Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://www.chem.msu.ru/rus/journals/membranes/7/st_73/krav_tx7.htm
Дата изменения: Unknown
Дата индексирования: Fri Feb 28 16:16:35 2014
Кодировка: Windows-1251
[На предыдущую главу]
ChemNet
 

[На предыдущую главу]

4. Преимущества и недостатки использования в качестве травителя водного раствора хромового ангидрида

Сопоставительный анализ полученных результатов приводит к заключению, что из рассмотренных составов травителей для практической реализации в технологическом процессе изготовления трековых мембран на основе полипропилена наиболее перспективным является использование водного раствора хромового ангидрида с концентрацией от 1000 до 1100 г/л. Скорость травления треков ионов ксенона на первой стадии травления в этом случае составляет Vt = 4,25 мкм/мин, избирательность травления V/Vr = 600 (температура травления 80° С). Это обеспечивает формирование цилиндрических пор диаметром 0,2 мкм и позволяет значительно сократить время производства мембран для микрофильтрации. Применение травителя данного состава для травления на второй стадии изготовления ППТМ также позволяет проводить процесс с достаточной скоростью и эффективностью. Преимуществами данного однокомпонентного состава травителя, кроме того, являются доступность химического реагента, простота приготовления раствора и контроля его качества, возможность регенерации.

Регенерация травителя заключается в электролитическом анодном окислении [29] образующихся в процессе травления ионов трехвалентного хрома согласно схеме:

Cr3+  +  4H2-  3e-   ®   CrО42-  +  8H+.

При полном окислении ионов Cr3+ и корректировке травителя по воде, вызванной ее расходованием в данном процессе, травитель полностью восстанавливает свою химическую активность. Периодическое проведение процесса регенерации данного травителя (по мере накопления в растворе трехвалентного хрома) позволяет использовать его в течение нескольких лет, в связи с чем снижаются материальные затраты, вызванные расходованием реагента - хромового ангидрида. Восстановление травителя достигается завешиванием в применяемый раствор свинцовых анодов и стального катода и пропусканием постоянного тока. Условия проведения процесса: соотношение поверхностей анода и катода 10:1; необходимая анодная плотность тока iA = 1-2 А/дм2; время проработки, в зависимости от концентрации накопившегося в растворе трехвалентного хрома, составляет от 5 до 10 часов.

Использование в технологическом процессе изготовления ППТМ в качестве травителя растворов, содержащих соединения шестивалентного хрома, имеет, однако, существенный недостаток, связанный с тем, что травление полипропилена в указанном травителе приводит к хемосорбции соединений хрома на его поверхности [20, 30]. Данные соединения прочно связаны химическими связями с полимерной поверхностью и не удаляются при промывке водой. В результате полимер оказывается загрязненным примесью хрома. Исследование кинетики образования адсорбционного хромсодержащего слоя на поверхности ППТМ (рис. 8) показывает наличие максимума, обусловленного существованием индукционного периода, в течение которого травления поверхности пленок не происходит. Количество хрома в ПП-пленках на этой стадии процесса растет со временем, достигая максимального значения примерно через 20 мин после начала травления. По окончании индукционного периода в результате возникновения конкурирующего процесса травления поверхностного слоя наблюдается уменьшение концентрации хрома. Содержание хрома в поверхностном слое ППТМ при этом существенно зависит от типа используемой пленки и температуры травления. Анализ экспериментальных данных приводит к следующим выводам. Для пленки Т2400 характерны более низкие значения концентрации хрома по сравнению с пленкой Т2372. Это обусловлено более высокой скоростью травления ПП данной марки и более коротким индукционным периодом травления. Последнее связано с меньшим содержанием антиоксиданта. При понижении температуры травления содержание хрома в поверхностном слое мембран убывает (рис. 9).

Наличие примеси хрома на поверхности ППТМ является помехой при их использовании. Как показывают экспериментальные данные, при фильтрации агрессивных жидкостей (концентрированных растворов минеральных кислот и гидроксидов щелочных металлов), способных разрушать сорбированные соединения хрома, происходит загрязнение фильтратов, что является недопустимым для реактивов, применяемых в электронной промышленности, ввиду возможности легирования полупроводников. Примесь хрома, кроме того, ускоряет процессы окислительной деструкции макромолекул полимера [31, 32], что значительно сокращает срок эксплуатации мембран. Сказанное ставит задачу по разработке методов очистки поверхности полипропиленовых мембран от примеси хрома.

[На следующую главу] [На Содержание]

Copyright ї




Сервер создается при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований
Не разрешается  копирование материалов и размещение на других Web-сайтах
Вебдизайн: Copyright (C) И. Миняйлова и В. Миняйлов
Copyright (C) Химический факультет МГУ
Написать письмо редактору