Liečba

Metódy výroby umelého malachitu. Tri spôsoby výroby umelého mramoru vlastnými rukami Výroba umelého malachitu doma

Výrobky napodobňujúce prírodné kamene majú vysokú pevnosť, odolnosť proti chemikáliám, ohľaduplnosť k životnému prostrediu, odolnosť proti nárazom a teplu, ako aj ďalšie výhody. Umelý mramor je vyrobený z betónu, sadry a polyesterovej živice a používa sa nielen na opláštenie domov, ale aj na výrobu dosiek, schodov, parapetov, fontán a oveľa viac.

Ak chcete vyrobiť umelý mramor vlastnými rukami, musíte sa rozhodnúť pre technológiu jeho výroby.

Liaty mramor

Ako základ pre tento materiál sa používa polyesterová živica a akékoľvek minerálne plnivo (mramorové štiepky, drvený biely kremeň a ďalšie jemné zložky). Posledne uvedené umožňujú výrobu dosiek štylizovaných ako žula, malachit, jaspis a onyx.

Na výrobu liateho umelého mramoru doma budete musieť pripraviť riešenie:

Polymérny betón. K tomu je potrebné zmiešať 20 - 25% polyesterovej živice so 75 - 80% drveného neutrálneho minerálu.
Butakryl. V tomto prípade sa namiesto živice použije AST-T a butakryl v rovnakom pomere, potom sa do zmesi pridá 50% kremenného piesku alebo drveného drveného kameňa.

Budete tiež musieť pripraviť riečny piesok, pigment, gelcoat a plastifikátor. Technológia výroby umelého mramoru zo živice zahŕňa nasledujúce kroky:

Matricu pre budúci umelý kameň namažte gélovým lakom a formu nechajte vyschnúť.
Pripravte roztok pomocou jednej z vyššie opísaných metód.
Nalejte tekutý roztok do matrice a odstráňte všetok prebytok.
Formu zakryte igelitom a počkajte 10 hodín.
Hotový umelý kameň vyberte z formy a nechajte chvíľu pôsobiť vonku.

Vytvrdený kameň je možné dodatočne prebrúsiť alebo nechať bez obrábania.

Napriek jednoduchosti výroby takýchto umelých surovín sa metóda odlievania na výrobu mramoru vyznačuje svojimi vysokými nákladmi, takže má zmysel zvážiť ďalšie spôsoby vytvárania kameňov.

Umelý sadrový mramor je omietková hmota zmiešaná so zmesou vody a lepidla, ktorá sa brúsi, až kým sa neobjaví zrkadlový lesk. Toto „tónovanie“ vám umožňuje napodobniť také prírodné minerály, ako je malachit a lapis lazuli.

Na výrobu tohto umelého mramoru nie sú potrebné žiadne drahé materiály. Môžete si ho pripraviť nasledovne:

Miesime suchú sadru a lepidlo na drevo vo vode.
Do zmesi nalejte rozpustenú živicu.
Miešajte zloženie a pridajte do neho pigment.
Zmes znovu premiešajte, kým sa neobjavia prirodzené škvrny a pruhy.

Užitočné! Ak chcete získať produkt prírodnej farby, musíte zmiešať 200 g bieleho humilaxu, 1 kg alkoholu (technického) a 50 g sadry. Na odtieň kávy použite oranžový humilax a pomocou anilínovej farby vytvorte čierny kameň.

Nalejte tekutú hmotu do plastovej matrice.
Odstráňte prebytočnú zmes. Za týmto účelom posypte roztok suchou omietkou.
Počkajte asi 10 hodín a vyberte hotový výrobok z formy.
Povrch výrobku upravte kremičitanom draselným, aby bol hotový kameň vodotesný.
Mramor osušte a vyleštite mäkkou plsťou (môžete tiež použiť špeciálne brúsne prostriedky, aby ste hotovému výrobku dodali sýtejšiu farbu).
Keď je povrch kameňa takmer zrkadlový, umelý mramor je hotový.

Takáto výroba umelého mramoru a mozaiky sa považuje za najjednoduchšiu a najdostupnejšiu. Vďaka omietke sú kamene veľmi ľahké a odolné. Takéto výrobky sa úspešne používajú v bytových priestoroch.

Umelý mramor s betónovou výplňou

Technológia výroby mramoru pomocou betónu je tiež veľmi populárna kvôli použitiu ekologických materiálov a ľahkej výrobe výrobkov.

Ak chcete takýto kameň vytvoriť sami, postupujte nasledovne:

Suchú matricu s hladkým povrchom natrite gélovým lakom odolným proti vlhkosti a počkajte, kým forma úplne nevyschne.
Pripravte betónovú zmes a pridajte do nej hlinu alebo hasené vápno.
Pripravte si plnivo. Za týmto účelom zmiešajte 2 diely riečneho piesku, 1 diel cementu, 80% vody a do kompozície pridajte kamienky. Je tiež potrebné pridať pigment do výsledného roztoku (1% hmotnosti zmesi) a zmes pre umelý mramor miešať 30-40 sekúnd. Všetky komponenty sa odporúčajú zmiešať v špeciálnom mixéri.
Pridajte pigment do hotového plniva (musíte ho pridať nerovnomerne, aby bol hotový výrobok realistickejší). Potom opatrne presuňte kvapalnú kompozíciu.
Umiestnite matricu do vodorovnej polohy a nalejte do nej po malých častiach pripravenú hmotu. V takom prípade musia byť vyplnené všetky prázdne miesta formulára.
Prebytočnú zmes odstráňte špachtľou.
Povrch pokryte polyetylénom a počkajte, kým kompozícia pri pozitívnych teplotách úplne nevytvrdne (v závislosti od hrúbky kameňa bude schnúť od 24 hodín do niekoľkých dní).
Hotovú umelú dosku vyberte z matrice a spracujte ju pomocou brúsky a špeciálneho transparentného laku.

Ak sa rozhodujete, ako si vyrobiť umelý mramor sami, mali by ste uprednostniť omietku alebo betón. Môžete si však kúpiť hotový materiál:

Mletý mramor (mikrokalcit). Táto surovina je vyrobená z štiepaného mramoru. Táto prášková látka minerálneho pôvodu sa vyznačuje vysokou pevnosťou a nízkou chemickou aktivitou. Materiál je navyše odolný voči slnečnému žiareniu a neabsorbuje vlhkosť.
Tekutý mramor. Okrem mramorových triesok obsahuje tento materiál akrylové polyméry, vďaka čomu je tento kameň ľahký a pružný. Takýto mramor sa dá ľahko rezať nožom a prilepiť cez steny. Najobľúbenejšie je to pri zdobení nepravidelných miestností.

Vo väzbe

Výroba umelého mramoru sa líši podľa použitého materiálu (viac na videu). Bez ohľadu na to, aké suroviny si vyberiete, o kameň sa musí náležite starať. Napríklad na udržanie lesku mramorového povrchu použite mydlový roztok (na 3 litre vody pridajte 1 viečko ľubovoľného saponátu).

„Pani z medenej hory“ z rozprávky si nedokázala ani len predstaviť, že ľudia, ktorí sa v horách nedostanú k jej pokladom, ju začnú predstierať -. Ale napodobeniny minerálu sa často vydávajú za originál. Máte doma malachitový výrobok? Ak existuje, môžete byť pre seba pokojní. Malachit je koniec koncov kameňom zdravia a ochrancom pred najrôznejšími nešťastiami. Hlavná vec je vedieť, ako odlíšiť malachit od falošného pri kúpe kameňa.

Dopyt po mineráli je stále veľký, ale veľké ložiská sú väčšinou vyčerpané. Preto, aby sa vyrovnal deficit v regáloch, čoraz častejšie sa objavujú umelé analógy. Neobvyklá malachitová farba je vždy príjemná pre oči v remeslách a šperkoch. Ale platiť vysokú cenu za faloš je nepríjemné. Existuje niekoľko kritérií na rozlíšenie prírodného malachitu od falošného.

