Мырыштың күкірт қышқылында еру кинетикасына, кейбір электротерістілігі жоғары металдардың әсері

МАЗМҰНЫ

КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 3

ТЕОРИЯЛЫҚ БӨЛІМ
1 МЕТАЛДАРДЫҢ ЕРУІНІҢ ЭЛЕКТРОХИМИЯЛЫҚ КИНЕТИКАСЫ ... ... 6
1.1 Түйіскен электрохимиялық реакциялар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..6
1.1.2 Мырыш концентраттарын күйдіру ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...9
1.1.3 Мырыш сульфатының ерітіндісін басқа қоспалардан тазарту ... ... ... ... 11
1.2 Қоспасы бар металл ерітіндісінің кинетикасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .12
1.2.1 Электролиз үрдісінің теориялық негізі.
Катодтық үрдіс. Анодтық үрдіс ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...15
1.2.2 Электролиз үрдісін анықтайтын факторлар.
Анодтар. Катодтар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 17
1.3 Сутегілік деполяризациялы металдардың еруі. Сутегі бөлінуінің асқын кернеулілігі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .18

2 ТӘЖІРИБЕЛІК БӨЛІМ
КІРІСПЕ
Мырыш – Д.И. Менделеевтің периодтық системасындағы екінші топ элементі, реттік номері 30 және атомдық массасы 65,38. Мырыш – латын тілінен аударғанда «ақ» деген мағынаны береді. Металды мырыш көкшіл-ақ түсті болады. Оның балқу температурасы 419,5 0С, қайнау температурасы 905,4 0С. Мырыш гексоганальді жүйеде кристалданады. Құйылған металдың тығыздығы 7,13 г/см3, ал балқыған металл тығыздығы 6,92 г/см3 болады.
Мырыштың пластикалық қасиеті температураға байланысты өзгереді. Мырыш бөлме температурасында омырылғыш, ал 100-150 0С-да созылмалы және жеңіл беттерге жайылады. (0,05 мм дейін) 250 0С температурада ол қайта механикалық өңдеуге жарамсыз болады.
Мырыштың көп мөлшері (40%) – құбырларды, сымдарды және де басқа металл өнімдерін мырыштауға шығындалады. Өйткені мырыш темірді коррозиядан жақсы сақтайды.
Мырыш – латунь және бронзы балқымаларын алу үшін қолданады. Тағы құрылыс материалдар ретінде, құрғақ батарей дайындау үшін пайдалынады. Мырыштың химиялық қосылыстары резина, пластмасс, бояу, қағаз т.б өндірістерде қолданады.[1]
Табиғаттағы мырыш
Табиғатта 60-қа жуық мырыштың минералдары белгілі. Ең көп таралғаны мырыштың күкіртті және оттекті қосылыстары. Олардың ішіндегі өнеркәсіпке қажетті минералдары: сфалерит немесе мырыш алдамшысы (ZnS), марматит (mZnS*nFeS), смитсонит (ZnCO3), және (Н2Zn2SiO5).
Мырышты минералды кендерде кадмий, индий, талий, галлий, күшән, қалайы, селен, сынап, висмут, кобальт, германи, алтын, күміс және тағы басқа элементтер болады. Бұл кендерде мырыш өте аз 0,5-15%-дейін жетеді.
Барлық сульфитті мырышты кендерді флотациялық байытуға ұшыратады, кеннің құрамына байланысты мырышты, қорғасынды, мысты концентраттар алынады.
Бұл концентраттар 40% мырыш сонымен қатар 1,5% қорғасын сульфиді және оксиді, 9,5% темір, 1,03% мыс, 0,23% кадмий, 31,3% күкірт, 0,42% күшән.
Гидраметаллургиялық әдіспен мырышты алу.
Пирометаллургиялық әдіске қарағанда гидрометаллургиялық әдіс көп қолданыста. Мырыш гидрометаллургиялық өндірудің мәні, күйдірілген мырыштың концентраттарын әлсіз күкірт қышқылымен ерітіп, мырышты ерітіндіге сульфат ретінде ауыстыру. Мырыш ерітіндісі құрамындағы басқа қоспалардан арылады, металдың электрлі тұнуы арқылы индукциялық пеште катодты мырышты балқытады.
Мырышты гидрометаллургиялық технологиялық әдіспен алу үшін мынадай саты арқылы жүзеге асады:
1. Шикізатты металлургиялық өндіруге дайындау.
2. Мырыш концентратын күйдіру.
3. Күйдірілген заттарды және басқа да материалдарды ерітуге дайындау.
4. Құрамында мырышы бар материалдарды еріту.
5. Мырыш ерітінділерін басқа қоспалардан тазарту.
6. Мырышты электрлік тұндыру.
7. Катодты мырышты балқыту.
Электролит ерітінділерінде металдың өздігінен еру үрдісі зерттеушілердің назарын ертеден аударған. Ол металдардың электрохимиялық коррозиясының негіздерінің бірі болып саналады және гидрометаллургияда көптеген үрдістерді қоса алып жүреді. Жеке алып қарағанда, мырыштың гидрометаллургиялық өндірісінде металдың еру үрдісі мырыш ұнтағының көмегімен мырыш сульфатының қоспалардан ерітіндінің цементациялық арылу тереңдігін анықтайды, сондай-ақ мырыштың электролиз үрдісінің техника-экономикалық көрсеткіштерін анықтайды. Берілген үрдіс никель гидрометаллургиясында және басқа да металдарға ұқсас әсер етеді, сондай-ақ металдарды қышқылдарда ерітіп, тұз алуда әсер етеді.
Қолданбалы және халық шаруашылығындағы мәнділігімен қоса металдардың еру үрдісі теориялық қызығушылық тудыруда. Осыдан біраз уақыт бұрын осы үрдістердің сипатын кейбір сусыз ерітінділердегі металдардың өзара әсерлесуі болатындығына орай химиялық жағынан қарастырған су ерітінділерінде қышқыл реакциясы электрохимия механизмі бойынша жүреді.[2]: металл ерітіндіге ион (тотығады) түрінде өтеді, ал қалған металда бос электрондар орнына тотықсыздану үрдісі қатысады. Мұнда ерудің барлық үрдісі бір уақытта біріңғай жылдамдықпен өтетін бірнеше параллель (түйіскен) сатыдан тұрады. Металдың иандалуының анодты үрдісінің табиғаты өзгеріссіз, реакциясының табиғатын, ерітінді құрамын өзгертуге болады. Сонымен қатар бір сатыдағы үрдіс жылдамдығының төмендеуі екіншісін де тежейді, яғни металл еруінің барлық үрдісінің жылдамдығына әсер етеді.
Берілген жұмыстың мақсаты металдық мырыштың күкірт қышқылының сулы ерітіндісінде еру кинетикасынның температураға, ерітінді құрамына байланысын, ерітіндіде мырышқа қарағанда электротерістілігі жоғары кейбір металдардың қоспаларының әсерін анықтау.
ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР
1. Бірімжанов Б.А. Жалпы химия.- Алмалы.: 2001. -620с
2. Кинетика электродных процессов / А.Н. Фрумкин, В.С. Багодский, З.А.Иофа, Б.Н.Кабанов. – М.: Изд-во московского ун-та, 1952.-319с.
3. Скорчеллетти В.В. Теоритические основы коррозии металлов. –Л.: Химия, 1973.-264с.
4. Скорчеллетти В.В. Теоретическая электрохимия. –Л.: ГОСХИМИЗДАТ, 1975.-608с.
5. Феттер К. Электрохимическая кинетика: Пер. с нем. –М.: Химия, 1967.-856с.
6. Антропов Л.И. Теоритическая электрохимия. 4-е изд., перераб. И доп.-М.: Высш. Шк., 1984.-519с.
