LJ.J. PAVLOVIĆi... USLOVI DOBIJANJA BAKAR (II) OKSIDA ELEKTROLITIČKIM ... ZAŠTITA MATERIJALA 50 (2009) broj 1 45 LJ.J. PAVLOVIĆ 1 , D. STANOJEVIĆ 2 , M.V. TOMIĆ 2 , Originalni naučni rad N.D. NIKOLIĆ 1 , M.G. PAVLOVIĆ 2 UDC:669.334.96.337.1=861 Uslovi dobijanja bakar (II) oksida elektrolitičkim putem Uslovi dobijanja bakarnog praha različitim režimima elektrolize (potenciostatski, galvanostatski i programirani strujno-naponski režimi) i uticaj na njegovu morfologiju i karakterizaciju su predmet istraživanja dugi niz godina. U zavisnosti od primenjenog režima elektrolize, do sada su kvantifikovani kriterijumi koji povezuju oblik i dimenzije čestica i odlučujuće osobine praha, kako u laboratorijskim tako i u poluindustrijskim uslovima. Primenjujući zajedno stereološke parametre sa osnovnim statističkim parametrima (kvantitativna mikroskopska analiza) i skenirajuću elektronsku mikroskopiju, omogućeno je uspešno određivanje oblika, veličine svake čestice kao i njihova raspodela. Međutim, kompleksnost dobijanja praha i njegova karakterizacija su samo jedna faza. Kada je u pitanju dobijanje bakar(II) oksida (CuO) elektrohemijskim putem, potrebno je da se proizvedeni prah, kontrolisanim tehnološkim procesom, kroz niz faza, prevede u bakar(II) oksid: ispiranje, centrifugiranje, sušenje, oksidaciju, aeroseparaciju, sejanje, mlevenje i homogenizaciju. Ključne reči: režimi elektrolize, konstantni režimi, programirani strujno – naponski režimi, prah metala, prah bakra, bakar(II) oksid, čestica, morfologija, karakterizacija UVOD Bakar (II) oksid nalazi značajnu primenu u elek- tronici: višeslojni paketi, provodne paste, MTC-ot- pornici, feriti. Zatim za izradu elektrohemijskih izvo- ra energije – baterija Li-CuO, pri čemu se koristi bakar (II) oksid određene (povećane) čistoće, kao i za sintezu nekih super-provodnih materijala. Bakar (II) oksid ima primenu i u sledećim oblastima industrije: za proizvodnju bojene keramike i porcelanskih glazu- ra, u staklarskoj industriji (pri proizvodnji plavog i zelenog stakla), u proizvodnji veštačkih dragulja, u procesu desumporizacije naftnih gasova, pri organ- skoj sintezi (u svojstvu katalizatora), u metalurgiji bakra (u svojstvu topitelja), za poliranje optičkog stakla, za korekciju sadržaja bakra u zemljištu; (pre- poručena količina bakra u zemljištu je oko 4 ppm-a), u stočnoj hrani kao aditiv, u postupcima emajliranja, za impregnaciju drveta itd. U principu načini dobijanja CuO su bazirani na taloženju Cu 2+ pod dejstvon NaOH ili NH 4 OH sa naknadnim žarenjem Cu(OH) 2 [1-4]. Taloženje je moguće izvesti u ključalom rastvoru, tako da je mo- guće odmah dobiti CuO: CuSO 4 + 2 NaOH = CuO + Na 2 SO 4 + H 2 O Kupri oksid se može dobiti i žarenjem na vazduhu sitnog praha metalnog bakra. Nakon dobijanja vlaž Adrese autora: 1 Univerzitet u Beogradu, IHTM – Centar za elektrohemiju, Beograd, Srbija, 2 Univerzitet u Istočnom Sarajevu, Tehnološki fakultet Zvornik, Republika Srpska nog bakarnog praha hemijskim putem, bakarni prah se prenosi i žari u električnoj peći na (700-800) 0 C, 2- 3 sata. Posle hlađenja krupne granule se razbijaju u porcelanskom avanu, prosejavaju kroz sito sa otvo- rima ispod 1 mm i ponovo žare 1 sat. Što je uzet suvlji bakarni prah za vreme žarenja, manje se stva- raju granule (tokom žarenja) [1,2]. Pored toga prah CuO je moguće dobiti i direktnom elektrohemijskom sintezom [5]. Svi navedeni načini dozvoljavaju dobijanje kupri oksida koji odgovara kvalitetu p.a. hemikalija. Polazeći od literaturnih podataka i činjenice da bakarni prah može da posluži kao sirovinska osnova za proizvodnju kupri oksida, u ovom radu je posve- ćena pažnja da se elektrohemijskim putem dobije bakarni prah odgovarajućih osobina i da se žarenjem prevede u bakar (II) oksid, bez stvaranja granula. Većina nabrojanih primena je moguća zahvalju- jući oblasti koja se naziva metalurgija praha i ona proučava proces proizvodnje metalnog praha, njegovu karakterizaciju i preradu do finalnog proizvoda [6]. Sve važne osobine praha zavise od oblika i veli- čine čestica na koje se može uticati različitim reži- mima elektrolize, a većina zaključaka koji su značajni za prah se može proceniti iz njih. Metalurgija praha takođe omogućava da se dizajniraju proizvodi razli- čitih oblika, kao i legure i kompozitni materijali raz- ličitih svojstava. U zavisnosti od tipa komponente, iskorišćenje materijala u metalurgiji praha može da bude reda veličine 95%, što je dva puta više u odnosu na mašinsku obradu čvrstog tela. Slično, energetski zahtevi metalurgije praha su i do 30-50% onih za brought to you by CORE View metadata, citation and similar papers at core.ac.uk provided by Central Repository of the Institute of Chemistry, Technology and Metallurgy (CER)