Ako vyzerá skutočný minerál

Prírodný malachit nepresvitá, má nízku hustotu, čo uľahčuje jeho spracovanie. Na spracovanom povrchu minerálu sa otvára bizarný vzor rozmazaných zakrivených krúžkov, namaľovaných rôznymi odtieňmi zelenej. Farba sa trblieta a plynulo sa mení z takmer bezfarebnej na tmavú smaragdovo zelenú. To všetko je v prísnom poradí, každý prsteň má svoj vlastný odtieň, akoby ho šikovný umelec starostlivo nakreslil. Fragmenty rovnakej farby sú zriedkavé.

Pred spracovaním môže mať vzorka sklenený lesk. Po vyleštení však získa jemný hodvábny lesk. Kameň je citlivý na teplo a v horúcej vode sa môže čiastočne zničiť.

V ére Sovietskeho zväzu bol preslávený ťažbou neďaleko Sverdlovska. Dnes hlavné zásoby minerálu pochádzajú zo Zairu. Kamene sa ťažia aj v USA, Namíbii, Čile, Austrálii, Zimbabwe, Kazachstane a na Urale.

Farebné odtiene vám povedia, ako odlíšiť malachit od jeho náprotivku. Výroba napodobenín je uvedená do obehu, tu nemyslia na pestrosť farieb.

Preto sú kamene podobné malachitu namaľované v 2-3 odtieňoch zelenej a nie viac. Pozrime sa bližšie na vzorku: ak sa v nej striedajú iba tri zelené varianty, potom máte v rukách falošný minerál. Prírodný kameň má vzor línií podobných, ale odlišných odtieňov smaragdovej farby. Počet možností zelenej škály dosahuje desať alebo viac.

Lisovaný minerál

Keď kupujúci pochybuje o pravosti materiálu, predávajúci často argumentuje kvalitou tým, že ide o vylisovanú vzorku. Lisovaný malachit spravidla prírodného pôvodu, ale nízkej kvality. Skladá sa z úlomkov a úlomkov kameňa rôznych veľkostí, stlačených k sebe a spojených epoxidovou živicou. V týchto vzorkách sú viditeľné ostré hrany fragmentov, priečky medzi inklúziami. Minerál jasne ukazuje zóny epoxidovej živice, v ktorých plávajú kamene.

Niektoré výrobky z lisovaného malachitu sú veľmi pekné, ale kvalita je stále nižšia ako obvykle, a preto by sa nemala nadhodnocovať cena.

Spôsoby rozpoznania napodobeniny

Doma existuje niekoľko metód na identifikáciu napodobenín:

Cena.Prírodný kameň nemôže byť lacný, za akýchkoľvek podmienok a výhovoriek. Ak je cena nízka, potom sú kamene určite falošné.
Váha.Držte rôzne vzorky na dlani, malachitové minerály sú ťažšie ako analógy.
Lesk a zima.Prírodné kamene sú chladnejšie ako ich plastové náprotivky. Umelý malachit má sklovitý lesk, zatiaľ čo povrch originálu je matnejší.
Tvrdosť.Prírodný minerál má nízku tvrdosť. Vezmite kúsok kremeňa a prejdite ním po minerále - okamžite zostane hlboká stopa, sklo a plast sa ťažko poškriabajú.
Test kyslosti. Malachit sa rozpúšťa v kyseline, uvoľňuje oxid uhličitý a získava modrú farbu. Remeslá z analógov nezmenia farbu.
Aby rozpoznali faloš, urobia jednoduchý trik: na vzorku sa privedie horiaca sviečka ... Plast sa okamžite roztaví.

Keď hovoríme o malachite, musíte si ujasniť, čo je to pseudomalachit.

Je to samostatný minerál, veľmi podobného vzhľadu. Líši sa modrým odtieňom a vlastnosťami vlastnými iba jemu. Pri porovnaní vzoriek môže neskúsený človek ľahko uveriť, že ide o malachit. Tento minerál je dosť vzácny. Jediným plusom je, že ak ho predáte namiesto originálu, dostanete nielen kúsok plastu, ale aj prírodný vzácny minerál.

Syntetické fejky

Vedecké laboratóriá vyvinuli metódu výroby syntetického malachitu. Technológia výroby umelého kameňa umožňuje syntézou získať minerál, ktorý je mimoriadne ťažké odlíšiť od prírodného. Výroba umelého kameňa umožňuje nahradiť jeho prírodné vzorky pri rezaní kameňa. Napríklad na opláštenie rôznych architektonických fragmentov vo vnútri budovy, vzhľadom na vysokú cenu prírodného materiálu.

Pri kúpe šperkov na trhu by ste od nich nemali očakávať magické alebo liečivé vlastnosti. Takéto výrobky sú atraktívne a krásne, ale majú vlastnosti skla alebo plastu, a nie hodnotného prírodného kameňa. Preto sa oplatí hľadať originál v špecializovaných klenotníctve, kde vám tiež ukážu dokumenty potvrdzujúce prírodný pôvod produktu.

Ak premýšľate nad tým, ako urobiť správnu voľbu v prospech originálu, má zmysel ísť do Geologického múzea. Tam môžete starostlivo preskúmať vzor namaľovaný prírodou, cítiť jeho energiu a magnetizmus.

Meno žiadateľa:
Meno vynálezcu: E.N. Protopopov; Protopopova V.S .; V.V.Sokolov; Petrov T.G .; A.V. Nardov
Meno držiteľa patentu: Uzavretá akciová spoločnosť "ZHENAVI"
Korešpondenčná adresa: 197136, Petrohrad, P.O. Box 88, Novoseltsevu O.V
Dátum začiatku patentu: 2000.02.09

OPIS VYNÁLEZU

Skupina vynálezov sa týka výroby syntetických šperkov a ozdobných kameňov pre klenotnícky priemysel a umelecké remeslá.

Vynálezy sa dajú použiť pri výrobe a reštaurovaní interiérov bytov a budov, šperkov, bižutérie, suvenírov, dekoratívneho a úžitkového umenia.

Malachit je minerál z triedy uhličitanov chemického zloženia Cu 2 (OH) 2 alebo CuCO 3 Cu (OH) 2, obsahujúci 71,9% CuO (Cu 57,4%), 19,9% CO 2, 8,2% H 2 O a až 10% nečistôt vo forme CaO, Fe203, Si02. Kryštalizuje v monoklinickom systéme, kryštály sú zriedkavé a majú ihlicovitý alebo hranolovitý vzhľad. Bežné sú latentné a jemne kryštalické obličkovité sintrové krusty, stalaktidové agregáty, rytmicky previazané radiálnou vláknitou štruktúrou.

Farba prírodného hustého malachitu je jasne zelená, modrozelená až tmavá, niekedy hnedozelená. Zmena farby v rôznych zónach a vrstvách malachitu vytvára efektný vzor na rezoch a leštených rovinách. Lesk agregátov je hodvábny (plyšový malachit), zamatový, matný, lesk kryštálov diamantový, ktorý sa mení na sklo. Tvrdosť podľa Mohsovej mineralogickej stupnice 3,5 - 4,0; hustota 3 900 - 4 100 kg / m 3.

Rnrnrn rnrnrn rnrnrn

Malachit sa prirodzene vyskytuje v oxidačnej zóne povrchových oxidov sulfidových medených rúd. Veľké akumulácie hustého malachitu sú veľmi zriedkavé a vznikajú nahradením vápencov síranovými roztokmi medi v oxidačnej zóne veľkých usadenín medi, čo vysvetľuje prítomnosť nečistôt v prírodnom malachite vo forme CaO, Fe 2 O 3, SiO 2 . Spravidla sa nachádza v malom množstve v rozptýlenom stave vo forme usadenín, škvŕn, malých akumulácií, zemitých hmôt zmiešaných s inými hypergénnymi minerálmi. Len ojedinele sa vyskytujú husté akumulácie malachitu s hmotnosťou do 50 ton (bane Mednorudnyansk, Nižný Tagil, Gumeshevsky na Urale) [TSE, s. 276].

Hustý, zonálne sústredný sintrovaný malachit v podobe pomerne veľkých hmôt má veľkú hodnotu ako krásny okrasný kameň používaný na šperky a ozdobné a umelecké výrobky (vložky, korálky, dosky, vázy, obklady stĺpov atď.).