7. Электрохимическая теория коррозии / сост. П.В. Акимов.-М., Металлургиздат., 1938.-450с.
8. Слугинов Н.П. Теория электролиза. –С.-П., 1981.-294с.
9. Акимов Г.В. Основы учения о коррозии и защите металлов. –М., Металлургиздат., 1938.-450с.
10. Оспанов Х.К.Физикалық химия./ Оспанов Х.К., Қ амысбаев Д.Х., Абланова Е.Х., Шәбікова Г.Х. –Алматы.: ШҚМУ баспасы, 1997. -444с
11. Акназарова С.Л. Оптимизация эксперимента в химии и химической технологии./ Акназарова С.Л., Кафаров В.В. -М.: Высшая школа, 1978, с.184-189.
12. Малышев В.П. Математическое планирование металлургического и химического эксперимента. –Алматы: Наука, 1977. -37с.
13. Ашмарин И.П. Быстрые методы статистической обработки и планирования эксперимента./ Ашмарин И.П., Васильева Н.Н., Амбросов В.А. –Л.: изд.ЛГУ, 1971. с.10-14
14. Адлер Ю.П. Введение в планирование эксперимента. –М.: Металлургия, 1969. -157с.
15. Адлер Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий./ Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. –М.: Наука, 1971. -283с.
16. Хикс Ч. Оснавные принципы планирования эксперимента. –М.: Мир, 1967. -407с.
17. Налимов В.В. Статистические методы описания химических и металлургических процессов./ Налимов В.В., Чернова Н.А. –М.: Металлургиздат, 1963. -60с.
18. Налимов В.В. Статистические методы планирования эстремальных эксперимента./ Налимов В.В., Чернова Н.А. –М.: Наука, 1965. -340с.
19. Саутия С.Н. Планирование эксперимента в химии и химической технологии. –Л.: Химия, 1975. -48с.
20. Рузинов Л.П. Статистические методы оптимизации химических процессов. –М.: Химия, 1972. -200с.
21. Кафаров В.В. Методы кибернетики в химии и хим.технологии. –М.: Химия, 1976. -463с.
22. Тихомиров В.Б. Планирование и анализ эксперимента. –М.: Легкая индустрия, 1974. -264с.
23. Романенко В.Н., Орлов А.Г., Никитина Г.В. книга для начинающего иследователя-химика. –Л.: Химия, 1987. -280с.
24. Маркова Б.В., Математическое планирование химического эксперемента. Маркова Б.В., Рохвагер А.Е. –М.: Знание, 1981.-32с.
25. Ахназарова С.Л. Оптимизация эксперемента в химии и химической технологии./ Ахназарова С.Л., Гафаров П.В. –М.: Высш.шк., 1978.-319с.
26. Кабанов Б.Н. Электрохимия металлов и адсорбция. –М.: Наука, 1966.-222с.
27. Снурников А.П. – Гидрометаллургия цинка. – М., Металлургия, 1981.- 384с.
28. Тарарин С.В. Электролиз водных растворов в цветной металлургии. М.: Металлургия, 1990. – 176с.
29. Зайцев В.Я. Металлургия свинца и цинка./ Зайцев В.Я., Маргулис Е.В. – М.: Металлургия, 1985. – 263с.
30. Шиврин Г.Н. Металлургия свинца и цинка. – М.: Металлургия, 1982.
– 352с.
31. Лакерник М.М. Металлургия цинка и кадмия./ Лакерник М.М., Пахамова Г.Н. – М.: Металлургия, 1969. – 488с.
32. Баймаков Ю.В. Электролиз в гидрометаллургии./ Баймаков Ю.В., Журин А.М. – М., Металлургия, 1963.-371с.
33. Зеликман А.Н. Теория гидрометаллургических процессов. – М.: Металлургия, 1975.-452с.
34. Лоскутов Ф.М. Металлургия тяжелых цветных металлов. – М.: Металлургия, 1951.-237с.
35. Прикладная электрохимия. / Под ред. Докт. Технических наук професор А.П. Толишова. – М.: Химия, 1984. - 520с.
36. Жайлауов Ж..Т. Физикалық химия. –Алматы.: 1991.-259с.
37. Рахимжанов П.Р. Гальваникалық элементтер. -Өскемен.: 2004.-43с.
38. Рахимжанов П.Р. Разработка методов последовательного растворения самородного и изоморфносвязонного золота для фазового анализа золотосодержащих продуктов. –Алматы.: автореферат, -канд.хим.наук: -КазГУ, 1988. -24с.
        
        ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ ҒЫЛЫМ ЖӘНЕ БІЛІМ МИНИСТРЛІГІ РЕСПУБЛИКАЛЫҚ
МЕМЛЕКЕТТІК ҚАЗЫНАЛЫҚ КӘСІПОРНЫ
ЖАРАТЫЛЫСТАНУ ҒЫЛЫМДАРЫ ЖӘНЕ ЭКОЛОГИЯ ФАКУЛЬТЕТІ
Бейорганикалық және
аналитикалық химия кафедрасы
БІТІРУ ЖҰМЫСЫ
Тақырыбы: Мырыштың ... ... еру ... ... жоғары металдардың әсері.
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ.....................................................................
...............................................3
ТЕОРИЯЛЫҚ БӨЛІМ
1 МЕТАЛДАРДЫҢ ЕРУІНІҢ ЭЛЕКТРОХИМИЯЛЫҚ ... ... ... ... ... Мырыш сульфатының ... ... ... Қоспасы бар металл ерітіндісінің
кинетикасы.............................................12
1.2.1 Электролиз үрдісінің теориялық негізі.
Катодтық ... ... ... ... ... ... ... деполяризациялы металдардың еруі. Сутегі бөлінуінің асқын
кернеулілігі................................................................
.............................................18
2 ТӘЖІРИБЕЛІК ... ... ... еру ... ... ... ... әсерін
анықтау...................................................................26
2.3 Қышқыл ерітіндісіндегі қоспалардың мырыштың
еру кинетикасына
әсері.......................................................................
..................29
ҚОРЫТЫНДЫ...................................................................
....................................38
ҚОЛДАНЫЛҒАН
ӘДЕБИЕТТЕР..................................................................
......39
ҚОСЫМШАЛАР..................................................................
.................................42
КІРІСПЕ
Мырыш – Д.И. Менделеевтің периодтық системасындағы екінші топ ... ... 30 және ... ... 65,38. ...... тілінен
аударғанда «ақ» деген мағынаны ... ... ... ... ... Оның ... ... 419,5 0С, қайнау температурасы 905,4 0С.
Мырыш гексоганальді жүйеде кристалданады. Құйылған металдың ... ... ал ... ... ... 6,92 г/см3 ... ... қасиеті температураға байланысты өзгереді. Мырыш
бөлме температурасында омырылғыш, ал 100-150 0С-да ... және ... ... (0,05 мм дейін) 250 0С температурада ол ... ... ... болады.
Мырыштың көп мөлшері (40%) – құбырларды, сымдарды және де басқа ... ... ... ... ... ... коррозиядан жақсы
сақтайды.
Мырыш – латунь және бронзы балқымаларын алу үшін қолданады. Тағы құрылыс
материалдар ретінде, құрғақ батарей ... үшін ... ... ... резина, пластмасс, бояу, қағаз т.б өндірістерде
қолданады.[1]
Табиғаттағы мырыш
Табиғатта 60-қа жуық ... ... ... Ең көп ... ... және ... ... Олардың ішіндегі өнеркәсіпке
қажетті минералдары: сфалерит немесе ... ... (ZnS), ... ... (ZnCO3), және (Н2Zn2SiO5).
