Конференциясының ЕҢбектері



Pdf көрінісі
бет28/46
Дата03.03.2017
өлшемі7,95 Mb.
#7484
1   ...   24   25   26   27   28   29   30   31   ...   46

 
Әдебиеттер 
1.
 
Ахназарова  С.Л.,  Кафаров  В.В.  Методы  оптимизации  эксперимента  в  химической 
технологии: Учебное пособие для вузов. - 2-е издание, перераб. и дополненное. -М.: Высшая 
школа, 1985. -327с. 
2.
 
Рузинов  Л.П.,  Статистические  методы  оптимизации  химических  процессов.  -М.:  Химия, 
1972. 
3.
 
Рузинов  Л.П.,  Слободчикова  Р.И.  Планирование  эксперимента  в  химии  и  химической 
технологии. -М.: Химия, 1980. 
 
 
УДК 547.431.629. 
 
ПРИМЕНЕНИЕ МИКРОВОЛНОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В ХИМИЧЕСКИХ 
ПРОЦЕССАХ С УЧАСТИЕМ АРОМАТИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ 
 
Надиров К.С., Исаев Т.А., Кондратенко В.И., Сарманаев Р.С., Торебекова А.М. 
ЮКГУ им. М.Ауезова, Шымкент, Казахстан, Уфимский государственный нефтяной технический 
университет, Уфа, Башкортостан 
 
Микроволновый  нагрев  в  органической  химии  используется  сравнительно  недавно  -  с 
середины  80х  -  годов,  хотя  бытовые  микроволновые  печи  начали  применять  уже  с  середины 
прошлого столетия /1/. Первые систематические исследования микроволнового нагрева проведены  
в  исследованиях    авторов  /1/.  В  последующие  годы  появляется  целый  ряд  статей,  в  которых 
сообщается  об  эффективном  применении  микроволнового  нагрева  по  сравнению  с  термическим 
мнтодом. 
Целью данной статьи является показать возможность применения микроволнового нагрева 
в химических реакциях, показать его достоинства и преимущества. 
Теория  микроволнового  нагрева  подробно  описана  в  обзоре    /1/.  Обсуждены  важнейшие 
принципы этой теории и ее значение для химических процесов. 
Микроволновой  нагрев  веществ  происходит  следующим  образом.  Полярные  молекулы 
веществ,  помещенные  в  микроволновое  поле  абсорбируют  энергию  микроволн,  неполярные  
молекулы  не  обладают  этим  свойством.  Под  воздействием  микроволнового  излучения  диполи 
стремятся  выравняться  и  двигаться  по  направлению  налагаемого  поля.  Так  как  поле  является 
пульсирующим,  то  в  соответствии  с  ним  пульсируют  и  диполи.  Электрическое  поле  при 
используемой частоте (2450 МГц) меняет знак (направление) 2,4510 раз в секунду, что приводит к 
встряхиванию  молекулы  в  результате  полученной  энергии.  Микроволновой  нагрев  происходит 
внутри, в объеме вещества, что приводит к равномерному распределению температуры, в отличие 
от термического нагрева. 
Как показывают результаты исследований, скорость реакции возрастает от 5 до 1500 раз /1/. 

203 
При  микроволновой  обработке  происходит  быстрый  безинерционный  нагрев, 
исключающий поверхностный нагрев веществ, высокая температурная однородность реакционной 
массы.  Все  это  приводит  к  уменьшению  смолообразования,  подавлению  побочных  реакций, 
увеличению  выхода  конечного  продукта.  Для  мономолекулярной  реакции  с  энергией  активации 
100  кДж/мол-1  и  предэкспоненциальным  множителем  4  х  1010  моль-1  х  с-1,  если  температура 
растворителя    770  С.  А  выход  продукта  90%,  перегрев  на  100С  ведет  к  уменьшению  времени 
реакции  в  2-3  раза.  Такой  эффект  ускорения  наблюдался  в  опытах  при  проведении  реакции  в 
микроволновой  печи  в  условиях  орошения,  где  активация  молекул  происходит  за  счет  двух 
основных факторов: микроволнового нагрева и повышения давления. В работе /6/ показано, что по 
указанным  выше    кинетическим  параметрам  можно    вычислить  время  протекания    реакции 
первого порядка, протекающих в  интервалах 12-14 часов при температурах 60-800С (Таблица 1). 
С  помощью  микроволнового  излучения  можно  поднять  температуру  реакционной  смеси 
выше температуры кипения примерно на 100С. 
 