Veľké náleziská malachitu sú známe v Zairu, južnej Austrálii, Kazachstane a USA. Vklady malachitu na Urale (bane Mednorudnyansky a Gumeshevsky) sú v súčasnosti takmer úplne vyčerpané.

V tejto súvislosti vyvstáva naliehavý problém s vývojom technológií na získavanie syntetických šperkov a ornamentálneho malachitu, ktoré sa svojimi vlastnosťami podobajú prírodnému malachitu.

Známe metódy výroby syntetických šperkov a ozdobných materiálov, spočívajúce v kryštalizácii z roztavených solí alebo z vysokoteplotných vodných roztokov [N. I. Kornilov, Yu. P. Solodova. Klenoty do šperkov. - M.: „Nedra“, 1987, s. 259-276] ... Tieto metódy však nie sú pre tieto metódy vhodné, pretože malachit sa rozkladá pri teplote 100 - 110 ° C bez toho, aby sa topil a je prakticky nerozpustný vo vode.

Známe spôsoby získavania monokryštálov malachitu v podmienkach nízkoteplotnej hydrotermálnej syntézy.

Známa metóda výroby syntetického malachitu vo forme jednotlivých častíc a ich zrážania s malým množstvom homogénne rozptýleného bizmutu, ktorý sa používa ako jadrá pre následný rast pri zvýšených teplotách a následnú premenu na komplex acetylén medi, ktorý sa používa ako katalyzátor pre etyláciu [US patent N 4107082, B 01 J 27/20, 15.08.78].

Známe aglomeráty kryštálov malachitu a ich príprava, obsahujúce 1 - 7% (BiO) 2 CuCO 3 a 0,5 - 3,5% Si02, s priemernou veľkosťou 15 mikrónov, používané ako katalyzátory v chemickom priemysle [US patent N 4536491, 01 J 21/20, C 04 C 33/04, 08/20/85].

Známa metóda výroby malachitu alebo výrobkov podobných malachitu, vrátane drvenia prírodného malachitu na častice 10 - 100 mikrónov, distribúcie prášku v priehľadnom laku, farbenia s ním vyrobených predmetov, sušenia a nanášania vzorov alebo masiek na povrch, ktoré reprodukujú textúru prírodného malachitu [Patent EP N 0856363, B 05 D 5/05, B 44 F 9/04, 1998-08-05].

Tieto metódy nedokážu získať malachit vhodný na použitie ako šperky a ozdobné materiály.

Rnrnrn rnrnrn rnrnrn

Najbližšou v technickej podstate a dosiahnutou pri použití technického výsledku (prototypu) je spôsob výroby polykryštalického malachitu, ktorý spočíva v rozpustení uhličitanu meďnatého vo vodnom roztoku uhličitanu amónneho obsahujúceho rovnaké molárne frakcie amónneho a uhličitanového iónu, po ktorom nasleduje odparenie roztok sa zahreje, čím sa získa voľná zrazenina polykryštalického malachitu [Chirvinsky PN Umelá výroba minerálov v XIX storočí. - Kyjev. Univerzita, 1903-1906].

Nevýhoda tejto prototypovej metódy, rovnako ako všetkých ďalších známych spôsobov je nemožnosť získať hustý materiál podobný svojim vlastnostiam ako prírodný malachit a vhodný na použitie v klenotníctve a na ozdobné účely.

Nevýhodou prototypovej metódy je najmä slabý rast medzi jednotlivými kryštálmi a sféulitmi vo výslednom polykryštalickom malachitovom nánose, jeho vysoká pórovitosť a nízka mechanická pevnosť (po zaschnutí sa zrazenina ľahko trení prstami), čo ju robí nevhodnou pre šperky. a ozdobné účely. Ďalšou nevýhodou známej metódy je rovnomernosť výsledného sedimentu, ktorý má svetlozelenú farbu, na rozdiel od hustého polykryštalického agregátu prírodného malachitu, ktorého šperky a ozdobné odrody sa vyznačujú prítomnosťou striedania jasnej svetlozelenej a tmavej farby zelené pruhy alebo vrstvy.

Hlavným technickým problémom (vynálezcovský problém, ktorý ešte nie je vyriešený), ktorý bráni rozšíreniu používania malachitu na šperky a na ozdobné a dekoratívne a umelecké účely, je to, že dodnes známe metódy neumožňujú výrobu hutného syntetického materiálu. polykryštalický malachit podobný fyzikálnym a mechanickým spotrebným vlastnostiam prírodných šperkov a ornamentálneho malachitu.

Účelom skupiny vynálezov (požadovaný technický výsledok dosiahnutý pri použití vynálezov) je poskytnúť možnosť získania syntetických hutných polykryštalických šperkov a ornamentálneho malachitu, vyznačujúcich sa striedaním jasných svetlozelených a tmavozelených pruhov s kontrastnými farebnými prechodmi medzi vrstvami. a nelíši sa svojimi fyzikálno-mechanickými a šperkovo - umeleckými vlastnosťami od najlepších druhov šperkov a ornamentálnych odrôd prírodného malachitu.

Stanovený cieľ a požadovaný technický výsledok sa dosiahne o že syntetické šperky a ozdobný malachit, čo je polykryštalický agregát obsahujúci zásaditý uhličitan meďnatý Cu 2 (CO 3] (OH) 2 a nečistoty, obsahuje podľa vynálezu syntetický malachit zásaditý uhličitan meďnatý a nečistoty v nasledujúcom pomere zložiek, hm. .%:
Cu 2 (OH) 2 - 99,99-99,5
Nečistoty - 0,01 - 0,50
V tomto prípade syntetický malachit obsahuje ako nečistotu Fe 2 O 3 a Na 2 O, hustota syntetického malachitu je 3,9 - 4,1 g / cm 3, Mohsova tvrdosť je 4,0, mikrotvrdosť je 216 - 390 kg / mm 2, maximum reflexné spektrum syntetického malachitu je 490 - 525 nm, odolnosť proti opotrebeniu syntetického malachitu je 105–150% v porovnaní s odolnosťou prírodného malachitu a leštiteľnosť syntetického malachitu je 105–150% v porovnaní s prírodným malachitom.

Syntetický malachit zároveň obsahuje striedajúce sa svetlozelené a tmavozelené vrstvy a jeho povrch v odrazenom svetle vykazuje „plyšový“ (moaré) efekt.

Charakteristickým znakom syntetického malachitu je jeho výroba rozpustením zásaditého uhličitanu meďnatého vo vodnom roztoku uhličitanu amónneho, ktorý obsahuje prebytočný molárny obsah amoniaku v pomere k molárnemu obsahu oxidu uhličitého, a následné odparenie roztoku po zahriatí za vzniku syntetického malachitu. polykryštalický agregát, v dôsledku čoho interkryštalický priestor syntetického malachitu obsahuje zvyškový amónny ión.

Stanovený cieľ a požadovaný technický výsledok sa dosahuje aj tým, že podľa spôsobu výroby syntetických šperkov a ornamentálneho malachitu vrátane rozpustenia zásaditého uhličitanu meďnatého vo vodnom roztoku uhličitanu amónneho a následného odparenia vzniknutého roztoku za vzniku polykryštalického agregát syntetického malachitu, podľa vynálezu, sa rozpúšťanie zásaditého uhličitanu meďnatého vo vodnom roztoku uhličitanu amónneho uskutočňuje 1,5- až 8-násobným prebytkom molárneho obsahu amoniaku v pomere k molárnemu obsahu oxidu uhličitého.

V tomto prípade sa odparenie roztoku zásaditého uhličitanu meďnatého vo vodnom roztoku uhličitanu amónneho s nadbytkom amoniaku uskutočňuje pri teplote 40 - 95 o C, hlavne pri teplote 60 - 80 o C, a odparovanie roztoku zásaditého uhličitanu meďnatého vo vodnom roztoku uhličitanu amónneho s nadbytkom amoniaku sa vykonáva premenlivou rýchlosťou s možnosťou získania syntetického malachitu so striedajúcimi sa svetlozelenými a tmavozelenými vrstvami a zabezpečiť možnosť dosiahnutia kontrastných farebných prechodov medzi vrstvami syntetického malachitu počas prechodu na rast ďalšej vrstvy sa rýchlosť odparovania roztoku zásaditého uhličitanu meďnatého vo vodnom roztoku uhličitanu amónneho zmení s prebytkom amoniaku najmenej 1,2-krát v porovnaní s rýchlosťou odparovania počas kryštalizácie predchádzajúcej vrstvy syntetického malachitu.

