СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕДНО-АММИАЧНОГО РАСТВОРА (РЕАКТИВ ШВЕЙЦЕРА) Российский патент 2012 года по МПК C01G3/14 

Описание патента на изобретение RU2443631C1

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к области получения аммиачного водного раствора гироксидамина меди [Cu(NH3)4](ОН)2 (реактив Швейцера), используемого для растворения целлюлозы. Аммиачный водный раствор гироксидамина меди применяют при производстве медно-аммиачного искусственного щелка и в технологии производства медно-аммиачного волокна [1]. А также может быть использовано при получении высокодисперсного оксида меди.

Свойство целлюлозы растворяться в реактиве Швейцера используется и в криминалистике. При расследовании уголовных дел различных категорий в качестве вещественных доказательств часто выступают предметы одежды из волокон растительного происхождения, наибольшее распространение из которых имеет хлопок. Последний (вата) представляет особенно пригодный объект для криминалистического испытания и изучения микрохимических реакций на целлюлозе. Как показывает практика, исследование на растворимость хлопковых волокон и интерпретация полученных результатов вызывают у экспертов некоторые затруднения, связанные, в частности, с приготовлением свежих растворов реактива Швейцера [2].

Известен химический метод получения реактива Швейцера путем растворения гидроксида или основной соли меди в концентрированном водном растворе аммиака [1].

или

Основными недостатками химического способа получения комплексной соли меди являются: наличие значительного числа операций приготовления, использования высокой температуры и невысокая чистота конечного продукта.

Задачей предлагаемого изобретения является упрощение процесса получения медно-аммиачного раствора (реактив Швейцера) с возможностью непрерывного контроля, а также повышение чистоты конечного продукта.

Сущность данного способа получения медно-аммиачного раствора, отличающийся тем, что процесс осуществляют в диафрагменном электролизере с анионитовой мембраной при плотностях анодного тока ≤0,05А/см2 путем электрохимического растворения медного анода в аммиачном растворе анодного отделения, при этом в катодное отделение электролизера заливают раствор щелочи.

В предлагаемой работе описывается возможность получения реактива Швейцера электрохимическим методом. При электролизе водного раствора аммиака на медном аноде протекает реакция по уравнению

Образующиеся ионы меди взаимодействуют с молекулами аммиака в объеме раствора с образованием медно-аммиачного комплекса темно-синего цвета по уравнению реакции

Гидроксид ионы поступают в анодное отделение из катодного отделения.

Пример 1.

В анодное отделение диафрагменного электролизера, снабженного анионитовой мембраной, заливают 100 мл 25%-ного раствора аммиака. В катодное отделение заливают 0,2 М раствор щелочи. Электролизер снабжен крышкой с выходными отверстиями анодного и катодного газов. Анодом служит пластинка из чистой меди поверхностью 50 см2, катодом служит электропроводящая ткань. Электролиз проводят при плотностях анодного тока 0,05 А/см2 в течение 4 часов.

Образование медно-аммиачного комплекса - реактива Швейцера обнаруживают по изменению окраски раствора. Окончание реакции образования медно-аммиачного комплекса определяют по количеству пропущенного электричества, рассчитанного на данный объем аммиачного раствора. Конец реакции образования медно-аммиачного комплекса - реактива Швейцера можно обнаружить и по началу образования осадка гидроксида меди. После полного взаимодействия аммиака с ионами меди начинается взаимодействие их с гидроксид ионами с образование осадка гидроксида меди Cu(ОН)2. Избыток гидроксид ионов для реакции образования медно-аммиачного раствора обеспечивается за счет поступления из катодного отделения.

Выход по току при образовании реактива Швейцера составляет 95%.

Пример 2.

Выполняется аналогично примеру №1. Электролиз проводят при плотности тока 0,06 А/см2 в течение 3 часов. Выход образования реактива Швейцера по току снижается, по-видимому, за счет пассивации поверхности медного анода и составляет 65-67%.

Пример 3.

Выполняется аналогично примеру №1. Электролиз проводят при плотности тока 0,04 А/см2 в течение 6 часов. Выход образования реактива Швейцера по току составляет 95%.

Предложенный способ имеет ряд преимуществ по сравнению с химическим способом получения реактива Швейцера:

1. В электрохимическом способе не используются дополнительные реактивы - сульфат меди, гидроксид меди, которые применяются в химическом способе.

2. Предложенный метод проводят в одну стадию, исключая ряд операций (осаждение, фильтрация, очистку конечного продукта от сульфат ионов), проводимых в химическом способе.

3. Электрохимический способ получения осуществляется непрерывно с автоматическим контролем всего процесса.

4. Предложенный метод синтеза отличается высокой чистотой и выходом конечного продукта.

Работа выполнена при поддержке Госконтракта РФ №02.740.11.0397. 2009 г.

Таким образом, для заявленного способа в том виде, в каком он охарактеризован в описании, подтверждена возможность его осуществления просто, без использования дополнительных реактивов и дорогого оборудования с автоматическим контролем выхода и частоты конечного продукта.

Источники информации

1. Краткая химическая энциклопедия. Т.3, M.1964, С.75.