Таблица 1. 
Соотношения между температурой и временем реакций первого порядка 
 
Температура,°С 
Константа скорости реакции, 
Время, t 9/10 
 
К, с-1 
 
27 
155*10-7 
4126ч 
77 
4,76*10-5 
13,4 ч 
127 
3,49*10-3 
11,4 мин 
177 
9,86*10-2 
23,4 с 
227 
1,43 
1,61с 
 
Из таблицы 1 видно, что реакция,  идущая 13,4 часа с выходом 90% при 770С, с таким же 
выходом может быть проведена за 23,4 секунд при 1770С, то есть температуре, которая создается 
в  закрытом  реакторе  под  давлением.  Из  сказанного  следует,  что  преимущество  микроволнового 
нагрева состоит в том, что менее чем за одну минуту можно повысить температуру реакционной 
смеси до 2000 С, а следовательно сократить время реакции в 103 раз. 
Эксперименты  в  СВЧ-печах  проводили  и  в  закрытых  сосудах  под  давлением.  Описаны 
реакции,  проведенные  в  запаянных  трубках  из  пирекса,  которые  покрывают  стекловатой  или 
помещают в вермикулят (водный силикат железа, алюминия или магния) чтобы исключить ущерб 
от возможного взрыва /9/. 
СВЧ-печь  -  прибор,  работающий  в  многомодовом  режиме,  т.е.  облучение  образца 
находящегося в камере печи происходит не направленной волной, а хаотичными лучами, идущими 
от  магнетрона  -генератора  микроволновой  энергии.  Распространение  микроволнового  поля  в 
камере печи является очень сложным. На одни области может попасть большая доля энергии, на 
другие меньшая. 
Основные  характеристики  печи:  максимальная  температура  260°С,  давление  100  атм., 
тонкая  регулировка  микроволновой  мощности,  измерение  поглощенной  и  отраженной 
микроволновой  энергии,  прямое  измерение  температуры  и  давления,  мешалка,  приспособление 
для проведения реакций при давлении, меньше атмосферного. Имеется устройство, уменьшающее 
мощность  проводимой  энергии,  если  отраженная  мощность  превысит  норму.  Предусмотрены  в 
целях  безопасности  на  случай  взрыва  аварийные  клапаны  на  температуру,  давление,  мешалку, 
микроволновую мощность, карман термопары. 
В  настоящее  время  результатов  исследований  недостаточно  для  выяснения  механизма: 
есть  ли  специфический  нетермический  эффект  взаимодействия  микроволн  с  молекулой  или 
эффект  заключается  только  в  равномерном  и  быстром  нагреве  веществ.  Однозначной  теории 
механизма воздействия волн СВЧ-диапазона не существует 
Изучена  зависимость  микроволнового  нагрева  от  температуры  кипения  растворителя, 
полярности,  объема  реакционного  сосуда,  соотношения  объема  реактора  и  реакционной  массы, 
гетерогенности системы. 
Эксперименты  проводили  в  закрытых  тефлоновых  сосудах,  т.е.  эффект  является 
результатом совместного действия микроволн, давления и повышенной температуры. 

204 
Исследованы следующие реакции: 
Гидролиз бензальдегида в бензойную кислоту в воде: 
     
 
При  классическом      способе  время  реакции    составляет  1  час,    выход  бензойной 
кислоты  составляет  около  90%.  При  проведении  реакции  микроволновым  способом  время 
проведения реакции и выход основного вещества составляют  соответственно 10 минут и 98%. 
Таким образом, реакция протекает в 6 раз быстрее. 
 
 
 
Окисление толуола до бензойной кислоты: 
 
Выход  бензойной  кислоты  40%  достигнут  в  контрольном  опыте  за  25  мин,  в 
микроволновом за 5 мин. Реакция ускорялась в 5 раз. 
Реакция  антрацена  с  диметилфумаратом  в  р-ксилоле  прошла  за  10  мин,  с  выходом 
продукта 87%, в контрольном опыте 67% выход достигнут за 4 часа. 
Таким  образом,  применение  микроволновой  энергии  в  целях  интенсификации 
органических  реакций  является  новым,  перспективным  направлением  в  науке.  Выдвинутые 
теории  и  результаты  широко  обсуждаются  учеными.  В  литературе  имеются  сведения 
Микроволновый:  время  -  10  мин,  выход  -  99%,  Ускорение  реакции  в  6  раз,  в  которых 
доказывается  отсутствие  интенсифицирующего  воздействия  микроволн,  но  не  отрицается 
высокая  чистота  полученных  продуктов  /1/.  Нет  единого  мнения  по  механизму 
взаимодействия волна-материя. Большинство результатов принадлежит зарубежным авторам. 
Внедрение  микроволновой  технологии  в  практику  научных  исследований  открывает 
большие  перспективы  в  проведении  труднодоступных  синтезов  и  получении  новых 
соединений с полезными свойствами. 
 
Литература 
1.
 
Рогов  И.А.,  Некрутман  С.В.  Сверхвысокочастотный  и  инфракрасный  нагрев  пищевых 
продуктов. – М.: Пищевая промышленность, 1976. - с.292.: ил. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

205 
УДК 622.24.002.68:57 
 
ИНТЕНСИФИКАЦИЯ БИООЧИСТКИ БУРОВЫХ СТОЧНЫХ ВОД 
 
Надиров К.С., Джусенов А.У., Шегенова Г.К., Барахнина В.В. 
ЮКГУ им. М.Ауезова, Шымкент, Казахстан, Уфимский государственный нефтяной технический 
университет, Уфа, Башкортостан 
 
Түйін 
Бұрғылау ағын суын биотазалау кезінде құрғақ спиртті барды және Рseudomonas putida ВКМ 1301 
және Rhodococcus erythropolis  ВКМ АС-1339Д, Fusarium  sp. №56 деген микроағза-диструктор ассоциясын 
қолдану  мүмкіндігі  зерттелді.  Кӛрсетілгендей,  1%  массасы  кӛлеміндегі  құрғақ  спиртті  барда,  берілген 
микроағза  ассоциациясындағы    полиакриламида  және  карбоксиметилцеллюлозаны    биодеструкциялау 
процесін  анағұрлым жылдамдатады. 
 
Summary 
А тiсrоbiаl сопsоrtium of Rhodococcus erythropolis ВКМ АС-1339Д, Fusarium sp. №56 и Рseudomonas 
putida  ВКМ  1301  аnd  alcohol  wastes  was  tested  for  the  ability  to  rетоvе  роlутеriс  rеаgепts  frот  drilling 
dischsrged waters under lаbоrаtоrу сопditiопs. The аlсоhоl wаstеs in ап атоиnt оf 1% wt. intensified significantly 
the biological destruction of роlуасrуlатidе апd саrbохутеthylcellulose. 
Кеу wоrds: drilling discharged waters, роlуасrуlатide апd саrbохутеthylcеllulоsе, biodеstrисtioп. 
 