Potvrdenie efektívnosti vynálezov, možnosti priemyselnej realizácie vynálezov a možnosti praktického dosiahnutia požadovaného technického výsledku potvrdzujú príklady realizácie vynálezov uvedené nižšie.

Pri výrobe syntetických šperkov a ozdobného malachitu podľa vynálezu sa používa práškový zásaditý oxid uhličitý Cu 2 (OH) 2 CO 3 podľa GOST 8927-79, uhličitan amónny (NH 4) 2 CO 3 podľa GOST 3770-78 a a V súlade s GOST 3760-79 sa použije 25% vodný roztok amoniaku NH4OH.

Príklad 1
Zásaditý uhličitan meďnatý Cu2 (OH) 2C03 sa rozpustil v roztoku uhličitanu amónneho (NH4) 2C03 obsahujúcom molárny prebytok amoniaku NH3 vzhľadom na molárny obsah oxidu uhličitého C02. Molárny obsah amoniaku v pomere k molárnemu obsahu oxidu uhličitého pre podmienky tohto príkladu je 1,5. Zmes sa miešala až do úplného rozpustenia bázického uhličitanu meďnatého. Odparovanie roztoku sa uskutočňovalo pri teplote 40 ° C. Na získanie striedajúcich sa svetlých a tmavozelených pruhov sa odparovací proces uskutočňoval s premenlivou rýchlosťou meniacou sa v rozmedzí 1,2-násobku vzhľadom na rýchlosť odparovania pri predchádzajúca etapa získavania svetlého alebo tmavého pásu (vrstvy). Proces odparovania pokračoval, až kým neustal vývoj pár amoniaku. Zastavenie uvoľňovania pár amoniaku naznačuje úplný rozklad komplexov uhličitanu meďnatého s amoniakom, ktoré vznikajú pri rozpúšťaní zásaditého uhličitanu meďnatého v roztoku uhličitanu amónneho, čo vedie k tvorbe hustého polykryštalického agregátu zásaditého uhličitanu meďnatého je šperk a ozdobný syntetický malachit. Po ukončení odparovacieho procesu sa zvyšná vodná časť oddelila od syntetického malachitu a analyzovala sa z hľadiska súladu s parametrami referenčnej vzorky prírodného malachitu prezentovanej v databáze ICDD, N 41-1390.

Indikátory získané podľa príkladu 1 syntetického malachitu sú uvedené v tabuľke 1.

Rnrnrn rnrnrn rnrnrn

Príklad 2
Podmienky z príkladu 2 sú podobné podmienkam z príkladu 1, ale pomer molárneho obsahu amoniaku k molárnemu obsahu oxidu uhličitého bol za podmienok tohto príkladu 4,0.

Indikátory získané podľa príkladu 2 syntetického malachitu sú uvedené v tabuľke 1.

Príklad 3
Podmienky z príkladu 3 sú podobné podmienkam z príkladu 1, ale pomer molárneho obsahu amoniaku k molárnemu obsahu oxidu uhličitého za podmienok tohto príkladu bol 8,0.

Indikátory získané podľa príkladu 3 syntetického malachitu sú uvedené v tabuľke 1.

Príklad 4
Podmienky z príkladu 3 sú podobné ako v príklade 1, ale pomer molárneho obsahu amoniaku k molárnemu obsahu oxidu uhličitého za podmienok tohto príkladu bol 4 a odparenie sa uskutočňovalo pri teplote 60 ° C. .

Indikátory získané podľa príkladu 4 syntetického malachitu sú uvedené v tabuľke 1.

Príklad 5
Podmienky z príkladu 5 sú podobné ako z príkladov 1 a 4, ale odparovanie sa uskutočňovalo pri teplote 80 ° C.

Indikátory získané podľa príkladu 5 syntetického malachitu sú uvedené v tabuľke 1.

Príklad 6
Podmienky z príkladu 6 sú podobné ako z príkladov 1 a 4, ale odparovanie sa uskutočňovalo pri teplote 95 ° C.

Indikátory získané podľa príkladu 6 syntetického malachitu sú uvedené v tabuľke 1.

Okrem toho röntgenové difraktometrické štúdie preukázali identitu rôntgenových difraktogramov prírodného a syntetického malachitu.

Takmer všetky optické konštanty syntetického malachitu sú podobné ako v prípade prírodného malachitu.

Rovnako ako prírodný malachit, aj syntetický malachit sa topí v redukujúcom plameni a dáva guľôčku medi. Zvlhčený HCl, syntetický malachit farbí plameň na modro. Pri zahrievaní v sklenenej trubici syntetický malachit uvoľňuje vodu a sčernie, rozpúšťa sa syčaním v kyseline chlorovodíkovej.

Takže vynálezy umožňujú získať syntetický malachit s fyzikálno-chemickými vlastnosťami charakteristickými pre prírodný malachit, ale syntetický malachit sa líši od prírodného malachitu zvýšenou mikrotvrdosťou, zvýšenou odolnosťou proti opotrebovaniu a lepšou leštiteľnosťou, čo sa vysvetľuje nižším obsahom nečistôt a odlišnou kvalitatívnou hodnotou. zloženie nečistôt.

Všeobecne, berúc do úvahy novosť a zjavnosť vynálezov, významnosť všetkých všeobecných a osobitných znakov vynálezov uvedených v časti „Podstata vynálezu“, ako aj uskutočniteľnosť vynálezu uvedeného v „príkladoch“ sekcie implementácie vynálezov, sebavedomého riešenia zadaných úloh a získania nového technického výsledku, nárokované skupinové vynálezy podľa nášho názoru spĺňajú všetky požiadavky na ochranu vynálezov.

Analýza tiež ukazuje, že všetky všeobecné a zvláštne znaky vynálezov sú nevyhnutné, pretože každý z nich je nevyhnutný a všetky dokopy nielen stačia na dosiahnutie cieľa vynálezov, ale umožňujú aj implementáciu skupiny vynálezov do jedného celku. priemyselným spôsobom.

Okrem toho analýza súboru základných znakov skupiny vynálezov a technických výsledkov dosiahnutých pri ich použití ukazuje na prítomnosť jediného invenčného konceptu, úzkeho a neoddeliteľného prepojenia medzi vynálezmi a účelom metódy priamo na získanie syntetických látok. šperky a ornamentálny malachit, ktorý umožňuje spojiť dva vynálezy v jednej aplikácii.

NÁROK

1. Syntetické šperky a ozdobný malachit, ktorý je polykryštalickým agregátom obsahujúcim zásaditý uhličitan meďnatý Cu 2 (OH) 2 a nečistoty, vyznačujúci sa tým, že syntetický malachit obsahuje zásaditý uhličitan meďnatý a nečistoty v nasledujúcom pomere zložiek,% hmotn.:
Cu 2 (OH) 2 - 99,99 - 99,5
Nečistoty - 0,01 - 0,50

2. Syntetický malachit podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že syntetické malachitové nečistoty obsahujú Fe203 a Na20.

3. Syntetický malachit podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúci sa tým, že hustota syntetického malachitu je 3,9 - 4,1 g / cm3.

4. Syntetický malachit podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 3, vyznačujúci sa tým, že Mohsova tvrdosť syntetického malachitu je 4.

5. Syntetický malachit podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 4, vyznačujúci sa tým, že mikrotvrdosť syntetického malachitu je 216 - 390 kg / mm2.

6. Syntetický malachit podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 5, vyznačujúci sa tým, že maximálne odrazové spektrum syntetického malachitu je 490 - 525 nm.

7. Syntetický malachit podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 6, vyznačujúci sa tým, že odolnosť proti opotrebeniu syntetického malachitu v porovnaní s odolnosťou proti opotrebeniu prírodného malachitu je 105 - 150%.

8. Syntetický malachit podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 7, vyznačujúci sa tým, že leštiteľnosť syntetického malachitu vo vzťahu k leštiteľnosti prírodného malachitu je 105 - 150%.

