Өнертабыс мыс металлургиясына қатысты және концентраттар, штейндер сияқты сульфидті өнімдерде бар сульфидті қосылыстардан мысты алу үшін пайдаланылуы мүмкін. Сульфидті өнімдерден мысты алу әдісі қатты-сұйықтық жүйесін қалақшалы араластырғышпен қарқынды механикалық араластыру арқылы балқытылған сілтіде жүзеге асырылады. Процесс 450-480°С температурада 30-40 мин техникалық оттегі жүйесі арқылы көпіршіктену кезінде жүргізіледі, оның шығыны бастапқы сульфидте болатын күкірт массасының 350-375% (массасы) құрайды. өнім. Өнертабыстың техникалық нәтижесі материалды агломерациялауды қоспағанда, мысты металдандыру процесінің жоғары жылдамдығы болып табылады. 2 қойындысы.
Өнертабыс мыс металлургиясына қатысты және сульфидті өнімдерде (мысалы, концентраттарда, штейндерде және т.б.) бар оның сульфидті қосылыстарынан мысты алу үшін пайдаланылуы мүмкін.
Металл мысты оның сульфидтерінің балқымасынан жоғары температурада алудың белгілі әдісі, мысалы, ақ штейнді конверсиялау кезінде (Комплексный производство мыс и никель шикізаты. Ванюков А.В., Уткин Н.И.: Челябинск, Металлургия, 1988, 204 б. , 215-216 беттер), балқыманы ауамен үрлеу процесінде мыс сульфидтерінің бір бөлігі оның оксидті оттегі қосылыстарының түзілуімен тотығады, олар балқытылған металдың түзілуімен мыс сульфидтерімен тотығу-тотықсыздану реакцияларына түседі. газ тәрізді өнім – күкірт диоксиді. Процесс келесі реакция теңдеулерімен сипатталады:
Мыс сульфиді мен оның оксидінің әрекеттесуі кезінде (2-реакция) сульфидті күкірт оттегі мен сульфидті қосылыстардан мыс қалпына келтіруші ретінде әрекет етеді. Реакция термодинамикалық мүмкін және 1300-1450°С температурада жоғары бу қысымы бар төрт валентті күкірттің металдық мыс балқымасы мен оттегі қосылыстарының түзілуімен жоғары жылдамдықпен жүреді. Конверсия нәтижесінде негізгі элементтің мөлшері 96-98% болатын көпіршік мыс алынады. Мыстың металдану дәрежесі 96-98% құрайды.
Мысты қалпына келтіру әдісінің кемшіліктеріне мыналар жатады:
Жоғары температураны қолдану (1300-1450°С);
Құрамында газ тәрізді күкірт бар өнімдердің түзілуі.
Мәлімделгенге ең жақыны сульфидті қосылыстардан мысты алу әдісі болып табылады, бұл кезде сульфидті мыс материалы: NaOH, 1:(0,5÷2) қатынасында күйдіргіш содамен зарядталған және 400-650 температурада қыздырылған. °C 0,5-3,5 сағат Бұл жағдайда құрамында металдық мыс пен сілті балқымасының дисперсті бөлшектері бар, бастапқы сульфидті материалда бар барлық күкіртті натрий сульфидтері мен сульфаттары түріндегі концентрациялайтын сілтілі балқыма алынады (әдіс). сульфидті қосылыстардан мысты алу. Патент RU 2254385 C1, IPC S22V 15/00). Сульфидті қосылыстардан мыс тотықсыздандырғыш ретінде өзінің сульфидті күкірті әрекет етеді, ол тотығу-тотықсыздану реакциялары нәтижесінде элементтікке айналады, ал сілтілі ортада сульфид пен сульфатқа диспропорцияланады:
Мысты синтетикалық сульфидті қосылыстардан және өнеркәсіптік материалдардағы («ақ күңгірт» және мыс штейнді бөлу концентраты) алу кезінде тәжірибелік үлгі жағдайында жаңадан қалпына келтірілген мыстың дисперсті бөлшектерін агломерациялау 500 ° C және температурада жүзеге асырылады. жоғарыда монолитті металл агломераторының қалыптасуымен. Агломерация құбылысы реакцияға түспеген сульфидті түйіршіктердің бетіне реагент беру процесін баяулатады, сонымен қатар агломерациялық аппараттардан металдық мысты түсіру сатысында қиындықтар туындайды. Температура 450°С дейін төмендегенде агломерация байқалмайды, бірақ сульфидтерден мысты тотықсыздандыру процесі уақыт бойынша айтарлықтай ұзарады.
Жоғарыда айтылғандарға сәйкес әзірлеу міндеті материалды агломерациялауды қоспағанда, сульфидті өнімдерден («ақ күңгірт», күңгірт сепараторлы мыс концентраты) жоғары қарқынмен мысты металлдандыруды қамтамасыз ету болды.
Қажетті нәтижеге жету үшін, сульфидті материалдардан мысты тотықсыздандыру, оны балқытылған сілтіде 450-480 ° C температурада 30-40 минут бойы қарқынды механикалық араластырумен және техникалық оттегі балқымасы арқылы көпіршіктендіреді. бастапқы сульфидті өнімде бар күкірт массасының 350-375% (мас. ) шығыны.
Бұл техникалық шешім мыналарға қатысты:
Жүйеде тиімді жылу беруді қамтамасыз ететін қалпына келтіру үшін енгізілген сілтілі балқыманы және құрамында мыс сульфидтері бар дисперсті материалды белсенді механикалық араластырумен;
Балқымаға техникалық оттегінің берілуімен, жинақталатын элементтік және күкірт күкірттің сульфатқа дейін тиімді тотығуын қамтамасыз етеді.
Техникалық оттегінің шығыны бастапқы сульфидті материалдағы күкірт массасының 350-375% (массасы) құрайды. Жүйеде күкірт сульфатының түзілуімен тотығу реакцияларына күкірттің барлық түрлері (S 2- ...S 5+) қатысады. Тотығу-тотықсыздану реакциялары бірнеше минут ішінде аяқталады, сәйкесінше, мыс тотықсыздану процесі пирожныйлар түзілмей аяқталады. NaOH балқымасындағы суспензия түріндегі алынған металл мыс аппараттан оңай түсіріледі. Ұсынылған әдіс бойынша тәжірибелерде процесс жылдамдығы оттегін енгізусіз жүзеге асырумен салыстырғанда бірнеше есе өсті және 100% мыс металданған кезде процестің ұзақтығы 30 минуттан аспады.
Алынған металдық мыстың агломерациялануын болдырмау үшін процесті 450-480°С температура диапазонында жүзеге асыруға болады. Температураның жоғарғы шегі металдық мыс бөлшектерін агломерациялауды болдырмауды қамтамасыз етеді, төменгісі (450 ° C) күкірттің тотығу реакцияларының жоғары жылдамдығын қамтамасыз ету қажеттілігімен байланысты.
Ұсынылған мүмкіндіктер жиынтығы: бастапқы материалда бар күкірт массасынан берілген шығыны 350-375 мас.% құрайтын сульфидті мыс материалы – өндірістік оттегі сілті жүйесін енгізу, балқыманы белсенді механикалық араластыру және 450-480°С температура диапазонында процесті жүзеге асыру, сульфидтік шикізаттан мысты алудың жоғары жылдамдығы мен толықтығын қамтамасыз етеді. Белгіленген мөлшерден асып түсетін оттегі шығынын арттыру жаңадан қалпына келтірілген мыс бетінің тотығуына әкелуі мүмкін.
Дисперсті сульфидті мыс материалдарының (концентраттар, штейндер) қатысуымен процесті жүзеге асыру кезінде сілтінің (NaOH) қатынасында шихтаны дайындау қарастырылады: концентрат 1,25÷1,5 тең, ал материалдардың тұтануына жол бермеу үшін ылғалдандыру керек. сульфидтер. Қоспа кептіріледі және қалақшалы араластырғышпен механикалық араластыра отырып, білікті электр пешінің болат цилиндрлік ретортына тиеледі. 450-480°С ретортта температурада техникалық оттегі балқымаға 30-40 минутқа беріледі. Оттегінің берілуі тоқтатылады. Реторттың төменгі клапаны арқылы қалыпқа құрамында металдық мыс бар сілтілі балқыма құйылады. Салқындағаннан кейін балқыма суға құйылады. Мыс торты центрифугалау арқылы сілтілі ерітіндіден бөлінеді.