Производственная  деятельность  предприятий  нефтяной  и  газовой  промышленности 
неизбежно  связана  с  техногенным  воздействием  технологических  процессов  добычи  на  объекты 
природной  среды,  поэтому  вопросы  охраны  окружающей  среды  для  отрасли  имеют 
первостепенное  значение.  Немалую  роль  в  негативном  влиянии  на  природную  среду  играют 
процессы  строительства  скважин.  Это  связано,  в  основном,  с  проблемой  утилизации 
отработанного бурового раствора (ОБР), сточных вод и других промышленных отходов в процессе 
и  после  окончания  бурения.  Буровые  сточные  воды  (БСВ)  образуются  при  бурении  скважин  в 
результате частичного сброса ОБР, охлаждения штоков  насосов, обмывке резьбовых соединений 
бурильных  труб,  очистке  сеток  вибросит,  а  также  при  мойке  оборудования  и  производственных 
площадок. БСВ имеют сложный и переменный состав, который колеблется в широких пределах. 
Основными  компонентами  этих  вод  являются  глина,  нефть,  утяжелитель,  водорастворимые 
полимеры  (акриловые,  целлюлозосодержащие,  лигносульфонатные  и  др.).  Наличие  в  БСВ 
последних,  стабилизирующих  коллоидную  систему,  снижает  эффективность  физических  и 
физико-химических методов очистки (отстаивания, безреагентной флотации и фильтрации и др.). 
В  связи  с  этим  актуальной  является  задача  использования  микроорганизмов,  способных  расти  и 
проявлять  активную  биохимическую  деятельность  в  среде  с  высоким  содержанием  солей  и 
полимерных буровых реагентов, способных к биоочистке БСВ [1]. 
С  целью  сокращения  срока  биоочистки  БСВ  и  удешевления  процесса  в  качестве 
стимулятора  роста  микроорганизмов-деструкторов  органических  буровых  реагентов  был 
исследован  отход  спиртового  производства  -  спиртовая  барда(СБ).  Хранение  и  транспортировка 
жидкой  СБ  затруднены,  поэтому  в  эксперименте  использовали  продукт  ее  сушки  -  кормовую 
добавку «Барда сухая» (ТУ 9296-001-150101001 -03). 
Исследование  сухой  спиртовой  барды  в  качестве  минеральной  добавки,  стимулирующей 
рост  микроорганизмов,  проводили  на  модельной  установке  по  биоочистке  БСВ  ПО 
«Ухтанефтегазгеология»  следующего состава, % масс:  бентоглинопорошок  -  4,0;  полиакриламид 
(ПАА)  гидролизованный  -  0,3;  хлорное  железо  -  0,015;  карбоксиметилцеллюлоза  (КМЦ)  -  0,12; 
хлорид  калия  -  0,5;  вода  пресная  -  до  95,065.  Класс  токсичности  данного  БСВ  -  IV  -  рассчитан 
согласно  [3]  с  применением  программных  средств  «Интеграл»  («Расчет  класса  токсичности», 
Версия 1.0). 
Биоочистку  осуществляли  при  помощи  ассоциации  непатогенных  микроорганизмов-
деструкторов: Rhodococcus erythropolis (ВКМ АС-1339Д, 
[4, 5], Fusarium sp. №56 [6], Рseudomonas putida ВКМ1301 (3% об.) [2]. 
Сухую  спиртовую  барду  вносили  в  количестве  1  %  масс.  Для  сравнения  ставили 
аналогичный  опыт с  добавлением  известного  стимулятора  «Биотрин»  (ТУ  9291-00100479994 95) 
[2], в количестве 1 % масс, и опыт без внесения биостимулятора. Контрольным   служил образец с 
БСВ без инокуляции и внесения стимуляторов. Культивирование проводили в течение трех суток 
на  термостатированной  качалке  при  28-30

С.  стимулирующую  способность  биодобавок 

206 
рассчитовали по убыли ПАА и КМЦ, изменению рН и приросту гетеротрофных микроорганизмов. 
Количественный  анализ  КМЦ  осуществляли  спектрофотометрически  на  приборе  «Specol»  при 
длине  волны  490  нм,    основанном    на  образовании  окрашенного  комплекса  КМЦ  с  фенолом  в 
присутствии  концентрированной  серной  кислоты  [7].  Количественное  содержание  ПАА 
определяли спектрофотометрически после окрашивания дитизоном [8]. Помимо этого определяли 
количество гетеротрофных микроорганизмов методом Коха при высеве на МПА. 
Результаты экспериментальных исследований представлены на рисунках 1 -3. 
 
