Отделить медь от железа?

Вопросы, связанные с химией вообще. Вы можете задать здесь свой вопрос, и мы постараемся на него ответить.
General chemical questions go here
jurik
Сообщения: 6
Зарегистрирован: Пн июн 26, 2006 11:28 am

Отделить медь от железа?

Сообщение jurik » Пн июн 26, 2006 12:00 pm

В общем, задача такая: Есть биметаллическая проволока, внутри сталь, сверху медь. Каким образом можно это разделить? Не применяя высоких температур и дорогих или недоступных реактивов. Например с помощью электролиза - один электрод - биметалл, второй электрод, электролит, электроток - и чтобы медь с биметалла осела либо на втором электроде, либо перешла в раствор. Ну или еще как?

Аватара пользователя
Лелик
Сообщения: 182
Зарегистрирован: Пн авг 29, 2005 4:48 pm
Контактная информация:

Сообщение Лелик » Пн июн 26, 2006 12:12 pm

В гальванике обычно удаляют следующим образом:
Хромовый ангидрид ......... 250 г/л
Аммоний сернокислый ..... 100-120 г/л
или Кислота серная ......... 2-4 г/л
температура комнатная, до полного растворения меди.
Теория суха, мой друг, но зеленеет жизни древо.

vano
Сообщения: 616
Зарегистрирован: Пт ноя 19, 2004 1:36 pm
Контактная информация:

Сообщение vano » Пн июн 26, 2006 4:18 pm

Не, думаю это ему не подойдет :D
Ему же цветмет надо выделить, а хромовый ангидрид на это тратить, который стоит дороже меди, это глупо.

jurik
Сообщения: 6
Зарегистрирован: Пн июн 26, 2006 11:28 am

Сообщение jurik » Пн июн 26, 2006 4:47 pm

Всё верно, vano. Будут конструктивные предложения?

vano
Сообщения: 616
Зарегистрирован: Пт ноя 19, 2004 1:36 pm
Контактная информация:

Сообщение vano » Пн июн 26, 2006 4:54 pm

Ну действительно, электролиз только в голову приходит. Не знаю насколько это будет рентабельно в маленьком масштабе. А так, электролит - серная кислота, напряжение - 3-5 вольт, анод - ваша проволока, катод - лист меди. Наверное можно что-то придумать, чтобы железо (как только его поверхность очистится от меди ) запассивировалось и дальше не растворялось. Иначе придется менять электролит довольно часто.

Аватара пользователя
Лелик
Сообщения: 182
Зарегистрирован: Пн авг 29, 2005 4:48 pm
Контактная информация:

Сообщение Лелик » Пн июн 26, 2006 5:08 pm

vano писал(а):Ну действительно, электролиз только в голову приходит. Не знаю насколько это будет рентабельно в маленьком масштабе. А так, электролит - серная кислота, напряжение - 3-5 вольт, анод - ваша проволока, катод - лист меди. Наверное можно что-то придумать, чтобы железо (как только его поверхность очистится от меди ) запассивировалось и дальше не растворялось. Иначе придется менять электролит довольно часто.
Кроме серной кислоты еще и медный купорос понадобится. Без меди в растворе не будет ее осаждения на катоде. Напряжение не при чем, катодная плотность тока - 1-2 А/кв.дм.
Теория суха, мой друг, но зеленеет жизни древо.

vano
Сообщения: 616
Зарегистрирован: Пт ноя 19, 2004 1:36 pm
Контактная информация:

Сообщение vano » Пн июн 26, 2006 5:42 pm

Медный купорос образуется при растворении меди с анода, нечего ценный реактив тратить если можно в процессе получить.