Мырышты минералды кендерде кадмий, индий, талий, галлий, ... ... ... висмут, кобальт, германи, алтын, күміс және тағы басқа
элементтер ... Бұл ... ... өте аз ... жетеді.
Барлық сульфитті мырышты кендерді флотациялық байытуға ұшыратады, кеннің
құрамына байланысты мырышты, қорғасынды, мысты концентраттар алынады.
Бұл концентраттар 40% мырыш сонымен ... 1,5% ... ... ... 9,5% ... 1,03% мыс, 0,23% ... 31,3% күкірт, 0,42% күшән.
Гидраметаллургиялық әдіспен мырышты алу.
Пирометаллургиялық әдіске қарағанда ... әдіс ... ... ... ... ... ... мырыштың
концентраттарын әлсіз күкірт қышқылымен ерітіп, мырышты ерітіндіге сульфат
ретінде ауыстыру. Мырыш ерітіндісі құрамындағы басқа қоспалардан ... ... ... ... ... пеште катодты мырышты балқытады.
Мырышты гидрометаллургиялық технологиялық әдіспен алу үшін ... ... ... ... ... металлургиялық өндіруге дайындау.
2. Мырыш концентратын күйдіру.
3. Күйдірілген заттарды және ... да ... ... ... ... ... бар ... еріту.
5. Мырыш ерітінділерін басқа қоспалардан тазарту.
6. Мырышты электрлік тұндыру.
7. ... ... ... ерітінділерінде металдың ... еру ... ... ... аударған. Ол металдардың электрохимиялық
коррозиясының негіздерінің бірі ... ... және ... үрдістерді қоса алып жүреді. Жеке алып қарағанда, мырыштың
гидрометаллургиялық өндірісінде ... еру ... ... ... ... ... ... ерітіндінің цементациялық арылу
тереңдігін анықтайды, ... ... ... үрдісінің техника-
экономикалық ... ... ... ... ... және ... да металдарға ұқсас әсер етеді, сондай-ақ
металдарды қышқылдарда ерітіп, тұз ... әсер ... және ... ... ... қоса ... ... теориялық қызығушылық тудыруда. Осыдан ... ... ... ... сипатын кейбір сусыз ерітінділердегі металдардың ... ... орай ... ... қарастырған су
ерітінділерінде қышқыл реакциясы электрохимия ... ... ... ерітіндіге ион (тотығады) түрінде өтеді, ал қалған металда бос
электрондар орнына тотықсыздану ... ... ... ... ... ... ... біріңғай жылдамдықпен өтетін бірнеше параллель (түйіскен)
сатыдан тұрады. Металдың иандалуының анодты үрдісінің табиғаты ... ... ... ... ... ... ... қатар
бір сатыдағы үрдіс жылдамдығының төмендеуі екіншісін де тежейді, ... ... ... ... ... әсер етеді.
Берілген жұмыстың мақсаты ... ... ... ... ... еру ... ... ерітінді құрамына
байланысын, ерітіндіде мырышқа қарағанда электротерістілігі ... ... ... ... ... ... ... ЕРУІНІҢ ЭЛЕКТРОХИМИЯЛЫҚ КИНЕТИКАСЫ
1.1 Түйіскен электрохимиялық реакциялар
Металдың электрохимиялақ ерігіштігінің ... ... ... ... электролит ерітіндісімен байланысында жүретін анодты және ... ... ... ... ... металдың еруінің жүйелік ілімін 1880 ... ... [2] Осы ... ... үрдістердің хлектрохимиялық
сипаты жайлы қорытынды жасалған.
Одан ... 1830 ж. ... [7] ... еруі ... ... бар болуына тәуелділігін, яғни локальды микроэлемент тудыратын
металл бетімен бірге микроскопиялық ... ... ... ... ... санын тудыратындығын анықтады.
Локальды элементтердің алғашқы сандық хаттауды Н.И.Слугинов берген, ол
металдың еру ... ... ... ... және ... кедергісімен байланыстырды [8].
Локальды элемент теориясы соңынан кең ... ... оған Г.В. ... оның ... ... үлес қосты.
Қысқа тұйықталатын микроэлементтердің бар болуы, яғни ... ... ... ... бөлу ... ... ... тән. Бірақ коррозияның классикалық теориясында таза әрі біртекті
кеңістіктегі металдың ... ... ... ... қате қорытынды жиі
жасалады. Шындығында металл бетінің біртектілігі онда өтетін анодты және
катодты ... ... бола ... ... химиялық таза әрі
біртекті металл электролит ерітіндісінде ери алады. Біртекті металл бетінен
түйіскен электрохимиялық реакциялардың өтуі ... ... ... ... ж А.Н.Фрумкин берді, бұл қорытынды сілтілік ... ... ... оқудан туды. [2]
Түйіскен электрохимиялық реакциялардың теориясының әрі қарай дамуы
Вагнер мен ... [2] ... ... ... және ... еру
кинетикасы жайлы Я.В Дурдиннің, А.И Шультиннің, Я.М Колотыркиннің және
басқалардың жұмысында расталған.
Осы көрініске ... егер ... ... ... және ... ... ... онда ықтималдылыққа тең кез-келген нүктеден анодты
және катодты үрдістер өте алады. Мұнда әрі ... және ... ... ... ... әртүрлі дәрежесіне байланысты катодты және анодты
үрдістердің дифференциация дәрежесі де ... ... ... ... ... электрод бетінде нақты жылдамдықпен
келесі реакциялар жүреді:
Н++е=½Н2 і1 ... ... і2 – ... ... ... ... ... иондалуы және металдың
тотықсыздануы көрсетілгеннен төмен өлшенетін ... ... ... ... ... ... ... және әсер
ететін компаненттердің белсенділігіне тәуелділік жылдамдығын келесі теңдеу
арқылы өрнектеуге болады:
і1=k1·aн·exp[-α1·F·φк/RT]
(1.1)
(1.2)
мұндағы
k1 және k2 сәйкес реакциялардың жылдамдық ...... газ ... және β2 ... ... энергиясының өзгеруіне байланысты осы
реакциялардың белсенділігін және сәйкес энергия ... ... ... саны
φк және φа – осы реакциялардың электрод потенциалы
Сутегінің бөлінуі мен ... еру ... ... ... ... екі үрдіс жылдамдығы і1 және і2 тең:
і1=і2=іс
(1.3)
мұнда іс – ... ... еру ... келтірілген теңдеу
стационарлық шартын өрнектейді, яғни бір ... ... ... саны ... реакцияға түсетін электрон санына тең, әрі электрод
бетінде электр зарядының ... ... ... ерітіндісіндегі металдың электродта сутегі электроды мен теңескен
металл потенциялынан ... ... ... мәні ... ... ... ... біле отырып, металдың өздігінен
еру жылдамдығын табуға болады: ( ... ķ1* ... ... ... мен ... өздігінен еру жылдамдығының шамасы
графикалық жолмен табылуы мүмкін. Осы жағдайда ... ... ... сондай-ақ металдың қатысуымен реакция жылдамдығының
тәуелділігін ... ... ... ток жоқ ... осы екі ... яғни і1 және і2 ... ... нүктесіне сәйкес келетін ... ... ... ... ... еру ... осы нүктенің
абциссасымен анықталады.(сурет 1)
Өздігінен еру ... тура ... ... шешілуі мүмкін, φс
қатысты теңдеуді шеше ... ... ... φс ... қоя ... (1.1) ... (1.2) теңдеуден өздігінен еру
жылдамдығы шамасының ара қатынасын аламыз.
ic=
(1.6)
(1.5) теңдеуден ... үшін ... ... ... ... ... сутегі ионының разряды жылдамдығымен салыстырғанда
үлкен еместігі сутегі ионының белсенділігінің өзгерісі ... ... ... ... көру. (1.6) ... ... ... ... ... ... ... еру
жылдамдығы да артатынын көру. Осы теңдеудің шындығы болаттың еруінің күкірт
қышқылының орташа ... ... ... ... ... аталған заңдылықтар, қышқылда темір мен қорғасынның ерігіштігін
анықтауда бақыланған. [2]
Осы зерттеулер нәтижесінде, еріту кинетикасы мен стационарлық ... ... және ... электродында токпен айырбастау шамасына үлкен
әсер ететіндігі бекітілген.