 
 
Рисунок 1 – Степень биодеструкции КМС (S
КМС
) в БСВ ассоциацией микроорганизмов – 
деструкторов Rhodococcus erythropolis BKM AC -1339Д, Fusarium sp.56 и Pseudomonas putida BKM 
130 
 
Биоочистку  осуществляли  при  помощи  ассоциации  непатогенных  микроорганизмов-
деструкторов: Rhodococcus erythropolis (ВКМ АС-1339Д, 
[4, 5], Fusarium sp. №56 [6], Рseudomonas putida ВКМ1301 (3% об.) [2]. 
Сухую  спиртовую  барду  вносили  в  количестве  1  %  масс.  Для  сравнения  ставили 
аналогичный  опыт с  добавлением  известного  стимулятора  «Биотрин»  (ТУ  9291-00100479994 95) 
[2] в количестве 1 % масс, и опыт без внесения биостимулятора. Контрольным   служил образец с 
БСВ без инокуляции и внесения стимуляторов. Культивирование проводили в течение трех суток 
на термостатированной качалке при 28-30

С. 
О стимулирующей способности биодобавок судили по убыли ПАА и КМЦ, изменению рН 
и  приросту  гетеротрофных  микроорганизмов.  Количественный  анализ  КМЦ  осуществляли 
спектрофотометрически  на  приборе  «Specol»  при  длине  волны  490  нм,    основанном    на 
образовании окрашенного комплекса КМЦ с фенолом в присутствии концентрированной серной 
кислоты  [7].  Количественное  содержание  ПАА  определяли  спектрофотометрически  после 
окрашивания  дитизоном  [8].  Помимо  этого  определяли  количество  гетеротрофных 
микроорганизмов методом Коха при высеве на МПА. 
Результаты экспериментальных исследований представлены на рисунках 1 -3. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

207 
 
Рисунок 2 - Степень биодеструкции ПАА (8
ПАА
)
 В 
БСВ ассоциацией микроорганизмов-деструкторов 
Rhodococcus erythropolis ВКМ АС-1339Д, Fusarium sp. №56 и Рseudomonas putida ВКМ130 
 
Из  рисунков  1  и  2  следует,  что  ПАА  является  менее  доступным  субстратом  для 
исследуемой ассоциации, так за 3-е суток культивирования достигнута степень биодеструкции 23 
%. В контрольной пробе убыль КМЦ и ПАА  практический не наблюдалась. 
 
 
Рисунок 3 - Изменение численности гетеротрофных микроорганизмов при биоочистке БСВ 
ассоциацией микроорганизмов-деструкторов Rhodococcus erythropolis ВКМ АС-1339Д, Fusarium sp. 
№56 и Рseudomonas putida ВКМ1301 
 
Изучение динамики численности гетеротрофных микроорганизмов показало, что внесение 
сухой  спиртовой  барды  в  БСВ  при  биоочистке  ассоциацией  Rhodococcus  erythropolis  ВКМ  АС-
1339Д, Fusarium sp. №56 и Рseudomonas putida ВКМ1301 позволило в течение всего эксперимента 

