеу жұмысымда мен қалдық заттарды қайта өңдеуге байланысты зерттеулер жүргізуге тоқталдым. Мен зерттеу жұмысын жаза отырып өзімнің қалдық заттарды қайта өңдеуге аса қызығушылықпен қарайтынымды, замана талқысынан өтіп, өңі өзгерген де сөлі қалған қалдық заттарды қайта өңдеу жүйесін алудың әдістерін жинақтап, оларға толықтай сипаттама бердім. Бұл берілген жұмысты география пәнінен қосымша сабақтарда құрдастарымның пәнге деген қызығушылықтарын арттыра отырып, логикалық ойлау қабілеттерін кеңінен дамытуға қолдануға болады деген ұсыныс жасаймын.

Жобаның негізгі мәселесі: Қалдық заттарды қайта өңдеуге байланысты зерттеулерді тиімді пайдалану, қол жетімді болу шараларын жасау. Осы тақырыпты зерттей отырып қалдық заттарды қайта өңдеудің тиімділігін көрсету.

Жобаның мақсаты: Қалдық заттарды қайта өңдеу жүйесінің тиімділігімен танысу, оларды өмірде пайдалану тәсілдерінің педагогика-психологиялық теориялық негіздемесін жасап, практикады жүзеге асыруға дағдылану.

Жобаның міндеттері:

• Қалдық заттарды қайта өңдеу жүйесінің өмірдегі алатын орнын анықтау.

• Қалдық заттарды қайта өңдеу жүйелерінің өзге де түрлерімен танысу.

• Тақырыпқа сәйкес ақпараттарды іріктеу және оларды қолдану әдістерін қарастыру.

• Қосымша мағлұмат қарастыру.

Жобаның нәтижесі:

Әрбір зерттеу жасау кезінде қандай да бір нәтижеге шығу керек. Зерттеу барысында нәтижеге жету үшін:

• Біріншіден, пластиктердің шығу тарихын зерттей келе, оның қажеттілігін үйрену қажет;

• Екіншіден, қалдық заттарды қайта өңдеу жүйесінің қолдану жолдарының әдістерін үйрену қажет. Ол үшін біздің логикалық ойлау қабілетіміз жоғары болуы шарт.

• Үшіншіден, осы логикалық ойлау арқылы біз қалдық заттарды қайта өңдеу жүйесін алудың небір күрделі, жеңіл түрлерін зерделеп шығаруымыз керек.

Жобаның болжамы:

Осы зерттеп жатқан жоба екі оқу жылын жоспарланғандықтан, жұмысты әрі қарай жалғастыру, іздену, дамыту.

Зерттеу әдістері:

Әдебиеттерді зерттеу, бақылау, өлшеу, салыстыру, талдау, синтездеу.

Жобаның кезеңдері:

- өзім көптен қызығып жүрген қалдық заттарды қайта өңдеу жүйесінің түрлерін құрдастарыма насихаттаймын;

- мәліметтерді жинақтап, қалдық заттарды қайта өңдеу жүйесін алу жолдарын үйренемін, әрі құрдастарыма, ата-анама үйретемін;

- жинаған жұмысты талдаймын;

- әр түрлі әдіс-тәсілдерді пайдалану арқылы айналамдағыларға қалдық заттарды қайта өңдеу жүйесінің жолдарын үйретемін;

- хабарланған талаптар бойынша жоба жұмысын жинақтап, қорытындылаймын.

Гипотеза:

Егер Қазақстан елі, басым көпшілігі қалдық заттарды қайта өңдеу жүйесіне көшсе қоршаған ортаға едәуір пайдасын тигізеді, ауасы тазарады; энергия тиімділігі де артушы еді.

ТЕОРИЯЛЫҚ БӨЛІМ

I тарау. ПЛАСТИКАЛЫҚ ЗАТТАР – ӨНЕРКӘСІП ЖЕТІСТІКТЕРІ

1.1 Полимерлердің құрылымдары мен қасиеттері

Жоғары молекулалық қосылыстар химиясы осы ғылымның қарқынды түрде дамып келе жатқан бағыттарының бірі. Ол үстіміздегі ғасырдың 30-жылдарында химия ғылымының өз бетінше жеке бөлігі болып өмір сүре бастаса, ал осы күнде дамудың жоғары сатысына ие болып отыр.

Полимерлерге деген ерекше назар аудару, соларға арналғаы көптеген ғылыми еңбектер, синтетикалық полимерді өнеркәсіптік өндірудің ауқымды көлемдері олардың таңғажайып физика-химиялық қасиеттеріне негізделген. Сондықтан полимерлср туралы ғылым химияның, физиканың және механиканың зандылықтарымен тығыз байланысты.