1.1.2 Мырыш концентраттарын күйдіру.
Мырыш өндірудің ең алғаш металлургиялық операциясы мырыш ... ... ... ...... сульфидін сұйытылған
күкірт қышқыл қосылысқа ... және ... ... ... алу үшін
концентратты күйдірудің мынадай мақсаттары бар:
1) Металл сульфльфатының максималды ... ... ... ... ... аз ... ... 3-4%-тін, өндіріс үрдісінде күкірт
қышқылын жоғалту үшін қолдану.
3) Күкірт қышқылында ерімейтін мырыш ферритін аз мөлшерде алу.
4) Мырыш және қорғасын ... ... көп ... ... ... ... және фильтрлеуге қиындық туғызады.
5) Күйдірілген затты ұнтақ ретінде және үлкен реакциялық бетімен алу.
Гидрометаллургияда мырыш концентраттары ...... ... ... ... ... ... мынадай реакция
теңдеулері жүреді:
ZnS+1,5O2 = ZnO+SO2 +230025Дж
Бұл реакция 900-1000 0С температурада жүреді. Ал ... ... ... ... бойынша жүреді:
ZnS+2O2 = ZnSO4
Мырыш сульфатының түзілуін басқа да реакция теңдеулерімен келтіруге болады:
2SO2 + O2 = 2SO3
ZnO+ SO3= ZnSO4
Күйдірілген ... ... ... ... ... ... басты рөлді атқарады.
Осыдан технико-экономикалық көрсеткіштер тәуелді ... ... ең ... ... заттың құрамы мырыш оксидінен (ZnO),
мырыш сульфатынан (ZnSO4 ), силикаттардан ... және ... ... ... ... ... заттың құрамында мынадай
қосылыстар кездеседі: мыс, қорғасын, кобальт, күшән, никель, кадмий т.б.
Еріту үрдісінің мақсаты: күйдірілген ... ... ... ... ... ерітіндіге айналдыру. Ол үшін электролит қолданады,
Н2SO4 120-160г/л және Zn 30-50г/л болады.
Еріту үрдісі – дегеніміз ... ... ... ... бөліктерін
еріту. Басында күйдірілген затты нейтралдап ерітеді, ал қою пульпаны –
қышқылдап ерітеді. Электролиз ... ... ...... келіп түседі. Мұнда қышқыл ерітінді түзіледі, ол Н2SO4 2-3г/л және
Zn 80-120г/л және мырыш кегі ... ... ... ... ... ... жаңа күйдірілген затқа дейін нейтралданады. РН=5,2-5,4
Еру үрдісінің басты көрсеткіші ... ... ... ... ... 80-86% құрайды.
Мырыш оксиді күкірт қышқылында мынадай реакция теңдеуі бойынша жүреді:
ZnS+H2SO4 =ZnSO4 ... ... ... ... күкірт қышқылымен әрекеттеседі:
ZnS+H2SO4 =ZnSO4 +H2S
1.1.3 Мырыш сульфатының ерітіндісін басқа қоспалардан ... ... ... гидрометаллургиялық әдіспен мырышты
алудағы, ерітіндіні басқа қоспалардан тазартудың бірнеше әдісі белгілі.
Ең алдымен электролиттің тазалығы басты ... ... ол ... жақсы нәтижесіне әкеледі.
Мыс, қорғасын, кадмий қоспалары катодты металды ластайды, мырышпен ... ... ... ... ... және ... ... төмендеуіне әкеп
соғады, катодтық мырыш структурасын нашарлатады. Ал хлор мен фтор ... ... және ... ... алюминий катодымен жалғасуын көбейтеді.
Қоспалардан тазарту әдісіне байланысты 4 топқа бөлінеді:
І – ... ... ... сурьма, индий, галий, кремнизен.
ІІ – мыс, кадмий, кобальт, никель, талий.
ІІІ – хлор, фтор.
ІV – калий, натрий, ... ... І топ ... ... үшін ... әдіс
қолданамыз. Металл сульфаттары және гидроксидтерін тұндыру арқылы жүреді.
Тұздардың гидролиз реакциясы РН жоғары болу керек.
Fe2(SO4)3+6 H2O=2Fe(OH)3+3H2SO4
Fe2(SO4)3+2H2O=2Fe(OH) ... ... ІІ ... ... ... ... ... Fe(OH)2 РН >
6,5 болғанда тұнбаға түсе бастайды.
Темірді тұнбаға түсіру үшін, оны ІІІ валенттілікке ауыстыру керек. Ол ... ... ... ... тотықтырамыз. Темір гидроксиді Fe(OH)3
бұл жағдайда РН=2-5 аралығында болуы керек. Ал егерде РН жоғарылап ... ... ... ... ... ... кетеді.
Екінші топ қоспаларынан арылу үшін ерітіндіні мырыш шаңымен өңдейді.
Мырыш шаңынан басқа ерітіндіге активирлейтін қоспалар қосады: Шлиппе тұзын
– натридің ... ... үшін бір ... мыс ... ... ... ... түрі және металды түрі қажет. Сондықтан хлордан арылу
үшін мырыш шаңымен ... ... ... ... ұсақ кек ... ... бар ... ерітіндісінің кинетикасы
Металды біртекті бетте ерітуде электрохимиялық реакция жылдамдығы барлық
бөлікте бірдей (эквипотенциалды бет). Осы ... ... ... ... немесе амальгамалы электродқа лайық. Қатты металда осы лайықтылық
белгілі жақындық ретінде ғана ... етуі ... Егер ... ... ... ... кемшілігіне байланысты физикалық біртекті
болмайды. Жеке ... осы ... ... ... ... ... ... энергия және әртүрлі қасиетке ие
болады.
Ерітудің ... ... әлі де ... ... ... ... ... анықтауда және оның бетінде әртүрлі химиялық және физикалық
қасиетті бөліктер бар ... ... ... ... жоғарыда
келтірілгендер қандай жағдайда шынайы ... ... ... ... ... ... қоспалардың физикалық және химиялық қасиеттерінің негізгі
металл қасиеттерінен үлкен өзгешелігінің бар ... және осы ... ... бөлінуі төмендетілгені жайлы жағдайлар тіркелген.
Осы жағдайда ... ... ... ... ... ... оң ... болуы керек, себебі сутегі бөлінуіне ... ... ... ... ... ... анықталғандай, қоспа және негізгі металл микрогальваний
элементтерінің ... ... ... Осы ... ішкі кедергісі
ерітіндінің электрөткізгіштігі және ... ... мен ... ... ... кедергі ерітінді кедергісімен өлшенбейді.
Электрөткізгіштігі төмен ерітінділерде ... ... ... ... ток ... оң бөлігінен беттің теріс ... ... ... ток ... ... Негізгі металл бетінен токтың
өтуінде ... ... ... ... ал ... ... ... реакциясы жүреді.
Қоспаның жұмысы келесі түрде түсіндіріледі.[3] Негізгі металда қоспаның
болмауы ... ... ... әрі ион ... ... ... иондалудың анодты үрдісі бірдей жылдамдықпен өткен ... еді. ... ... ионы ... ... сондықтан негізгі металл
потенциялының оң ... ... ... ... ... ... металл
еруінің үрдісі жылдамдайды, ал ... ... ... ... ... Сутегі ионы разрядының жылдамдығы металл табиғатына тәуелді
болғандықтан, сутегі бөлінуінің төмен кернеулі ... ... ... ... ... ... жылдамдығын арттыруы мүмкін. Осындай
әрекет ... мен ... және ... мен ... қоспасында да байқалады.
[2]
Беттің катодты және ... ... ток ... ... ... ток күші ... егер олардың катодты және анодты
бөліктерінің поляризацияның қисығы мен омдық өзара кедергісі ... ... ... ... ... ... элементтердің ток күшінің
графикалық әдісі катодты және ... ... ... ... жиі ... ... ... мысалы 2 суретте көрсетілген.
1 қисық металдың анодты, ал 2 қисық қоспаның катодты поляризациясына ... ... ... көбіне ток тығыздығының логарифмін емес, ток ... ... жай ғана ток ... ... ... поляризациялық
қисықтың орналасуы металл мен ерітіндінің сипатына ғана ... ... ... ... да ... ... 2 ... абсцисса анодты
және катодты ток күшінің жиынын ... ... ... ... негізгі металл анодты, ал
қоспа катодты поляризацияланады, ал ... ... ... бастапқыдан төмен болады, сақталынған потенциялдар айырмасы ... ... ... ... омдық потенциялының төмендеуіне сәйкес
келеді. (2 сурет)
Коррозия тогының шамасын табу үшін, ток күші ... ... ... және анодты бөліктер арасындағы потенциалдар айырмасы ІR омдық
потенциялының ... тең. ... ток ... ең ... ... ... табылады:
I=
(1.7)
R шамасына ток күші әсер етеді, себебі оның ... ... ... ... ... оның электрөткізгіштігі катодты кеңістіктік
бөлудің гальваний элементіне де қолдануға келеді. Осы жағдайда катод ... ... ... ... ... ... ... Осы жағдайда кедергі шамасының микроэлементі бір нүктеден екіншісіне
өзгереді. ... ... ... ... толық мағлұмат алғыңыз келсе
металл бетінде токтың тығыздығы көрініс ... ... ... ... ... ... мысалы диск түріндегі қоспа үшін жүргізілуі мүмкін. [2]
Микроэлементтің қарастырылған қарапайым үлгісі шынайы ... ... ... және ... ... ... өзара байланысты
күрделенген. Сонымен техникалық маңызды қорытпалар, әртүрлі ... екі, үш ... одан да көп ... ... жиі жұмыс істейді.
«Көп электродты» жүйенің ... ... ... ... тәсіліне
сипатты Г.В Акимов және оның серіктестері берген.[2]
Катодты және ... ... ... бөлу дәрежесі ... ... ... жылдамдығына тәуелді, осы бөліктердің
анодты поляризацияның шамасы көрші катодты ... ... ... Жалпы
жағдайда, анодты бөліктерде негізгі анодты үрдістермен қатар катодты
реакциялардың да өтуі ... ал ... ... ... ... үрдістер жүреді. Металдың өздігінен еру жылдамдығын ... ... ... ... және ... ... ... шамасы, қышқыл ерітіндісінің сипаты, катодты және ... ... ара ... ... ... ... ... және басқа да факторлар.
1.2.1 Электролиз үрдісінің теориялық негізі
Электролиз – мырыштың гидрометаллургиялық өңдеудің ақырғы стадиясы болып
табылады. ... ... ... ... мырыштың дайын мырыш
металынан көп айырмашылығы жоқ.
Күйдірудің, ерітудің, басқа қоспалардан тазалаудың нәтижесі – электролиз
үрдісінде сапалығы ... ... ... ... ... ... ... түрлі. Электролитте мынадай компоненттерді құрайды: 120-180г/л Zn, 0,05-
0,2мг/л As, 2-10г/л Mn, 0,01-0,15мг/л Sb, 0,1-2,0мг/л Cd, ... Fe, ... Co, ... CI, ... Ni, 20-50мг/л F, 0,05-0,1мг/л Cu,
0,05-0,1мг/л ... ... мәні ... ... ... ... ... онда катодтар және анодтар орналастырылған. Ванналар арқылы
электр ток өтіп тұрады. Электролит арқылы өткен ток анодтан ... ... ... ... ... ... мырыштан кедейленіп, күкірт қышқылына
баиды.
Жалпы айтқанда мырыштың электротұтынуы мынадай ... ... ... + ... ... ... ионы және ... иондары болады:
Zn2++2e→Zn
2Н++2е→Н2
Мырыштың стандартты потенциялы -0,762В тең, ал сутегінікі +0,0В ЕН2>ЕZn.
Сондықтан катодта сутегінің ... ... ... ... ... ... иондары тұнады, ал электр энергиясын ... ... және оның ... ... 10-12% ... ... электролит қорғасын анодында мынадай үрдістер байқалады:
2ОН- - 2е →Н2О+0,5О2 (1)
Рb - 2е → Рb2+
(2)
(1) үрдісті ... ... ... жұқа материалдан анод дайындау керек. Ол
анодты поляризация кезінде 1,23В болуы, тотықпауы, және электролитте еріп
кетпеуі қажет. Сульфатты электролит үшін анодты ... да ... ... ... келесі жағдайлармен түсіндіріледі. Қорғасын
ионы Рb2+ сульфатты ерітіндіде өзіне қиын еритін қорғасын сульфатын байлап
алады. Бұл қорғасын ионизациясын жеңілдетеді, және қорғасын ... ... ... ... ... SO4 – 2е→PbSO4 Е0PbSO4/Pb=-
0,356В
Тез арада анодты қабатта қорғасын сульфаты ... ... ... PbSO4
кристаллданады. Жоғарғы анодты потенциялда қорғасын PbO2 дейін тотығады;
Pb+H2O -4е→ ... ... ... ... ... ... Электролиз үрдісін анықтайтын факторлар.
1. Электролит құрамы.
Нейтралды ерітіндідегі токтың шығымы мырыштың концентрациясына тәуелді.
Электролизға кеткен ... ... ... да Zn ... Ол ... ... Мысалға нейтралды ерітіндіде 150г/л мырыш
болады делік, ... ... ... нәтижесінде қышқылдығы
150г/л іске асырылады. Осыдан жұмыс істелген электролитте 50г/л мырыш
қалады. Реакция ... ... ... + ... 65г ... ... мырыш, 98г H2SO4 реттеледі немесе 1г мырышқа 1,5г
H2SO4 болады. Сонымен 150г/л ... ... ... әр қайсының 1л-
нан 100г мырыш бөлінеді.
2. Токтың тығыздығы.
Токтың тығыздығын электролизді ванналардың өндірілуі ... ... ... ... болатын болса, соғұрлым бір ваннада көп ... ... ... ... минималды тығыздығы – сутегінің
қуатын жоғарылатады, бұл мырыш иондарын ... ... ... ... ... ... қанағаттаныларлық технико-экономикалық көрсеткішін алу
үшін:
- ток ... және ... ... ... катодты қабатта мырыш концентрациясын бақылау.
Жұмыс істелінген электролиттен 50г/л мырыш шығуы ... ... ... ... ... ... бір жағынан нейтралды
ерітінді құйылады, екінші ... ... ... ... ... ... газ бөлінеді.
4. Электролит қышқылдығы.
Электролиз үрдісінде электролит күкірт қышқылымен байытылады. 1г мырышқа
1,5г H2SO4 түзіледі. Қышқылдықтың жоғарлауы мырыштың тұнуының ... ... ... заңы ... жылу ... температура шектен асып кетуі мүмкін.