208 
поддерживать  численность  микроорганизмов-деструкторов  на  максимально  достигнутом  высоком 
уровне - 35-45-10
6
 кл/мл. 
На  основаних  данных  по  анализу  анализа  фитотоксической  активности  БСВ  после  очистки 
ассоциацией  микроорганизмов-деструкторов  Rhodococcus  erythropolis  ВКМ  АС-1339Д,  Fusarium  sp. 
№56  и  Рseudomonas  putida  ВКМ1301  было  установлено,  что  ингибирующее  влияние  на  проростки 
кукурузы в опытах с биотрином и сухой спиртовой бардой уменьшилось через 3 суток,. в 5-6 раз. 
Таким  образом,  полученные  нами  результаты  позволяют  сделать  следующие  выводы:  отход 
спиртового  производства  -  барда,    является  активным  стимулятором  роста  микроорганизмов-
деструкторов КМЦ и ПАА при  биоочистке  БСВ  и  может быть рекомендован в качестве заменителя 
более дорогого стимулятора «Биотрин». 
Подчитано,  что  предлогаемый  нами  состав-спиртовая  барда  является  более  эффективным, 
экологичным и экономичеки выгодами стимулятром приутилизации буровых сточных вод. 
 
Литература 
1.
 
Ягафарова  Г.Г.,  Мавлютов  М.Р.,  Гатауллина  Э.М.  Биотехнологический  способ  утилизации 
нефтешламов и буровых отходов, Горный вестник, №4, 1998.-С. 43-46. 
2.
 
Габбасова  И.М.,  Сулейманов  Р.Р.,  Бойко  Т.Ф.,  Галимзянова  Н.Ф.  Использование  биогенных 
добавок  совместно  с  биопрепаратом  «Деворойл»  для  рекультивации  нефтезагрязненных  земель. 
Биотехнология, 2002, №2. - С. 57-65. 
3.
 
СП  2.1.7.1386-03  «Санитарные  правила  по  определению  класса  опасности  токсичных  отходов 
производства  и  потребления»,  утв.  Мин.  здравоохранения  РФ  постановлением  №144  от  16  июня 
2003 г. 
4.
 
Патент  РФ  №2093478  от  20.10.97.  Способ  очистки  почвы  и  воды  от  нефти,  нефтепродуктов  и 
полимерных добавок в буровой раствор/Г.Г.Ягафарова, М.Р. Мавлютов и др. Б.И. №5, 1997. - С. 32. 
5.
 
Патент РФ №2126041 от 06.12.1991. Штамм бактерий Rhodococcus erythropolis, используемый для 
очистки воды и почвы от нефти и нефтепродуктов/ Ягафарова Г.Г., Скворцова И.Н., Зиновьев А.П. 
и др. Б.И. №12, 1993.-С. 52. 
6.
 
Патент  РФ  №2126041  от  15.12.1997.  Штамм  микромицета  Ризалит  зр.  №56  для 
ОЧИСТКИ 
воды  и 
почвы  от  нефти  и  нефтепродуктов  /Ягафарова  Г.Г.,  Гатауллина  Э.М.,  Мавлютов  М.Р.,  Барахнина 
В.Б., Сафаров А.Х., Ягафаров И.Р. -М.:Б.И.№4, 1999.-С. 282. 
7.
 
Синицын  А.П.,  Гусаков  А.В.,  Черноглазов  В.М.  Биоконверсия  лигноцеллюлозных  материалов/ 
Под ред. Г.С. Савельевой. - М.: Изд-во Московского университета, 1995. - 202 с. 
8.
 