Жоғары молекулалық қосылыстарды синтездеудің жаңа тәсілдерін дамытатын полимерлер алу химиясымен қатар, олардың физикасы және механикасы дамуда, сонымен бірге жоғары молекулалық қосылыстарды химиялық түрлендіру немесе полимерлерді модификациялау саласы да кең өріс алуда.

Полимерлердің түзілу механизмдері мен жылдамдықтары, олардың катты фазадағы, ерітіндідегі және балқымадағы құрылымдары мен қасиеттері, сондай-ақ пайдалану кезіндегі қасиеттерінің өзгеруі зерттелуде. Шикізаттардан полимерлік материалдар өндіруге қажетті бұйымдар алу тәсілдері дамуда.

Жобаланған қасиеттері бар синтетикалық полимерлі материалдар алу үшін, ғылыми негізделген өңдеу тәсілдері қажет, яғни полимерлердің беріктігін арттыратын, морттығын төмендететін, созылғыштығын жоғарылататын молекуланың қолайлы құрылымын қалыптастыру тәсілдері қажет. Полимерлердің қызмет ету мерзімін арттыру үшін оларға жылу төзімділігін, динамикалық беріктігін және т.б. негізгі қасиеттерін арттыратын арнайы қоспалар қосады.

Табиғи және өндіріс газдарын органикалық синтездеуде теломеризациялану процесі негізінде пайдаланудың маңызы өте жоғары. Өйткені, қарапайым олефиндерден – этиленнен, пропиленнен іс жүзінде маңызы бар әр түрлі моно -, би-,полифункциональдық қосылыстарды теломерлену нәтижесінде алуға болады. Қазіргі кезде теломерлену реакциясын дезинфекциялағыш заттарды, жуғыш зат-тарды, талшықтарды, лактарды, еріткіштерді, диэлектриктерді, пластификаторларды, жылу өткізгіштерді, смоланы және жасанды талшықтарды алуға пайдалануда. Бұл салада көптеген ғалымдар еңбек еткен.

Теломеризациялану процесін зерттеудің алғы шарттарын мынадай ғалымдар жасаған: Тізбектей жүретін газдар реакциясының теориясы (Н.Н.Семенов) тізбектің біртіндеп түзілу механизмі (С.С.Медведев және басқа да ғалымдар), полимерлену реакциясын иницирлеу және ингибирлеу (баяулату) механизмін зерттеген (Х.С.Бегдасарьян). Орыс ғалымы А.Н.Несмянов және басқа да ғылыми қызметкерлері олефиндердің төртхлорлы көміртекпен, хлороформмен, тетрахлорэтилен мен және кремнийгидридімен теломерлену реакцияларын зерттеп, көптеген зерттеу нәтижелерін өз еңбектерінде келтірген.

Олардың бірі-тиімді технологиялық әдістердің көмегімен жаңа заттар өндіру мәселелері болып отыр. Жаңа заттардың молынан шығарылуы халықтың әлеуметтік жағдайын жақсартуға әсерін тигізеді.

Полис - көп деген мағынаны білдіреді, грек сөзінен шыққан. Полимер – көп звенолы, яғни мономер - бір ғана кіші молекулалы зат. Полимер бірнеше моно-мерден тұратын үлкен молекулалы қосылыс. Мономерлер, яғни кіші молекулалы заттардың тобы бір-бірімен әртүрлі қашықтықта немесе кеңістіктік тор түзе коваленттік байланыстар арқылы бірігеді. Көптеген атомдардан құралған мұндай полимерлі қосылыстарды макромолекулалар деп атайды. Макромолекуланың құрамына кіретін атомдардың түрлеріне қарай полимерлерді органикалық, бейорганикалық және элемент- органикалық деп бөледі.

Электроорганикалық полимерлер өзінің құрылысымен қасиеттеріне қарай органикалық пен бейорганикалық полимерлердің арасынан орын алады. ЖМҚ жайлы ғылым басқа химия ғылымы салаларына қарағанда кешірек дамыған деуге болады. Дегенмен, техникаға, адам өміріне,тұрмысқа қажеттілік негізінде ЖМҚ-ды зерттеу бірден дами бастады. Әр түрлі елдерде ондаған жылдардың ішінде мыңнан аса қасиеттері жағынан бір-бірінен айырмашылығы бар полимерлер синтезделді. Ал қазіргі уақытқа дейін олардың саны артып келеді. Синтезделген полимерлер санының арта түсуі оларды жүйелеу қажеттігіне әкелді.

Барлық ЖМҚ құрамына және түзілуіне қарай 3 үлкен топтарға жіктеуге болады:

1) бейорганикалық

2) органикалық

3) элементарлық.