9. Syntetický malachit podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 8, vyznačujúci sa tým, že syntetický malachit obsahuje striedavo svetlé a tmavozelené vrstvy.

10. Syntetický malachit podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 9, vyznačujúci sa tým, že povrch syntetického malachitu v odrazenom svetle vykazuje plyšový efekt moaré.

11. Syntetický malachit podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 10, vyznačujúci sa tým, že sa získava rozpustením zásaditého uhličitanu meďnatého vo vodnom roztoku uhličitanu amónneho obsahujúceho nadbytočné molárne množstvo amoniaku v pomere k molárnemu obsahu oxidu uhličitého a potom odparením výsledného roztoku pri zahrievaní za vzniku polykryštalického agregátu syntetického malachitu.

12. Syntetický malachit podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 11, vyznačujúci sa tým, že interkryštalický priestor syntetického malachitu obsahuje zvyškový amóniový ión.

13. Spôsob získavania syntetických šperkov a ozdobného malachitu, ktorý zahrnuje rozpustenie zásaditého uhličitanu meďnatého vo vodnom roztoku uhličitanu amónneho a následné odparenie roztoku za vzniku polykryštalického agregátu syntetického malachitu, vyznačujúci sa tým, že rozpustenie zásaditého uhličitanu meďnatého v vodný roztok uhličitanu amónneho sa uskutočňuje s prebytkom molárneho obsahu amoniaku v pomere k molárnemu obsahu oxidu uhličitého.

14. Spôsob podľa nároku 13, vyznačujúci sa tým, že rozpúšťanie zásaditého uhličitanu meďnatého vo vodnom roztoku uhličitanu amónneho sa uskutočňuje 1,5 až 8-násobne v pomere k molárnemu obsahu oxidu uhličitého pri nadbytku molárneho obsahu amoniaku.

15. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z nárokov 13 až 14, vyznačujúci sa tým, že odparovanie roztoku zásaditého uhličitanu meďnatého vo vodnom roztoku uhličitanu amónneho sa uskutočňuje pri 40 - 95 ° C.

16. Spôsob podľa nároku 15, vyznačujúci sa tým, že odparovanie roztoku zásaditého uhličitanu meďnatého vo vodnom roztoku uhličitanu amónneho sa uskutočňuje hlavne pri 60 - 80 ° C.

17. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z nárokov 13 až 16, vyznačujúci sa tým, že odparovanie roztoku zásaditého uhličitanu meďnatého vo vodnom roztoku uhličitanu amónneho sa uskutočňuje premenlivou rýchlosťou s možnosťou získať syntetický malachit so striedavým svetlom a tmavozelené vrstvy.

18. Spôsob podľa nároku 17, vyznačujúci sa tým, že na zabezpečenie možnosti dosiahnutia kontrastných farebných prechodov medzi vrstvami syntetického malachitu počas prechodu na rast ďalšej vrstvy je potrebné dosiahnuť rýchlosť odparovania roztoku zásaditého uhličitanu meďnatého vo vodnom prostredí. Roztok uhličitanu amónneho sa zmení najmenej 1,2-krát v porovnaní s rýchlosťou odparovania počas kryštalizácie predchádzajúcej vrstvy syntetického malachitu.

19. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z nárokov 13 až 18, vyznačujúci sa tým, že sa získa syntetický malachit podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 12.

Imitácia kameňa malachit. Majstrovská trieda decoupage.

Rád vás vítam! Druhá mini lekcia od mini kuras „Imitácia kamenného povrchu“.

Pozývam vás na malachitovú rozprávku!

Predstavujem vám časť mini lekcie.

Sen je a existuje veľká túžba tvoriť

a svojimi zázrakmi vytvárajte zázraky.

Remeselníčky sa dôkladne pripravili, všetko by malo byť po ruke.

Potrebné materiály:

Doska na krájanie prázdna (môžete si vybrať krabicu, dózu atď.)
Akrylové farby: biela, čierna, zelená farba v 3 odtieňoch.
Voda v pohári.
Retardér na sušenie akrylových farieb.
Kefy, špongia alebo penová guma, lepenka, listy papiera.
Akrylový lak.
Brúsny papier č. 400, 800, 2000.
Decoupage karta s motívom.
Skvelá nálada a chuť tvoriť.

Ihličky sa zaoberali domácimi prácami, kŕmili deti a manžela, upratovali dom a začali čarovať. Som si istý, že ste si tiež všetko pripravili a začnete robiť zázraky. Urobme si gazdinú z jednoduchého preglejkového polotovaru.

Najskôr si pripravíme prázdne miesto do práce. Pamätali ste si, ako by mal byť stromček pripravený na prácu? Výborne !!!

Paletovým nožom jemne zmiešajte bielu a zelenú farbu. Toto je základná vrstva pre naše pozadie.

Ľahkými pohybmi pomocou penovej gumy pokryjete celý obrobok tenkou vrstvou. Necháme zaschnúť, spracujeme brúsnym papierom a zalakujeme.

Pripravíme si zelenú tmavšiu farbu a igelitové vrecko. Ťahmi sa na povrch nanášala farba a raz sa stlačila pokrčeným vrecom.

Na už hotové miesta nanášame ťahmi aj farbu.

Toto je výsledok našej jehlice. Ak sa vám páči, potom ho zafixujte lakom.

Vezmeme malý kartón a okraj odrežeme. Teraz je hlavné pracovať hladko a rýchlo. Farby zmiešame so sušiacim retardérom. Ukázali sa 4 farby.

Aplikujte ťahy, striedajte svetlé a tmavé tóny zelene. Aplikujeme nerovnú stranu lepenky na okraj, mierne zatlačíme iba na spodok, nakreslíme polkruh v jednom smere.

Tu by ste mali skončiť. Výsledok vám vyhovuje, potom ho zafixujeme lakom.

Po úplnom zaschnutí naneste vysoko zriedenú zmes svetlozelenej a čiernej farby. Na niektorých miestach farbu zotrite obrúskom, aby sa hlavný vzor zreteľne zobrazil.

Zostáva lepiť malý polotovar s obrázkom, pripevniť háčik, zdobiť nálepkami alebo obrysmi.

Remeselníčka dostala nádherný kameň. A budete schopní napodobniť malachit. Hlavnou túžbou je vytvoriť a získate svoj vlastný jedinečný vzor.

Komu sa táto rozprávka o malachite páčila, pozývam vás na odber

Kurz „Imitácia kamenného povrchu“ 8 mini lekcií.

Dozviete sa o zložitostiach a tajomstvách rôznych techník napodobňovania kameňov pomocou jednoduchých a cenovo dostupných materiálov.

Poďme spolu s vami vytvoriť jedinečné dekoračné predmety.

Vynález sa týka výroby umelo vypestovaných kameňov a môže sa použiť v klenotníckom priemysle a šperkoch a úžitkovom umení. Spôsob výroby syntetického malachitu spočíva v príprave východiskového pracovného roztoku rozpustením zásaditého uhličitanu meďnatého v roztoku uhličitanu amónneho, ktorý obsahuje nadmernú molárnu koncentráciu amoniaku v pomere k molárnemu obsahu oxidu uhličitého. Objem počiatočného pracovného roztoku je rozdelený na dve časti prepážkou priepustnou pre kvapalnú a plynnú fázu a v hornej časti je disolučná zóna, kde je umiestnený pevný zásaditý oxid uhličitý, a v dolnej časti je kryštalizačná zóna, kde sú predbežne inštalované kovové alebo polymérové \u200b\u200bprvky budúcich produktov a kde je následné odparovanie roztoku uskutočňované pri teplote 40-95 ° C. Po odparení sa výsledná zmes pár a plynov skondenzuje a výsledný kondenzát vo forme vodného roztoku uhličitanu amónneho sa vráti do zóny rozpúšťania, aby sa vyzrážali syntetické kryštály malachitu z jedného odstráneného roztoku na povrchu kovových alebo polymérnych prvkov. inštalované v kryštalizačnej zóne. Teplota v disolučnej zóne sa udržuje o 20 až 30 ° C nižšia ako v kryštalizačnej zóne. Koncentrácia medi (II) v pôvodnom pracovnom roztoku je nastavená na 45 - 60 g / l. Technickým výsledkom vynálezu je zlepšenie umeleckých a dekoratívnych vlastností syntetického malachitu, ktorý spočíva v získaní malachitu s akýmkoľvek typom textúry, predovšetkým s obličkovými a zamatovými textúrami s rôznymi farbami materiálu a vzorov, napr. - stanovené návrhármi na výrobu budúcich výrobkov. 1 wp f-kryštály, 1 dwg., 1 tab.

