«Фторид ертінділерінде коррозияға тұрақты титанның электролиттік еруін зерттеу» тақырыбына

 

 

8кесте

Титан электродтарының бетінiң байланысының тоқ бойынша шығуға және әрбiр электродтың еру жылдамдығына ықпалы.

 

i(Ti2), А/м2	250	300	500	1000	2000
(I) ВТ, %	71,2	69,1	23,6	29,7	31,1
(I) V, г/м2∙ч	128,1	122,3	58,6	61,8	72,4
(II) ВТ, %	60,9	58,4	27,1	29,5	32,3
(II) V, г/м2∙сағ	82,7	79,6	33,5	89,5	194,1
Ескерту: i(Ti1) =1000 А/м2; СH2SO4= 3М, t = 0,5 сағ; t = 250C

 

 

2.7Титанның еруiне сұрын қышқылының концентрациясы мен  ерiтiндiсіне температураның әсер етуі.

 

 

Титаннын еруне сәйкес сұрын қышқылының  концентрациясы өскен сайын титанның еру тоғы бойынша шығуықалыпты түрде үлкейедi (19сурет). Потенциодинамикалыққисықтардытiркеу әдісімен титанның анодтық еруiн зерттеуде сутегінің концентрация ионы 1М нен2 М дейін  үлкеюіне байланысты титанның еруiнiң тоқтарының максимумдарының шамаларының 1, 5 рет өскені i = 700А/м2, t=250C, τ = 0,5 сағфиксирленген.

 

19сурет.Сұрын қышқылының концентрациясының титанның еруiне тоқ бойынша шығуға ықпалы

 

Титанның еруiнің тоқ бойынша шығуына электролиттiң температурасының әсер ету мәлiметтерi дайындалған (9Кестеде). электролиттiң температурасының  60 0С дейiн жоғарылауымен  титанның  еруінің тоғы бойынша шығуы үлкейеді де  49, 1%  жетеді, бұдан әрiөзгермейді. Басқа жағынан, электролиттiң түбегейлi булануы 600С бастап байқалады.

Өнеркәсiптiк айнымалы тоқтың поляризациясы кезіндегі  күкiрт қышқылды ерiтiндiлердегi титанның электрохимиялық сипатын зерттеу нәтижелер бойынша сульфатын алу әдiсі төрт валенттi титан сульфатын алу әдiсі жасалған, (19.05.09дағы № 2009/0677.1i) мәлiмдеме алып берген. Төрт валенттi титанның сульфаты байланыстың жоғары сапалы ақ пигменттердiң өндiрiсiнде бастапқы болып табылады.

 

9 кесте 

Титанның сульфаты (III ) түзіле отырып  титанының еруiнің тоқ бойынша шығуының электролиттiң температурасына тәуелдiлiгі.

t 0 C	30	40	50	60	70	80
ВТ%	28,3	33,6	40,4	49,1	50,3	50,5
Ескерту: 3MH2SO4i=700А/м2τ=0.5 час

 

Қазiргі уақытта  өнеркәсiптерде титанның сульфатын(IV ) - Ti(SO4)2 күрделi көп сатылы технология бойынша алады.[19 ] Төрт валенттi титанның сульфатының алудың химия әдiсi белгiлi. оныңмәні төмендегiдей болады: фарфор стақанында (d=1, 84 г/см3) қышқылға қойылтылған сұрға (TiO2 ) титанның диоксидтерiн ашып тастайды және 180-2000С – ге дейiн механикалық кедергi жасауда 2 сағат iшiнде (тартумен) қыздырады. Содан кейiн, температураны 2400С – ге дейiн жоғарылата отырып қоюланған қоспаны әлi 3-4 сағаттың ішінде кедергi жасауысыз қыздырады, кейін массаны 50-600С – ге дейiн тоңдырттырады және қажеттi көлемге дейiн аз үлестерiммен суларды абайлап  тасиды. Қоспаны  60-700С кезінде 2 сағат ұстайды және сүзедi. Фильтратты титанның сульфатының(IV )  қажеттi концентрациясындағы ерiтiндiсінде 80-900С дейiн булайды.Төрт валенттi титанның сульфатын алудың белгiлi әдiсінде келесi кемшiлiктер болады:

1)процесс 180-2400С  жағдайында жоғары температурада өтеді;

2) құрамында титан бар реагент ретiнде титанның дефицитті және бағалы реагент болатын диоксидiн қолданылады;

3) синтез үшiн жұмысы ерекше сақтықты талап ететiн қойылтылған күкiрттi қышқыл қолданылады.

