карбонат никеля прибавлением при 60–80 °C 10–20 %-ного раствора соды (с 30 %-ным избытком от теоретически требуемого для реакции количества), перемешивая 0,5–1 час. Затем осадок фильтруют, тщательно промывают и растворяют в 30–50 %-ной муравьиной кислоте, при нагреве[114]. При выпаривании раствора осаждается метанат никеля, который при прокаливании разлагается с выделением активного порошка никеля. Чтобы катализатор не окислился воздухом его герметизируют, а после остывания заливают растительным маслом. Муравьиная кислота — яд и все операции с ней надо вести на открытом воздухе.
Можно катализатор получить по реакции обмена, смешав растворы с 5 ч. сульфата никеля и 4 ч. формиата натрия. В осадок выпадет метанат натрия. (Э. Гроссе, X. Вайсмантель Химия для любознательных. Л. Химия. 1980 г. с. 114). Формиат натрия покупают у поставщиков химикатов или получают взаимодействием окиси углерода с едким натрием.
Другой способ получения катализатора — восстановление никеля из карбоната никеля в среде водорода при постепенном нагреве до 450 °C и смешивании его затем с саломассой.
Медноаммиачное волокно (шелк)
Получают растворением целлюлозного сырья (ваты, хлопчатобумажного тряпья, облагороженный древесной целлюлозы) в медноаммиачном растворе.
Сульфат меди (1,4–1,6 кг на 1 кг сухой целлюлозы) растворяют в воде, осаждают содой при 75–95 °C, промывают 2–3 раза умягченной воды, отфильтровывают и осадок растворяют в охлажденном 25 %-ном аммиаке (расход 0,8-1кг на 1 кг целлюлозы), потом при перемешивании и охлаждении небольшими порциями вносят измельченную целлюлозу. После того как она набухнет вносят раствор едкого натрия (110 г/л), перемешивают до полного растворения целлюлозы и добавляют для замедления ее окисления сульфит натрия (1–2 % от веса целлюлозы), виннокаменную кислоту или глюкозу. Раствор тщательно фильтруют (в герметической емкости), под вакуумом удаляют излишек аммиака и пузырьки воздуха, затем отстаивают 12 часов. Готовый раствор содержит 10–12 % целлюлозы, 4–7 % аммиака,3–4 % меди.
Нить формуют, пропуская раствор через фильеру (с отверстиями диаметром 0,8 мм со скоростью 35–42 м/мин) опущенную в воронку с проточной водой.
Прядильная воронка имеет коническую форму, высотой 252 мм, с диаметров вверху — 65 мм, внизу-15 мм. Снизу крепится наконечник длиной 80 мм сужающийся до диаметра 7 мм. С помощью воды волокно вытягивается в 200–400 раз. Скорость нитей в начале воронки (у фильеры) — 0,058 м/мин, в конце — 32 м/мин, а воды, соответственно, 0,18 и 18 м/мин. Расход воды — 30 л/час, температура — 36 °C. При диаметре отверстий в фильере х мм, числе их — 112, содержании целлюлозы в растворе — 8 % подача прядильного раствора должна быть 5,12 смЗ/мин. Точную подачу обеспечивает шестеренчатый насосик (можно взять масляный насос от автомотора). Для качественных нитей нужна равномерная подача раствора и воды без завихрений. Для этого воронку иногда помещают в закрытый цилиндр, в который вода подается снизу и равномерно заливается сверху в воронку.
После воронки нити проходят через ванну с серной кислотой (100–130 г/л H2SO4) и наматывается сверху на мотовило (диаметром 0,4 м), нижняя часть которого опущена в ванну с серной кислотой (разведенной) или горячей водой. Полученные мотки шелка отмывают в 5 ваннах:
1) 5–3 г/л серной кислоты при 20 °C 15 мин (удаление меди);
2) 1 г/л щавелевой и 1 г/л серной кислоты 15 мин при 65 °C (удаление остатков меди). Щавелевую кислоту можно заменить соляной (1–2 г/л при 20 °C);
3) отмывка проточной мягкой водой 15 мин при 20 °C);
4) 1,5 г/л аммиака, 10 мин при 20 °C (для нейтрализации кислот и индикации наличия меди);
5) 2 г/л отработанного мыла (от последующих обработок), 10 мин при 60–65 °C.