Vynález sa týka výroby umelo vypestovaných kameňov a môže sa použiť v klenotníckom priemysle a šperkoch a úžitkovom umení.

Na získanie drahých a polodrahokamov umelých minerálov, vrátane umelého malachitu, je všeobecne známa hydrotermálna metóda pestovania šperkových kryštálov, ktorá využíva syntézu minerálov a solí z vodných roztokov pri vysokých teplotách a tlakoch (BC Balitsky, E. E. Lisitsyna.). a imitácia prírodných drahých kameňov "," Nedra ", 1981, s. 10-26).

Táto metóda je založená na rekryštalizácii počiatočnej vsádzky, predstavovanej napríklad soľou zásaditého uhličitanu meďnatého jej rozpustením v relatívne teplejšej zóne, po ktorej nasleduje konvektívny prenos rozpustených zložiek do relatívne menej zahriatej zóny, kde dochádza ku kryštalizácii a kryštálu. dôjde k rastu zodpovedajúceho materiálu. Kryštály sa touto metódou pestujú vo vysokotlakových autoklávoch vyrobených z nehrdzavejúcich ocelí a zliatin, ktoré umožňujú uskutočňovanie procesu pri teplotách do 500 ° C a tlakoch (desiatky a stovky megapascalov).

Hydrotermálna syntéza malachitu nie je široko používaná z dôvodu potreby zložitého nákladného zariadenia, interakcie pracovných roztokov s vnútornými povrchmi autoklávov a prakticky nekontrolovaného procesu kryštalizácie.

Ekonomicky výhodnejším spôsobom syntézy malachitu je jeho kryštalizácia a rast z vodných roztokov solí medi pomalým odparovaním počiatočných roztokov a následnou kryštalizáciou malachitu z presýteného roztoku za izotermických podmienok. V tomto prípade teplota procesu nepresahuje 100 ° C a tlak je 1 atm.

Spôsob výroby malachitu podľa patentu RU 2225360 zahrnuje odparenie roztoku zásaditého uhličitanu meďnatého s prídavkom zásaditého uhličitanu zinočnatého v roztoku uhličitanu amónneho. V tomto prípade sa odparenie zásaditého uhličitanu meďnatého a zásaditého uhličitanu zinočnatého vo vodnom roztoku uhličitanu amónneho uskutoční kondenzáciou zmesi pár a plynov NH3, C02 a H20 vytvorených počas odparovania a získaním vodného roztoku. uhličitanu amónneho, ktorý sa používa na rozpustenie zásaditého uhličitanu meďnatého a na získanie odparenia roztoku zásaditého uhličitanu meďnatého vo vodnom roztoku uhličitanu amónneho. Polykryštalický malachit získaný touto metódou obsahuje nečistoty Zn 2+ v množstve 0,2 až 0,9%, preto nejde o úplný chemický analóg prírodného malachitu. Okrem toho je nevýhodou tejto metódy výroba malachitu s obmedzenými odrodami textúry, ktorá je pruhovaná a najmenej zaujímavá pre výrobu šperkov.

Najbližšie k nárokovanej technickej podstate a dosiahnutým výsledkom je spôsob výroby syntetických šperkov a ornamentálneho malachitu podľa patentu RU 2159214, ktorý spočíva v nasledujúcom.

Zásaditý uhličitan meďnatý sa rozpustí vo vodnom roztoku uhličitanu amónneho s prebytkom molárneho obsahu amoniaku 1,5 až 8-krát, vztiahnuté na molárny obsah oxidu uhličitého v roztoku. Výsledný roztok sa variabilnou rýchlosťou odparí pri teplote 40 - 95 ° C. Zároveň sa v procese kryštalizácie vytvára polykryštalický agregát syntetického malachitu, ktorého chemické zloženie a fyzikálno-chemické vlastnosti plne zodpovedajú jeho prírodnému analógu a odolnosť proti opotrebeniu a leštiteľnosť sú o 5 - 50% vyššie ako u prírodný minerál.

Nevýhodou tejto metódy sú nízke dekoratívne a umelecké vlastnosti výsledného malachitu, najmä obmedzená schopnosť získať danú textúru a farebné spektrum. Hlavná textúra povrchu syntetického malachitu získaného touto metódou je teda prevažne pruhovaná, charakterizovaná striedaním svetlých a tmavozelených vrstiev, čo je typické pre šperky a ornamentálny malachit zo Zairu. Táto metóda súčasne neprodukuje malachit iných odrôd a štruktúr prírodného malachitu, ako sú napríklad obličky a zamat, ktoré majú vyššie umelecké a dekoratívne vlastnosti, charakteristické napríklad pre slávny uralský tyrkysový malachit.

Ďalšou nevýhodou tejto metódy sú relatívne vysoké náklady na jej použitie pri následnej výrobe šperkov a ozdobných výrobkov zo syntetického malachitu. Je to tak kvôli skutočnosti, že malachit získaný touto metódou je prevažne vo forme monolitických kusov (kameňov), ktoré na výrobu výrobkov pomocou tradičnej mozaikovej technológie vyžadujú použitie namáhavých operácií mechanického spracovania týchto kusov, vrátane pílenia. ich do tanierov, pričom sa brúsia a leštia povrchy týchto tanierov s ich následným použitím ako mozaikových prvkov nalepených na povrchu tvaru samotného produktu.

Jednou z hlavných nevýhod opísanej metódy je nemožnosť riadenia procesu syntézy z hľadiska vytvorenia daného vzoru (vzoru) na povrchu malachitu, ktorý je charakteristický pre prírodný materiál najlepších druhov.

Technickým výsledkom nárokovaného vynálezu je zníženie nákladov na výrobu šperkov a ozdobných výrobkov zo syntetického malachitu, ako aj zlepšenie umeleckých a dekoratívnych vlastností syntetického malachitu, ktoré spočívajú v získaní malachitu s akýmkoľvek druhom textúry, predovšetkým s obličkami. tvarovaná a nariasená textúra s rôznymi farbami materiálu a vzoru (vzor), ktorú vopred určili umelci-dizajnéri na výrobu budúcich výrobkov.

Technický výsledok sa dosahuje tým, že pri metóde získavania šperkov a ozdobného malachitu vrátane prípravy pôvodného pracovného roztoku rozpúšťaním zásaditého uhličitanu meďnatého v roztoku uhličitanu amónneho obsahujúcom nadmernú molárnu koncentráciu amoniaku v pomere k molárnemu obsahu oxidu uhličitého, je objem pôvodného pracovného roztoku rozdelený prepážkou priepustnou pre kvapalnú a plynnú fázu na dve časti, hornú - zónu rozpúšťania a spodnú - zónu kryštalizácie. Súčasne sa tuhý zásaditý oxid uhličitý umiestni do zóny rozpúšťania v otvorenej nádobe a do kryštalizačnej zóny sa predbežne nainštalujú kovové alebo polymérne prvky budúcich produktov a následné odparenie roztoku sa uskutoční pri teplote 40 ° C. -95 ° C Potom sa výsledná zmes plynných pár NH3, C02 a H20 kondenzuje a výsledný kondenzát vo forme vodného roztoku uhličitanu amónneho sa vracia do zóny rozpúšťania na vyzrážanie kryštálov syntetického malachitu z jedného odizolovaný roztok na povrchu kovových alebo polymérnych prvkov nainštalovaných v kryštalizačnej zóne. Teplota v disolučnej zóne sa udržuje o 20 až 30 ° C nižšia ako v kryštalizačnej zóne.

Vo výhodnom uskutočnení spôsobu je koncentrácia medi (II) vo východiskovom pracovnom roztoku nastavená na 45 - 60 g / l.

