Сульфамат меди

[aversun]

19 минут назад, бродяга_ сказал:

сульфаминовой.

Спасибо, ну да, описка, имел в виду сульфаминовую.

[Arkadiy]

4 часа назад, Иван Коняев сказал:

Здравствуйте! Огромное спасибо за ответы и проявленный к теме интерес!

 

1.) Кристаллизация не самоцель но нужен электролит определённой концентрации и чистоты.

2.) Состав электролита: Сульфамат меди 240-260г/л; Пирофосфат калия 2,5-5г/л; Кислота серная 80-100г/л; рН – 0.3 – 0.8; Темп 22 – 30С

3.) Именно сульфамат интересен быстрым наращиванием в домашних условиях (не токсичность) толстых слоёв меди.

4.) Понятен принцип но, не ясно, что именно делать, технология)) Извиняйте не профи. Поэтапно с вашего позволения: а.) беру сульфаминовую кислоту растворяю до максимума концентрации в воде; б.) беру соль меди (предположим карбонат) растворяю до максимума концентрации в воде; в.) смешиваю. г.) Через х времени получаю y % раствор. И вылезает куча вопросов: как добиться нужной концентрации, рассчитать исходные?; Реакция CuCO3 + 2NH2SO3H = Cu(NH2SO3)2 +CO2+H2O не даёт примесей и остаётся чистый сульфамат в воде?;  Сколько нужно времени на реакцию? В чём разница между используемыми солями, какая подходит лучше?                                                                                                                                                                           Хочется получить кристаллический и тут же растворить с лёгким сердцем)). Хотя если вы скажете, что не нужно, то ок!

Ещё раз БЛАГОДАРЮ за участие!

Если вы льете серную кислоту, то при чем здесь сульфаминат?  Берите медный купорос и сульфаминовую кислоту -результат будет тот же Сульфаминовая кислота слабее серной и серная вытеснит ее из солей.

Только пересчитайтете

[Аль де Баран]

6 часов назад, Иван Коняев сказал:

Здравствуйте! Огромное спасибо за ответы и проявленный к теме интерес!

 

1.) Кристаллизация не самоцель но нужен электролит определённой концентрации и чистоты.

2.) Состав электролита: Сульфамат меди 240-260г/л; Пирофосфат калия 2,5-5г/л; Кислота серная 80-100г/л; рН – 0.3 – 0.8; Темп 22 – 30С

3.) Именно сульфамат интересен быстрым наращиванием в домашних условиях (не токсичность) толстых слоёв меди.

4.) Понятен принцип но, не ясно, что именно делать, технология)) Извиняйте не профи. Поэтапно с вашего позволения: а.) беру сульфаминовую кислоту растворяю до максимума концентрации в воде; б.) беру соль меди (предположим карбонат) растворяю до максимума концентрации в воде; в.) смешиваю. г.) Через х времени получаю y % раствор. И вылезает куча вопросов: как добиться нужной концентрации, рассчитать исходные?; Реакция CuCO3 + 2NH2SO3H = Cu(NH2SO3)2 +CO2+H2O не даёт примесей и остаётся чистый сульфамат в воде?;  Сколько нужно времени на реакцию? В чём разница между используемыми солями, какая подходит лучше?                                                                                                                                                                           Хочется получить кристаллический и тут же растворить с лёгким сердцем)). Хотя если вы скажете, что не нужно, то ок!

Ещё раз БЛАГОДАРЮ за участие!

 

Для приготовления раствора сульфамата меди проще всего взять пентагидрат сульфата меди CuSO₄*5H₂O квалификации х.ч. или ч.д.а. Техническая соль (медный купорос из хозмага) содержит значительное количество примесей, в первую очередь, соединений железа, и без предварительной очистки для ваших целей малопригодна. В качестве исходной соли можно взять и другие соли меди - хлорид, нитрат и пр., но сульфат лучше не только из соображений доступности, но и потому, что с ним намного проще делать расчёты. Дело в том, что молярные массы сульфата меди пентагидрата и сульфамата меди практически одинаковы: CuSO₄*5H₂O = 250 и Cu(NH₂SO₃)₂ = 256. А это значит, что масса полученного сульфамата меди будет примерно равна массе взятого для его приготовления сульфата меди пентагидрата. Разница 2,34%, её можно не учитывать (а можно и учитывать, это как вы пожелаете), отнеся на потери при приготовлении раствора, тем более что она в пользу сульфамата. Примерная методика в расчёте на приготовление 1 литра электролита выглядит следующим образом. К 250 г CuSO₄*5H₂O понемногу добавляется вода до полного растворения. Для подавления гидролиза раствор можно слегка подкислить серной кислотой. Если есть нерастворимые примеси, раствор фильтруется, и к нему небольшими порциями при постоянном перемешивании добавляется 15-20% раствор едкого натра (можно также взять карбонат натрия, но это менее удобно, так как образуется более объёмный осадок основной углекислой меди и из раствора выделяется углекислый газ). В результате реакции с NaOH выпадает голубой осадок гидроксида меди Cu(OH)₂. Осаждение ведётся до полного обесцвечивания раствора, допускается небольшой избыток едкого натра. По окончании осаждения осадок несколько раз промывается водой методом декантации, к нему добавляется, скажем, 0,5 - 0,7 литра воды, а затем небольшими порциями при перемешивании вносится 194 г сульфаминовой кислоты (именно столько её требуется по расчёту для получения 256 г сульфамата меди). Впрочем, если кислоты будет добавлено чуть больше, то ничего страшного в этом нет, скорее всего будет даже лучше для пользы дела (я так думаю). По мере добавления кислоты осадок гидроксида меди будет растворяться, и в конце должен раствориться полностью, возможно при этом придётся доливать ещё какое-то количество воды. В заключение добавляются остальные ингредиенты и объём раствора доводится до 1 литра. Вопрос - почему надо сыпать сульфаминовую кислоту, не проще ли взять её раствор? Ответ - растворимость сульфаминовой кислоты в воде относительно невелика (ссылка), чтобы при обычной температуре полностью растворить 194 г, надо взять больше литра воды, а мы не забываем, что готовим 1 литр раствора электролита. Как я понимаю, сульфамат меди растворим лучше самой сульфаминовой кислоты, так что в конце концов всё должно закончиться благополучно. По крайней мере, так мне видится решение вашей проблемы с моего дивана... 

