2.Экспериментальная часть

Цель: разработать технологию приготовления катализатора методом осаждения растворимых солей меди. Также рассчитать объемы и концентрации рабочих растворов; выбрать режим осаждения; выбрать режим сушки и активации катализатора; предложить область применения.

1. Приборы и реактивы: диатамитовый порошок, кальцинированная сода, CuHS*5O,*O, цемент, колба, пипетка, фарфоровая чашка, водяная баня, мерный цилиндр, сушильный шкаф, микроскоп, муфельная печь, термометр, воронка Бюхнера, лакмусовая бумажка, весы электронные.

Дано: 1. В качестве носителя использовать диатамитовый порошок. Осаждение производить кальценированной содой переводя растворимые соли в нерастворимые карбонаты. Количество носителя 10 ,

2. В составе готового катализатора содержание оксида меди – 10% масс.

Исходное сырьё: 1. Диатамитовый порошок ( ТУ – 10-05031531-378-94)

2.Кальцинированная сода

3. *O

4. Цемент

5. CuHS*5O

6. 

Ход работы состоит из трёх этапов: 1. Выбираем и подготавливаем исходные реагенты. 2. Получаем материал с заданными характеристиками. 3. Перерабатываем синтезированный материал в товарный продукт.

А процесс осаждения включает: 1. Получение осадка. 2. Промывка осадка. 3. Сушка осадка. 4. Прокалка осадка. 5. Активация осадка.

2.1 Выбираем и подготавливаем исходные реагенты.

В качестве исходных материалов выбираем диатамитовый порошок. Так как катализатор нужно получить методом осаждения, то в качестве осадителя выбираем кальценированную соду, так как её физическая способность позволяет перевести растворимые соли в нерастворимые карбонаты. Физические свойства носителя: = 30 / г.; рН водн. Вытяжки: 6÷8.

Объёмная насыпная масса: 400 кг/ .

= 400 кг/ = 0.4 г/ .

2.2 Рассчитаем объёмы концентрации рабочих растворов.

1. Определяем массу носителя CuHS*5O через массу меди:

М (CuHS*5O) = 63.5+1+32+3*16+5*2+16=234.5 г/моль;

М (Сu) = 63/5 г/моль;

m(Cu) = *W (Cu);

= V* = 10*0,4 = 4 г.

m(Cu) = 4*0.1 = 0.4 г.

2. найдём методом пропорции:

X - 0.4г

234.5 г/моль - 63.5 г/моль

X= = 1.64 г.

3. Рассчитаем необходимый объём воды:

Для этого возьмём 20% раствора CuHS следовательно

= = = 8.2 мл.

3. Получение материала с заданными характеристиками ( получение активных композиций).

3.1 Ход работы

Для начала рассмотрим диатамитовый порошок под микроскопом. Носитель имеет зерна бежевого цвета. Исходя из расчетных данных берём 8.2 мл. воды и приливаем к 1.64 г . Полученную смесь подогреваем на водяной бане. Затем берём 4 г. Носителя, количество которого рассчитали выше, и добавляем его к смеси, которая стоит на водяной бане. Полученная смесь приобрела темно-зеленый цвет.

Параллельно на водяную баню ставим смесь соды и воды. Произвольно выбираем массу соды 1.5 г. Теперь произведём расчёт необходимого объёма воды: так как 10% раствор соды, то масса раствора равна 15 г.. Значит объём воды равен:

=

= = 13.5 мл.

Теперь смешиваем соду и воду и ставим на водяную баню. При 70°С сода полностью растворилась в воде. Данную смесь приливаем к раствору диатамитового порошка и CuHS*5O. После этого ждём, когда начнется осаждение. Теперь полученную смесь отфильтровываем на воронке Бюхнера. Это мы делаем до тех пор, пока рН осадка нестанет равен 7. Для получения рН = 7, нам потребовалось четыре раза профильтровать на воронке Бюхнера. Результаты приведены в таблице 1

Таблица 1

Количество фильтрований	рН
1	9
2	8
3	8
4	7

Затем наш катализатор ставим на прокалку в муфельную печь и вытаскиваем его спустя 30 мин. Прокалку ведём при 250 °С. Затем взвешиваем наш катализатор вместе с керамической посудой на технических весах. m= 84.8 г. Масса самой керамической посуды = 69.7г. В итоге масса катализатора = 84.8 – 69.7 = 15.1 г.