Vďaka implementácii vyššie uvedenej metódy sa dosiahne riešenie problému riadenej syntézy malachitu so stanovenými fyzikálno-chemickými a umeleckými a dekoratívnymi vlastnosťami, najmä s požadovanými reniformnými a plyšovými textúrami malachitového povrchu a s výrobou polotovarov hotové výrobky z budúcich výrobkov priamo v procese kryštalizácie, ktorých zušľachťovanie na komerčné výrobky sa vykonáva bez použitia pílenia pomocou jednoduchých operácií brúsenia a leštenia povrchu polotovarov, čo je oveľa ekonomickejšie ako tradičná mozaiková metóda výroba výrobkov z malachitu.

Metóda sa uskutočňovala v prístrojovom kryštalizátore, ktorého schematický diagram je znázornený na obr. Prístrojom bola utesnená valcová nádoba, rozdelená dvoma perforovanými a jednou pevnou priečkou na 4 komory: kondenzačnú komoru 1, rozpúšťaciu komoru 2, kryštalizačnú komoru 3 a ohrievaciu komoru 4 prístroja.

Rozpúšťacou komorou 2 bola valcová nádoba, na ktorej perforovanom dne, ktorý je prepážkou medzi kryštalizačnou komorou 2 a kryštalizačnou komorou, bola nainštalovaná otvorená nádoba naplnená pevnou soľou zásaditého uhličitanu meďnatého. V strede spodnej časti komory je vytvorený otvor, ku ktorému je privarená rúrka, ktorá sa tiahne nahor po výške komory. Touto rúrkou prechádzala počas činnosti prístroja zmes pár plynných plynov NH3, C02 a H20 z kryštalizačnej komory 3 do kondenzačnej komory 1 a spätný tok z kondenzátu 3.

Pri príprave prístroja na prevádzku sa pôvodný pracovný roztok nalial do rozpúšťacej komory 2, ktorá sa pripravila rozpustením soli zásaditého uhličitanu meďnatého „KhCh“ v roztoku uhličitanu amónneho s prídavkom 25% roztoku amoniaku k poskytnúť prebytok amoniaku, zatiaľ čo pôvodný pracovný roztok mal nasledujúce zloženie, g / l: Cu (II) - 50, suma CO 3 2- a HCO 3 - - 50, NH 4 + - 45.

V tomto roztoku je prebytočný molárny obsah amoniaku približne 3-násobok molárneho obsahu oxidu uhličitého.

Kryštalizačná komora 3, umiestnená pod rozpúšťacou komorou 2, je tiež valcovitá nádoba so zapečateným plochým dnom (priečka medzi touto komorou a ohrievacou komorou 4 a horná priečka medzi touto komorou a rozpúšťacou komorou, vyrobená s otvormi pre prechod pár a tečúceho kondenzátu po kontakte so soľou medi v rozpúšťacej komore 2. Pri príprave prístroja na prevádzku (syntéza malachitu) sú hliníkové platne s rozmermi 100 × 50 × 20 mm, polymérové \u200b\u200bplatne vyrobené z polypropylénu s rovnaké rozmery a zakrivené dosky vyrobené z týchto materiálov boli predbežne nainštalované do kryštalizačnej komory, aby sa získali. Tieto dosky sú prvkom budúcich mozaikových výrobkov (ozdobné panely). Po inštalácii dosiek sa počiatočné pracovné riešenie vyššie uvedeného zloženia pre rozpúšťaciu komoru 2 sa naliala do kryštalizačnej komory.

Kondenzačná komora 1 je umiestnená nad rozpúšťacou komorou 2 a je eliptickým krytom prístroja, na ktorého vnútornú plochu sú privarené kondenzačné dosky vo forme segmentov smerujúcich nadol pod uhlom. Účelom platní je kondenzovať zmes plynných pár NH3, C02 a H20, ktorá na ne padá z rozpúšťacej a kryštalizačnej komory, za vzniku vodného roztoku uhličitanu amónneho, ktorý sa vracia späť do procesu. Na reguláciu teploty v komore, ako aj v rozpúšťacej komore (2), je k viečku kondenzačnej komory privarený vodný plášť, ktorý zaisťuje prietok chladiacej vody vonkajším povrchom veka.

Požadovaný teplotný režim v komorách prístroja zabezpečujú rúrkové elektrické ohrievače (vykurovacie články), ktoré sú inštalované v najnižšej komore - vykurovacej komore (4). Horná plochá časť tejto komory, ktorá je priečkou oddeľujúcou ohrievaciu komoru od kryštalizačnej komory, je vyrobená z materiálu, ktorý dobre vedie teplo, a spodná časť, ktorá je spodnou časťou prístroja ako celku, je vyrobená z: materiál, ktorý zle vedie teplo.

Vyššie opísaný kryštalizátor vyrobený z nehrdzavejúcej ocele mal nasledujúce vlastnosti:

Princíp činnosti vyššie opísaného prístroja, použitý v príklade navrhovanej metódy, je nasledovný.

Počiatočný roztok medi uhličitanu amónneho nalievaný do komôr (3 a 2) na kryštalizáciu a rozpustenie sa zahrial na teplotu poskytujúcu dostatočne vysoký tlak pár. Výsledná (počas odparovania) zmes pár a plynov NH3, C02 a H20 (hlavne v kryštalizačnej komore, ktorá má v prístroji vyššiu teplotu), stúpajúca nahor, padala do kondenzačnej komory (1), kde na doskách kondenzátora sa vytvára kvapalina.fáza (vodný roztok uhličitanu amónneho) stekajúca po prístroji. Časť kondenzátu cez trubicu v rozpúšťacej komore (2) okamžite tiekla do kryštalizačnej komory a druhá jeho časť cez otvory v priehradke tiekla do rozpúšťacej komory (2), kde spadla do nádoby s tuhá soľ zásaditého uhličitanu meďnatého, ktorá sa čiastočne rozpustila v kondenzáte a už vo forme roztoku obsahujúceho meď prúdila do tej istej kryštalizačnej komory (3). V dôsledku implementácie počas syntézy viacnásobného cyklu "odparovania-kondenzácie-rozpúšťania", ku ktorému dochádza v prístroji pri udržiavaní konštantných teplôt v komorách prístroja, dochádza k zvýšeniu koncentrácie medi v roztoku kryštalizačnej komory. Keď sa dosiahne určitá koncentrácia medi v tomto roztoku, vyzráža sa malachitová zrazenina na povrchu kovovej alebo polymérnej matrice predinštalovanej v kryštalizačnej komore (3) a dôjde k rastu malachitových kryštálov, kým sa nedosiahne daná hrúbka , určené dobou kryštalizácie.

Navrhovaná metóda vo vyššie opísanom prístrojovom kryštalizátore sa uskutočňovala v nasledujúcom poradí:

Pôvodne sa počiatočný pracovný roztok zásaditého uhličitanu meďnatého pripravil rozpustením v roztoku uhličitanu amónneho s nadbytkom amoniaku, ako je opísané vyššie.

Pracovný roztok obsahujúci, g / l: Cu (II) - 50, suma CO 3 2- a HCO 3 - - 50, NH 4 + - 45, bol nalievaný cez dýzy do rozpúšťacích komôr (2) v takom objeme 3,5 l a komory kryštalizácie (3) v objeme 5,5 litra.

Predbežne bola do rozpúšťacej komory nainštalovaná otvorená nádoba so soľou zásaditého uhličitanu meďnatého akosti „KhCh“ v množstve 0,5 kg, ktorá sa do nej naliala, a do kryštalizačnej komory boli umiestnené kovové a polymérové \u200b\u200bplatne, ako je opísané vyššie.