Шарипов  А.У.,  Долганская  СИ.  Методика  количественного  анализа  акриловых  полимеров/Изд. 
Тюмень НИПИнефть. - 1981. - 46 
 
 
УДК 620.197 
 
КАРБОРУНДТЫ ГАЛЬВАНИКАЛЫҚ ҚАПТАМАЛАРДЫҢ ҚҰРАМЫНА 
ҚАПТАМАНЫҢ ҚАТТЫЛЫҒЫН ЖОҒАРЛАТУ МАҚСАТЫМЕН ЕНГІЗУ 
 
Наурызова С.З., Тлеуова А.Б., Кошкарбаева Ш.Т., Сатаев М.С. 
М.Әуезов атындағы ОҚМУ, Шымкент, Қазақстан 
 
Резюме 
В  данной  статье  рассматривается  метод  внедрения  частиц  карбида  кремния  в  состав 
гальванического  покрытия. Приведены  свойства,  применение,  получение  карборунда.  Карборунд  обладает 
высокой  степенью  твердости,  химической  стойкостью  и  другими  свойствами,  поэтому  его  применения 
нашло  широкое  распространение  в  различных  областях.  Описывается  технология  получения  покрытия,  в 
структуру которого вводится карборунд.  
 
Summary 
In  given  article  the  introduction  method  of  carborundum  in  structure  of  the  galvanic  covering  is 
considered.  Properties,  application,  reception  of  carborundum    are  resulted.  The  carborundum  possesses  high 
degree  of  hardness,  chemical  firmness  and  other  properties,  therefore  its  applications  were  found  by  a  wide 
circulation  in  various  areas.  The  technology  of  reception  of  a  covering  into  which  structure  the  carborundum  is 
entered is described. 
 
Карборунд  (кремний  карбиді),  SiC.  Стеохиметриялық  қҧрылысты  таза  кремний  карбиді- 
жалтыраған  тҥссіз  кристалл.Техникалық  SiC  әр  тҥрлі  тҥсті  болуы  мҥмкін  (ақ,  сары,  жасыл,қара, 

209 
сҧр).  Материалдың  тҥсі  шикізатқа    және  оның  алу  технологиясына    байланысты  және    қоспалардың 
мӛлшеріне,  тҥрі  сол  сияқты  стеохиметриялық    ӛзгеруіне  тәуелді.  Кремний  карбиді  екі  тҥрлі 
модификацияда кристалданады 2000
0
С тӛмен температурада кубтық типті сфалерит (b-SiC) және одан 
жоғары  температурадағы  гексагональды  (а-SiC)  модификациясына  политипизм    қҧбылысы  тән:  а-SiC   
модификациясының  50 политипі анықталған. 
Кремний карбиді қиын балқиды (балқу температурасы 2830
0
С), химиялық тҧрақты, қаттылығы 
жағынан алмаздан және бор нитридінен кейін тҧрады. Қаттылығы 9,1 ден 9,5 дейін микроқаттылығы 
3300-3600кгм/мм
2
. Кремний карбиді жоғары термиялық,химиялық және радиациялық тҧрақтылығымен 
және    кӛптеген  қаптауға  тӛзімді  қҧймалардың    және  химимялық  қосылыстардың  ішіндегі  тотығуға 
тӛзімділігімен  ерекшеленеді.  200
0
С  температурада  фторсутек  және  азот  қышқылының  қоспасымен 
әрекеттеседі. Су буы кремний карбидімен тӛмендегідей  әрекеттеседі. 
SiC+2H
2
O =SiO

+CH

1300-1400
0
С  температурадан  бастап  1100
0
С  дейін    кремний  карбиді  азотпен  мҥлдем 
әрекеттеспейді.Ол  сол  сияқты    сутек  және  кӛмір  қышқыл  газы    ортасында  инертті.Хлор  ортасында 
тҧрақтылығын  жоғалтып ӛте тӛмен температурада ыдырай бастайды. 
SiC+2Cl
2
 =SiCl