Әдіс мысалдарда сипатталған.
Құрамында мыс сульфидті қосылыстары бар өнімдер – «ақ күңгірт» (68,8% Cu, 9,15% Ni, 17,3% S) және күңгірт айырғыш мыс концентраты (66,8% Cu, 4,17% Ni, 18, 1% S), салмағы 100 г. массасы 150 г болатын сілтімен (NaOH) топтамалық дайындау және ылғалдандырылған. Алынған қоспа механикалық араластырғышпен жабдықталған ретортқа жүктеліп, шахталы электр пешіне орналастырылды. Араластыруды қосу арқылы реторттың мазмұны алдын ала белгіленген температураға дейін қыздырылды және осы температурада белгілі бір уақыт бойы араластырылды, содан кейін реторттың мазмұны қалыпқа түсірілді және салқындағаннан кейін суда шайылады. Алынған құрамында мыс бар пирожныйлар құрамындағы металл мыс құрамы бойынша рентгендік фазалық әдіспен талданды.
1-мысал (прототип бойынша)
Процесс температурасы 450°C. Араластыру уақыты 120, 180 және 240 минут болды.
Тәжірибе нәтижелері 1 кестеде көрсетілген.
2-мысал (ұсынылған әдіске сәйкес)
Процесс температурасы 400-500°С аралығында өзгерді. Қажетті температураға жеткеннен кейін бастапқы сульфидті өнімдегі күкірт массасының 300-400% (мас.) мөлшерінде балқымаға техникалық оттегі берілді. Жоғарыда көрсетілген мөлшердегі оттегіні беру 20-40 минут ішінде жүзеге асырылды. Алдын ала белгіленген уақыттан кейін оттегі беру тоқтатылды.
Тәжірибе нәтижелері 2 кестеде көрсетілген.
| кесте 2 | ||||
| Мысты алу бойынша тәжірибе нәтижелері (2-мысал) | ||||
| тәжірибе саны | Оттегі шығыны, бастапқы өнімдегі күкірт массасының % | Температура, °C | Араластыру уақыты, мин | Мыстың металдану дәрежесі, % |
| «Ақ Мат» | ||||
| 1 | 360 | 450 | 20 | 83,7 |
| 2 | 360 | 450 | 30 | 100 |
| 3 | 360 | 450 | 40 | 100 |
| 4 | 300 | 450 | 40 | 81,3 |
| 5 | 350 | 450 | 40 | 100 |
| 6 | 375 | 450 | 40 | 100 |
| 7 | 400 | 450 | 40 | 100 |
| 8 | 350 | 400 | 40 | 81,1 |
| 9 | 350 | 480 | 40 | 100 |
| 10 | 350 | 500 | материалды агломерациялау | |
| Мысты штейнді бөлу концентраты | ||||
| 11 | 350 | 450 | 40 | 100 |
| 12 | 375 | 450 | 40 | 100 |
2-кестеде процесті көрсетілген шарттарда (температура 450-480°С, оттегі шығыны бастапқы сульфид өніміндегі күкірт массасының 350-375% (мас.), ұзақтығы 30-40 мин) орындаған кезде, ол көрсетілген. мысты «ақ төсеніштен» (No 2, 3, 5, 6, 9 тәжірибелер) және штейнді бөлудің мыс концентратынан (No 11, 12 тәжірибелер) 100% металлдандыруға қол жеткізуге болады. Температураны 400°С дейін төмендету (No7 тәжірибе), берілген оттегінің мөлшерін азайту (No4 тәжірибе), сонымен қатар фазалық жанасу ұзақтығын қысқарту (No1 тәжірибе) шығымдылығының төмендеуіне әкеледі. металл мыс. Температураны 500 ° C-қа дейін көтерген кезде материал ретортта агломерацияланды.
Мысалдардан көрініп тұрғандай, мәлімделген әдіс құрамында сульфидті мыс бар өнімдерден мыстың терең қалпына келуін қамтамасыз етеді, бірақ прототиптен айырмашылығы, ұсынылған әдісті жүзеге асырған кезде бұл нәтижеге төмен температурада (450-480°С) қол жеткізіледі. ) және қысқа уақыт кезеңінде (30-40 мин).
Өнеркәсіптік материалдарды (концентраттар, штейндер) өңдеу кезінде алынған мыс металл бұйымдары белгілі әдістермен темірден, никельден және кобальттан гидрометаллургиялық тазартуға жіберіледі, одан кейін асыл металдардың құрамы бойынша жоғары сапалы шлам алу үшін анодты балқыту және электролиттік тазарту жүргізіледі.
Құрамында сульфатты күкірті бар сілтілі ерітінділер булануға беріледі, соңғысы тұздалады және сілтілі ерітіндіден бөлінеді. Натрий сульфаты технологияның коммерциялық өнімі болып табылады. Сілті суды буланғаннан кейін процеске қайтадан оралады.
ТАЛАП
Сульфидті өнімдерден мысты тотықсыздандыру әдісі, оның ішінде балқытылған сілтіде 450-480°С температурада 30-40 минут бойы қыздыру, тотықсыздандыру қарқынды механикалық араластырумен және техникалық оттегінің балқымасы арқылы көпіршіктенумен жүзеге асырылатындығымен сипатталады. бастапқы сульфидті өнімдегі күкірттің массасына байланысты оның шығыны 350-375 (мас. .%).
ТҮСТІ МЕТАЛДАРДЫ САҚТАУ
Көбінесе археологиялық орындарда түсті металдар кездеседі: мыс, күміс, қорғасын, қалайы, алтын және олардың қорытпалары. Бұл металдар өнер бұйымдарын, тиындарды, әшекейлерді және бекіткіштер, навигациялық құралдар, ас үй ыдыстары және ұсақ қол құралдары сияқты әртүрлі тұрмыстық заттарды жасауда пайдаланылды. Бұл металдар темірге қарағанда асыл, ал қолайсыз ортада темір үлгілеріне қарағанда жақсы сақталады. Сондықтан да болар, оларды сақтауға көп көңіл бөлінді және оларды сақтаудың көптеген әдістері әзірленді. Дегенмен, металдардың әрқайсысының әртүрлі ортадағы тотығу мәселелері өте әртүрлі. Мұнда тек коррозияға ұшырамайтын металдар мәселелеріне қолданылатын әдістер қарастырылады.
Жоғарыда айтылғандай, коррозияға ұшырамайтын металдар көбінесе кен орындарымен қоршалған. Дегенмен, ол темірге қарағанда түсті металдарда әлдеқайда жұқа. Әрине, мұндай металдардан жасалған артефактілер көбінесе темір артефактілері сияқты оксидтермен қоршалған. Металл артефактілерді өңдеу алдында алдын ала консервациялау шаралары қабылдануы керек, олар мыналарды қамтиды: 1) бастапқы құжаттама 2) консервациялау 3) тақтаны жою және 4) артефакті бағалау. Топтардың әрқайсысына жататын металдарды өңдеу, яғни. мыс металдары, күміс және оның қорытпалары, қалайы, қорғасын және олардың қорытпалары, сондай-ақ алтын және оның қорытпалары бөлек қарастырылады.