Төрт валенттi титанның сульфатыналудың мақсатымен титан қалдықтарының өңдеуiнің жаңа электрохимиялық әдiсіұсынылған. Әдiсiтің мәнi – катионды мебранамен бөлінген электролизердің анодтық кеңiстiгiндегi үш валенттi титанынды  төртваленттікке дейін түзетін кезекті анодты қышқылданумен өнеркәсiптiк айнымалы тоқпен  поляризациялаған кезде сұрын қышқылы  ерiтiндiсiнде титанды  электрохимиялық еріту болып саналады. Процесстiң ұтымды шарттары орнатылған: айнымалы тоқтың тығыздығы 600-1200 А/м2, сұрын қышқылының концентрациясы 5 моль/л, анодтық тоқтың тығыздығы100-400 А/м2. Бұл кездегі процесс тиiмдiлiгі 78, 2-85, 6 % құрайды.

Сайып келгенде, ұсынған бiздiң әдiсiмiздің келесi артықшылығы бар:

1) төрт валенттi титанның сульфатының синтезi бөлме температурасының жағдайында жүреді;

2) құрамында титан бар компонент ретiнде дефицитті және қымбат TiO2дiң реагенті емес, сүймендер, металлдық титанның жоңқасы қолданылады. Ол алынатын төрт валенттi титанның сульфатының құнын айтарлықтай азайтады;

3) еңбек жағдайын жақсартатын қойылтылған күкiрттi қышқыл синтезде қолданылмайды;

4) титанның еруi өнеркәсiптiк айнымалы тоқтың поляризацияның кезінде өндiрiледі, процесстiң аппаратуралық ресiмдеуi оңайланады.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Экономикалық бөлім

 

3.1 Зерттеулер жүргізуге  кеткен шығындарды есептеу

 

 

Бұл бөлімде, тәжірибе жүргізуге кеткен шығындарды есептеу жүргізіледі. Барлық зерттеу барысында 13 тәжірибе жүргіздік.

Амортизация-лық шығынды есептеу зертхана жабдығына арналған, амортизациялық шығынды есептейік.

На нормасын және амортизация соммасын жабдықтың қызмет ету мерзіміне қарай анықтаймыз:

,       (1)

мұндағы В – қызмет ету мерзімі.

Демек, жабдықтың жалпы бағасы 113 700 тг. құрайды. Жылдық  бағасы алгоризациялық шығынның соммасы 14 567 тг. құрайды.

 

10 кесте 

Амортизациялық шығындар

 

Жабдық атауы	Қызмет ету мерзімі, жыл	Мөл-шері	Бағасы, тг	Жылдық бағасы, тг	На, %	Аморти-зацияның жылдық сомасы, тг
Электролиз аппараты туракты токта	10	1	85000	85000	10	8500
Электролиз аппараты айнымалы ток	5	1	25000	25000	20	5000
Аналитикалық таразы	5	1	2500	2500	20	500
колба	3	1	200	200	30	67
Барлығы				113700		14 567

 

Жабдықтың  4 айға кеткен амортизациялық шығынын соммасы 3642 тг. құрайды.

 

 

 

 

 

 

3.1.1  Негізгі және көмекші  материалдарға кеткен шығынды

есептеу

 

 

Химиялық талдау жасауға, сонымен қатар тәжірибе жүргізуге арналған қосымша және  негізгі материал шығынын есептейік. Есептеу нәтижелері11  кестеде келтірілген.

 

11 кесте 

 Негізгі және көмекші  материалдар  шығыны

 

Материалдардың атауы	Материал шығыны	Бірлік бағасы, кг  тг	Жалпы бағасы, тг
HNO3	0,1	160	16
NaF	0,15	330	49,5
Титан	0,08	250	20
Барлығы:			85,5

 

  Негізгі және қосымша  материалдар  шығыны  20 тәжірибеге есептелген. Демек,  негізгі және көмекші  материалға кеткен шығын  85,5 тг төрт айда құрайды.

 

 

3.1.2  Электроэнергияға  кеткен шығынды есептеу

 

 

Бір күнде шығындалған электр шығыны бір тәжірибе жасау кезінде, қажет ететіндер:

20 тәжірибе жүргізу үшін 300 кВт  электр энергиясы қажет;

– 1 кВт электр тогы 7,70 тг  құрайды. Сонда 300 кВт электр көзіміз,

 

300 · 12,02 = 4207 тг.

Демек, 4 айға электр энергиясына 2310 тг шығындалады

 

 

3.1.3 Салқын суға кеткен шығынды есептеу

 

 

Орта есеппен бір тәжірибе жүргізгенде 0,5 литр су шығындалады.Сонда 20 тәжірибеге 10 литр  су шығындалады. 1 м3 салқын судың бағасы 23,35 тг, сонда 0,01 м3 суымыз:

0,1 · 23,5 = 2,35 тг тұрады.

 

 

3.1.4  Жалақыны және  төлем ақыны есептеу

 

 

Жетекшінің жалақысы  бір айда 20 000 тг құрайды.

Жұмыс ұзақтылығы – 4 ай, жұмысшы саны – 1. Сонымен,  жұмысшылардың жалақысы төрт айда 80 000 тг құрайды.

Сақтандыру қорына, жалақының жалпы соммасынан 10 пайызын ұстайды:

80000 · 0,1 = 8000 тг.

 

Еңбек қорына – 2,3 % береді:

 

80000 · 0,023 = 1840 тг

 

Тапсырыс шығындары – 30 % құрайды:

 

80000 · 0,3 = 24000 тг

 

Барлық аударымдармен есептеген жалақы мөлшері:

 

80000 + 8000 + 1840 +24000 = 113840 тг.

 

 

3.1.5 Жалпы шығын соммасын есептеу

 

 

Шығындардың жалпы соммасы шикізатқа, реактивтер, суды, электрэнергиясын,  жабдыққа кеткен алмортизациялық  алынымдар және  жалақыны енгізеді. Барлық  шығындар  12кестеге енгізіледі.

 

12кесте 

Ғылыми-зерттеу жұмысына  кеткен  жалпы  шығындар

Шығындау атауы	Шығын соммасы, тг
Төрт айға кеткен амортизациялық шығындар	3642
Көмекші және негізгі материалдар	122,2
Электр көзі	4207
Салқын су	2,35
Жалақы	113840
Барлығы:	121813,55

 

Сонымен  зерттеуге кеткен  шығын соммасы 121813,55 тг құрайды.

 

 

 

3.2 Ғылыми-зерттеу жұмысының жинақ қорын есептеу

 

 

Жинақ қоры (А) келесі  формуламен есептеледі:

 

,                                                            (3)

мұндағы  Сп – жабдықтың бастапқы  бағасы, 0,33-ке  көбейтілген.

І0 – 1,082 тең, индексация.

Сонымен, 4 айға құраған жинақ қорының соммасы:

 

А = 113700 · 1,082 · 0,33 = 40597,7 тг.

 

Сонда бір жылға жинақ қорының (А1) соммасын мына формуламен анықтаймыз:

(4)

мұндағы е – тиімділік коэффициенті, ол 0,1 тең:

 

А1= 113700 · 0,33 · 1,082 · (1+0,1)1= 44657,5 тг.

 

Ал екінші жылға, мына формуламен есептейміз:

 

                                    А2= Сп· 0,33 · І0· (1+е)2;                   (5)

 

                         А2= 113700 · 0,33 ·1,082 ·(1+0,1)2= 49123,2 тг

 

Жобаның құны (В) келесі формуламен есептейміз:

 

                                              В = 3+А(6)

 

Сонымен, жобаның құны:

 

В= 121813,55 + 40597,7 = 162411, 25 тг

 

Сонда, бірінші жылға жобаның құны: