Главспецреактив - обособленное подразделение предприятия "ДЗЕРЖИНСКИЙ ХИМИЧЕСКИЙ ПРОГРЕСС" (НПО ДУСТХИМПРОМ, НПО ДХП, П/Я 1523, СПЕЦКОНТОРА-8). Химический синтез высокочистых продуктов является главным направлением организации Главспецреактив. Сегодня мы расскажем о химической лаборатории предприятия НПО ДХП.

Химическое предприятие НПО ДХП имеет производственные мощности, позволяющие получать опытную серийную химическую продукцию. Как правило такие продукты являются веществами особой чистоты. Специалисты Дзерхимпрогресса (НПО ДХП П/я - 1523) реализовали опытные технологии, которые позволили получить высокочистые соединения редких и рассеянных элементов.

Ранее, многие предприятия именовались почтовыми ящиками (секретность того времени). Приводом список некоторых предприятий почтовых ящиков:

П/я 1523 - НПО ДХП (предприятие Дзержинский Химический Прогресс)

П/я 2318 - НПО СРХК (предприятие Специальный Ртутный Химический Комбинат)

П/я 2193 - НПП "Салют" (Горьковское предприятие микроэлектронных устройств)

За последний год работ сотрудники Главспецреактива НПО ДХП разработали и внедрили в производство технологии получения оксида магния особой чистоты. Оксид магния квалификации ОСЧ 11-2 ТУ 6-09-2807-78 (особой чистоты) производится в мелкой серии. За 2024 год планируется наращивание мощности по выпускаемой продукции. Опытные установки разработанные специалистами ОСП-269 НПО ДХП ТОНОТОЛ эксплуатируются на 8-ом спецпроизводстве НПО ДХП (Дзержинская промплощадка опытного тонкого синтеза, г. Дзержинск).

8-е спецпроизводство НПО ДХП курирует производство органических прекурсоров, редкоземельной продукции, соединений редких элементов. В технологии каждого элемента есть свои особенности, которые влияют на качество получаемых продуктов. Специалисты этого профиля разрабатывают технологии производства редких, редкоземельных и радиоактивных элементов, их соединений и включающих эти металлы сплавов, применяющихся в таких высокотехнологичных отраслях промышленности как атомная энергетика, радио- и микроэлектроника, оптика, химическая промышленность, металлургия, медицина и др. Объем производства этой продукции определяет потенциал инновационного развития страны. Поэтому данная отрасль отечественной промышленности является одним из приоритетов государства в сфере науки, производства и технологий.

Дзержинские химики развивают инновационные подходы получения спецматериалов с наночастицами золота. Специалисты НПО ДХП 8-спецпроизводства реализовали технологический цикл выделения и очистки растворов золота для оптики и микроэлектроники.

Получение высокочистых веществ на промплощадках НПО ДХП П/я 1523 проводится в беспрерывном обеспечении технологических процессов. Не менее важной особенностью производства высокочистых веществ является то, что на конечных стадиях технологического процесса очистки вещества находящиеся в нем микропримеси количественно настолько малы, что не поддаются удалению стандартными методами, обычно принятыми в технологии получения химических реактивов. Это потребовало коренной модернизации существующих методов или разработки и внедрения новых, более тонких методов глубокой очистки вещества.

При организации производства высокочистых веществ работники промышленности столкнулись с рядом серьезных трудностей, преодоление которых потребовало больших усилий и принципиально новых инженерных решений. Дело в том, что для производства высокочистых веществ характерны некоторые исключительные особенности, обычно не встречающиеся при осуществлении технологических процессов получения химически чистых реактивов. Конечная цель любого производства — съем с единицы оборудования возможно большего количества продукции высокого и стабильного качества при наименьшей себестоимости. Обеспечение этих условий возможно только при строгом соблюдении производственного регламента и постоянного контроля за ходом технологического процесса. Контроль производства особенно большое значение имеет для промышленности химических реактивов, препаратов и высокочистых веществ, где к качеству продукции предъявляются весьма высокие требования.

Дзержинские химики организовали выпуск высокочистых селеновых прекурсоров на одной из промплощадок НПО ДХП (Дзержинский Химический Прогресс, ранее предприятие именовалось п/я 1523). Селеновая продукция - это группа товаров, содержащих селен - микроэлемент, необходимый для нормального функционирования организма человека. Селен играет важную роль в поддержании иммунной системы, защите от свободных радикалов и обеспечении антиоксидантной активности. В первую очередь был налажен выпуск высокочистых продуктов селенистой кислоты H2SeO3, диоксида селена SeO2 и аморфный селен.

Диоксид селена - это химическое соединение, образующееся при разложении селенистой кислоты в специальных условиях. Он имеет вид белого порошка или кристаллов и обладает рядом полезных свойств, таких как антиоксидантная активность и способность предотвращать развитие некоторых видов рака.

Диоксид селена используется в различных отраслях промышленности, включая производство пластмасс, красок, косметики и пищевых добавок, а так же при выпуске специальных изделий. Он также может быть использован в качестве антисептика и дезинфицирующего средства.

Однако, следует помнить, что диоксид селена может быть опасен для здоровья при неправильном использовании или превышении допустимых концентраций. Поэтому перед использованием этого вещества необходимо внимательно ознакомиться с техникой безопасности и соблюдать все меры предосторожности.

Селенистую кислоту получали из технических селеновых продуктов с последующей очисткой от примесей. Специалисты НПО ДУСТХИМПРОМ реализовали технологию кристаллизации на поверхности монокристаллов селенистой кислоты. Подготавливались затравки в виде небольшим монокристаллов.

Монокристаллы - это кристаллы, состоящие из одной непрерывной атомной плоскости. Они обладают уникальными физическими свойствами, такими как высокая прочность, оптическая прозрачность, термостойкость и другие.

Получение монокристаллов из раствора - это процесс, который включает в себя несколько этапов:

– Подготовка раствора: раствор должен быть приготовлен из чистых и однородных компонентов в соответствии с требуемыми параметрами (температура, концентрация, pH и т.д.).
– Затравка: в раствор помещается небольшой кристалл, который будет служить основой для роста большого кристалла.
– Рост кристалла: раствор выдерживается при определенной температуре и перемешивании, чтобы обеспечить равномерное распределение компонентов и рост кристалла.
– Отделение кристалла: после того, как кристалл достигнет нужного размера, его отделяют от раствора и очищают от примесей.
– Контроль качества: полученный кристалл проверяется на однородность, прозрачность и отсутствие дефектов.

Таким образом, получение монокристаллов из раствора является сложным и трудоемким процессом, требующим строгого соблюдения всех этапов и контроля качества.

Выращивание монокристаллов на затравке в растворе - это метод получения монокристаллических образцов из раствора, при котором исходный материал (затравка) служит центром кристаллизации и обеспечивает рост кристалла в заданном направлении.

Процесс выращивания монокристаллов на затравке включает следующие этапы:

– Подготовка раствора: приготовление раствора с необходимыми концентрациями компонентов и поддержание его в стабильном состоянии.
– Выбор затравки: выбор подходящего материала затравки, который обеспечит рост кристалла с нужными свойствами.
– Установка затравки в раствор: размещение затравки в растворе таким образом, чтобы она была полностью погружена в раствор и не контактировала с стенками контейнера.
– Рост кристалла: поддержание необходимых условий для роста кристалла (температура, перемешивание, концентрация реагентов и т.п.) и контроль процесса роста.
– Отделение кристалла: извлечение выращенного кристалла из раствора и его очистка от примесей.
– Контроль качества: проверка полученного кристалла на однородность структуры, отсутствие дефектов и соответствие заданным параметрам.

Селенистая кислота (H2SeO3) является важным соединением в органической химии. Она используется в качестве промежуточного продукта при синтезе различных органических соединений.

Одним из важных применений селенистой кислоты является ее использование в качестве восстановителя. Она может восстанавливать различные функциональные группы в органических соединениях, такие как альдегиды, кетоны, нитрогруппы и другие. Это позволяет получать новые соединения с измененными функциональными группами.

Кроме того, селенистая кислота используется для получения селеноорганических соединений, которые обладают уникальными свойствами и находят применение в различных областях, включая медицину, электронику и химическую промышленность.

Однако следует отметить, что селенистая кислота является токсичным соединением, и работа с ней требует строгого соблюдения правил безопасности.