Похожие патенты RU2443631C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРОКСИДОВ И/ИЛИ ГИДРОКСООКСИДОВ МЕТАЛЛОВ ПУТЕМ ДИАФРАГМЕННОГО АНАЛИЗА 1995
  • Дирк Науманн
  • Армин Ольбрих
  • Йозеф Шмолл
  • Вильфрид Гуткнехт
  • Бернд Бауер
  • Томас Менцель
RU2153538C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АРСЕНАТА НАТРИЯ 2010
  • Исаханова Аминат Тагировна
  • Омарова Савдат Омарбеговна
  • Алиев Зазав Мустафаевич
RU2443632C2
СПОСОБ ОБРАБОТКИ ОТРАБОТАННОГО РАСТВОРА БЛЕСТЯЩЕГО ТРАВЛЕНИЯ МЕДИ 2021
  • Кругликов Сергей Сергеевич
  • Кругликова Елена Сергеевна
  • Постников Алексей Алексеевич
  • Семенова Ирина Николаевна
  • Свириденкова Наталья Васильевна
RU2763856C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕРОКСИМУРАВЬИНОЙ КИСЛОТЫ И ЕЕ СОЛЕЙ 2005
  • Магамедбеков Рафик Магамедбекович
  • Хидиров Шагабудин Шайдарбекович
  • Хибиев Хидирляс Саидович
RU2299878C2
СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД СТАНЦИЙ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ 1996
  • Элькинд К.М.
  • Торунова М.Н.
  • Тишков К.Н.
  • Дубровин А.М.
  • Логинов Н.В.
RU2109696C1
СПОСОБ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ РЕГЕНЕРАЦИИ МЕДНО-АММИАЧНОГО ТРАВИЛЬНОГО РАСТВОРА 2016
  • Кругликов Сергей Сергеевич
  • Колесников Владимир Александрович
  • Губин Александр Федорович
  • Кондратьева Екатерина Сергеевна
RU2620228C1
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ МОДУЛЬНАЯ ЯЧЕЙКА ДЛЯ ОБРАБОТКИ РАСТВОРОВ ЭЛЕКТРОЛИТОВ 2007
  • Бахир Витольд Михайлович
  • Задорожний Юрий Георгиевич
  • Комоликов Юрий Иванович
  • Паничев Вадим Геннадьевич
  • Барабаш Тарас Борисович
RU2350692C1
СПОСОБ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ПОЛУЧЕНИЯ НИТРАТА СЕРЕБРА И ГИДРОКСИДА НАТРИЯ 2004
  • Виноградов С.Н.
  • Таранцев К.В.
  • Кузнецов А.Г.
RU2252979C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕДНЫХ ПОРОШКОВ ИЗ МЕДЬСОДЕРЖАЩИХ АММИАКАТНЫХ ОТХОДОВ 2011
  • Рыбалко Елена Александровна
  • Липкин Михаил Семенович
  • Науменко Александр Александрович
  • Дорофеев Юрий Григорьевич
  • Липкин Валерий Михайлович
RU2469111C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИСПЕРСНЫХ ЧАСТИЦ МЕДИ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИМ МЕТОДОМ 2019
  • Остаева Галина Юрьевна
  • Одинокова Ирина Вячеславовна
  • Бусько Владимир Иосифович
  • Елисеева Екатерина Александровна
  • Исаева Ирина Юрьевна
RU2708719C1

Реферат патента 2012 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕДНО-АММИАЧНОГО РАСТВОРА (РЕАКТИВ ШВЕЙЦЕРА)

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к области получения аммиачного водного раствора гироксидамина меди [Сu(NН3)4](ОН)2, используемого для растворения целлюлозы. Способ осуществляют в диафрагменном электролизере в анионитовой мембраной при плотностях анодного тока меньших или равных 0,05 А/см2. При этом осуществляют электрохимическое растворение медного анода в аммиачном растворе анодного отделения. В катодное отделение электролизера заливают раствор щелочи. Способ позволяет осуществлять непрерывный контроль процесса получения медно-аммиачного раствора, а также повысить чистоту и выход конечного продукта.

Формула изобретения RU 2 443 631 C1

Способ получения медно-аммиачного раствора, отличающийся тем, что процесс осуществляют в диафрагменном электролизере с анионитовой мембраной при плотностях анодного тока ≤0,05 А/см2 путем электрохимического растворения медного анода в аммиачном растворе анодного отделения, при этом в катодное отделение электролизера заливают раствор щелочи.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2012 года RU2443631C1

КРАТКАЯ ХИМИЧЕСКАЯ ЭНЦИКЛОПЕДИЯ./ Под ред
гл
ред
Кнунянц И.Л
- М.: Советская энциклопедия, 1964, т.3, с.75
GB 191015991 А, 05.07.1911
ПАКШВЕР А.Б
Технология медно-аммиачного волокна
- М.-Ленинград: Государственное научно-техническое издательство текстильной, легкой и полиграфической промышленности, 1947, с.77
ЮРКЕВИЧ В.В
и др
Технология производства химических волокон
- М.: Химия, 1987, с.84.

RU 2 443 631 C1

Авторы

Рабаданов Муртазали Хулатаевич

Хидиров Шагабудин Шайдабекович

Палчаев Даир Каирович

Хибиев Хидирляс Саидович

Ахмедов Шихжинет Владимирович

Даты

2012-02-27Публикация

2010-09-10Подача