სპილენძის ფოლგის წარმოებისა და დამზადების პროცესი

სპილენძის ფოლგას, სპილენძის ამ ერთი შეხედვით მარტივ ულტრათხელ ფურცელს, აქვს უაღრესად ნაზი და რთული წარმოების პროცესი. ეს პროცესი ძირითადად მოიცავს სპილენძის მოპოვებას და რაფინირებას, სპილენძის ფოლგის წარმოებას და შემდგომ დამუშავების ეტაპებს.

პირველი ნაბიჯი სპილენძის მოპოვება და რაფინირებაა. შეერთებული შტატების გეოლოგიური სამსახურის (USGS) მონაცემებით, სპილენძის მადნის გლობალურმა წარმოებამ 2021 წელს 20 მილიონ ტონას მიაღწია (USGS, 2021). სპილენძის მადნის მოპოვების შემდეგ, ისეთი ნაბიჯების მეშვეობით, როგორიცაა დამსხვრევა, დაფქვა და ფლოტაცია, შესაძლებელია დაახლოებით 30%-იანი სპილენძის შემცველი სპილენძის კონცენტრატის მიღება. ეს სპილენძის კონცენტრატები შემდეგ გადის რაფინირების პროცესს, მათ შორის დნობას, გადამყვან რაფინირებას და ელექტროლიზს, საბოლოოდ მიიღება ელექტროლიტური სპილენძი 99.99%-მდე სისუფთავით.

შემდეგ მოდის სპილენძის ფოლგის წარმოების პროცესი, რომელიც წარმოების მეთოდის მიხედვით შეიძლება დაიყოს ორ ტიპად: ელექტროლიტური სპილენძის ფოლგა და რულონური სპილენძის ფოლგა.

ელექტროლიტური სპილენძის ფოლგა ელექტროლიტური პროცესით მზადდება. ელექტროლიტურ უჯრედში სპილენძის ანოდი ელექტროლიტის მოქმედებით თანდათან იხსნება და დენის მიერ ამოძრავებული სპილენძის იონები კათოდისკენ მიემართებიან და კათოდის ზედაპირზე სპილენძის ნალექებს წარმოქმნიან. ელექტროლიტური სპილენძის ფოლგის სისქე ჩვეულებრივ 5-დან 200 მიკრომეტრამდე მერყეობს, რომლის ზუსტად კონტროლი შესაძლებელია დაბეჭდილი მიკროსქემის დაფის (PCB) ტექნოლოგიის საჭიროებების შესაბამისად (იუ, 1988).

მეორე მხრივ, სპილენძის ფოლგა, რომელიც შემოხვეულია, მექანიკურად მზადდება. რამდენიმე მილიმეტრის სისქის სპილენძის ფურცლიდან დაწყებული, ის თანდათან თხელდება შემოხვეული ფურცლით, საბოლოოდ კი წარმოიქმნება მიკრომეტრის დონის სისქის სპილენძის ფოლგა (კუმბს უმცროსი, 2007). ამ ტიპის სპილენძის ფოლგას უფრო გლუვი ზედაპირი აქვს, ვიდრე ელექტროლიტურ სპილენძის ფოლგას, მაგრამ მისი წარმოების პროცესი მეტ ენერგიას მოიხმარს.

სპილენძის ფოლგის დამზადების შემდეგ, მისი მუშაობის გასაუმჯობესებლად, როგორც წესი, საჭიროა შემდგომი დამუშავება, მათ შორის გამოწვა, ზედაპირული დამუშავება და ა.შ. მაგალითად, გამოწვას შეუძლია გააუმჯობესოს სპილენძის ფოლგის პლასტიურობა და სიმტკიცე, ხოლო ზედაპირულ დამუშავებას (მაგალითად, დაჟანგვას ან დაფარვას) შეუძლია გააუმჯობესოს სპილენძის ფოლგის კოროზიისადმი მდგრადობა და ადჰეზია.

შეჯამებისთვის, მიუხედავად იმისა, რომ სპილენძის ფოლგის წარმოებისა და დამზადების პროცესი რთულია, პროდუქტის გამომუშავებას ღრმა გავლენა აქვს ჩვენს თანამედროვე ცხოვრებაზე. ეს ტექნოლოგიური პროგრესის გამოვლინებაა, რომელიც ბუნებრივი რესურსების მაღალტექნოლოგიურ პროდუქტებად გარდაქმნას ზუსტი წარმოების ტექნიკის მეშვეობით ახდენს.

თუმცა, სპილენძის ფოლგის წარმოების პროცესი გარკვეულ სირთულეებსაც წარმოადგენს, მათ შორის ენერგიის მოხმარებას, გარემოზე ზემოქმედებას და ა.შ. ანგარიშის თანახმად, 1 ტონა სპილენძის წარმოებას დაახლოებით 220 გჯ ენერგია სჭირდება და 2.2 ტონა ნახშირორჟანგის გამოყოფას იწვევს (Northey et al., 2014). ამიტომ, ჩვენ უნდა მოვძებნოთ სპილენძის ფოლგის წარმოების უფრო ეფექტური და ეკოლოგიურად სუფთა გზები.

ერთ-ერთი შესაძლო გამოსავალია სპილენძის ფოლგის წარმოებისთვის გადამუშავებული სპილენძის გამოყენება. ცნობილია, რომ გადამუშავებული სპილენძის წარმოების ენერგიის მოხმარება პირველადი სპილენძის ენერგიის მხოლოდ 20%-ს შეადგენს და ეს ამცირებს სპილენძის მადნის რესურსების ექსპლუატაციას (UNEP, 2011). გარდა ამისა, ტექნოლოგიების განვითარებასთან ერთად, შესაძლოა, უფრო ეფექტური და ენერგოდამზოგავი სპილენძის ფოლგის წარმოების ტექნიკა შევიმუშაოთ, რაც კიდევ უფრო შეამცირებს მათ გარემოზე ზემოქმედებას.

დასკვნის სახით, სპილენძის ფოლგის წარმოებისა და დამზადების პროცესი ტექნოლოგიური სფეროა, რომელიც სავსეა გამოწვევებითა და შესაძლებლობებით. მიუხედავად იმისა, რომ ჩვენ მნიშვნელოვან პროგრესს მივაღწიეთ, ჯერ კიდევ ბევრი სამუშაოა გასაკეთებელი იმის უზრუნველსაყოფად, რომ სპილენძის ფოლგამ დააკმაყოფილოს ჩვენი ყოველდღიური საჭიროებები და ამავდროულად დაიცვას ჩვენი გარემო.