ТҮСТІ МЕТАЛДАРДЫ САҚТАУ
Теңізде бір-бірімен жабысып қалған әртүрлі металдардан жасалған көптеген артефактілерді жиі кездестіруге болады. Мұндай жағдайларда материалды ең морт металды толығымен қорғайтындай етіп өңдеу керек және сонымен бірге оған жабысатын басқа металл немесе металл емес заттар зақымданбауы керек. Темір артефактілер жиі кездесетіндіктен, темірді сақтау шарттарына көп көңіл бөлінеді. Дегенмен, алтын, күміс, қалайы, жез, қола, мыс, қорғасын бұйымдары, сондай-ақ қыш, тас құралдар, шыны ыдыстар, сүйек құралдар, мата, тұқымдар әртүрлі комбинацияда жиі кездеседі. Кейбір жағдайларда қарапайым тұщы суда сақтау жақсы болуы мүмкін. Әртүрлі материалдар бөлінгеннен кейін олар әрбір материал үшін ең қолайлы сақтау ортасына орналастырылады. Темір артефактілердің ең аз ықтимал мөлшерін күннен қорғалған сілтілі ерітіндіде сақтау керек болса да, мұндай ерітінді басқа металл артефактілер үшін қажет емес немесе тіпті ұсынылмайды. Мысты қышқылдық ерітінділер мен концентрлі сілтілі ерітінділер тоттандырады. Бейтарап немесе әлсіз сілтілі ерітінділерде, мыс пассиваттарында тотығу бетінде пайда болған оксидті қабықшамен байқалады. Натрий сескикарбонатының немесе натрий карбонатының 5% ерітіндісі ұсынылады. Қышқылдығы (рН) 11,5 болатын 5% натрий карбонатының ерітіндісі мыс пен күмісті қорғайды. Күміс қышқылдықтың кез келген мәні бар сулы ерітінділерде және ауада тұрақты, өйткені мұндай ортада тотықтырғыш заттар жоқ. Хлоридтер қорғасынға немесе күміске әсер етпейтіндіктен, оксидтер жойылғаннан кейін оларды сулы ерітіндіге салудың қажеті жоқ және дереу кептіруге болады. Дегенмен, жабысқақ оксидтерді кетірмес бұрын, оксидтердің қатып кетуіне жол бермеу және оларды жоюды қиындату үшін оларды тиісті ерітіндіге салған дұрыс. Күміс заттарды 5% натрий сесквикарбонатына немесе натрий карбонатына қою қауіпсіз, темір артефактілері сияқты. Күмісті хромат ерітінділерінде сақтаған кезде қоңыр Ag2O қабықшасы түзіледі, оны консервациялау кезінде алып тастауға болады, бірақ осы себепті мұндай ерітінділерге жалғыз күміс артефактілерді қою ұсынылмайды. Кейде күмісті хромат ерітіндісіне қою қажеттілігі оны темір затқа желімдеу кезінде туындауы мүмкін. Қорғасын, қалайы және олардың қорытпаларын үнемдеу әлдеқайда оңай. Оларды құрғақ күйде ұстауға болады, бірақ жоғарыда айтылғандай, металдардағы оксидтер кепкеннен кейін оларды жою әлдеқайда қиын болады. Сондықтан оларды сулы ерітіндіге салады. Қорғасынға пассивтеуші заттар, әсіресе жұмсақ су, ионсыздандырылған су немесе тазартылған су кірмейтін сулы ерітінділер әсер етеді. Сондықтан қорғасынды ешқашан деионизацияланған немесе тазартылған суда ұстауға болмайды, олардың екеуі де аздап қышқыл және пассивтендіргіш заттары жоқ. Дегенмен, қорғасын қатты, бикарбонатты (бикарбонатты) суда коррозияға төзімді болғандықтан, бикарбонат пассиватор болғандықтан, ал қалайы мен қалайы-қорғасын қорытпасы әлсіз сілтілі ерітінділерде пассивтенеді, олардың барлығын қышқылдылығы 8-ге дейін реттелетін құбыр суында сақтауға болады. 10 натрий сескикарбонатын қосу арқылы. Қышқылдығы 11,5 болатын натрий карбонатына қорғасынды да, қалайы-қорғасын қорытпасын да салуға болады, бірақ бұл қышқылдық қалайы тотығу аймағының шекарасы болып табылады, сондықтан оны қалайы сақтау үшін қолдануға болмайды. Қалай құрамында тотықтырғыш заттар жоқ әлсіз сілтілі ерітінділерде тотығуға төзімді болады, бірақ сонымен бірге концентрлі сілтілі ерітінділерде мүлдем қарама-қарсы реакцияға түседі. Сондықтан қышқылдығы 10-нан жоғары кез келген сілтілі ерітінді потенциалды қауіпті. Жалпы айтқанда, қалайы ағынды суда қауіпсіз сақталуы мүмкін. Қорғасынды, қалайы мен қалайы-қорғасынды тотықтырғыш әсерге байланысты хромат ерітінділерінде ұстауға болмайды, бұл олардың бетінде қызғылт сары хроматты қабықша пайда болады, оны алу қиын. Пассивтендіруші агент болмаған жағдайда, хромат сияқты тотықтырғыш зат үлгіні зақымдауы мүмкін.
МЫС ЖӘНЕ МЫС ҚОРЫТАМАСЫ
МЫС МЕТАЛДАРЫНЫҢ ТОТЫҚТАУЫ
«Мыс металы» термині қола (мыс пен қалайы қорытпасы) немесе жез (мыс, мырыш және көбінесе қорғасын қорытпасы) сияқты мыс негізгі метал болып табылатын мыс немесе мыс қорытпаларынан тұратын барлық металдарды анықтау үшін қолданылады. ). Бұл термин екі валентті немесе бір валентті мысқа қарағанда валенттілік күйі туралы ештеңе білдірмейді. Мыс металдары салыстырмалы түрде асыл металдар болып табылады, олар қатал ортада, соның ішінде үтікті толығымен тотықтыратын тұзды судың ұзақ әсерінен жиі зақымданбайды. Олар мыс хлориді (CuCl), мельзер хлориді (CuCl2), мыс оксиді (Cu2O) және эстетикалық жағымды жасыл және көк мыс карбонаттары, малахит және азурит сияқты баламалы өнімдерді қалыптастыру үшін қоршаған ортамен әрекеттеседі (Gettens 1964: 550- 557). Теңіз (тұзды) орталарда мыстың ең көп түзілетін екі тотығу өнімі мыс хлориді және мыс сульфиді болып табылады. Дегенмен, мыс қорытпаларындағы, қола мен жездегі минералды баламалар (өзгерістер) қарапайым мысқа қарағанда күрделірек болуы мүмкін. Мыс пен мыс қорытпаларының электрохимиялық коррозиясының бірінші сатысы мыс иондарының түзілуі болып табылады. Олар теңіз суындағы хлоридпен кезектесіп қосылып, оксид қабатының негізгі компоненті мыс хлориді түзеді.
Cu? -е? Cu+
Cu+ + Cl-? CuCl
Мыс хлоридтері өте тұрақсыз минералды қосылыстар. Мыс объектілерін алып тастап, ауаға ұшырағаннан кейін олар сөзсіз химиялық тотығуды жалғастырады. Бұл процесс жиі «қола ауруы» деп аталады. Бұл жағдайда мыс хлориді ылғал мен оттегінің қатысуымен гидролизденіп, тұз қышқылын және негізгі мыс хлоридін түзеді (Одди және Хьюз 1970: 188).
4CuCl + 4H2O + O2 ? CuCl2. 3Cu(OH)2 + 2HCl
Тұз қышқылы тотықпаған металмен бірте-бірте әрекеттеседі және барған сайын мыс хлоридін түзеді.
2Cu + 2HCl? 2CuCl + H2¬
Метал бар болғанша реакциялар жалғасады. Құрамында хлориді бар мыс объектілерін сақтау хлоридтердің химиялық әсерін мыс хлоридтерін жою немесе оларды зиянсыз мыс оксидіне айналдыру арқылы тоқтатуды талап етеді. Әйтпесе, белгілі бір уақыттан кейін артефакт өздігінен құлап кетеді.
Теңіз суындағы мыс заттары да сульфатты бактериялардың әсерінен мыс сульфидіне және күкірт сульфидіне (Cu2S және CuS) айналады (Gettens (1964:555-556; North and MacLeod 1987:82) Анаэробты ортада мыс сульфидінің өнімдері әдетте ең аз тотығуға ие болады. күйі, сондай-ақ темір сульфиді және күміс сульфиді. Экстракциядан және оттегінің әсерінен кейін мыс сульфиді тотығу дәрежесінің жоғарылауына, яғни күкіртті күкіртке айналады. Бүкіл химиялық реакция әдетте бездегідей жүреді.