+C                          100
0
С-да 
SiC+4Cl
2
 =SiCl

+CCl
4
                     1000
0
С-да 
Кремний  карбиді  кҥйдіргіш  сілтілермен  және  сілтілердің  кӛмір  қышқыл  тҧздарымен, 
сілтілердің пероксидтерімен балқытылған кезде белсенді ыдырап сәйкес силикаттар тҥзеді. 
Поликристалды  кремний  карбиді  электр  пештерінді  1800-2300
0
С  температурада  кремний 
диоксидін кӛміртекпен тотықсыздандырып алады.  
SiO
2
+3C=SiC+2CO. 
Коррозияға  және  эррозияға  тӛзімді  қондырғылар,  шашыратқыштар,  жылуалмастырғыш 
аппаратуралардың бӛлшектерін жасауда және қышқыл ерітінділермен басқа  да коррозиялық белсенді 
сҧйықтықтарды  айдайтын  насостардың  бӛлшектерін  жасауда  қолданады.  Отқа  тӛзімді  заттар  сол 
сияқты  SiC  негізіндегіконструкциялық  заттар  әр  тҥрлі  байланыстырғыштарды  (кермикалық 
кремний,кремний  нитриді)  пайдаланып  жасалады.  Кремний  карбидін  электротехникада  жоғары 
температуралы  кернеулі  пештер,электр  тогы  желісінде  найзағайды  разрядтағыш,  сызықты  емес 
кедергілер т.б жасауда қолданылады. 
Жоғары қаттылығының, химиялық тҧрақтылығының, тӛзімділігінің арқасында кремний карбиді 
абразивті материал ретінде, қатты заттарды кесуде, қҧралдарды қайрауда қолданылады. 
Мыстау  процессін  жҥргізу  ҥшін  электролизер  қолданады.  Электролизерге  толтырылатын 
электролит қҧрамы тӛменгідей (г/л): 
CuSO

·5H
2
O – 250,  H
2
SO
4  
– 50 
Мыстау процессін жҥргізу ҥшін қондырғыны 1-суреттегідей етіп жинайды.  
Жҥйеге  амперметрді  және  реостатты  (3)  қосады.  Электролизерге  жалғанған  тҥтікті  орнатады. 
Қондырғыны  жинап,  электролизерді  электролитпен  толтырып,  анодтарды  орналастырып  болған  соң, 
электролизерге катод ретінде алдын-ала дайындалып, жуылған бҧйымды батырады, уақытын белгілеп, 
қондырғыны  ток  кӛзіне  қосады.  Электролитті  ауамен  араластырады.  Мыстауды  бӛлме 
температурасында жҥргізеді. Токтың катодты тығыздығы  Д
а 
= 1 А/дм

. Процесстің жҥргізілу уақытын 
мыс  қабатының  берілген  қалыңдығына  сәйкес  есептейді.  Мыстау  біткен  соң,  бҧйымды 
электролизерден  алып,  ағын  сумен  шайып  кептіріп  салмағын  ӛлшейді.Сосын  келесі  есептеулерді 
жҥргізіп кестені толтырамыз. Темір пластинамыздың ҧзындығы- 7 см, ені- 3см болды. Ауданы 42 см


 
1-электротҧндыруға арналған электролизер; А- анодтар; К-катодтар;
 
2-выпремитель;3-реостат.
 
Сурет 1.Қаптама алу қондырғысының схемасы 

210 
Алынған кӛрсеткіштер мен есептеу нәтижелері кестеге толтырылады. 
Тәжірибе нәтижелері 1 кестеге толтырылған. 
Фосфинмен  ӛңделген  ҥлгілерді  суық  суда  шайып,  кептіріп  салмағын  ӛлшейміз.  Зерттеу 
нәтижелері 1-кестеде кӛрсетілген.
  
 
Сурет 2.Фосфин газымен ӛңделген ҥлгі 
1 кесте 
Шаңдандыру және фосфин қҧрамды газбен ӛңделгеннен кейінгі алынған нәтижелер 
 
Ҥлгі 
Ҥлгінің таза 
салмағы, г 
Карборунд ҧнтағымен 
шаңдандырылып 
фосфинделінгеннен кейінгі 
салмағы, г 

12,27 
12,69 

13,92 
14,015 

Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   24   25   26   27   28   29   30   31   ...   46




©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет