Способ получения сульфата меди (II)

(51) 25 1/06 (2006.01) 01 3/10 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Техническое решение заключается в упрощении процесса, улучшении условий груда. Технический результат достигается способом получения сульфата медииз водного раствора,серной кислоты, в который погружают медные и титановые электроды, а затем поляризуют промышленным переменным током с частотой 50 Гц. Предложенный способ по сравнению с прототипом имеет следующие преимущества- полученный продукт - сульфат медиявляется чистым, т.к. исключается загрязнение нитрат ионами, как в случае прототипа,следовательно, нет необходимости проводить дополнительную операцию по очистке- не выделяется ядовитый газ - оксид азота- процесс образования сульфата медипротекает при комнатной температуре, т.е. улучшаются условия труда, раствор не испаряется, к тому же нет дополнительного расхода энергии для нагревания раствора.(72) Баешов Абдуали Баешович Кадирбаева Алтынай Сарсеновна Баешова Ажар Коспановна Журинов Мурат Журинович(73) Акционерное общество Институт органического катализа и электрохимии им. Д.В. Сокольского(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФАТА МЕДИ(57) Изобретение относится к области синтеза соединений меди, в частности, к способу получения сульфата меди . Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа получения чистого сульфата меди . Изобретение относится к области синтеза соединений меди, в частности, к способу получения сульфата меди . Медный купорос, образованный из сульфата меди , служит антисептиком, фунгицидом и известным удобрением в сельскохозяйственный отрасли. Он широко применяется в строительстве,производства минеральных красок и в медицине. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому способу является химический способ получения сульфата медис использованием смеси серной и азотной кислоты. / Карякин Ю.В., Ангелов В.И. Чистые химические вещества. Изд. 4-е, пер. и доп. М.,Химия. 1974. .238/. Сущность способа заключается в следующем в фарфоровую чашку емкостью 1 л помещают 200 г электролитической меди в виде проволоки или стружек и приливают 125 мл 24. Смесь нагревают до 80 С и добавляют порциями 40 мл 3. При образовании кристаллов (452) добавляют 80-100 мл воды. Образование сульфата медипротекает по реакции 3 233243424 Н 2 (1) По окончании реакции раствор упаривают до образования пленки кристаллов и охлаждают. На следующий день кристаллы отсасывают на воронке Бюхнера и промывают небольшим количеством воды. Полученные от каждой операции кристаллы отдельно растворяют в горячей воде, фильтруют,фильтрат упаривают до образования пленки кристаллов и охлаждают. Проводят по крайней мере 2-3 перекристаллизации, чтобы получить чистый препарат. Известный химический способ получения сульфата медиимеет следующие недостатки при комнатной температуре образование сульфата медипротекает с очень низкой скоростью, поэтому реакцию проводят при нагревании (при температуре 80 С), т.е. она предусматривает определенный расход энергии,ухудшаются условия труда из-за испарения раствора полученный продукт загрязняется азотной кислотой, поэтому необходима дополнительная операция не менее 2-3 перекристаллизаций по очистке полу чаемого продукта - сульфата меди условия труда ухудшаются также в связи с тем,что выделяется ядовитый газ оксид азота. Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа получения чистого сульфата меди . Техническое решение заключается в упрощении процесса, улучшении условий труда. Технический результат достигается способом получения сульфата медииз водного раствора,серной кислоты, в который погружают медные и титановые электроды, а затем поляризуют промышленным переменным током с частотой 50 Гц. Электродные пространства разделяют анионитовой мембраной, при этом в анодном пространстве накапливается раствор сульфата меди. Сущность способа заключается в том, что в электролизер с сернокислым раствором погружают медные и титановые электроды и поляризуют их промышленным переменным током. При поляризации медного и титанового электродов промышленным переменным гоком в сернокислом растворе в анодном полупериоде переменного тока медь может окисляться с образованием двухвалентных катионов С 02 еС 2(2) В этот момент титановый электрод находится а катодном полупериоде переменного тока и протекает реакция восстановления ионов водорода 2 2 еН 2(3) В объеме растворе ионы медии сульфатионы взаимодействуют с образованием сульфата медиС 2 42-4(4) А в анодном полупериоде переменного тока на поверхности титана моментально образуется оксид титана,обладающий полупроводниковыми свойствами, в этой связи в электрохимической цепи протекание тока прекращается. Таким образом, при погружении медных электродов в сернокислый раствор при поляризации переменным током,медные электроды растворяются с образованием сульфата меди . Пример. Электролиз проводят в электролизере с разделенными анионитовой мембраной,электродными пространствами. Продолжительность эксперимента равна 0.5 час. температура раствора 20 С. В раствор опускают медный электрод и титановую проволоку,которые поляризуют промышленным переменным током с частотой 50 Гц. Раствор из анодного пространства упаривают до образования пленки кристаллов и охлаждают,фильтруют. Рентгенофазовый анализ показывает, что образуется сульфат медисостава 452. На скорость растворения меди существенное влияние оказывает плотность тока на титановом электроде. В таблице 1 приводится скорость растворения медного электрода от плотности тока на титановом электроде. Таблица 1 Влияние плотности тока на титановом электроде на скорость растворения медного электрода Максимальная величина скорость растворения медного электрода наблюдаются при плотностях тока 50-125 кА/м 2. На скорость растворения существено влияет концентрация серной кислоты (таблица 2). Таблица 2. Влияние концентрации серной кислоты на скорость растворения медного электрода Как видно из таблицы 2, максимальная скорость растворения медного электрода наблюдается при концентрации серной кислоты 100-200 г/л. Предложенный способ по сравнению с прототипом имеет следующие преимущества- полученный продукт - сульфат медиявляется чистым, т.к. исключается загрязнение нитрат ионами, как в случае прототипа,следовательно, нет необходимости проводить дополнительную операцию по очистке- не выделяется ядовитый газ - оксид азота процесс образования сульфата медипротекает при комнатной температуре, т.е. улучшаются условия труда, раствор не испаряется, к тому же нет дополнительного расхода энергии для нагревания раствора. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ получения сульфата медииз сульфатсодержаших растворов, отличающийся тем, что процесс получения сульфата медипроводят электролизом в электролизере, в котором электродные пространства разделены анионитовой мембраной, при поляризации промышленным переменным током с частотой 50 Гц при плотностях тока на титановом электроде 50-125 кА/м 2 и концентрации серной кислоты 50-250 г/л.