Потом мотки завертывают в салфетки, отжимают в центрифуге, растряхивают и сушат 6 часов при 60 °C. Для устранения склеенности и жесткости волокон про водят вторую обработку мотков в 2 ваннах:
1) промывка 15 мин в мягкой воде при 40–45 °C;
2) в воде с 2 г/л аммонийно-олеинового мыла 15 мин, при 60 °C.
После стечения жидкости мотки отжимают в центрифуге и сушат 4–5 часа при 50–60 °C.[115]
Для повышения прочности и связности нитей их затем скручивают на крутильных машинах (до 200 витков/м) с последующей фиксацией запариванием (8-12 часов при 35–37 °C и влажности воздуха — 95 %).
До 98 % меди и 70 % аммиака можно регенерировать из прядильной воды. Медь осаждается в виде окислов при кипячении, а из промывных вод аммиаком, сорбентами. Аммиак отгоняют из растворов под вакуумом и сорбцией водой.
Микроудобрения
Источником железа и меди могут стать покупной железный и медный купорос. Его можно получить также растворением железного или медного лома в нагретом растворе серной кислоты (например, аккумуляторном электролите) с последующим выпариванием раствора. Также получают сернокислые соли других микроэлементов. Источником цинка для них могут стать корпуса гальванических батареек (типа Марс и т. д.), цинковые детали (много в автомобиле — корпуса карбюраторов, бензонасосов, дверных ручек и т. д. — но не путать с легкими из алюминия), оцинкованное кровельное железо (1 кг содержит 50 г цинка). Одновременно марганцевый и железный купорос можно получить растворением в серной кислоте при нагреве деталей из высокомарганцевой стали Гаффильда (например, траки гусениц трактора, содержат до 13 % марганца). Молибден содержится в нитедержателях перегоревших ламп накаливания, сломанных сверлах и метчиках из быстрорежущей стали (обычно используют сталь Р6М5 содержащую 5 % молибдена). Он растворяется в серной кислоте при 80-100 °C, но очень медленно. Чаще всего окисляют азотной кислотой при нагреве, а затем растворяют в водном аммиачном растворе с образованием молибдата аммония, который вносят в почву. Сульфат магния получают разложением покупного доломита раствором серной кислоты. Побочно образуется гипс выпадающий в осадок, а соль магния выделяется из раствора выпариванием.
Если покупка борной кислоты (в аптеках) или буры (фотомагазинах) окажется слишком дорогой, соединения бора можно получить из стеклоткани (содержат около 10 % окиси бора), стеклотеплоизоляции (не все сорта подходят), боросиликатного стекла путем длительного кипячения их в растворе едкого натра с последующей нейтрализацией раствора.
Все операции должны осуществляться с соблюдением правил безопасности при работе с кислотами и щелочами и производиться на открытом воздухе.
В литературе предложен более простой — электрохимический способ внесения микроэлементов в почву. Во время вспашки или рыхления почвы на почвообрабатывающем орудии крепится пластина (диск, нож), сделанная из соответствующего микроэлемента (меди, цинка и т. д). Пластина, опущенная в землю, подсоединяется к положительному полюсу источника постоянного тока, а корпус плуга — к отрицательному. В результате ток, проходящий между ними через почву переносит в нее ионы микроэлементов. Например, чтобы внести 1 г меди за час (норма для 1 сотки) нужен ток в 0,83 А. Применение асимметричного переменного синусоидального тока интенсифицирует внесение микроэлементов в несколько раз, т. к. электросопротивление почвы уменьшается в 6–8 раз.[116] Такого же результата, видимо, можно добиться, если катодом сделать специальную пластину. Установленную параллельно аноду с зазором в несколько сантиметров с постоянным увлажнением, проходящей между ними почвы. При