[dmr]

2 часа назад, Аль де Баран сказал:

выпадает голубой осадок гидроксида меди Cu(OH)₂. 

Прям таки выпадает осадок? 

Он блин как кефир голубой, и, а не как осадок же. Лучше, раз уж щелочью гасить, то делать в горячем виде, что бы выпал чёрный оксид меди, который действительно выпадает осадком, или как вы не рекомендовали, карбонатом осаждать 

[бродяга_]

2 часа назад, dmr сказал:

Он блин как кефир голубой, и, а не как осадок же.

смотря сколько воды брать. гидроксид меди валится уже при 50 С. но пока он не развалился растворяется он легче.

[Аль де Баран]

2 часа назад, dmr сказал:

Прям таки выпадает осадок? 

Он блин как кефир голубой, и, а не как осадок же. Лучше, раз уж щелочью гасить, то делать в горячем виде, что бы выпал чёрный оксид меди, который действительно выпадает осадком, или как вы не рекомендовали, карбонатом осаждать 

 

Вы правы. Это в аналитике реакция медных солей со щёлочью как качественная прокатывает, но там и растворы более разбавленные, и щёлочь добавляется не по стехиометрии, а только до достижения видимого эффекта. Поэтому добавлю кое-какие пояснения для ТС. С препаративной целью из концентрированных растворов солей меди щёлочью лучше осаждать не гидроксид, который плохо отмывается и фильтруется, а оксид, что достигается либо осаждением из горячих растворов (от 70° и выше), либо нагреванием раствора с уже выпавшим голубым осадком, либо просто его длительным выдерживанием под раствором щёлочи. Если верить книжкам, состав такого обезвоженного осадка соответствует формуле 3CuO*H₂O, или, что то же, Cu(OH)₂*2CuO, но это неважно, медь из осадка никуда не денется, и вся перейдёт в сульфамат при обработке сульфаминовой кислотой. Если вариант со щёлочью не нравится, то можно осаждать основной карбонат меди раствором карбоната натрия (соды), тогда осадок получается с более выраженной кристаллической структурой, он легче промывается и фильтруется, чем гидроксид меди. Правда, будет выделяться углекислый газ, как при получении основного карбоната меди, так и при его растворении в сульфаминовой кислоте. Для вышеуказанного количества CuSO₄*5H₂O (250 г) по расчёту требуется 106 г безводного Na₂CO₃ (кальцинированной соды), который надо взять с небольшим избытком (несколько %) против расчётного, чтобы гарантированно осадить всю медь из раствора сульфата.

[dmr]

Кстати, при осаждении карбонатом, а не гидрокарбонатом, может таки вывалиться основной сульфат, вместо основного карбоната, и это уже фигово. Сульфаминкой потом не растворить. Поэтому лучше осаждать ГИДРОКАРБОНАТОМ, или на горячую щелочью

[antabu]

Гладко было на бумаге... Растворимость сульфаминовой кислоты - процентов 10. После получения раствора сульфамата меди его придётся упаривать. Тут нас ждёт засада - сульфаматы в горячем растворе гидролизуются до сульфата аммония. Таблицу плотности от концентрации сульфамата меди ещё поискать надо. Проще найти данные по нитратному электролиту.

Я не связываюсь с сульфаматными электролитами, при всех заморочках фторборатные стабильней.
 

[mirs]

Только что, antabu сказал:

Тут нас ждёт засада - сульфаматы в горячем растворе гидролизуются до сульфата аммония.

Никель выдерживает 70-75. Фторбораты - больший йад, чем сульфаматы. Фторсиликаты меньший йад, чем фторбораты.

Только что, antabu сказал:

Растворимость сульфаминовой кислоты - процентов 10. После получения раствора сульфамата меди его придётся

Если сыпать сульфаминку в фильтрованый гидроксид - не придется упаривать.

Изменено 7 Ноября, 2018 в 04:54 пользователем mirs

[бродяга_]

1 час назад, antabu сказал:

при всех заморочках фторборатные стабильней.

сульфатный с добавками тоже отлично работает.