Химиялық табиғатына байланысты полимерлер органикалық, бейорганикалық және элементорганикалық болып бөлінеді. Органикалық полимерлерге көміртектен, сутектен, оттектен және азоттан тұратын көптеген қосылыстар кіреді.Бейорганикалық полимерлердің молекуласы кремний, алюминий, стронций және басқа элементтердің атомдарынан құрылған. Элементорганикалық полимерлер екі түрлі бола алады: негізгі полимсрлік тізбектің табиғаты бейорганикалық болады да, ал қосалқы тармақтары органикалық болады және керісінше. Бейорганикалық полимерлерге кварц, алмаз, графит силикаттар т.б. жатады. (корунд, бор карбиді т.б.). Органикалық полимерлер табиғи және синтетикалық полимерлер болып бөлінеді.

1.2 Қалдық заттардың түрлері мен олардың экологиялық сипаттамасы

Адам баласының кез келген шаруашылық іс-әрекеті әртүрлі қалдықтармен биосфераны ластайды, бұл халықтың денсаулығы мен өміріне, флора мен фауна түрлерінің қысқарылуына, қоршаған ортадағы тепе-теңдікке қауіп-қатер тудырады. Кен үйінділерін, өнеркәсіп тастандыларын, қоқыстарды, қала шөп-шаламдарын тек қоршаған ортаны бұзатын ластағыштар деп санауға болмайды, олар құнды шикізат көздеріне жатады. Қазіргі кездегі ғылым мен техниканың даму деңгейіне сәйкес әбден жетілдірілген технологияның жоқтығына байланысты оларды өңдеп құнды өнімдер алу әзірше жолға қойылмаған, сондықтан бұларды сақтауға, жиюға, тасуға, көмуге, зиянсыз түрге айналдыруға көптеген қаражат, энергия, уақыт жұмсалып жатыр.

Қалдықтар шығаратын негізгі көздерге өнеркәсіп, ауыл шаруашылығы, үй-жай шаруашылығы жатады. өнеркәсіп қалдықтарының мөлшері бір адамға шаққанда тұрмыс қалдықтарынан 20 еседен артық келеді. Төмендегі 1-2-суреттерде қалдықтардың жалпы және өнеркәсіп қалдықтарының табиғатына қарай жіктелуі берілген. Агрегатты күйіне байланысты топтастыруда сулы ерітінділер мен шламдарға араласқан (органикалық және анорганикалық), бейтарапты, сілтілі және қышқылды сұйық ерітінділер жатса, сусыздарға пайдаланылған шайырлар, мал мен өсімдік майлары, органикалық еріткіштер (өртеуге болатын мен болмайтындар) жатады.

Әр өнеркәсіп өндірістері өнім өндіруге ғана назарларын аударып қоймай қор айналымын жүзеге асыратын әдістерге көшсе, қоршаған орта ластанудан қорғалынады. Аз немесе қалдықсыз технологиялық кешендер ұйымдастыру қажеттігі айқын, яғни бір жердің шеңберінен аспайтын қалдықсыз өндірістер емес, қалдықсыз өндірістік кешендер туралы сөз көтерілгені орынды. Бұл жағдайда бір өндірістің қалдығы басқа өндіріске шикізат ретінде пайдаланылады.

Қазіргі кезде қолданылатын технологияларға байланысты бастапқы алынған шикізат мөлшерінің 10 пайызы қалдыққа айналып отырады. Осыған байланысты бос жыныстан тұратын таулар пайда болады, көп көлемді сулар жіберіледі.

Қазіргі уақытта дүние жүзі бойынша жер қойнынан жыл сайын 100 млрд. тоннаға дейін руда, құрылыс материалдары, отын беткі қабатқа шығарылып отырылады, шамамен 92 млн. тонна минералды тыңайтқыштар мен 2 млн. тонна улы химикаттар пайдаланылып, олар да жер бетіне таралады. Атмосфераға 200 млн. тоннаның үстінде көміртек оксиді, 53 млн. тоннадай азот оксидтері, 50 млн. тонна көмірсутектері, 146 млн. тонна күкірттің диоксиді, 250 млн. тонна шаң газ тәрізді қалдық ретінде шығарылынады. Ал су қоймаларына жыл сайын орта есеппен 32 млрд. м³ тазаланбаған су, әлемдік мұхиттарға – 10 млн. тоннаға дейін мұнай тасталынады. Қалдықтардың мөлшерін азайту үшін әртүрлі халық шаруашылығы салаларының арасында байланыс ұйымдастырып, шикізатты кешенді түрде пайдалану мәселелерін шешу қажет.

Қалдықтардың түрлері:

Қалдықтар

Т