УДК 621.794.42:546.56

Хоботова Э.Б.*, Ларин В.И.**, Егорова Л.М.*, Даценко В.В.*, Добриян М.А.**

* Харьковский национальный автомобильно-дорожный университет

** Научно-исследовательский институт химии при Харьковском национальном университете им. В.Н. Каразина

Рішення екологічних проблем шляхом вдосконалення технологічного процесу травління міді

В наш час все більше уваги приділяється створенню безвідходних технологій, які є дуже важливими для покращення екології, а також підвищення ефективності виробництва. До маловідходних технологій можна віднести методи повної регенерації травильних розчинів, їхньої обробки, а також утилізації цінних компонентів які використовуються у виробництві друкованих плат, у радіоелектроній та приладобудівній промисловості. Ці технології набувають великого значення, так як травильні розчини навіть після їх нейтралізації наносять шкоду навколишньому середовищу.

Однією з технологій обробки є одержування з відпрацьованих мідно-аміачних травильних розчинів гідроксохлориду міді, який застосовують у сільському господарстві як фунгіцид.

Відомий спосіб хімічного синтезу гідроксохлориду міді (II) [1-2], відповідно до якого одержування гідроксохлориду міді (II) здійснюється при зливанні відпрацьованих травильних розчинів - мідно-аміачного і хлориду міді (II). В результаті хімічного синтезу одержують гідроксохлорид міді (II) у вигляді високодисперсної суспензії, яка є кінцевим продуктом і використовується як фунгіцид. Даний спосіб має такі недоліки: транспортування кінцевого продукту до місця використання відбувається в цистернах, або в інших закритих ємностях; строк його застосування обмежений часом, протягом якого не відбувається розшарування суспензії (після розшарування суспензії вона не придатна до застосування за прямим призначенням).

Мета роботи – вдосконалення способу одержування гідроксохлориду міді (II) за рахунок підвищення виходу кінцевого продукту, який придатний до тривалого зберігання, шляхом безвідхідної утилізації відпрацьованих мідно – аміачних травильних розчинів при сполученні хімічного й електрохімічного синтезів.

Процес хімічного синтезу проводять паралельно з електрохімічним синтезом при анодному розчиненні мідного електроду зі швидкістю збільшення потенціалу 0,2-0,8 В/хв до величини +0,85 - +1,5 В. Витримують електрод у розчині при даному потенціалі й анодній щільності струму 45 - 60 А/м² в продовж 5-6 годин. Фунгіцид, який утворився на аноді відокремлюють, висушують, а розчин, що залишився, використовують як основу для готування мідно-аміачного травильного розчину.

Відповідність сполуки отриманого продукту хімічній формулі гідроксохлориду міді (П) підтверджено результатами рентгенофазового аналізу (таблиця I).

Таблиця 1 – Результати рентгенофазного аналізу поверхневих плівок, які утворяться на міді в різних умовах

№ зразку	E, В	Сполука
		Cu	Cu2О	CuО	Неідентифі-ковані фази	Кубічна фаза α =6,03 А˚	CuCl	CuCl2· 3Cu(ОН)2	CuCl2· 2NH4Cl· 2Н2О
Розчин 0,15 М CuCl2 + 5,0 М NH3 + 2,7 М NаCl
1	+ 1,2	-	-	-	+	-	-	+	-
Розчин 0,6 М CuCl2 + 5,0 М NH3 + 1,8 М NаCl
2	+ 1,2	-	-	-	-	+	+	+	-
Розчин 1,1 М CuCl2 + 5,0 М NH3 + 0,8 М NаCl
4	+ 0,12	+	+	-	-	-	+	+	-
5	+ 0,30	+	+	-	+	+	-	+	-
6	+ 0,75	+	-	+	-	+	+	+	+
Розчин 1,25 М CuCl2 + 8,0 М NH3 + 0,5 М NаCl
7	+ 0,60	-	-	-	-	+	-	+	-
8	+ 1,05	-	-	-	-	+	+	+	-
9	+ 1,20	-	-	-	-	-	-	+	-
Розчин 0,58 М CuCl2 + 2,73 М NH3 + 2,43 М NН4Cl
10	+ 1,72	-	-	+	-	+	-	+	-
Розчин 1,5 М NH3 + 1,5 М NаCl
11	+ 0,83	+	-	+	-	+	+	+	+

Кінцевий розчин, після електролізу, являє собою суміш компонентів аміаку та хлориду амонію в концентраційних інтервалах, що придатні для використання у процесі приготування нових порцій мідно - аміачних травильних розчинів.

Визначено оптимальні параметри проведення процесу електрохімічного синтезу фунгіциду гідроксохлориду міді (II). Запропоновано спосіб, що являється більш екологічно чистим за рахунок використання відходів виробництва як сировини для виробництва фунгіцидного препарату.

В результаті його здійснення знижується кількість залпових скидів токсичних розчинів, до складу яких входить мідь, а також практично відсутні рідкі промислові стоки за рахунок використання виснажених розчинів після електролізу як основи для готування нових об'ємів травильних розчинів, відбувається здешевління процесу в наслідок відсутності витрати хімічних реактивів та забезпеченні чистоти одержаного кінцевого продукту - гідроксохлориду міді (II).

Література:

1. Способ получения хлороксида двухвалентной меди. Добриян М.А., Горобец С.Д., Ларин В.И. Пат. Украины 211 А. Заявл. 28.03.94, опубл. 25.12.97 в Б.И. № 6. МКИ С 01 G 3/06.

2. Способ получения хлорокиси Cu (II). Ларин В.И., Агальцов А.М., Горобец С.Д. и др. Авторское свидетельство СССР № 1480311.