Спосіб одержання карбонової суміші

1. Спосіб одержання карбонової суміші, який включає обробку реакційної суміші природного лускоподібного графітового порошку і сірчаної кислоти шляхом пропускання через неї електричного струму, який відрізняється тим, що перед обробкою до вищезазначеної реакційної суміші додають 3 24140 4 35А для резистивного нагріву реакційної суміші, а (NH4)2Cr2О7=Сr2 О3+N2+4H2O також проведення процесу синтезу в атмосфері Змінний електричний струм відіграє роль "заповітря, невисока дисперсність порошку так як палу" реакційної суміші, в результаті чого утворюспучування графіту відомим способом відбуваєтьється короткочасна електрична іскра, що спричися в основному на міжплощинному рівні, без розняє розрив міжплощинних та внутрішньо риву зв'язків на рівні однієї площини. площинних ковалентних зв'язків, тобто спричиняє Найближчим аналогом до запропонованого є початок диспергації графіту. Підвищення дисперсспосіб одержання карбонової суміші високої реакності карбонової суміші і збільшення ступеня розційної здатності, за яким лускоподібний графітовий ширення природного графіту досягається за рахупорошок обробляють кислотою в співвідношенні нок більш ефективного розриву міжплощинних і мас 1:0,3, а потім, через реакційну суміш пропусвнутрішньо площинних зв'язків між атомами каркають пусковий постійний струм 90А з подальшою бону в природному графіті, в результаті протікання підтримкою робочого струму на рівні 25-35А для вище наведеної реакції розкладу біхромату аморезистивного нагріву і підтримки реакції спучуваннію, з утворенням газоподібного нітрогену, який на ня графіту [див. Патент РФ №2128624, С01В порядок збільшує внутрішній тиск розриву. За ра31/04, 1999p.]. хунок цього карбонова суміш стає більш дрібнодиНедоліком відомого способу є необхідність сперсною і частки карбону , в результаті цих пропропускання робочого струму через реакційну суцесів, мають різноманітні форми і величини. міш для резистивного нагрівання, а також провеДослідження мікроструктури одержаних зразків дення процесу синтезу в атмосфері повітря, невикарбонової суміші за допомогою растрового елексока дисперсність порошку так як спучування тронного мікроскопу показали наявність часток графіту відбувається в основному на міжплощинкарбону, які мають форму тр убок, тороїдів, розіному рівні, без розриву зв'язків на рівні однієї рваних площин і навіть часток, які нагадують струплощини. Невисока дисперсність обумовлює нектуру фулерену. Розміри суміші карбонових часток високу поглинальну здатність, яка проявляється в коливаються на рівні 10-6 -10-9м., що відповідає поглинанні тільки органічних речовин, нафти і намікро - і нано- рівням. фтопродуктів, що обмежує галузь застосування Крім того, за рахунок виключення необхідності поглиначів. підтримувати реакцію зовнішнім джерелом енергії, В основі корисної моделі поставлене завдання зменшується енергоємність способу. створити такий спосіб одержання карбонової суЩе одним додатковим технічним результатом міші, у якому шляхом додавання біхромату амоє збільшення виходу кінцевого продукту. Це відбунію, який в результаті перебігу окисно-відновної вається за рахунок утворення інертного середореакції розкладається з виділенням тепла і утвовища, яке запобігає згоранню карбонової суміші, ренням газоподібного нітрогену, на порядок збільщо забезпечує наявність атмосфери нітрогену в шується внутрішній тиск розриву міжплощинних і реакційній зоні. внутрішньо площинних зв'язків між атомами карКонкретний приклад здійснення способу. бону в природному графіті, що зменшує затрати В реактор поміщали реакційну суміш, яка енергії з одночасним значним збільшенням диспескладалася з 100 грамів природного лускоподібнорсності суміші, а значить поглинальної здатності го графіту, 20 грамів концентрованої сірчаної кискінцевого продукту. лоти (H2SO4) та 20 грам біхромату амонію Для вирішення завдання запропонований спо((NH4)2Cr2О7). Реактор герметизували і через плосіб одержання карбонової суміші, який включає скі електроди всередину реактору подавали наобробку реакційної суміші природного лускоподібпругу 900В протягом 1 секунди. В результаті іскроного графітового порошку і сірчаної кислоти шлявого розряду починається мимовільний процес хом пропускання через неї електричного струму, у спучування графіту. Далі реакція відбувається без якому, згідно з корисною моделлю, перед обробпропускання струму тільки за рахунок тепла, що кою до вищезазначеної реакційної суміші додають виділяється в результаті перебігу окисно - відновбіхромат амонію, а обробку здійснюють імпульсної реакції розкладу біхромату амонію: ним змінним струмом протягом 0,5-1 секунди. (NH4)2Cr2О7=Сr2 О3+N2+4H2O Для нормального протікання хімічної реакції Змінний електричний струм відіграє роль "заспіввідношення маси графітового порошку до маси палу" реакційної суміші, в результаті чого утворюсірчаної кислоти і біхромату амонію вибирають в ється короткочасна електрична іскра, що спричимежах 1: 0,1: 0,1 - 1: 0,3: 0,3, при цьому співвідноняє розрив міжплощинних та внутрішньо шення маси сірчаної кислоти до маси біхромату площинних ковалентних зв'язків, тобто спричиняє амонію дорівнює одиниці. початок диспергації графіту. Підвищення дисперсВ оптимальному варіанті відношення маси ності карбонової суміші і збільшення ступеня розграфітового порошку до маси сірчаної кислоти і ширення природного графіту досягається за рахубіхромату амонію вибирають як 1: 0,2: 0,2, а обронок більш ефективного розриву міжплощинних і бку проводять змінним струмом напругою 800внутрішньо площинних зв'язків між атомами кар1000В. бону в природному графіті, в результаті протікання В запропонованому способі змінний струм повище наведеної реакції розкладу біхромату амодають тільки на початку обробки протягом 0,5нію, з утворенням газоподібного нітрогену, який на 1сек., а далі реакція відбувається без затрат зовпорядок збільшує вн утрішній тиск розриву. нішньої енергії за рахунок тепла, що виділяється в Після розгерметизації реактора утворилося 98 результаті перебігу окисно-відновної реакції розграмів карбонової суміші графіту, який займав об'кладу біхромату амонію: єм, приблизно 10,2 літри. 5 24140 6 Дослідження структури порошку на електробільш широке застосування порівняно з прототинному мікроскопі показали, що дисперсність часпом, зокрема вона може застосовуватись для приток коливалась в межах 10-6- 10-8м., питома вага строїв, що ефективно поглинають електромагнітне складала 0,0098г/см 3, ви хід годного - 98%. Провевипромінювання, а також для високої очистки ордені досліджування показали, що дисперсність ганічних і неорганічних сировини і матеріалів за порошку по прототипу не перевищувала 10-5-10-6м. рахунок більш високої абсорбційної здатності ніж у Одержана карбонова суміш може знайти прототипу. Комп’ютерна в ерстка Л. Купенко Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601