Теңіз шөгінділерін алып тастаған кезде, мыс және мыс артефактілері сөзсіз қара ұнтақ мыс сульфидінің әртүрлі қалыңдығымен жабылады, бұл жағымсыз көрініске ие. Алайда, кейде коррозия кезінде бетінде коррозиялық шұңқырлар пайда болуы мүмкін, бірақ бұл мыс қорытпаларына көбірек тән, мұнда қалайы немесе мырыш негізінен коррозияға ұшырап, бетінде шұңқырлар қалады. Мыс сульфидті қабаты хлоридтерден айырмашылығы, теңізден шығарылғаннан кейін объектіге зиянды әсер етпейді - олар негізінен нысанның пішіні мен өлшемін бұзады. Сульфидті коррозия оңай жөнделеді және консерваторға айтарлықтай қиындықтар туғызбайды. Теңіз (тұз) орталарында мыс, қола және жездің тотығуы туралы қосымша ақпаратты North and MacLeod (1987) бөлімінен қараңыз.
МЫС МЕТАЛДАР
Мыс, жез және қола заттарды аналитикалық сынаусыз бір-бірінен ажырату қиындығына байланысты мұнда мыс пен жез және қола сияқты мыс басым қорытпалар үшін арнайы емес «мыс металдары» термині қолданылады. Тұтастай алғанда, қорытпаның нақты құрамы аз маңызды, сондықтан олар әдетте осылай өңделеді. Қорғасын немесе қалайы жоғары пайызбен ғана абай болу керек, өйткені олар амфотерлік металдар және сілтілі ерітінділерде ериді. Мысты, қоланы және жезді химиялық өңдеудің көптеген әдістері бар, бірақ олардың көпшілігі теңіз (тұзды) ортадан мыс металдарына жарамайды. Қосымша ақпарат алу үшін библиографияны қараңыз.
Теңіз (тұзды) орталарда екі ең жиі түзілетін тотығу өнімдері мыс хлориді және мыс сульфиді болып табылады. Дегенмен, мыс қорытпаларындағы минералды баламалар (өзгерістер) қарапайым мысқа қарағанда күрделірек. Мыс объектісін алып тастап, ауаға ұшырағаннан кейін ол тотығуды жалғастырады, бұл процесс «қола ауруы» деп аталады. «Қола ауруында» металдағы мыс хлоридтері ылғал мен оттегінің қатысуымен өте тұрақсыз болады. Олар гидролизденіп, тұз қышқылын және негізгі екі валентті мыс хлоридін түзеді. Тұз қышқылы тотықпаған металмен бірте-бірте әрекеттеседі және барған сайын мыс хлоридін түзеді. Метал бар болғанша реакциялар жалғасады. Құрамында хлориді бар мыс объектілерін консервациялау: 1) мыс хлоридтерін жоюды, 2) мыс хлоридтерін зиянсыз мыс оксидіне айналдыруды, 3) хлоридтердің химиялық әрекеттесуін болдырмауды талап етеді.
Мыс хлориді де, мыс сульфиді де металдардың бетіне жағымды патина бермейді, сондықтан оны сақтауға ешқандай себеп жоқ. Шындығында, мыс, қола немесе жездің көпшілігі сульфидке байланысты күңгірт реңкке ие, ол көбінесе затқа қорғасын немесе қалайы мен қорғасын қорытпасының түсін береді. Тұрақты мыс сульфиді тек мыстың түсін өзгертіп, металға табиғи емес түс береді және сатылатын тазартқыш еріткіштермен, құмырсқа қышқылымен немесе лимон қышқылымен оңай жуылады. Кейбір жағдайларда үлкен оксидтер мен коррозия өнімдерін механикалық түрде, сақталған металдың бетіне шығару қажет болуы мүмкін. Мұны теңізден құтқарылған мыс заттарымен жасау оңайырақ, өйткені теңіз оксидтері нысанның беті мен қабаттасудың арасындағы бөлу сызығын құрайды. Артефакттың сынғыштығына байланысты немесе бетіне зақым келтірмеу үшін, үлкен оксидтерді алып тастағаннан кейін, жабысатын беттік оксидтер жиі әдейі қалдырылады. Қалған бляшкаларды кетіру үшін жұмсақ механикалық щетка және сумен шаю қажет болуы мүмкін. Басқа жағдайларда, кез келген жабысатын оксидтер металдың қышқылдануын болдырмау үшін ингибитор ретінде 1-4% тиокарбамид қосылған 5-10% лимон қышқылына батыру арқылы жойылады (Plenderleith and Torraca 1968:246; Pearson 1974:301; North 1987:233) . Лимон қышқылы мыс қосылыстарын ерітетіндіктен абай болу керек. Артефакт тақта жойылмайынша ерітіндіге толығымен батырылады. Бұл бір сағаттан бірнеше күнге дейін созылуы мүмкін. Осы уақыт ішінде қышқыл концентрациясын біркелкі тарату үшін ерітіндіні мезгіл-мезгіл араластыру керек.
Үлгі өте жұқа, сынғыш, ұсақ бөлшектері бар немесе дерлік немесе толығымен минералданған кезде қышқылдың кез келген әсері оған зиян келтіруі мүмкін. Сондықтан артефактты 5-15% натрий гексаметоний ерітіндісіне батыруға болады (Plenderleith and Werner 1971:255) ерімейтін кальций мен магний тұздарын жууға болатын еритін тұздарға айналдыруға болады.
Құрамында хлориді бар мыс объектілерін сақтау кезінде алдын ала қажетті қадамдарды сақтай отырып, хлоридтің зиянды химиялық әсерін болдырмау қажет. Мұны істеуге болады:
1. мыс хлоридін жою
2. мыс хлоридінің зиянсыз мыс оксидіне айналуы
3. мыс хлоридімен қапталған үлгіні ауадан оқшаулау. Мүмкін балама әдістер:
1. электроплатканы тазалау
2. электролиттік тотықсыздандыру арқылы тазалау
3. сілтілі дитионит
4. химиялық тазалау
а. натрий сескикарбонаты
б. натрий карбонаты
в. бензотриазол
Алғашқы үш әдіс мыс хлоридін (CuCl) кетіруге және коррозия өнімдерінің бір бөлігін металл күйіне қайтаруға көмектеседі. Дегенмен, олар металл өзегі бар нысандарда жақсы қолданылады. Мұқият пайдалану арқылы объектіні тұрақты күйге келтіруге және бастапқы тотығуға ұшырамаған көрініске мүмкіндігінше жақын пішіндерді алуға болады. Егер дұрыс пайдаланылмаса, олар оксид қабатын жалаңаш металға дейін жұлып тастауы мүмкін. Джедржеевска (1963:135) оксидтерді, әсіресе электролизді жою, мөртабандар, гравюралар және сәндік элементтер сияқты маңызды археологиялық ақпаратты жоюға, сондай-ақ нысанның бастапқы пішінін өзгертуге болатынына назар аударады. Сондықтан металл артефактілеріндегі оксидтердің шөгінділерін жеткілікті тәжірибе мен білімсіз ешқашан жоюға болмайды. Емдеу қатаң бақыланатын электролиттік қалпына келтіру немесе сілтілі дитионитті қолдану арқылы олардың жағдайын сақтауға бағытталуы керек. Бұл екі химиялық әдіс оксид қабатын жоймайды. Натрий сескикарбонатының ерітіндісінде жуу хлоридтерді жояды, ал бензотриазол мен күміс оксиді мыс хлоридтерін ауадан оқшаулайды. Химиялық өңдеу үлкен және күшті объектілерге, сондай-ақ толық минералданған объектілерге қолданылады.
ГАЛЬВАНИКАЛЫҚ ТАЗАЛАУ
Бұл процедура темірге ұқсас түрде жүзеге асырылады. Мен бұл әдісті ескірген және белгілі бір жағдайларда ғана қолайлы деп санайтындықтан, оны әрі қарай сипаттаудың қажеті жоқ.
ЭЛЕКТР ҚАЛПЫНА ТАЗАЛАУ
Мыс металдарының электрлік тотықсыздануы темірдегідей жүзеге асады. Электролит ретінде 2% күйдіргіш сода немесе 5% натрий карбонатын пайдалануға болады. Соңғысы ең жиі қолданылады, дегенмен қолайлы нәтижеге күмісті өңдеу үшін берілген нұсқауларды орындай отырып, электролит ретінде 5% құмырсқа қышқылын қолдану арқылы қол жеткізуге болады. Жұмсақ болаттан жасалған анодты қолдануға болады, бірақ электролит ретінде құмырсқа қышқылын пайдаланған кезде 316 баспайтын болаттан немесе платинизацияланған титан анодын пайдалану керек. Дәл осындай схемалар темір мен күміс үшін қолданылады.
Салыстырмалы хлориді бар темір заттармен салыстырғанда электролиз уақыты қысқа. Мысалы, монеталар сияқты шағын заттарға бірнеше сағат қажет, ал зеңбіректер сияқты үлкенірек заттар бірнеше айға созылуы мүмкін. Электр тогының тығыздығы туралы нақты деректер жоқ. Плендерлейт пен Вернер (1971:198) үлгіде қызғылт-қызғылт мыс қабықшасының тұнбасын болдырмау үшін ток тығыздығы шаршы сантиметрге ,02 амперден төмен түспеуі керек екенін айтады. Осы жолдарға қосымша Пирсон (1974:301-302) электролиттік тазарту кезінде сутегі газы шыққан кезде жер бетін зақымдамау үшін теңіз түбінен минералданған қоламен ерекше күтім жасау керектігін дұрыс ескертеді. Әртүрлі объектілер үшін ток тығыздығы әдетте берілген шектерде қолданылады, сонымен қатар олардан айтарлықтай асып түседі. Норт (1987:238) темір үшін сипатталған қуаттандырылған сутегіні босату әдісін пайдалануды ұсынады. Жалпы алғанда, дәл осындай процедура темірге де қолданылады. Негізгі айырмашылығы, мыс металдары қысқа өңдеу уақытын қажет етеді. Электролиттік және құрғақ тазалаудан кейін мыс металдары ионсыздандырылған суда бірнеше рет ыстық жуудан өтуі керек. Мыс суда күңгірттенетіндіктен, Пирсон (1974:302) оны денатуратталған этанолда бірнеше рет жууды ұсынады. Сумен жуған кезде күңгірт оксидті пленканы 5% құмырсқа қышқылымен кетіруге немесе натрий гидрокарбонаты пастасымен жылтыратуға болады.
Жуғаннан кейін мыс нысандары ацетонда сусыздандырылады, содан кейін олар таза акрил сияқты қорғаныш пленкамен жабылады. Коммерциялық қол жетімді Krylon Clear Acrylic Spray №. 1301 қолданудың қарапайымдылығы, жарамдылық мерзімі және қолжетімділігі үшін ұсынылады. Пирсон (1974:302) ұсынған қола ауруымен күресу үшін ингибитор (баяулатқыш) ретінде 3% бензотриазолды этанолға араластыру (объектіні жуу кезінде), содан кейін бензотриазол ингибиторы (Incralac) бар таза акрилмен жабу ұсынылады. Дәл осындай қорғаныс құрамын этанолдағы поливинилацетат (V15) ерітіндісіне 3% бензотриазол қосу арқылы дайындауға болады.
СІЛТІ ДИТИОНИТ
Бұл әдіс минералданған күмісті нығайту үшін жасалған. Содан бері ол мыс заттарына да тиімді екені анықталды. Толық сипаттаманы «Күміс» бөлімінде қараңыз. Өңдеу патинаны бұзады, бірақ барлық хлоридтерді барынша қысқа мерзімде тиімді түрде жояды, сонымен қатар мыс коррозиясының кейбір өнімдерін металл күйіне қайтарады.
ХИМИЯЛЫҚ ӨҢДЕУ
Хлорид әсер еткен көптеген мыс үлгілерін, мысалы, «қола ауруы» ауыр патинделген қолалар, мыс хлориді бар немесе онсыз жоғары минералданған қолалар, күшті металл өзегі жоқ қолалар және минералданған сәндік бөліктері бар қолалар кез келген қалпына келтіру әдістерімен өңделмейді. Мұндай нысандар үшін артефактты тұрақтандыру үшін оксид қабаттары бұзылмаған үш процедура қолданылады. Бұл: 1.натрий сескикарбонаты, 2.натрий карбонаты және 3.бензотриазолмен емдеу.
Натрий сескикарбонаты
Мыс металындағы және оның қорытпаларындағы мыс хлоридінің элементтері ерімейді және оларды тек сумен жуу арқылы жою мүмкін емес. Қола немесе басқа мыс қорытпаларын 5% натрий сесквикарбонат ерітіндісіне салғанда, сілтілі ерітіндінің гидроксил иондары ерімейтін мыс хлоридтерімен химиялық әрекеттесіп, мыс оксидтерін түзеді және еритін натрийді түзу үшін гидролиз процесінде пайда болған кез келген тұз қышқылының жанама өнімдерін бейтараптайды. хлоридтер (Organ 1963b :100; Oddy and Hughes 1970; Plenderleith and Werner 1971:252-253). Хлоридтер ерітіндіні әр ауыстырған сайын жойылады. Кезекті жуу хлоридтер толық жойылғанша жалғасады. Содан кейін объектіні деиондандырылған судың бірнеше ваннасында соңғы ваннадағы қышқылдық бейтарап болғанша жуу керек.
Тәжірибеде беттік коррозия өнімдері бірінші ванналарда ағын сумен араластырылған 5% натрий сескикарбонаты бар ванналарға, ал келесі ванналарда ионсыздандырылған сумен араластырылған ванналарға объектіні ретімен орналастырар алдында металл заттардың бетінен механикалық түрде жойылады. Хлоридпен ластану айтарлықтай болса, ағын суды ерітіндідегі Cl- деңгейі ағын судағы Cl- деңгейіне тең болғанша пайдалануға болады. Содан кейін суды ионсыздандырылған сумен ауыстыру керек. Бұл процедура объектілерді ай сайын өңдеуді қажет ететін жағдайларда өте үнемді.
Бастапқыда ванналар апта сайын ауыстырылады; содан кейін интервал артады. Хлорид деңгейі темір бөлімінде сипатталған сынап (II) нитратының сандық сынағы арқылы бақыланады, бұл консерваторға ерітіндіні қаншалықты жиі өзгерту керектігін дәл анықтауға мүмкіндік береді. Сандық хлорид сынағының орнына ерітіндіде хлоридтердің жоқтығын анықтау үшін бұрын сипатталған сапалы күміс нитраты сынағы (1) пайдаланылуы мүмкін. Тазарту процесі баяу және бірнеше айға, ал кейбір жағдайларда тіпті жылдарға созылуы мүмкін.
Натрий сесквикарбонатына батыру соңғы ваннадағы қышқылдық бейтарап болғанша бірнеше тазартылған немесе ионсыздандырылған суда жуумен жалғасады. Содан кейін объект ацетонда немесе спирттің сулы ерітіндісінде сусыздандырылады және мөлдір акрил лакпен немесе микрокристалды парафинмен жабылады. Коррозияға төзімділікті арттыру үшін бензотриазолды кептіру спиртіне немесе тіпті лакқа қосуға болады.
Натрий сесквикарбонатымен өңдеу жиі таңдалады, себебі тазалаудың басқа әдістерінен айырмашылығы, ол мыс заттарындағы жасыл патинаны алып тастамайды. Дегенмен, объектінің бетінде көк-жасыл малахит шөгінділерінің пайда болуы сияқты жанама әсерлер патинаның түсін күшейтуі мүмкін. Егер бұл орын алса, нысанды ерітіндіден алып тастау және шөгінділерді жою керек. Кейбір қола заттарда шынайы жасыл патинаны жасыратын және оны алу қиын болатын көрінетін қараю бар. Бұл қараю қара мыс оксидінің пайда болуының белгісі және кейбір мыс қорытпаларына тән.
Натрий карбонатында жуу
Жоғарыда сипатталғандай натрий сесквикарбонатында жуу хлорид әсерінен сынғыш мыс артефактілері үшін, сондай-ақ сақталуы қажет патинасы бар артефактілер үшін стандартты процедура болып табылады. Дегенмен, іс жүзінде консерваторлар көбінесе патинаның түсін күшейтетінін байқады, бұл оның қанық көк түске ие болуына әкеледі. Басқа жағдайларда ол патинаны айтарлықтай қараңғылайды немесе қараңғылайды. Жақында Weisser (1987: 106) атап өтті:
Натрий сесквикарбонатын өңдеу өте қолайлы болып көрінгенімен, мыс хлоридін тазарту кезінде сыртқы оксидті қабаттарды алып тастаудың қажеті жоқ, оның бірқатар кемшіліктері табылды. Біріншіден, мыс хлориді қайта өңдеуге бір жылдан астам уақыт кетуі мүмкін. Бұл факт басқа кемшіліктерді одан әрі ушықтырады. Натрий сесквикарбонаты (қос карбонат) мыспен күрделі (көп атомды) ион түзетіні, сондықтан қалған металдан мысты жақсырақ алып тастайтыны анықталды (Weisser 1975). Ықтимал, бұл ұзақ мерзімді перспективада құрылымдық қауіпті болуы мүмкін. Карбонаттардың қоспасы, соның ішінде хальконатронит, көк-жасыл гидратталған натрий мыс дигидроксокарбонаты да патинада пайда болды және сонымен қатар патинадағы мыс тұздарын алмастыратын сияқты (Хори және Винт 1982). Бұл жасыл түстен көк-көк малахитке дейін түстің өзгеруіне ықпал етеді, бұл көп жағдайда қажет емес. Автор зерттеген объектілерде металл негізге түсетін сыртқы коррозияның қыртысының көлденең қимасында көк-жасыл түс табылды, осы арқылы Вайзер (1987:108) қорытындылады:
Белсенді коррозияға ұшырайтын археологиялық қоланы тұрақтандыру консерваторлар үшін күрделі мәселе болып қала береді. Қазіргі уақытта тамаша өңдеу құралы жоқ. Стандартты бензотриазолды өңдеумен бірге натрий карбонатын алдын ала өңдеу қоланы тұрақтандыру проблемаларына тап болған консерваторға басқа мүмкіндік береді. Бұл емдеу басқалары сәтсіз болған жағдайда сәтті болғанымен, анықталған кемшіліктер мұқият зерттелгенше оны сақтықпен қолдану керек. Бұл әдіспен тұрақтандыруға болмайтын қоланы ылғалдылығы салыстырмалы түрде төмен ортада сақтау немесе шығару керек. Жалпы алғанда, «қола ауруына» қарсы емдеудің ұзақ мерзімді әсері дәлелденбегендіктен, барлық қоланы мүмкіндігінше ылғалдылығы салыстырмалы түрде төмен ортада сақтау ұсынылады. Вейзер егер БТА (бензотриазол) бар алдыңғы өңдеулер нәтиже бермесе, дистилденген судағы 5% натрий карбонаты бар өңдеуді жүргізу керек деп есептейді. Натрий карбонаты мыс хлоридтерін жояды және шұңқырлардағы тұз қышқылын бейтараптандырады. Натрий карбонаты, қос карбонат болып табылатын және мысмен комплекс түзуші ретінде әрекет ететін натрий сесквикарбонатынан айырмашылығы, мыс металдарымен салыстырмалы түрде оңай әрекеттеседі. Дегенмен, кейбір жағдайларда патинаның кейбір түссізденуі мүмкін.
Бензотриазол
Бензотриазолды (БТА) пайдалану тұрақтандыру процесінен кейін және соңғы оқшаулауды күте отырып, кез келген мыс металын консервациялауда әдеттегі жағдайға айналды. Кейбір жағдайларда бұл жалғыз емдеу болуы мүмкін, бірақ теңіздегі мыс объектілерін сақтауда ол әдетте барлық дерлік хлоридтерді кетіре алатын электролиттік қалпына келтіру немесе сілтілі жуу сияқты басқа өңдеулерге қосымша соңғы қадам ретінде пайдаланылады. Бұл тазарту әдісінде (Madsen 1967; Plenderleith and Werner 1971:254) бензотриазол мез иондарымен ерімейтін, күрделі қосылыс түзеді. Бұл ерімейтін қосылыстың мыс хлоридтеріне шөгуі ылғалға қарсы тосқауыл жасайды, ол мыс хлоридтерін белсендіріп, «қола ауруына» әкеледі. Өңдеу артефакттен мыс хлоридтерін алып тастамайды, тек мыс хлоридтері мен атмосфералық ылғал арасында тосқауыл жасайды.
Процесс объектіні этанолда немесе суда ерітілген 1-3% бензотриазолға батырудан тұрады. Тұщы суда болған артефактілер үшін бұл қажет емдеудің жалғыз әдісі болуы мүмкін. Ол болашақта патинаның коррозиясын немесе түсінің өзгеруін болдырмау үшін жүзеге асырылады. Бензотриазол әдетте суда ерітіледі, бірақ этанолды да қолдануға болады. Қосымша ақпаратты Грин (1975), Гамильтон (1976), Мерк (1981), Sease (1978) және Уокер (1979) қараңыз. Бензотриазол екі валентті мыс иондарымен ерімейтін, күрделі қосылыс түзеді. Бұл ерімейтін қосылыстың мыс хлоридтеріне шөгуі ылғалға қарсы тосқауыл жасайды, ол мыс хлоридтерін белсендіріп, «қола ауруына» әкеледі. Артефакт бензотриазолда кем дегенде 24 сағат қалдырылғанда, деиондандырылған (Д.И.) сумен араласқан 1% бензотриазол күштірек ерітінділермен қатар әсер ететіні анықталды. Емдеу уақытын қысқарту үшін сумен немесе этанолмен араластырылған 3% бензотриазолды қолдану ұсынылады. Этанолдың басты артықшылығы - ол суға қарағанда ойықтар мен жарықтарға жақсы енеді. Бензотриазолмен қысқа мерзімді емдеу жағдайында этанолды қолданған жөн. Көп жағдайда үлгіні 24 сағат бойы вакуумда ерітіндіге малынған жағдайда ең жақсы нәтижелер алынады. Шығарғаннан кейін объект этанолға малынған шүберекпен сүртіліп, бензотриазол қалдығы жойылады. Содан кейін артефактты ауада қалдыруға болады. Қандай да бір жаңа коррозия пайда болса, процесс зиянды реакция жойылғанша қайталанады. Британ мұражайында жүргізілген сынақтар (Plenderleith and Werner 1971:254) белсенді «қола ауруы» болған жағдайда объектіні бензотриазолмен тұрақтандырудың барлық әрекеттері оксидті қабаттарда CuCl мыс хлоридінің кең таралуына байланысты сәтсіздікке ұшырауы мүмкін екенін көрсетті. Көптеген консерваторлар теңізде табылған мыс артефактілерін өңдеу кезінде хлоридтерді натрий сесквикарбонатымен немесе натрий карбонатымен жуу арқылы, одан кейін бензотриазолды және Крилон сияқты соңғы изоляторды қолдану арқылы жақсырақ ұзақ мерзімді тұрақтылыққа қол жеткізуге болатынын байқады. Clear Acrylic 1301. Бензотриазолмен өңдеу артефакттен мыс хлоридін кетірмейтінін, тек мыс хлоридтері мен атмосфералық ылғалдылық арасында тосқауыл құрайтынын атап өту керек. Сондықтан, теңізде табылған мыс/жез/қола заттар сияқты хлоридтің қатты әсер еткен артефактілері жоғарыда сипатталған басқа процедуралармен бірге өңделуі керек. Тек осы әдіспен өңдеу әрқашан сәтті бола бермейді, бірақ басқа әдістермен бірге мыс немесе мыс қорытпаларын өңдеудің стандартты бөлігі болып табылады. Бензотриазол канцероген болып табылады, сондықтан теріге тиюден немесе ұнтақпен ингаляциядан аулақ болу керек.
ӨҢДЕУ ЖӘНЕ ОҚШАУ
Электролиттік немесе химиялық тазалаудан кейін нысандар ыстық деионизацияланған суда бірнеше рет жуудан өтуі керек. Мыс суда күңгірттенетіндіктен, Пирсон (1974:302) денатуратталған этанолдың бірнеше ваннасында жууды ұсынады. Суда жуған кезде дақты 5% құмырсқа қышқылымен кетіруге немесе дымқыл натрий гидрокарбонат пастасымен (ас содасы) жылтыратуға болады.
Жуғаннан кейін мыс объектілерін қажетті деңгейге дейін жылтыратып, бензотриазолмен өңдеп, ацетонда сусыздандырып, таза акрилдің қорғаныш қабатымен бүрку керек. Қолдану жеңілдігі, беріктігі мен қолжетімділігіне байланысты толуолдағы акрилоид В-66 болып табылатын Krylon Clear Acrylic Spray №1301 ұсынылады. Қосымша қорғаныс үшін бензотриазолды Acryloid B-72 немесе поливинилацетатпен араластырып, артефактқа щеткамен жағуға болады. Микрокристалды балауызды қолдануға болады, бірақ көп жағдайда оның акрилге қарағанда артықшылығы жоқ.
ҚОРЫТЫНДЫ
Мұнда сипатталған өңдеу әдістері теңіз түбінен көтерілген құрамында мыс бар барлық артефактілер үшін тиімді. Әрбір әдіс белгілі бір дәрежеде тиімді және белгілі бір артефактілер үшін қолайлы. Осы бөлімде қарастырылған сақтау әдістерінің ішінен тек электрлік қалпына келтіру, сілтілі дитионит және сілтілі жуу мыс хлоридтерін жоя алады. Осы себепті олар ең берік қорғанысты қамтамасыз етеді. Мыс қорытпасын, жезден және қоладан жасалған заттарды электрлік жөндеу арқылы тазалау әдісі жиі қолданылмайды, өйткені ол әдемі патинаны жояды және коррозиялық қосылыстардың құрамындағы мыстың металл қорытпасының бетіне электрод түсуіне байланысты түсінің өзгеруіне ықпал етуі мүмкін. Менің тәжірибем және көптеген мыс және қола артефактілерге электрлік қалпына келтіруді сәтті қолдану электролиздің теңіз ортасынан мыс, жез және қола заттарды өңдеудің ең жылдам, ең тиімді және ұзақ мерзімді құралы екенін анық көрсетеді. Бұл мәлімдеме әсіресе зеңбіректер сияқты үлкен нысандарға қатысты.
Натрий карбонатын немесе натрий сесквикарбонатын пайдалану өте ұзақ өңдеу уақытына байланысты кедергі келтіреді. Натрий карбонатымен алдын ала өңдеу және бензотриазолмен кейінгі өңдеу қанағаттанарлық нәтижелер беруі мүмкін, бірақ түпкілікті қорытынды жасамас бұрын қосымша тәжірибелер жүргізілуі керек. Сондай-ақ мыс қорытпаларын өңдеуде сілтілі дитионит ерітіндісін қолданғанда жақсы нәтижелер алынғанын алдын ала айтуға болады. Бұл әдіс, сондай-ақ электрлік тотықсыздандыру сияқты, коррозиялық мыс өнімдерінің металл күйіне қайтаруын азайту қасиетіне ие және сілтімен жуу сияқты, еритін хлоридтерді жояды. Бұл өңдеу әдісі бастапқыда әзірленген мыс және күміс артефактілер үшін де пайдалы болуы мүмкін. Өңдеу әдісіне қарамастан, бензотриазолды қолдану мыс металл артефактілерін өңдеудің ажырамас бөлігі болып табылады. Көп жағдайда артефакт жоғарыда аталған бензотриазолмен өңделген әдістердің кез келгенімен тиімді өңделсе, Krylon 1301 Clear Acrylic сияқты акрилмен оқшауланса және дұрыс жағдайларда сақталса, артефакт тұрақты күйде қалады.
Мысты қалай тазартуға болады? Бұл мәселенің өзектілігі осы металдан жасалған бұйымдарды адамзат көптеген ғасырлар бойы қолданып келгенімен түсіндіріледі. Ұзақ уақыт бойы бұл металдың құны соншалықты жоғары болды, ол алтынға теңестірілді. Технологиялардың дамуы мыс өндірісінің өзіндік құнын айтарлықтай төмендетуге мүмкіндік берді. Бұл осы металдан зергерлік бұйымдарды ғана емес, сонымен қатар ыдыс-аяқ пен интерьер заттарын жасауға мүмкіндік берді. Бұл металдың және оның негізінде жасалған қорытпалардың жоғары танымалдылығы оның сәндік әсерімен ғана емес, сонымен қатар оның бірегей сипаттамаларымен түсіндіріледі - жоғары икемділік, жылу өткізгіштік, коррозияға төзімділік және т.б.
Неліктен мыс өнімдерін үнемі тазалау керек
Мыс ыдыстарды және осы металдан жасалған басқа заттарды үнемі тазалау қажет, себебі жұмыс кезінде олар тез қараңғыланады немесе жасыл жабынмен - оксидті пленкамен жабылады. Ең белсенді тотыққандар - бұл мыс пен оның қорытпаларынан жасалған бұйымдар, олар жиі жұмыс кезінде қызады немесе ашық ауада қолданылады. Мыстан жасалған ыдыс-аяқтар, белсенді пайдалану, тез арада бастапқы жылтырлығын жоғалтады және солып, оның беті қара болуы мүмкін.
Мыстан жасалған зергерлік бұйымдар аздап басқаша әрекет етеді: олар алдымен жоғалып, жылтырлығын жоғалтуы мүмкін, содан кейін бастапқы көрінісіне оралады. Кейбір адамдар мыс зергерлік бұйымдардың (мысалы, білезік) пайда болуына оны үнемі киетін адамның әл-ауқаты әсер етеді деп санайды. Дегенмен, бұл, ең алдымен, мұндай өнім үнемі байланыста болатын сыртқы ортада ылғалдылық, қысым және температура үнемі өзгеріп тұратындығына байланысты. Сонымен қатар, балама медицинаның көптеген жақтаушылары жүрек-тамыр жүйесімен проблемалары бар адамдарға мыс білезіктерді киюді ұсынады.
Алыстағы ата-бабаларымыз пайдалана бастаған мыс ыдыстарды көптеген үй шаруасындағы әйелдер әлі күнге дейін жоғары бағалайды. Мұндай танымалдылық жоғары жылу өткізгіштігімен сипатталатын мыстан жасалған ыдыстарда барлық пісірілген өнімдердің біркелкі және толық қыздырылуымен түсіндіріледі және мұндай қыздыру қысқа мерзімде жүреді. Сонымен қатар, тұрақты пайдалану кезінде бұл металдан жасалған ыдыс-аяқтар сыртқы тартымдылығын тез жоғалтады: олар оксидті жабынмен жабылады, күңгірттенеді, қараңғыланады және бастапқы жылтырлығын жоғалтады.
Егер сіз оны тазаламасаңыз, ол улы заттарды шығарады, сәйкесінше оны тамақ дайындау үшін пайдалану мүмкін болмайды. Мұндай ыдыстарды барлық белгілі құралдармен тазалау мүмкін болмаған жағдайда, денсаулығыңызға зиян келтірмеу үшін оны мақсатына сай пайдаланбаған дұрыс. Сондай-ақ, бетінде қара немесе жасыл оксид дақтары бар ыдыс-аяқтар көрінбейтін болып көрінетінін есте ұстаған жөн, сондықтан олар сіздің ас үйіңізді безендірмейді.
Тиімді тазалау әдістері
Үй жағдайында да мыс өнімдерін тазалауға мүмкіндік беретін көптеген дәлелденген әдістер бар. Олардың ең тиімділерімен танысайық.
№1 әдісМыстан жасалған заттарды тазалаудың ең қолжетімді үй құралдарының бірі - кәдімгі қызанақ кетчупі. Мұндай құралмен мысты тазалау үшін оны өңделетін бетке жай жағып, 1-2 минутқа қалдырады. Мұндай әсерден кейін кетчуп жылы су ағынымен жуылады. Бұл процедураның нәтижесінде мыс өніміне бастапқы жылтырлығы мен түстің жарықтығы қайтарылады.
Сондай-ақ, мыс бұйымдарын үйде, егер олар өте кір болмаса, кәдімгі ыдыс жууға арналған гельді пайдаланып тазалауға болады. Мұны істеу үшін жуғыш зат қолданылатын жұмсақ губканы қолданыңыз. Оны ағынды жылы судың астында шайыңыз.
Бұл тазалау әдісі кез келген ыдысқа салуға болмайтын үлкен мыс өнімді тазалау қажет болған жағдайда қолданылады. Мұндай заттың беті жарты лимонмен сүртіледі. Лимон шырынын мысға әсерін арттыру үшін оны жеткілікті икемділікке ие қылшықтары бар щеткамен тазалауға болады.
№4 әдісМысқа бұрынғы жылтырын беруге «сірке суы» сияқты құрал көмектеседі. Оны келесідей дайындаңыз. Арнайы контейнерде бидай ұны мен сірке суы тең пропорцияда араласып, алынған массаны біртекті күйге келтіреді. Содан кейін қамыр мыстан жасалған затқа жағылады және толығымен құрғағанша ұсталады. Қоспаны кептіргеннен кейін пайда болған қыртыс мұқият жойылады, ал мыс беті жұмсақ шүберекпен жылтыратылғанша жылтыратылады.
№5 әдіс
Мыстан жасалған бұйымдарды тазалаудың түбегейлі және тиімді әдісі бар, егер олардың беті қатты ластанған болса және оларды басқа құралдармен тазалау мүмкін болмаса қолданылады.
- Сірке суы арнайы дайындалған тот баспайтын болаттан жасалған ыдысқа құйылады, ол аз мөлшерде ас тұзымен араласады.
- Тазаланатын зат алынған ерітіндіге салынып, ыдыс отқа қойылады.
- Тазалау ерітіндісі қайнағаннан кейін, ыдыстың астындағы отты өшіріп, оны толығымен суығанша пеште қалдырыңыз.
- Ерітінді салқындағаннан кейін тазартылатын өнім алынады, ағынды жылы сумен жуылады және оның беті құрғап сүртіледі.
Мысты жоғарыда аталған әдістердің кез келгенімен тазалап жатсаңыз, қауіпсіздік ережелерін қатаң сақтаңыз, барлық жұмыстарды қорғаныс қолғаптарымен орындаңыз, сірке қышқылымен жұмыс істегенде міндетті түрде респиратор киіңіз.
Мыс монетасын тазалау
Біздің заманымызда мыстан жасалған монеталар өндірілмейді, халықтың қолында тұрған бұл заттардың көпшілігі көне құндылыққа ие. Сондықтан мұндай монеталарды қалай тиімді және сонымен бірге мұқият тазалау керектігі туралы мәселе өте өзекті.
Мыс монеталардың бұрынғы тартымдылығын қалпына келтірудің бірнеше жолы бар. Олардың әрқайсысын таңдау ластану сипаты мен дәрежесіне байланысты. Сонымен, ескі мыс монетаның бетінде пайда болған тақтайшаның түсіне байланысты оны келесі әдістердің бірімен тазалауға болады.
- Егер монета бетінде сарғыш жабын болса (бұл оның қорғасын өнімімен байланыста болғанын көрсетеді), онда оны 9% сірке суының ерітіндісімен тазалау керек.
- Айқын жасыл түсті бляшка лимон қышқылының 10% ерітіндісімен тазартылады.
- Мыстан жасалған монеталардың қызыл жабыны да болуы мүмкін. Олар мұндай тиынды 5% аммиак ерітіндісіне немесе аммоний карбонатына батырып тазартады.
Мысты пирит шлактарынан, мыс балқыту зауыттарының қалдықтарынан, шахталық үйінділерден, сондай-ақ тотыққан мыс кендерінен алу кезінде мыс сульфатының (немесе мыс хлоридінің) сұйылтылған ерітінділері алынады. Мыс шахталарында мыс сульфидінің атмосфералық оттегімен баяу тотығуы нәтижесінде пайда болған кеніш те мыс сульфатының әлсіз ерітіндісін көрсетеді. Мұндай әлсіз ерітінділердің концентрациясы үнемді болмағандықтан, олардан мысты цементтеу арқылы бөліп алады70-71. Бұл процесс мысты темір жоңқалары мен темір сынықтары бар ерітінділерден ығыстырудан тұрады:
Cu2+ + Фе= Фе2+ + C
Мыстың электродтық потенциалы темірге қарағанда әлдеқайда жоғары - қарапайым температурада және сутегі қысымында 1 Sc2+ немесе Fe^+ иондары бар M ерітінділерінде. сағол С үшін +0,34 В, Хер үшін -0,44 тең В.Сондықтан темір мысты ерітіндіден цемент мысы деп аталатын жұқа металл шламы түрінде ығыстырады.
Цементтеу болат төселген немесе қорғасынмен қапталған резервуарда жүзеге асырылады, онда кір мен тоттан тазартылған темір сынықтары жүктеледі. Содан кейін резервуарға мыс сульфатының сұйылтылған ерітіндісі беріледі. Мыстың толық тұнбаға түсуі үшін ерітіндіде күкірт қышқылының айтарлықтай мөлшері болмауы керек. Күкірт қышқылының оңтайлы концентрациясы - 0,05% немесе шамамен 5 Ю-3 г-моль/л 72. Мұндай қышқылдықпен темірдің күкірт қышқылымен еруі іс жүзінде болмайды және ерітіндіден мыстың толық шығарылуы қамтамасыз етіледі, Cu2 + мазмұны ~ 5 10-6 дейін. g-иондар/л 73.
Цементтеу нәтижесінде түзілген темір сульфатының сұйылтылған ерітіндісі канализацияға ағызылады, ал құрамында мыс бар бастапқы ерітіндінің тағы бір бөлігі реакторға құйылады. Темірдің бірдей жүктемесін өңдеу 10-12 рет жүргізіледі. Осыдан кейін қалған темірді алып тастап, түбіне шөгіп қалған цемент мысты түсіреді, содан кейін оны үздіксіз араластыра отырып, 10-15% күкірт қышқылымен темір бөлшектерінен жуады. Темірді алып тастағаннан кейін мыс күкірт қышқылынан толығымен жуылғанша сумен жуылады. Жуылған цемент мыс қызыл-қоңыр паста түрінде алынады; оның құрамында 65-70% Cu, 35% дейін ылғал және шамамен 1% қоспалар бар және мыс сынықтары сияқты әдістермен көк витриолға өңделеді. Цемент мысының дисперстілігі ерітіндінің рН жоғарылауымен және ондағы CUSO4 және С1~74 концентрациясының төмендеуімен артады. Мысты цементтеуді темір түйіршіктерінің сұйық қабатында да жүргізуге болады. Цемент мысын флотация әдісімен алу әдісі әзірленді78. Мыс ұнтағын мыс тұздарының қышқылдық ерітінділерінен суда еритін полисахаридтерді (~1%) қосып, қысыммен газ тәріздес тотықсыздандырғышпен өңдеу арқылы алуға болады, мысалы, 30 градустағы сутегі сағжәне 140°76.
Мысты CuSO-ның сұйылтылған ерітінділерінен алуға болады< обработкой их слабой аммиачной водой. При этом образуется осадок Си(ОН)г CuSO«, который после отделения от раствора можно растворить на фильтре серной кислотой для получения медного купороса. Если в растворе присутствуют, кроме меди, ионы железа и никеля (например, при переработке полиметаллических руд), возможно ступенчатое осаждение их аммиаком при нейтрализации раствора последовательно до рН = 3, затем 4,5 и б77"7*.
Мысты сұйылтылған ерітінділерден органикалық еріткіштермен экстракциялау арқылы алу әдістері әзірленді.
Натрий хлориті хлормен әрекеттескенде натрий хлориді түзіліп, хлор диоксиді бөлінеді: 2NaC102 + C12 = 2NaCl + 2 CIO2 Бұл әдіс бұрын диоксидті алудың негізгі әдісі болды ...
Суретте. 404 диаммонитро – фосфат (ТВА түрі) өндірісінің диаграммасын көрсетеді. Коллектор 1-ден 40-42,5% P2O5 концентрациясы бар фосфор қышқылы сорғы 2 арқылы қысымды резервуарға 3 беріледі, одан ол үздіксіз ...
Физико-химиялық қасиеттері Аммоний сульфаты (NH4) 2S04 - тығыздығы 1,769 г/см3 түссіз ромб тәрізді кристалдар. Техникалық аммоний сульфаты сұр-сарғыш реңкке ие. Қыздыру кезінде аммоний сульфаты аммиакты жоғалтумен ыдырайды, ... айналады.