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 солей. Так, медь, стандартный потенциал которой (в паре Си +/Си) равен +0,34 в, восстанавливается на катоде значительно легче, чем никель, стандартный потенциал которого (в паре N +/N1) отрицателен ( ° = —0,23 в). При напряжении 2 в медь полностью осаждается на катоде даже из сильнокислых растворов, 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 Н+-ионов в растворе путем создания аммиачной среды. При этом Ы1 +-ионы превращаются в комплексные катионы [Ы1(ЫНз)4] +, остающиеся в растворе, а Ее +-ионы и некоторые другие катионы (если они присутствуют в растворе), не способные к образованию аммиачных комплексов, осаждаются в виде соответствующих гидроокисей и могут быть отделены фильтрованием. [c.444] 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. [c.445] Ход определения. Поместив раствор, содержащий не более чем по 0,1 г меди и никеля, в стакан емкостью 150 мл, определяют в нем содержание меди (см. 118). Оставшийся после выделения меди раствор вместе с первой порцией промывных вод (первый стакан с водой при способе, описанном на стр. 443, п. 1) выпаривают для удаления НЫОз (мешающей полному осаждению никеля) на песочной бане в вытяжном шкафу до появления густого белого дыма ЗОз. Раствор переливают в фарфоровую чашку и нагревают так, чтобы он испарялся, но не кипел, так как при кипении неизбежно разбрызгивание. [c.445] После выпаривания содержимое чашки охлаждают, осторожно разбавляют 25 мл дистиллированной воды и нагревают до полного растворения всех солей. Если нужно, добавляют немного разбавленного (1 4) раствора Н2304. [c.445] После растворения нейтрализуют имеющуюся в растворе серную кислоту чистым 25%-ным раствором аммиака , прибавляя его до перехода зеленой окраски раствора в синеватую (цвет ионов [М1(ЫНз)4Р+) или до появления слабого запаха ЫНз. Затем к почти нейтральному раствору добавляют еще 20 мл аммиака и разб.шляют раствор до 100 мл дистиллированной водой. [c.445] Приступая к электролизу, прежде всего удаляют действием горячен разбавленной (1 1) НЫОз выделенную медь с катода и подготавливают электроды (как при определении меди). Собрав прибор и установив напряжение равным 3,5—4 в (если пользуются свинцовыми аккумуляторами, нужно два аккумулятора соединить последовательно), проводят 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.445] После полного обесцвечивания раствора электролиз продолжают еще 5 мин, затем берут на капельную пластинку или часовое стекло каплю раствора и действуют на нее каплей раствора (N1 4)28. Если побурения, вызванного образованием N 5, не происходит, продолжают электролиз еще 5 мин, после чего приступают к промыванию электродов, высушиванию и взвешиванию катода. [c.446] 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 завышенным. [c.446] Окончив определение, растворяют осажденный на катоде никель кипячением в течение 15 мин с разбавленной (1 1) азотной и лoтoй. Растворение ускоряется, если в НЫОз присутствуют Си2+-ионы. Еще лучше растворение проводить электролитически. Лля этого сетчатый электрод, на котором осажден никель, делают анодом (т. е. соединяют его с положительным полюсом источника тока), а катодом служит медная проволока. В качестве электролита берут разбавленную азотную кислоту. [c.446] По окончании растворения электрод внимательно осматривают на поверхности его не должно быть заметно остатков никеля. [c.446] Вследствие высокого перенапряжения водорода на ртути (около 1 в) и способности ее к образованию амальгам, обладающих меньшими потенциалами, чем сами выделяющиеся при электролизе металлы, электролиз с применением ртутного катода дает возможность проводить ряд разделений, имеющих большое практическое значение. В качестве примера такого разделения рассмот-трим определение содержания титана в стали (или чугуне). [c.446] 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, алюминий и ванадий в виде соответствующих ионов остаются 8 растворе. [c.446] НерастБорившийся осадок кремневой кислоты и графита отфильтровывают, промывают 2—3 раза подкисленной горячей водой и 2—3 раза горячей водой (без кислоты) . [c.447] Раствор вместе с промывными водами нейтрализуют раствором ЫагСОз или аммиака до появления не исчезающей при перемешивании мути (осадка), которую растворяют в небольшом (не больше 1—2 мл) избытке НгЗО/.. [c.447] Общий объем полученного раствора не должен превышать 100 мл. [c.447] При работах со ртутью необходимо тщательно следить за тем, чтобы не была пролита ни одна капля, так как пары ртути ядовиты, пролитая ртуть, постепенно испаряясь, будет в течение долгого времени отравлять воздух в помещении. [c.447] Ртуть соединяют с отрицательным, а платиновую спираль — с положительным полюсом источника тока. Электролиз проводят током силой 3—4 а при напряжении 5—7 в. [c.447] Через 15—30 мин после обесцвечивания раствора каплю его испытывают раствором Кз[Ре(СМ)б] на присутствие Ре2+-ионов. Если окраска раствора получается не синей (или зеленой), а бледно-желтой, электролиз заканчивают. Далее, не прерывая ИИ на минуту ток, сливают через кран почти всю ртуть в предназначенный для этого сосуд, сифоном переливают раствор в большой стакан через фильтр (для отделения капелек амальгамы). Тщательно следя, чтобы ток не прерывался, промывают сосуд для электролиза 2—3 раза водой. Общий объем раствора вместе с промывными водами должен составлять около 300 мл. [c.448] Выпавшему осадку (желтого цвета) дают отстояться в течение АО—50 мин, после чего отфильтровывают раствор через фильтр, содержащий немного бумажной массы, и тщательно промывают осадок сначала 5%-ной (по объему) H2SO4, а под конец 2—Зраза чистой водой. [c.448] Вернуться к основной статье