При низком напряжении медь просто не будет выделяться (то есть верхний предел, 5 вольт, это я так, к примеру написал, можно и по выше, только чтоб не убило)

Плотность тока думаю придется использовать какая получится, заранее ванну тут ведь никто не будет рассчитывать (неизвестна площадь анода и куча других параметров).

jurik
Сообщения: 6
Зарегистрирован: Пн июн 26, 2006 11:28 am

Сообщение jurik » Вт июн 27, 2006 8:09 am

vano, плотность тока - проблема небольшая, площадь электродов можно прикинуть, амперметр в цепь включить - не проблема, да подрегулировать сколько надо. Примерно. Но в этом случае такой точности будет достаточно. А какая концентрация кислоты должна быть?

Аватара пользователя
Лелик
Сообщения: 182
Зарегистрирован: Пн авг 29, 2005 4:48 pm
Контактная информация:

Сообщение Лелик » Вт июн 27, 2006 8:42 am

vano писал(а):Медный купорос образуется при растворении меди с анода, нечего ценный реактив тратить если можно в процессе получить.

При низком напряжении медь просто не будет выделяться (то есть верхний предел, 5 вольт, это я так, к примеру написал, можно и по выше, только чтоб не убило)

Плотность тока думаю придется использовать какая получится, заранее ванну тут ведь никто не будет рассчитывать (неизвестна площадь анода и куча других параметров).
Получится то же самое что растворять медь химически, только еще и расходы на электроэнергию, так можно вообще просто в кислотах растворить. При низкой концентрации меди в растворе (изначально нулевая) должна быть и низкая катодная плотность тока - соответственно низкая скорость процесса.

В гальванике решающую роль играет ток, а не напряжение, так как от тока зависит скорость процесса, качество получаемого осадка и косвенно - какой из возможных процессов будет протекать. При превышении тока выше предельного образуется не плотный осадок металла, а рыхлый порошок - оно надо?

Расчитать параметры процесса раз плюнуть. Площадь анода роли не играет.

Да и если целью является продать медь, то лучше продать в таком виде в каком есть - прибыль будет больше.
Теория суха, мой друг, но зеленеет жизни древо.

vano
Сообщения: 616
Зарегистрирован: Пт ноя 19, 2004 1:36 pm
Контактная информация:

Сообщение vano » Вт июн 27, 2006 12:01 pm

Тут уже неоднократно обсуждалась невысокая доступность концентрированной серной кислоты, а в разбавленной растворять медь крайне неблагодарное занятие. Кроме того, я думаю, что проще потратить электричества на 10 рублей, чем возиться с растворением меди в концентрированной кислоте.
При низкой концентрации меди в кислоте, электропроводность будет обеспечиваться сернягой, а растворяется медь в качестве анода - на ура.

>Площадь анода роли не играет.

Хм, это как? Если площадь маленькая, то придется прикладывать довольно высокое напряжение, чтобы обеспечить большой ток (сопротивление все таки).

>Да и если целью является продать медь, то лучше продать в таком виде в каком есть - прибыль будет больше.

Это вряд ли, медь в таком виде мало кто принимает, другое дело, что нет уверенности в том, что процесс себя окупит. Я бы попробовал все таки что-нибудь на основе высоких температур. Например сделась большую печку на дровах (на даче например), с поддувом от вентилятора, из железной бочки. Она конечно прогорит после пары плавок, но она и стоит копейки.

>В гальванике решающую роль играет ток, а не напряжение, так как от тока зависит скорость процесса

Ток как раз и зависит от напряжения на электродах и сопротивления ячейки. Это в промышленных электролизерах расстояние между электродами можно забацать в 1 см, а в самопальном они будут довольно далеко друг от друга и напряжение придется повышать.

Аватара пользователя
Лелик
Сообщения: 182
Зарегистрирован: Пн авг 29, 2005 4:48 pm
Контактная информация:

Сообщение Лелик » Вт июн 27, 2006 1:23 pm

В гальванике всегда (!) идет стабилизация по току, а не по напряжению. Напряжение зависит от выставленного тока и сопротивления раствора.

Если площадь анода мала, значит небольшие объемы, следовательно - стоит ли так заморачиваться?
Теория суха, мой друг, но зеленеет жизни древо.

jurik
Сообщения: 6
Зарегистрирован: Пн июн 26, 2006 11:28 am

Сообщение jurik » Вт июн 27, 2006 2:21 pm

Лелик, кто сказал что площадь анода мала? Меня интересует технология при объемах производства :) центнерами. Посему заморачиваться стОит.

vano
Сообщения: 616
Зарегистрирован: Пт ноя 19, 2004 1:36 pm
Контактная информация:

Сообщение vano » Вт июн 27, 2006 2:25 pm

Я про стабилизацию вообще ничего не писал, просто указал, что придется напряжением подбирать приемлемый ток (ну еще концентрацией кислоты это можно сделать, расстоянием между электродами, диафрагмой).
А по площади - много проволоки за один раз впихнуть сложно, в виде комка разве что, а попробуй её скомкай, у неё толщина 4-5 мм.
Хотя как вариант можно в большую круглую емкость поместить вдоль стенок проволоку, а в центр катод пихнуть.

vano
Сообщения: 616
Зарегистрирован: Пт ноя 19, 2004 1:36 pm
Контактная информация:

Сообщение vano » Вт июн 27, 2006 2:27 pm

jurik писал(а): А какая концентрация кислоты должна быть?
Думаю, что сначала можно попробовать с обычным электролитом из аккумуляторов (35% ) у него максимальная эелектропроводность и он доступен. Но все таки сначала что-нибудь для пассивации железа придумать было бы неплохо.

Аватара пользователя
amik
Сообщения: 23104
Зарегистрирован: Вс мар 05, 2006 9:32 pm

Сообщение amik » Вт июн 27, 2006 2:54 pm

Стоит попробовать в щелочном электролите. Сульфат аммония + аммиак. Медь растворится легко, железо запассивируется. Вместо аммиака работают и этаноламины.
Сам бы отказался от электролиза. Аммиачная среда + окислитель :wink:
Бог на стороне не больших батальонов, а тех, кто лучше стреляет (приписывается Вольтеру)

jurik
Сообщения: 6
Зарегистрирован: Пн июн 26, 2006 11:28 am

Сообщение jurik » Вт июн 27, 2006 4:25 pm

amik, подробнее, пожалуйста, я в этом дилетант. И где брать реактивы? Сульфат аммония вроде удобрение? И как из раствора извлечь медь? Восстановится ли "электролит" после извлечения меди для последующего использования? Этаноламины - это что? И как ими пользоваться?

alexchem
Сообщения: 359
Зарегистрирован: Ср фев 01, 2006 3:02 pm

Сообщение alexchem » Вт июн 27, 2006 6:11 pm

А сколько меди в этой биметаллической проволоке? Стоит ли овчинка выделки?
Настоящее определяется прошлым, а будущее настоящим.

В теории различия между теорией и практикой нет, но на практике они есть.

Gitler
Сообщения: 41
Зарегистрирован: Вт июн 20, 2006 7:57 pm

Сообщение Gitler » Вт июн 27, 2006 6:47 pm

медь не берут в слитках,придется либо в формочки отливать,либо тачить на токарном

Аватара пользователя
Mendeleev
Сообщения: 1301
Зарегистрирован: Сб май 13, 2006 4:53 pm

Сообщение Mendeleev » Вт июн 27, 2006 10:18 pm

А ножовкой отпилить слабо?
"Топить нефтью - это все равно что топить ассигнациями" (Менделеев Д.И.)

jurik
Сообщения: 6
Зарегистрирован: Пн июн 26, 2006 11:28 am

Сообщение jurik » Ср июн 28, 2006 8:02 am

alexchem, около 30%
Gitler, что-нибудь придумаем :)
Mendeleev, есть предложение - ножовкой отпилишь ты, прибыль пополам, идет?

Ответить

Вернуться в «общехимические вопросы / general chemical issues»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 37 гостей