Селеновые прекурсоры - это химические соединения, которые используются для получения различных селеновых материалов. Они могут быть использованы для создания селеновых покрытий, селеновых полупроводников, селеновых катализаторов и других селеновых продуктов.

Некоторые из наиболее распространенных селеновых прекурсоров включают селенистую кислоту (H2SeO3), селен (Se), диоксид селена (SeO2), селенид натрия (Na2Se) и селенит натрия (Na2SeO3).

Каждый из этих прекурсоров имеет свои особенности и используется для различных целей. Например, селен используется для создания селеновых покрытий на металлах, а селенит натрия используется для создания селеновых катализаторов в химической промышленности.

Таким образом, в 2023 году Дзержинские химики с предприятия НПО ДУСТХИМПРОМ реализовали технологию получения высокочистых селеновых прекурсоров под нужды Отечественного производства. Высокочистые материалы на основе диоксида селена и селенистой кислоты используются в качестве прекурсоров для получения других селеносодержащих материалов.

Производство высокочистых материалов на основе диоксида селена требует строгого контроля качества и соблюдения всех необходимых стандартов и требований. Это включает в себя контроль исходных материалов, процессов очистки и обработки, а также контроль качества готовой продукции.

Использование высокочистых материалов на основе диоксида селена позволяет повысить эффективность технологических процессов, а также улучшить качество и стабильность готовой продукции.

На фото представлены гидратные кристаллы платинохлористоводородной кислоты. Гексахлороплатинат(IV) водорода — неорганическое соединение, комплексное соединение металла платины с формулой H2[PtCl6], оранжево-жёлтые кристаллы, хорошо растворяется в воде, получен в виде кристаллогидрата состава H2[PtCl6]•6H2O.

Спецпродукция гексагидратного гексахлороплатината(IV) водорода H2[PtCl6]•6H2O особой чистоты сдана сверхплана сотрудниками ЦЛО ГЛАВДУСТРЕАКТИВ. Промплощадками ОСП-269 ТОНОТОЛ и 8-СЦП ДХП были реализованы технологические приемы позволяющие получать высокочистую продукцию. Высокочистые препараты платины (IV) востребованы в химической промышленности. Специалисты ГЛАВДУСТРЕАКТИВ НПО ДУСТХИМПРОМ П/Я 1523 развивают направление реализаций технологии получения особочистых Pl(IV)-МОС и препаратов тонкого синтеза на их основе. Одной из основных сфер применения платины является изготовление катализаторов, которые используются для ускорения ряда важнейших реакций. Различные соединения платины активно применяются при изготовлении автомобильных катализаторов, катализаторов для нефтехимии, в фармацевтике. Из солей платины синтезируют противораковые препараты.

На основе высокочистого кристаллического спецпродукта H2[PtCl6]•6H2O сотрудникам ГИПРОДУСТ-СИНТОН были разработаны подходы получения высокочистых Pl(IV)-МОС. Специалистами ГИПРОДУСТ-ПРОЕКТ на базе ОСП-269 ТОНОТОЛ были получены солевые платиновые продукты для каталитической промышленности. Получены технологические препараты (MEA)2[Pt(OH)6] гексагидроксоплатината (IV) моноэтаноламина, которые востребованы в ходе импортозамещения. Сама платинохлористоводородная кислота может использоваться как качественный реагент при определении цезия, рубидия, калия и одрновалентного таллия. Обработка растворов солей таллия (I) гексахлороплатинатом (IV) водорода приводит к образованию осадка как и с перечисленными выше щелочными металлами.

Гексахлороплатинат(IV) калия — неорганическое соединение, комплексное соединение металла платины с формулой K2[PtCl6], светло-жёлтые кристаллы, плохо растворяется в воде.

Гексахлороплатинат(IV) рубидия — неорганическое соединение, комплексное соединение хлоридов металлов рубидия и платины с формулой Rb2[PtCl6], жёлтые кристаллы, не растворяется в воде.

Гексахлороплатинат(IV) цезия — неорганическое соединение, комплексное соединение хлоридов металлов цезия и платины с формулой Cs2[PtCl6], оранжевые кристаллы, не растворяется в воде.

Гексахлороплатинат(IV) таллия (I) — неорганическое соединение, комплексная соль металла таллия и платинохлористоводородной кислоты c формулой Тl2[PtCl6]. При нормальных условиях представляет собой темно-жёлтое твёрдое вещество, нерастворимое в воде.

Изучение соединений платины является одним из наиболее приоритетных направлений в борьбе против рака. Поэтому следует разобраться, что же делает платину такой уникальной среди остальных элементов и почему ее соединения считают основой химиотерапии против рака, несмотря на побочные эффекты (рвота, почечная токсичность, ухудшение слуха), ограничивающие их применение в высоких дозах. В ходе исследований ученые обратили внимание на соединения платины. Так при изучении роста E.coli в электрическом поле двух платиновых электродов в растворе хлорида аммония было обнаружено довольно странное явление: бактерии начинали сильно разрастаться в длину, а вскоре переставали делиться. Лишь спустя некоторое стало понятно, что причина данного явления лежит в переходе платины на иную степень окисления и образовании комплексов с ионами аммония и хлора. Так начались исследования элемента №78, которые вскоре дали свои плоды. История применения соединений на основе металлов в противораковой химиотерапии насчитывает уже 40 лет. Синтез цисплатина в 1965 году произвел революцию противоопухолевой терапии, что подвигло ученых на дальнейшие поиски соединений платины, способных эффективно бороться с различного рода онкологическими заболеваниями. Как бы то ни было, лишь немногие из них имели превосходящий фармакологический эффект. Лишь три соединения, главным компонентом которых была платина (карбоплатин, цисплатин и оксалиплатин) утвердились на рынке противоопухолевых препаратов и используются активно по сей день. На данный момент около 10 новых платиновых комплексов находятся на стадии клинических испытаний, и более сотни соединений находятся на стадии разработки и доклинических исследований. Механизмы антиканцерогенного действия соединений платины основаны на возникновении в ДНК внутрицепочечных связей, создающих препятствия для репликации за счет проникновения комплекса платины с ионами лиганда в раковую клетку.

Материалы подготовили сотрудники НПО ДУСТХИМПРОМ П/Я 1523, г. Дзержинск, 2022 год

В настоящее время Дзержинская химическая индустрия переживает своё возрождение. Увы не каждое предприятие смогло пережить 1990-е и 2000-е годы, но за последние 5 лет проведена модернизация производственного парка и открытие новых предприятий в Дзержинской промзоне. Развитие химической промышленности в Нижегородской области положительно сказывается на инвестиционный климат региона. Дзержинск вновь заслуживает звания "столицы химии" в нашей стране. Сегодня специалисты НПО ДУСТХИМПРОМ (г.Дзержинск, Нижегородская область, п/я 1523) расскажут о производстве поликристаллической продукции для повсеместной индустриализации Отечественной промышленности.

Объединенные в одном материале кристаллы неправильной формы представляют собой поликристаллы. Компоненты кристалла называются блоками, кристаллитами или кристаллическими зернами. Они могут быть образованы металлом, неметаллом, соединением, минералом, сплавом. Наличие зëрен отличает поликристалл от монокристалла, в котором кристаллическая решетка единая и непрерывная. Специалисты НПО ДУСТХИМПРОМ изготавливают поликристаллические прекурсоры с редкоземельными допантами в матрице поликристалла. Такие материалы используются в оптическом производстве, в наукоëмкой промышленности спецпродуктов для лазерной техники.

Поликристаллы могут иметь природное и искусственное происхождение. Специально полученные поликристаллы выпускаются в виде слитков, пластин, цилиндров, порошка. Форма выпуска зависит от способа получения поликристалла, а также его назначения. В цехах НПО ДУСТХИМПРОМ на спецплощадках ОСП-269 ТОНОТОЛ и 8-го спецпроизводства НПО ДХП П/Я 1523 получают синтетические поликристаллы с заданными свойствами для разных отраслей промышленности.

Свойства монокристалла определяются веществом, из которого он получен, и особенностями кристаллической решетки. Особенности поликристалла тоже зависят от этих факторов. А еще от строения границ между зëрнами, ориентации и размера зëрен. Размеры кристаллических зëрен в поликристалле могут измеряться микрометрами, миллиметрами, в редких случаях даже метрами. Чем более упорядоченно расположены кристаллиты, тем лучше проявляется способность поликристалла передавать колебания или поток частиц в определенном направлении, то есть анизотропия. Поликристаллы с хорошо выраженной одинаковой ориентированностью частиц близки к монокристаллам, у которых анизотропия проявляется максимально. Это свойство важно для полупроводников. Повысить анизотропию поликристалла можно принудительной ориентацией его зëрен. На базе ОСП-269 НПО ДХП ТОНОТОЛ под надзором ведомственной организации ДУСТПРОЕКТ-2 было реализовано производство высокочистого гидрата нитрата стронция с ионами РЗЭ.

Границы между зëрнами рассеивают электроны и другие частицы, тормозят их передвижение. На границах находятся различные виды дефектов, примеси. Поэтому проводниковые свойства у поликристаллов намного хуже, чем у монокристаллов. Специалисты ГИПРОДУСТ-ПРОЕКТ разработали технологию получения поликристаллических ацетилацетонатов РЗЭ для получения высокочистых соединений. Высокочистые соединения востребованы в производстве наукомкой продукции.

Из поликристаллических метариалов можно удалять примеси химических соединений методом рекристаллизации или химическим выделением примеси (золь-гель технология, экстракция из растворителя) и получать поликристаллы с заданными свойствами. Подобную технологию очистки поликристаллического сырья реализовали специалисты ЦЛО ГЛАВДУСТРЕАКТИВ. В цехах НПО ДХП проводят очистку цериевых поликристаллов от тербия, диспрозия и неодима. Разделение РЗЭ представляет из себя сложную технологическую задачу, которую решили сотрудники 3-го управления ГИПРОДУСТ-ПРОЕКТ.

Все поликристаллы имеют зернистую структуру. Если зёрна ориентированы хаотически, а их размеры малы по сравнению с размером поликристалла, то в поликристалле не проявляется анизотропия физических свойств, характерная для монокристаллов. Если в поликристалле есть преимущественная кристаллографическая ориентация зёрен, то поликристалл является текстурированным и, в этом случае, обладает анизотропией свойств. Наличие границ зёрен существенно сказывается на физических, особенно механических, свойствах поликристаллов, так как на границах происходит рассеяние электронов проводимости, фононов, торможение дислокаций и др.

Поликристаллы образуются при кристаллизации из раствора или расплава, полиморфных превращениях и в результате спекания кристаллических порошков. Поликристалл менее стабилен, чем монокристалл, поэтому при длительном отжиге поликристалла происходит рекристаллизация (преимущественный рост отдельных зёрен за счёт других), приводящая к образованию крупных кристаллических блоков. С помощью сокристаллизации специалисты НПО ДХП п/я 1523 получают поликристаллы с ионами РЗЭ.

Современной технике уже не хватает небогатого набора свойств естественных кристаллов (особенно для создания полупроводниковых лазеров, оптических элементов), и учёные придумали метод создания кристаллоподобных веществ с промежуточными свойствами путём выращивания чередующихся сверхтонких (десятки - сотни нанометров) слоёв кристаллов с похожими параметрами кристаллических решёток. Подобный приём реализован сотрудниками НПО ДХП при производстве алюминатных люминофоров SETDAO серии DZER-5 с ионами РЗЭ. В производстве люминофоров используются высокочисты поликристаллы с ионами празеодима, гольмия, неодима, диспрозия, эрбия и европия. Поликристаллические порошковые люминофоры производства НПО ДХП заняли достойное место в народном хозяйстве нашей страны.

Особое направление в развитии химической индустрии Дзержинских поликристаллов заняло получение материалов с квантовыми точками золота. Специалисты НПО ДХП ГИПРОДУСТ-ПРОЕКТ разработали технологию получения ряда фотонных поликристаллов с квантовыми точками золота. Фотонные кристаллы с металлическими квантовыми точками, а также квантиты, представляющие собой систему квантовых точек, периодически распределенных в несущей однородной матрице, могут быть интересны необычным сочетанием фотонно-кристалличенских свойств, связанных с периодичностью структуры, и наблюдающегося в квантовых точках плазмонного резонанса. Для синтеза квантовых точек золота размером порядка 30 нм был применен цитратный метод Туркевича (химическое восстановление галогенидов золота при помощи цитрата натрия). Введение квантовых точек в фотонные кристаллы осуществляли с помощью многократного повторения цикла пропитки образца раствором квантовых точек с последующим его промыванием в водно-спиртовой смеси. В результате были синтезированы и исследованы фотонные кристаллы содержащие квантовые точки золота. Удалось добиться хорошего совмещения спектрального положения полосы плазмонного поглощения квантовых точек с первой фотонной стоп-зоной. Было обнаружено, что высота пика отражения инвертированных фотонных кристаллов в области стоп-зоны немонотонно зависит от количества введенных квантовых точек. При достаточном их количестве коэффициент отражения возрастает. После заполнения структурных пустот квантового фотонного кристалла тем же фоторезистом была получена пленка квантита, состоящая из периодически распределенных в фоторезисте квантовых точек золота, которая также обладала фотонной стоп-зоной.

Новую продукцию особого назначения начали выпускать специалисты химики Дзержинской индустрии НПО ДХП П/Я 1523.

Продукция ОСОБОГО ОТДЕЛА 8-го СПЕЦПРОИЗВОДСТВА НПО "ДУСТХИМПРОМ". Повсеместное применение люминофоров особого назначения начато в народном хозяйстве. В соответствии с требованиями ГЛАВДУСТПРОЕКТА на базе организаций ГИПРОДУСТ-СИНТОН, НИИФЛИ, 16-го ГУ ДУСТГИПРОРЕДМЕТ были выполнены проектные работы по созданию технологической схемы и расчетов производства люминофоров. Исполнителями технологии с опытными производственными мощностями были назначены 8-е СПЕЦПРОИЗВОДСТВО НПО ДХП (предприятие А - производство спецпродукции) и ОСП-269 НПО ДХП "ТОНОТОЛ" (предприятие Б - производство прекурсоров). Аттестация и отпуск продукции поручался ведомственным отделам ГЛАВДУСТРЕАКТИВ.

Алюминатные люминофоры с РЗЭ активаторами класса материалов SRALO, SETDAO, SAORE, в последние 10—15 лет получили широкое и вполне заслуженное распространение. Связано это с тем, что они обладают высокой степенью аккумуляции энергии и высокой яркостью остаточного послесвечения в темноте.

Несмотря на то что к числу редкоземельных элементов относится небольшое количество близких по своим химическим свойствам элементов периодической таблицы, тем не менее сегодня трудно назвать область военной или гражданской отрасли промышленности, использование в которой РЗЭ не давало бы эффективных результатов. При этом для достижения современного уровня решаемых задач, как правило, требуется наличие развитого наукоемкого производства и технологий. Таким образом, доля использования РЗЭ в различных сферах современной промышленности косвенно характеризует уровень развития государства в целом.

8-е спецпроизводство при НПО ДХП ГИПРОДУСТ-ПРОЕКТ выпускает новую люминофорную продукцию на основе восстановленных ионов РЗЭ в алюминатной матрице. Производственное хозяйство организовано сотрудниками ОСП - 269 НПО ДХП ТОНОТОЛ и представителями ведомственной организации ДУСТПРОЕКТ-3. Товары двойного назначения − это товары, используемые в общегражданских промышленных целях, но при этом имеющие свойства которые могут быть использованы при создании вооружения. К таким товарам относятся отдельные виды сырья, материалов, оборудования, а также технологии и научно-техническая информация, которые могут быть применены при исполнении литерных заказов на спецпродукцию.

Люминофоры на основе алюмината стронция обладают ярким и длительным послесвечением. В основе – алюминат стронция, допированный европием и диспрозием. Процент ввода этих активаторов зависит от сферы применения и желаемого эффекта – 1-50 мольных %. В отличие от люминофоров на основе сульфида цинка алюминаты обладают высокой термостабильностью: 600-1000°С и поэтому могут применяться в тех отраслях, где присутствует высокая температура переработки. Например, переработка некоторых видов пластиков, изготовление деколей, обжиг керамической плитки. В линейке представлены люминофоры с зеленым, бирюзовым, синим и фиолетовым, оранжевым послесвечением.