Po zavedení požadovaného množstva počiatočného pracovného roztoku do prístroja sa roztok uzavrel, blokoval všetky vstupné a výstupné dýzy a zapol elektrický ohrev vo vyhrievacej komore (4). Postupne, v priebehu 2 - 3 hodín, sa teplota zvyšovala rýchlosťou 2 - 5 ° C za hodinu na stanovené hodnoty teploty: v kryštalizačnej komore na T \u003d 70 ° C a v rozpúšťacej komore na T \u003d 45 ° C zatiaľ čo teplota v rozpúšťacej komore bola nižšia o 25 ° C ako v kryštalizačnej komore. Na zaistenie nižšej teploty v rozpúšťacej komore ako v kryštalizačnej komore bola do plášťa kondenzačnej komory zahrnutá dodávka chladenej vody s T \u003d 20 - 30 ° C. V tomto prípade bola teplota v kondenzačnej komore nastavená na 35-40 ° C. Indikované hodnoty teplôt v komorách prístroja sa udržiavali konštantné počas celého procesu syntézy, čas bol 60 dní. Trvanie procesu bolo určené vopred na základe predbežných experimentov, vychádzajúcich z podmienky dosiahnutia hrúbky narasteného malachitového sedimentu na doskách rovnej 40-70 mm.

Po ukončení procesu syntézy sa upustený roztok vypustil z chladeného prístroja cez odtokové potrubie, prístroj sa rozobral a odobrali sa z neho vzorky platní s na nich vyrasteným malachitovým sedimentom. Vzorky sa premyli tečúcou vodou, sušili sa pri teplote 50 ° C a podrobili sa mechanickému spracovaniu vrátane brúsenia a leštenia povrchu dosiek, aby sa získali časti vzoriek na stanovenie fyzikálno-chemických vlastností a povrchovej textúry.

Stanovenie korešpondencie vzoriek získaného syntetického malachitu so vzorkami prírodného minerálu sa uskutočňovalo štandardnými metódami diagnostiky minerálov stanovením a analýzou vlastností charakteristických pre tento minerál, ktoré sú uvedené v osobitných tabuľkách-determinantoch [GN Vertushkin, VN Avdonin. Tabuľky na určovanie minerálov podľa fyzikálnych a chemických vlastností. Príručka, 2. vyd. prepracované a additional, M., „Nedra", 1982, s. 402].

Výsledky implementácie príkladu navrhovanej metódy sú zhrnuté v tabuľke 1, ktorá tiež ukazuje výsledky syntézy v intervaloch nárokovaných vlastností metódy.

Ako vyplýva z údajov uvedených v tabuľke 1, najlepšie výsledky kvality syntetického malachitu získané navrhovanou metódou sa pozorujú, ak je obsah medi (II) v počiatočnom pracovnom roztoku v rozmedzí 45 - 60 g / l a teplotný rozdiel medzi teplotami je zóna rozpustenia a v zóne kryštalizácie je v rozmedzí 20 - 30 ° C (experimenty č. 2, 3, 4, 7, 8). V uvedených rozsahoch koncentrácie medi a teplotného rozdielu sa získa syntetický malachit, ktorého chemické vlastnosti (obsah CuO v látke), fyzikálne vlastnosti (hustota a tvrdosť) a optické vlastnosti (index lomu) sa prakticky nelíšia od vlastností prírodný malachit. Textúra syntetického malachitu pestovaného za týchto podmienok má zároveň sintrový charakter v tvare obličky s lúčovito-žiarivými a zónovo-sústrednými vzormi povrchového vzoru a bohatou farebnou škálou od svetlej, tmavozelenej až po jasne zelenú, ktorá v r. umelecké a dekoratívne výrazy charakterizuje malachit ako šperk a ozdobný materiál najvyšších stupňov.

Mimo uvedených optimálnych hodnôt koncentrácie medi v počiatočnom pracovnom roztoku (experimenty č. 1 a 5 tabuľky 1) a teplotného rozdielu medzi zónami rozpúšťania a kryštalizácie (experimenty č. 6 a 9 tabuľky 1) , ukazovatele syntetizovaného malachitu sa zhoršujú, najmä existuje rozpor s obsahom CuO v prírodnom a minerálnom obsahu a fyzikálnymi vlastnosťami, a čo je najdôležitejšie, najvýraznejšia reniformná štruktúra ako v najlepších odrodách prírodného materiálu nie je dosiahnuté najmä v týchto experimentoch je pozorovaná iba pruhovaná textúra.

Pokusy č. 1-9 ukazujú výsledky syntézy pri použití kovových prvkov v kryštalizačnej zóne a v experimente 10 - prvok vyrobený z polypropylénu.

V experimentoch 1, 5, 6, 9 mal syntetický malachit pruhovanú štruktúru; v experimentoch 2-4, 8 a 10 bola textúra reniformná; v experimente 7 - skladaný. Farba sa pohybovala od svetlej po jasne tmavozelenú.

stôl 1
Indikátory syntetického malachitu podľa navrhovanej metódy v porovnaní s indikátormi prírodného malachitu
P / p č.	Zloženie suroviny	Teplota v komorách, ° С.	Obsah CuO,%	Hustota, g / cm3	Mohsova tvrdosť	Indexy lomu
P / p č.	Cu +2	NH4 +	Σ CO 3 2- + HCO 3 -	Kryštalizácia	Rozpustenie	ΔТ	Sint.	Príroda.	Sint.	Príroda.	Sint.	Príroda.	Syntetický	Prirodzené
Ng	Nm	Np	Ng	Nm	Np
1	35	45	50	70	45	25	71,76	71,93	3,8	3,9-4,1	3,4	3,5-4,0	1,856	1,80	1,65	1,885	1,810	1,670
2	45	45	50	70	45	25	71,90	71,93	3,9	3,9-4,1	3,55	3,5-4,0	1,878	1,812	1,672	1,885	1,810	1,670
3	50	45	50	70	45	25	71,95	71,93	4,0	3,9-4,1	3,8	3,5-4,0	1,892	1,809	1,668	1,885	1,810	1,670
4	60	45	50	70	45	25	72,0	71,93	3,95	3,9-4,1	3,9	3,5-4,0	1,884	1,807	1,668	1,885	1,810	1,670
5	65	45	50	70	45	25	72,05	71,93	4,1	3,9-4,1	3,45	3,5-4,0	1,871	1,802	1,661	1,885	1,810	1,670
6	50	45	50	75	45	35	71,84	71,93	3,82	3,9-4,1	3,5	3,5-4,0	1,873	1,813	1,664	1,885	1,810	1,670
7	50	45	50	75	45	30	71,92	71,93	3,95	3,9-4,1	3,9	3,5-4,0	1,890	1,815	1,673	1,885	1,810	1,670
8	50	45	50	70	50	20	71,90	71,93	4,0	3,9-4,1	4,0	3,5-4,0	1,886	1,810	1,671	1,885	1,810	1,670
9	50	45	50	70	55	15	71,77	71,93	4,15	3,9-4,1	3,45	3,5-4,0	1,870	1,796	1,665	1,885	1,810	1,670
10	50	45	50	70	45	25	71,90	71,93	3,95	3,9-4,1	3,8	3,5-4,0	1,890	1,814	1,695	1,885	1,810	1,670

1. Spôsob výroby syntetického malachitu, ktorý spočíva v príprave východiskového pracovného roztoku rozpustením zásaditého uhličitanu meďnatého v roztoku uhličitanu amónneho, ktorý obsahuje nadbytočnú molárnu koncentráciu amoniaku v pomere k molárnemu obsahu oxidu uhličitého, objemu počiatočného pracovného roztoku roztok je rozdelený prepážkou prepúšťajúcou pre kvapalnú a plynnú fázu, na dve časti a v hornej časti je disolučná zóna, kde je navyše v otvorenej nádobe zavedený pevný zásaditý oxid uhličitý a v dolnej časti je kryštalizačná zóna, v ktorej sú predbežne inštalované kovové alebo polymérne prvky budúcich produktov a kde sa následné odparovanie roztoku uskutočňuje pri teplote 40 - 95 ° C, po ktorej sa výsledná zmes pár plyn-plyn NH3, C02 a H20 kondenzuje a výsledný kondenzát vo forme vodného roztoku uhličitanu amónneho sa vracia do zóny rozpúšťania na vyzrážanie z jedného odizolovaného roztoku kryštálov syntetického malachitu na povrchu kovu. x alebo polymérne prvky nainštalované v kryštalizačnej zóne, zatiaľ čo teplota v disolučnej zóne je udržiavaná o 20 - 30 ° C nižšia ako v kryštalizačnej zóne.