ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Разделение ионов на ртутном катоде. Определение титана в стали из "Количественный анализ" Разделение и последовательное определение меди и никеля в растворе основано на различии напряжений разложения их солей, а также на надлежащем регулировании pH раствора. Так, медь, окислительный потенциал которой равен +0,34 в, восстанавливается на катоде значительно легче, чем никель, нормальный потенциал которого отрицателен Е =—0,23 в). Именно при напряжении 2 в медь полностью осаждается на катоде даже из сильнокислых растворов, в то время как осаждение никеля в этих условиях не происходит. Для полного выделения никеля из раствора, оставшегося после выделения меди, необходимо не только повысить напряжение до 3—4 в, но и сильно понизить концентрацию ионов Н+ в растворе путем создания аммиачной среды. При этом ионыН1++превращаются в комплексные катионы [Ni(NH3)4]++. [c.518] Если вместо этого электролиз соли никеля проводить даже в очень слабокислой среде, то из-за отрицательной величины нормального окислительного потенциала пары Ni++/Ni и небольшого перенапряжения водорода на никеле полное осаждение последнего не достигается, так как задолго до окончания осаждения вместо ионов Ni++ на катоде начинают разряжаться ионы Н+. Наоборот, при электролизе в аммиачной среде окислительный потенциал пары 2Н+/Нг понижается приблизительно до —0,7 в и становится меньше потенциала пары Ni++/Ni, несмотря на то, что концентрация ионов Ni++ в растворе уменьшается в результате связывания их в комплекс [Ni(NH3)J++. [c.519] Осаждение в аммиачной среде выгодно также и в том отношении, что главная масса никеля в этом случае присутствует в растворе в виде комплексных ионов и потому он оседает на катоде более плотным и ровным слоем (стр. 513). [c.519] Ход определения. Поместив раствор, содержащий не более чем по 0,1 г меди и никеля, в стакан емкостью 150 мл, определите в нем содержаниг меди ( 135). Оставшийся после выделения меди раствор вместе с первой порцией промывных вод (первый стакан с водой при способе, описанном на стр. 517, п. 1) выпарьте для удаления HNOg (мешающей полному осаждению никеля) на песчаной бане, находящейся в вытяжном шкафу, до появления густого белого дыма SOg. Раствор при этом перелейте в фарфоровую чашку и нагревайте так, чтобы он испарялся, но не кипел, так как при кипении неизбежно разбрызгивание. [c.519] По окончании выпаривания содержимому чашки дайте совершенно остыть, после чего осторожно разбавьте его 25 мл дистиллированной воды и нагревайте до полного растворения всех солей. Если нужно, добавьте при этом немного разбавленного (1 4) раствора H SOi. [c.519] Приступая к электролизу, прежде всего удалите действием горячей разбавленной (1 1) HNO, выделенную медь с катодй и подготовьте электроды (как при определении меди). Собрав прибор и установив напряжение равным 3,5—4 в (если пользуются свинцовыми аккумуляторами, нужно два аккумулятора соединить последовательно), проводите электролиз, как обычно. Оставлять часть катода вне жидкости не следует, так как выделяющийся никель мало отличается по виду от платины, и проверять полноту осаждения, подливая воду и увеличивая таким путем глубину погружения катода, как это делалось при определении меди, здесь нельзя.. [c.520] Электролиз следует проводить при температуре около 60°, так как на холоду никель может поглощать значительные количества водорода, причем получается местами легко отслаивающийся от платины осадок. [c.520] Когда раствор совершенно обесцветится, электролиз продолжайте еще 5 мин., после чего возьмите на капельную пластинку или часовое стекло каплю раствора и подействуйте на нее каплей раствора (NH4)2S. Если побурения, вызванного образованием NiS, не происходит, продолжайте электролиз еще 5 мин., после чего приступайте к промыванию электродов и высушиванию и взйешиванию катода. [c.520] Продолжать электролиз лишнее время не следует, так как при этом начинает растворяться платиновый анод, а перешедшая в раствор платина осаждается на катоде, вследствие чего результат анализа окажется повышенным. [c.520] Окончив определение, растворите осажденный на катоде никель кипячением в течение 15 мин. с разбавленной (1 1) азотной кислотой. Растворение ускоряется, если в HNOg присутствуют ионы Си++. Еще лучше растворение проводить электролитически. Для этого сетчатый электрод, на котором осажден никель, делают анодом (т. е. соединяют его с положительным полюсом источника тока), котодом же служит медная проволока. В качестве электролита берут разбавленную азотную кислоту. [c.520] По окончании растворения электрод необходимо внимательно осмотреть на поверхности его не должно быть заметно остатков не удаленного никеля. [c.520] Если при растворении осажденного на катоде металла в HNOg появляются черные хлопья, это указывает на выделение вместе с никелем платины в результате частичного растворения платинового анода (см. выше). В таком случае определение приходится считать неудавшимся и повторить его, следя за тем, чтобы электролиз не продолжался дольше, чем следует. [c.520] Вследствие высокого перенапряжения водорода на ртути (около 1 в) и способности ее к образованию амальгам, обладающих меньшими окислительными потенциалами, чем сами выделяющиеся при электролизе металлы, электролиз с применением ртутного катода дает возможность проводить ряд разделений, имеющих большое практическое значение. Примером такого разделения является определение содержания титана в стали (или чугуне). [c.521] Навеску стали (или чугуна) растворяют в кислотах, после чего раствор подвергают электролизу со ртутным катодом в слабокислой среде. В результате железо, хром, марганец и другие металлы осаждаются на ртутном катоде, образуя амальгамы, а титан, а 1ю-миний и ванадий в виде соответствующих ионов остаются в растворе. [c.521] При прокаливании осадок превращается в ТЮ , который и взвешивают. [c.521] Подготовив, как описано выше, исследуемый раствор, приступайте к электролизу. Для этого количественно перенесите раствор в сосуд для электролиза, показанный на рис. 74, предварительно поместив в него 150—200 г ртути. При работах со ртутью необходимо тщательно следить за тем, чтобы не была пролита ни одна капля ее, так как пары ртути ядовиты и пролитая ртуть, постепенно испаряясь, будет в течение долгого времени отравлять воздух в помещении. [c.522] Ртуть соедините с отрицательным, а платиновую спираль—с положительным полюсом источника тока. Электролиз проводите током силой 3—4 а при напряжении 5—7 в. [c.522] Через 15—30 мин. после обесцвечивания раствора каплю его испытайте раствором Кз[Ре(СЫ)в] на присутствие иона Ре++. Если окраска раствора получается не синей (или зеленой), а бледно-желтой, электролиз закончите. При этом, не прерывая ни на минуту тока, слейте через кран почти всю ртуть в предназначенный для этого сосуд, после чего сифоном перелейте раствор в большой стакан, предварительно профильтровав жидкость для того, чтобы задержать могущие увлекаться капельки амальгамы. Так же. тщательно следя, чтобы ток не прерывался, промойте сосуд для электролиза 2—3 раза водой. Общий объем раствора вместе с промывными водами должен составлять около 300 мл. [c.522] По окончании промывания, выключив ток, прибавьте к полученному раствору 15 мл Н2504 (уд. вес 1,84) и охладите раствор до 5—10°. Затем осадите титан 3%-ным раствором купферона, прибавляя его по каплям при постоянном перемешивании, пока не начнет появляться белая (легко исчезающая) муть,, свидетельствующая об избытке реактива. [c.522] Вернуться к основной статье