Сондықтан берілген ... ... ... ... ... ... бойынша таза ерітінділерде және тұрақты ... ... ... температурасын 40 0С ұстау керек. Әдетте температураны 36-
38 0С ұстайды. Осындай температурада электролиз көрсеткіштері тұрақты.
Анодтар. Катодтар.
Мырыштың ... ... ... көп ... ... ... ... үрдістің технико-экономикалық көрсеткіші, катодты
мырыш тазалығы тәуелді.
Мынадай шарттарды қанағаттандыру керек:
А) күкірт қышқылында ... ... ... ... ауыстыруға ыңғайлы болуы.
Анодты жасау үшін ең ыңғайлы металл 1% күмісі бар – ... ... 6-8 мм ... ... ... таза ... қолданады. Қалыңдығы 4-7мм
болады.
1.3 Сутегілік деполяризациялы металдардың ... ... ... ... ... ... ... сутегілік деполяризациямен
ериді, яғни түйіскен катодты үрдіс ретінде сутегі ионының қалпына келу
реакциясы ... ... Н3О+ ... ионы). Сондықтан осы
реакцияның кинетикалық заңдылықтары металдың еру ... ... ... ... ... ... ... келу үрдісі аз
немесе көп поляризациялы немесе кернеулік арқылы өтеді. Осы терминмен ... ... ... және ... потенциалының арасындағы теңдік
түсіндіріледі. Берілген үрдіс көптеген ... ... ... [5]. ... ... ... электрод кинетикасын жасаудың негізі болды.1905 ж.
Тафель сутегі бөлінуінің (Н2) ток ... (ік) ... ... ... ... а және b – ток тығыздығына тәуелсіз коэффициенттер
Теңдеудегі а константасы (ік=1а/см2) ток тығыздығы бірге тең болғандағы
аса ... ... ... Бұл ... ... оның ... ... құрамы мен температураға байланысты. Бұл ... ... ... ... ... сипаттайды, а үлкен болған
сайын, берілген ток тығыздығындағы аса ... те ... ... ... а ... ... ... 1. Қышқыл ерітінділеріндегі 20 0С ... ... ... ... ... ... а және b тұрақтылары. [6]
|Металл |а |b ... |а |b ... |0,95 |0,1 |Мо |0,66 |0,08 ... |1 |0,1 |Nb |0,8 |0,1 ... |0,4 |0,12 |Nі |0,63 |0,11 ... |1,08 |0,12 |Рb |0,156 |0,11 ... |0,84 |0,12 |Рd |0,24 |0,03 ... |1,4 |0,12 |Рt |0,1 |0,03 ... |0,62 |0,14 |Sb |1 |0,11 ... |0,87 |0,12 |Sn |1,2 |0,13 ... |0,7 |0,12 |Ті |0,82 |0,14 ... |0,97 |0,12 |ТІ |1,55 |0,14 ... |1,41 |0,114 |W |0,43 |0,1 ... |0,8 |0,1 |Zn |1,24 |0,12 ... 1-ден ... осы мәндер 0,3 тен 1,5В аралығында жатады. а
жоғарғы мәндері металдың белгілі ... тән ... ... ... ... ал төмендегі – платина, вольфрам, никель, кобальт және
ренийге тән.
b константасы (кесте 1) ... ... мен ... ... тәуелді
емес. Ток тығыздығының кең интервалында бұл константа келесі тендікпен
өрнектеледі:
b=
(1.9)
Мұндағы α мәні ... ... 0,5 тең, ал 298К b=0,12В ... ... зерттеуі сутегі бөлінуінің кернеулігінің түрлі
теориясын тудырды.
Қышқыл ерітіндідегі ... ... ... ... ... ... құралады.
1. Гидроксони ионының сутегінің адсорбинді атомын тудыратын разряды.
Ме(Н2О)++е=Me(Н)+Н2О
(1.10)
2. Қарапайым химиялық үрдіс (атомдардың ... ... ... ... десорбциясы.
Ме(Н)+Ме(Н)=2Me+Н2
(1.11)
Немесе сутегінің адсорбцияланған атомның қатысуы мен ... ... ... ... ... ... қандай кинетикалық схеманың қатысуына байланысты, және ... ... ... әрі үрдіс жылдамдығын анықтайтын үрдіс теңдеуде
а және b коэффицентінің әртүрлі ... ... ... ... ... ... кинетикалық схеманы қолдана
отырып А.Н Фрумкин сутегі бөлінуінің асақын кернеулігін ток ... ... ... ... ... мен ... ... тәуелділік теңдеуін алды [2]
(1.13)
Мұндағы ψ1 – екіншілік электрлік қабаттың диффузионды ... ... - ... ... концентрациясы
а – тұрақты шама. Барлық қалған шамалар жалпылыққа қабылданған мәнге ие.
Теңдеуден көріп отырғандай, ток ... ... ... те ... ... α ... металл табиғатына тәуелділікті,
φ1 шамасы екіншілік электрлік дифузиялық қабаттың құрылымын, яғни ерітінді
құрамын көрсетеді. ... ионы ... ... РН ... ... Енді әрбір ықпалды жеке-жеке қарастырайық.
Ерітінді құрамының ... ... ... ... ... ... электрлік қабаттың диффузиялық бөлігі ... ... ... ... ... ионы ... ... аса кернеулілікті төмендетеді. Бірақ
сол уақытта РН ерітіндінің ... пси ... ... ... осы екі ... ... ... бұл сутегі
концентрациясының иондарынан ... ... ... ... ... ... жасайды. Жалпы кернеулік РН артуымен өседі де
нейтралды нүктеде ... ... ... ... ... ... артуына байланысты төмендейді.
(1.13) теңдеуіндегі α коэффиценті сутегі ионының разряды жүретін металл
табиғатына толығымен тәуелді ... ... ... [6] ... металдарды
үш топқа бөледі. Осы бөлудің негізіне атомарлы сутегі атомдарының ... ... ... үш топ ... ... ... бұл
шама мәнді, екіншісіне – аз, ал үшінші топ ... ... ... ... ... ... ... топқа (платина, паладий) рекамбинация сатысы барлық үрдістің
кинетикасын анықтайды, яғнижылу адсорбциясының жоғарғы мәні ... ... ... ... ... ... ... келеді. Сондықтан барлық
үрдіс жылдамдығы металл бетін атомарлы ... ... ... сәйкес
болады.
Екінші топ металдары (мырыш, қалайы, қорғасын, сынап) атомарлы сутегімен
әлсіз байланысқандықтан бөліну аса кернеулілігінің мәні ... бұл ... аз. ... электрохимиялық десорбция сатысынан өту үрдісі ықтимал.
Металдырдың үшінші тобы (никель, кобальт, темір, мыс) ... ... ... ... ... өткізуге болмайды, соның салдары
атомарлы сутегінің орташа күшінің байланысын тудырады.
Осылайша жүргізілген әрбір авторлардың ... ... ... ... та ... ... рекобанациялық
баяулығы кернеуліктің тууына негізгі себеп болады. Рекомбинация мен
десорбция екі ... ... және ... ... ... ... ... жақсы адсорбцияласа (платина, паладий), разряд
шамасы үлкен, рекамбинация ... ... ... саты ... ... ... егер металл сутегіні адсорбциялай алмаса
(қорғасын, сынап) онда рекомбинация жылдамдығы үлкен және ... ... ... ... ... ... ... үшін адсорбциялар
кернеуліктің әртүрлі механизмдерінде бола алады.
Электрохимиялық еру және металл коррозиясы жайлы әдебиеттерге шолу, оның
ішінде мырыштың ... ... ... алынған нәтижелерге
қарамастан күрделі үрдістердің көптеген сұрақтары ... ... ... ... ... ... еруінің жылдамдығы таза мырышқа
қарағанда жоғары екендігі [2]; өз құрамында мыс пен никель қоспасы ... ... ... ... ... ... ... мырыштың
еруі есебінен артады, әрі онда сутегінің ... ... ... [10].
Қышқыл ерітіндісіндегі мырыштың еруі әрі басқа да қоспалардың жеке немесе
бірге әсері ... ... ... мырыш пен оның қосындыларының еруі ерітіндідегі металл
қоспасының еруінен ... ... ... металл құрамындағы қоспалар
қатты ерітінді немесе интерметалдық қоспаларда эвтектикалық қоспа түрінде
болуы ... ... ... ... фазалардың беті қорытпадағы мырыштың еруі
есебінен біртіндеп босатылады.
Айтылғандарға байланысты, зерттеу ... ... ... ... ... ... жалғыз немесе бірнеше металл иондары қоспасы
қатысында электродтық потенциялы мырыштан жоғары. Мұнда ... ... ... ... еру ... алынған. Бұл кезде металдар мырышпен
жанасқанда, ... да, ... ... ... ... сонда
энергетикалық әртүрлілік өседі және көптеген микро- гальваникалық жұптар
мырыш бетінде пайда болады.
2 ... ... ... ... 3 ... ... құрылғыда орындалған.
Сурет 3. Күкірт қышқылы ерітіндісінде мырыштың еру жылдамдығын анықтау
құрылғысы.
1. магнитті араластырғыш
2. стакан – ... ... ... ... ... шына ... подставка
7. штатив
8. су және эксикатор
9. газдық бюретка
Қондырғы сыйымдылығы 0,14л конустық шыны ... ... оған ... су ерітіндісін құйып мырыш ұнтағын себеді.
Колба резина қақпақпен және ажыратушы шыны түтікпен (5) жабылады, олардың
көмегімен газ типтес ... , ... еру ... түзіліп 100мл газдың
бюреткада судың тесіп өтуі әдісімен жиналуы ... Су үшін ... ... (9) ... ... ... газ ... қалыпты жағдай
тудырды. Бұл үшін бөлу құны 0,1 0С ... ... ... ... және ... ... ауа ... өлшетіп отырылады.
Орташа арифметикалық мәндер есепке алынған. Атмосфералық қысым да ... ... ... үшін ... ... талап етілген
температурамен бір стақан су (2) құйылды.
Ерітіндіні араластыру айналым саны ... ... ... (1) араластырғыш көмегімен жүзеге асырылады. Күкірт қышқылының
ерітіндісі ... ... ... ... ... араластыру
жолымен алынған. Металл қоспа сульфатының ерітіндісі «х.ч»маркалы ... ... 1мл ... 5мг ионы бар. ... ... барлық тәжірибеде, тұрақты 100мл алынған. ... ... ... су ... ... ... грануломенриялық құрамда пайдаланылған. Әрбір
ұнтақ бөлігінің мөлшері 0,065 тен 0,1 мм құрайды.
Квалификация ЦВ маркасына сәйкестендірілді, ... ... 2 ... 2. МЖ ... ... ... ... |Zn, % |Қоспалар, % масса |
| | |Рb |Fe |Сd |Сu ... ... ... |99,99 |0,005 |0,003 |0,002 |0,001 |- |0,01 ... ... өлшендісі барлық тәжірибелерде 1г теңестірілген.
Тәжірибелерде бөлінетін газ ... ... ... ... ... яғни ... ... еру жылдамдығы зерттелген .
Тәжірибенің бірнеше сериясы ... еру ... ... ... ... концентрациясының әсерін бағалау ... ... ... ... әдісін пайдалану арқылы орындалды. Осыдан
кейін факторлар тұрақты ретінде таңдалынған. ... ... ... еру ... ... мыс, никель, кобальт және ... жеке де, ... бола ... ... ... ... ... үрдісіне температурамен күкірт қышқылының
концентрациясының әсерін анықтау.
Толық фақторлық тәжірибенің жоспарлауы матрицасын температураның және
күкірт қышқылының концентрациясының әсерін зерттеуде қолдану ... ... ... ... ... [11], ... ... түрінде
алынатын таңдалынған факторлар үрдісінің әсерін бейнелейтін көрнекі
тәуелділікті алуға мүмкіндік ... шама мәні ... ... ... ... ... екі ... матрицасын түрғызу үшін фактордың нольдік деңгейі алынған және
жоғарғы және төменгі мәнді алу үшін осы ... ... ... ... ... мәні ... 25 0С ... ал күкірт қышқылының
концентрациясы-0,1н.
Әрбір факторға сәйкес 5 0С және 0,05н шамаларының түрленген адымы
таңдалып алынған.
Жоспарлау матрицасы мен оның ... 3 ... ... 3. ... матрицасы және тәжірибелер нәтижесі.
|№ |Х0 |Х1 |
| | |Ni |Co |Cu |Cd ... ... ... А |1,22 |1,71 |1,73 |1,74 |0,36 |2,58 |1,36 ... ... 5-11 ... көрсетілген нәтижелерді растайды.
Үлкендеу ток күші 2,58А қоспасының біріккен кезінде байқалады, кадмийсіз
және 0,3А кадмий бар аз ток ... ... ... ... түсіндіруге болады. 1кестеде
көрсетілгендей сутегінің бөліну кернеулігі (тафель ... ... ... ... мыс, ... кобальтта төмен. Сондықтан осы
металдардың мырыш бетінде фазаларының әсері бірінші ... ... ... және ... ... дефференциялынан себеп болады. Маырышқа қарағанда
кадмийде сутегі кернеулігі жоғары (1 ... ... ... ... ... ... келтіреді де ерітінді жылдамдығын төмендететін, ерітіндіден
мырыш бетін қоршайды. Кадмий де басқа ... ... ... әсер ... Сутегінің кернеулігінің жоғары болуы қышқылдағы
кадмий еруінің жылдамдық кернеулігін төмендетеді.
Шындығында қышқылдағы ... еруі ... ... ... ... ... ... әсіресе бірнеше қоспалар бір уақытта болғанда.
Мырыш пен қоспаның байланысын қалпына ... ... ... металл
–қоспа мырыш гольваний жұптарының стандартты мәнінен басталса да жағдай
қайталанады. Тұнудың ең ... ... мыс ... ... ... ... ... металдың бөліну кернеулігін де есепке алу керек. Сульфатты
ерітіндіде мырыштан кобальттық ... ... ... ... ... байланысты қышқыл ерітіндісінде мыс пен кобальттың бірдей мөлшерде
болуын қысқа уақыт мерзімінде мырыш ... ... ... мыс көп
болуы керек деп қарастырылған. Егер тәжірибе нәтижелерін салыстырсақ , онда
осы қоспалардың еруі ... ... жоқ (6,7 ... және ... де
ұқсас жағдай (5 сурет)
Сонымен қатар металл бөлікте ріндегі мырыш ... ... ... ... қопсыған болуы керек. Бұл сонымен қатар бұл ... ... ... ... яғни ... ... бос кеңістіктің болуына
байланысты өтуі мүмкін, ол осылай ... еру ... әсер ... ... ... күкірт қышқылында әртүрлі металдардың
болуы мырыш ерітіндісі жылдамдығына әртүрлі әсер ететіндігін көру. Төмен
сутегілік ... бар ... (мыс, ... ... катодты бетті
қалпына келтіреді және түзеді. Онда мырыш еруін жеңілдететін сутегі бөліну
үрдісінің деполяризациясы ... ... ... қарағанда сутегі
кернеулігінің шамасы үлкен қоспалар ... ... ... ... бұл ... ... Мырыштың ұнтағының күкірт қышқылы ерітіндісінде еру ... мыс, ... ... ... ... қоспасының болуына
тәуелділігі және температура мен ... ... ... ... Регрессионды теңдеу түріндегі температурамен күкірт ... ... ... ... ... матеметикалық үлгісі
алынды.
3. Барлық көрсетілген ион ... ... ... және
негізгі металл бетінде жаңа фаза түзіп, микрогальваникалық элементтерінің
түзілуіне себеп болатындығы ... ... ... және мыс ... қосу негізгі металл бетініңкейбір
жерлерінде сутегі катодтық бөлінуінің аса ... ... ... ... Еру ... осы металл иондарды қоспалары ұқсас әсер
етеді. Кадмий ионы ... ... да ... ... ... ... ... бұл мырыш бетінің және ... ... ... және ... сутегінің аса кернеулігіне жоғары болуына
байланысты.
5. Берілген ... ... ... үрдістерді жүзеге асыруда
және зерттеуде, электролиттегі ... еру ... ... ме ... ма ... ... ... болады.
ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР
1. Бірімжанов Б.А. Жалпы химия.- Алмалы.: 2001. -620с
2. Кинетика электродных процессов / А.Н. ... В.С. ... ... – М.: Изд-во московского ун-та, 1952.-319с.
3. Скорчеллетти В.В. Теоритические основы ... ... –Л.: ... Скорчеллетти В.В. Теоретическая электрохимия. –Л.: ГОСХИМИЗДАТ, 1975.-
608с.
5. Феттер К. ... ... Пер. с нем. –М.: ... ... ... Л.И. ... ... 4-е изд., перераб. И доп.-
М.: Высш. Шк., 1984.-519с.
7. Электрохимическая теория ... / ... П.В. ... ... ... Н.П. Теория электролиза. –С.-П., 1981.-294с.
9. Акимов Г.В. ... ... о ... и защите металлов. –М.,
Металлургиздат., 1938.-450с.
10. ... ... ... ... Х.К., Қ ... Д.Х.,
Абланова Е.Х., Шәбікова Г.Х. –Алматы.: ШҚМУ баспасы, 1997. -444с
11. Акназарова С.Л. Оптимизация ... в ... и ... ... С.Л., ... В.В. -М.: Высшая школа, 1978,
с.184-189.
12. ... В.П. ... ... ... и
химического эксперимента. –Алматы: Наука, 1977. -37с.
13. Ашмарин И.П. ... ... ... обработки и планирования
эксперимента./ Ашмарин И.П., Васильева Н.Н., Амбросов В.А. ... 1971. ... ... Ю.П. ... в ... ... –М.: Металлургия,
1969. -157с.
15. Адлер Ю.П. Планирование эксперимента при ... ... ... Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. –М.: ... ... Хикс Ч. ... ... планирования эксперимента. –М.: Мир, 1967.
-407с.
17. ... В.В. ... ... описания химических и
металлургических процессов./ Налимов В.В., Чернова Н.А. ... 1963. ... ... В.В. ... ... ... эстремальных
эксперимента./ Налимов В.В., Чернова Н.А. –М.: Наука, 1965. -340с.
19. Саутия С.Н. Планирование ... в ... и ... –Л.: ... 1975. ... Рузинов Л.П. Статистические методы оптимизации химических процессов.
–М.: Химия, 1972. -200с.
21. ... В.В. ... ... в ... и хим.технологии. –М.:
Химия, 1976. -463с.
22. Тихомиров В.Б. Планирование и анализ эксперимента. –М.: ... 1974. ... ... В.Н., Орлов А.Г., Никитина Г.В. книга для начинающего
иследователя-химика. –Л.: Химия, 1987. -280с.
24. ... Б.В., ... ... ... ... Б.В., Рохвагер А.Е. –М.: Знание, 1981.-32с.
25. ... С.Л. ... ... в ... и ... Ахназарова С.Л., Гафаров П.В. –М.: Высш.шк., 1978.-319с.
26. Кабанов Б.Н. ... ... и ... –М.: ... ... ... А.П. – ... цинка. – М., Металлургия, 1981.-
384с.
28. Тарарин С.В. Электролиз водных ... в ... ... ... 1990. – ... ... В.Я. Металлургия свинца и цинка./ Зайцев В.Я., Маргулис Е.В.
– М.: Металлургия, 1985. – ... ... Г.Н. ... ... и ... – М.: ... ... 352с.
31. Лакерник М.М. Металлургия цинка и кадмия./ Лакерник М.М., Пахамова
Г.Н. – М.: Металлургия, 1969. – 488с.
32. Баймаков Ю.В. ... в ... ... Ю.В., ... – М., ... ... Зеликман А.Н. Теория гидрометаллургических процессов. – М.:
Металлургия, 1975.-452с.
34. Лоскутов Ф.М. Металлургия ... ... ...... 1951.-237с.
35. Прикладная электрохимия. / Под ред. Докт. Технических наук професор
А.П. Толишова. – М.: Химия, 1984. - ... ... Ж..Т. ... ... ... ... ... П.Р. Гальваникалық элементтер. -Өскемен.: 2004.-43с.
38. Рахимжанов П.Р. ... ... ... ... и ... ... для ... анализа
золотосодержащих продуктов. –Алматы.: автореферат, -канд.хим.наук:
-КазГУ, 1988. ... 1 ... ... металдың ерігіштігі (і2) мен сутегінің
бөліну (і1) үрдісінің ... ... 2 ... ... ... қисығы.
1. Металдың анодтық поляризация қисығы.
2. Металдың катодтық поляризация қисығы.
Сурет 4. Мырыштың қоспасыз еру ... ... ... ... 5. Никель ионы қосылған мырыштың еру ұзақтығына сутегі ... 6. ... ионы ... ... еру ұзақтығына сутегі көлемінің
тәуелділігі.
Сурет 7. Мыс ионы ... ... еру ... ... ... 8. Кадмий ионы қосылған мырыштың еру ұзақтығына сутегі
көлемінің тәуелділігі.
Сурет 9. ... ... мыс ионы ... ... еру ұзақтығына сутегі
көлемінің тәуелділігі.
Сурет 10. Никель, кобальт, мыс және ... ионы ... ... еру
ұзақтығына сутегі көлемінің тәуелділігі.
Сурет 11. Сутегі көлемінің мырыштың еру ұзақтығына тәуелділігі:
1- қоспасыз; қоспамен
2- никель
3- мыс
4- кадмий
5- никель, кобальт және ... ... ... мыс және ...

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Көлемі: 36 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 500 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
Мырыштың күкірт қышқылында еру кинетикасына, кейбір электртерістілігі жағары металдардың әсері12 бет
Аналитикалық химия12 бет
“Белгiсiз затты анализдеу” ғылыми-зерттеу жұмыс бойынша есеп беру22 бет
«АБДИ» компаниясының қаржысын басқаруды талдау және оның тиімділігін арттырудың кейбір жолдарын ұсыну77 бет
Іле-Алатауы кейбір мүктерінен биологиялық белсенді заттарды алудың сызба-нұсқасын жасау және анализдеу56 бет
Алматы қаласының кейбір ағаш өсімдіктерінің салыстырмалы экологиялық ерекшеліктері27 бет
Ауыл шаруашылығында бухгалтерлік есепті ұйымдастырудың кейбір ерекшеліктері42 бет
Ауыр металдардың шымкент қаласының территориясында33 бет
Ауыр металдардың өсімдіктің өсу процестеріне әсері17 бет
Ауыр металдардың өсімдіктерде таралуы және олардың әсері15 бет


+ тегін презентациялар
Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить


Зарабатывайте вместе с нами

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Сіз үшін аптасына 5 күн жұмыс істейміз.
Жұмыс уақыты 09:00 - 18:00

Мы работаем для Вас 5 дней в неделю.
Время работы 09:00 - 18:00

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь