Электролитическое осаждение никеля, кобальта, железа

Окисление — восстановление — один из важнейших процессов природы. Дыхание, усвоение углекислого газа растениями с выделением кислорода, обмен веществ и ряд биологических процессов в основе своей являются окислительно-восстановительными реакциями. Сжигание топлива в топках паровых котлов и двигателях внутреннего сгорания, электролитическое осаждение металлов, процессы, происходящие в гальванических элементах и аккумуляторах, включают реакции окисления — восстановления. Получение простых веществ, например железа, хрома, марганца, никеля, кобальта, вольфрама, меди, серебра, цинка, серы, хлора, иода и т. д., и ценных химических продуктов, например аммиака, щелочей, сернистого газа, азотной, серной и других кислот, основано на окислительно-восстановительных реакциях. Производство строительных материалов, пластических масс, удобрений, медикаментов и т. д. было бы невозможно без использования окислительно-восстановительных процессов. На процессах окисления — восстановления в аналитической химии основаны методы объемного анализа пер-манганатометрия, иодометрия, броматометрия и др., играющие важную роль при контролировании производственных процессов и выполнении научных исследований. [c.51]

Металлы этой группы железо, кобальт и никель имеют много общего не только по физическим и химическим свойствам, но и по электрохимическому поведению. Они обладают повышенной реакционной способностью и легко пассивируются во многих средах, вследствие чего стационарные потенциалы их существенно отличаются от равновесных, рассчитанных на основании термодинамических данных. Осаждение на катоде и растворение на аноде этих металлов происходит с значительным торможением, особенно при комнатной температуре (рис. ХИ-13 и ХИ-14). Электролитические осадки металлов группы железа всегда отличаются очень мелкозернистой структурой, легко полируются и в зависимости от условий электролиза могут быть и мягкими и очень твердыми. [c.404]

При электролитическом осаждении напряжения растяжения возникают при осаждении никеля, кобальта, железа, палладия, марганца, хрома, а напряжения сжатия—при осаждении цинка, кадмия, свинца, алюминия. Ниже приведены данные А.П. Ваграмяна по величинам остаточных напряжений в покрытиях. [c.99]

Электролитическое осаждение меди с цепью только ее отделения от других элементов применяется редко, за исключением отделения меди от кадмия (стр. 299) Это объясняется отсутствием уверенности в полноте осаждения меди и тем, что большое количество других элементов может частично или даже полностью отложиться на катоде вместе с медью. Отделять медь от кадмия этим способом лучше всего из азотнокислого раствора. Малые количества кадмия можно отделить от меди электролизом в серно-азотнокислом растворе. Никель, кобальт, цинк и умеренные количества железа не мешают. В присутствии первых трех элементов электролиз лучше проводить в азотнокислом или в азотно-сернокислом растворе. Электролиз в аммиачном растворе или в таком же растворе, но с добавлением фторидов дает хорошее отделение меди от солей мышьяка и сурьмы [c.284]

Существует весьма тесная связь между структурой и внутренними напряжениями в электролитических осадках. Многие электролитические осадки характеризуются наличием значительных внутренних напряжений, которые могут быть вызваны различными причинами искажением параметров кристаллической решетки или изменением расстояний между кристаллами осадка в процессе осаждения, укрупнением кристаллов осадка вследствие слияния мелких кристаллов и другими. Для большинства металлов наблюдаются внутренние напряжения растяжения, а для некоторых — напряжения сжатия. Так, при электроосаждении хрома, никеля, кобальта, железа, палладия и меди возникают преимущественно напряжения растяжения, тогда как при осаждении цинка, кадмия и свинца — внутренние напряжения сжатия. [c.139]

Один из основных продуктов кобальтового производства — гидроокись кобальта — получают обычно осаждением кобальта после его окисления хлором или гипохлоритом из раствора, очищенного от железа (никель после осаждения кобальта остается в растворе). В некоторых случаях осаждение гидроокиси кобальта ведут электролитически анодным окислением кобальта. В принципе этот метод существенно не отличается от обычного химического. [c.99]

Возможными примесями в бронзах являются А1, Fe, Ti, Ni. Si. Медь можно отделить предварительно электролизом [698, 699] или в виде сульфида и купфероната [719]. Электролитическое осаждение меди удобно тем, что в этом методе исключается захват бериллия. Однако при электролизе медь может выделяться неполностью. Железо, кобальт и никель также осаждаются на ртутном катоде. [c.173]

По другой точке зрения происхождение металлического перенапряжения связано с процессом выделения водорода. Разряд водородных ионов является потенциально конкурирующей катодной реакцией при электролизе любых водных растворов, в том числе и растворов, содержащих соли металлов. Если на катоде наряду с металлом происходит также образование водорода, то последний может влиять и на кинетику электрохимического выделения металла, и на свойства его катодных осадков. Известно, что электролитические осадки железа, никеля и кобальта всегда содержат заметное количество водорода. Включения водорода можно рассматривать как одну из возможных причин искажения кристаллической решетки осадков этих металлов, появления в них внутренних натяжений, хрупкости и т. п. В меньших количествах водород присутствует в осадках меди и цинка. Его практически не удается обнаружить в электролитически осажденных кадмии или свинце. Из этого следует, что металлическое перенапряжение увеличивается параллельно с количеством водорода, включенного в осадок металла, т. е. водород, по-видимому, затрудняет процесс катодного выделения металла. Предполагалось, что водород выступает здесь в роли отрицательного катализатора, тормозя разряд за счет создания поверхностной пленки или образования гидридов металлов. [c.439]

Согласно другой точки зрения природа и величина металлического перенапряжения являются функцией состояния поверхности катода, которое может быть неодинаковым для разных металлов. Одна из причин этого различия связана с возможностью выделения водорода и его влиянием на ход осаждения металлов. Известно, что электролитические осадки железа, никеля и кобальта всегда содержат заметное количество водорода. Включения водорода можно рассматривать как одну из возможных причин искажения кристаллической решетки осадков этих металлов, появления в них внутренних натяжений, хрупкости и т. п. В меньших количествах водород присутствует в осадках меди и цинка. Его практически не удается обнаружить в электролитически осажденных кадмии или свинце. Из этого следует, что металлическое перенапряжение увеличивается параллельно с количеством водорода, включенного в осадок металла, т. е. водород, по-видимому, затрудняет процесс катодного [c.496]

Сжигание топлива в топках паровых котлов и двигателях внутреннего сгорания, электролитическое осаждение металлов, процессы, происходящие в гальванических элементах и аккумуляторах, включают реакции окисления - восстановления. Получение простых веществ (железа, хрома, марганца, никеля, кобальта, вольфрама, меди, серебра, цинка, серы, хлора, иода и т. д.) ценных химических продуктов, например аммиака, щелочей, сернистого газа, азотной, серной и других кислот, основано на окислительно-восстановительных реакциях. Производство строительных материалов, пластических масс, удобрений, медикаментов И т. д. было бы невозможно без использования окисли-тельно-восстановительных процессов. На процессах окисления — восстановления в аналитической химии основаны методы объемного анализа перманганатометрия, ио,дометркя, броматометрия и др., играющие важную роль при контролировании производственных процессов и выполнении научных исследований. [c.75]

В 1931 г. Бэли [139] сообщил о двух новых методах получения каталитически активных препаратов электролитическое осаждение основных карбонатов никеля и кобальта и осаждение окиси тория, окиси хрома или железа на инфузорной земле с алюминием. Однако Бэллу [140] пе удалось повторить эти опыты, и подобная же неудача постигла позднее и Бэли. [c.91]

Муравьиная кислота — реактив для выделения платины и палладия, для отделения бериллия от алюминия и железа, для разделения вольфрама и молибдена уксусная кислота применяется для определения молекулярной массы веществ, для приготовления буферных растворов, как среда и ацетилирующее средство пропионовая кислота— для определения ароматических аминов антраниловая кислота — для обнаружения и гравиметрического определения кадмия, кобальта, меди, ртути, марганца, никеля, свинца и цинка бензойная кислота служит эталоном в колориметрии 2,4-диокси-бензойная кислота применяется для колориметрического определения железа, титана и других элементов лимонная кислота — в качестве сильного маскирующего комплексообразователя, для приготовления буферных смесей, определения белка в моче, как растворитель фосфатов при анализе удобрений молочная кислота — при полярографическом определении металлов, при электролитическом осаждении меди в присутствии железа, цинка и марганца нафтионовая кислота — для колориметрического определения нитрат иона, в качестве флуоресцирующего индикатора олеиновая кислота — для определения малых количеств кальция и магния, в титриметрическом анализе для определения жесткости воды пировиноградная кислота — для идентификации первичных и вторичных аминов, в микробиологии стеариновая кислота — для нефелометрического определения кальция, магния и лития сульфо-салициловая кислота — для колориметрического определения железа, в качестве комплексообразователя, для осаждения и нефелометрического определения белков трихлоруксусная кислота — как реактив на пигменты желчи и фиксатор в микроскопических исследованиях. [c.44]

Никель в химическом отношении родственен железу и кобальту и с электрохимической точки зрения обнаруживает много общего с ними в своем поведении при электролитическом осаждении. Все три металла дают твердые, плотные, тонкокристаллической структуры осадки, но обладающие зачастую большой хрупкостью и пористостью. Электролиз их сопровождается довольно значительной поляризацией, в сильной степени зависящей от температуры раствора. [c.275]

Благодаря высокому отрицательному потенциалу катодного осаждения никеля большинство примесей металлов, содержащихся в электролите — ионы меди, железа, кобальта и другие, осаждаются на катоде совместно с никелем. Анодное же растворение никеля сопровождается ионизацией металлов-примесей и загрязнением электролита. Поэтому для достижения эффекта рафинирования нельзя вести процесс без разделения катодного пространства от анодного, как это имеет место при электролитическом рафинировании меди. [c.71]

Электролизом с ртутным катодом из раствора можно эффективно удалять большие количества многих тяжелых металлов, которые нежелательны при анализе. В разбавленном растворе серной кислоты на ртутном катоде осаждаются железо, хром, никель, кобальт, цинк, кадмий, галлий, индий, германий, медь, олово, молибден, рений, висмут, таллий, серебро, золото и металлы платиновой группы (за исключением рутения и осмия) в то же время такие элементы, как алюминий, титан, цирконий, фосфор, ванадий и уран, количественно остаются в растворе Этот метод особенно ценен при определении последней группы элементов в металлургических материалах. Так, электролиз с ртутным катодом обеспечивает превосходное отделение железа, мешающего при определении алюминия в стали. Не всегда легко без остатка выделить осаждаемые элементы. Микрограммовые количества их остаются в растворе даже при условии, что предпринимаются самые тщательные меры. В раствор будут попадать микроколичества ртути, так как она имеет заметную атомную растворимость ( -25 у/л воды при комнатной температуре). По имеющимся данным при концентрациях серной кислоты от 0,1 до 6 н. можно достичь фактически полного электролитического осаждения Си, 2п, Сс1, 1п, Т1, 8п, В1, Ре и, весьма вероятно, также Ag, Аи, Hg и некоторых металлов платиновой группы. При кислотности в пределах 0,1—1,5 н. удается полностью выделить Со и N1. Другие металлы (Оа, Аз, 5е и Сг) можно осадить только из 0,1 н. серной кислоты. Из серной кислоты в пределах концентраций от 0,1—6 н. неполно осаждаются Ое, 8Ь, Те, Мп, Яе и, вероятно. Ни. После проведения [c.43]

Для отделения магния от железа (III), алюминия и других подобных металлов можно воспользоваться двукратным осаждением их аммиаком в присутствии аммонийных солей. Одновременно также отделяются и фосфаты, если только железо или алюминий присутствуют в достаточных количествах. Марганец можно удалить, осаждая его сульфидом аммония при этом также осаждаются железо, цинк, никель, кобальт и многие другие металлы . Остальные методы удаления марганца основаны на осаждении его в виде гидратированной двуокиси и электролитическом выделении на амальгаме натрия . В некоторых случаях для удаления тяжелых металлов применяют осаждение их сероводородом, однако для этих целей лучше использовать экстракционные методы, которые будут описаны ниже. [c.528]

Металлы, которые выделяются без заметного перенапряжения, практически не включают водород (кадмий, цинк, олово, свинец, медь, серебро и др.). Осаждение таких металлов, которые в условиях электролиза растворяют значительное количество водорода, как правило, сопровождается высоким перенапряжением (железо, никель, кобальт, хром, марганец и др.). И, наконец, металлы, которые не удается осадить электролитически из водных растворов, растворяют несравнимо большие количества водорода (ниобий, торий, ванадий, цирконий и др.) [c.65]

При а-нитрозо-Р-нафтоловом методе определения кобальта, так же как и при калиево-нитритном методе, требуется предварительное удаление железа, меди и некоторых других элементов группы сероводорода. Получаемый в этом методе осадок также нельзя взвешивать непосредственно, как и осадок нитрокобальтиата (П1) калия. Отделение малых количеств кобальта от больших количеств никеля однократным осаждением а-нитрозо -Р-нафтолом дает менее удовлетворительные результаты, чем нитритный метод. В отнощении количества кобальта, для определения которого этот метод лучше всего применим (0,1 г), он занимает среднее положение между электролитическим и нитритным методами. [c.473]

Никель не осаждается электролизом из сильнокислых растворов. Осаждение в слабокислых растворах неполно, и для количественного анализа оно интересно лишь тем, что подчеркивает необходимость электролитического осаждения меди в сильнокислом растворе во избежание загрязнения осадка меди никелем и потери никеля. Из аммиачных растворов никель и кобальт осаждаются легко и количественно, если принять некоторые простые меры предосторожности. Электролиз рекомендуется проводить в сильноаммиачном растворе, содержащем сульфат никеля и в некотором избытке—сульфат аммония. Если присутствует кобальт, осажление облегчается прибавлением ацетата натрия или, лучше, сульфита натрия, хотя последний несколько загрязняет осадок серой. Электролиз можно проводить и в растворах, содержащих хлориды вместо сульфатов. Нитраты должны отсутствовать, хотя одному или двум экспериментаторам удалось получить осадки и в их присутствии. Соли калия не оказывают влияния, так же как и малые количества марганца и хрома в присутствии бисульфита натрия. Хотя малые количества осаждающихся гидроокисей таких элементов, как железо и др., не окклюдируются в значительной степени отложившимся на катоде никелем, лучше все же их предварительно удалять повторным осаждением аммиаком, если они присутствуют в малых количествах, и ацетатным методом, если количество их велико. Серебро, медь, мышьяк и цинк также осаждаются, следовательно сероводородную группу и цинк следует всегда предварительно удалять. Ванадий и вольфрам нежелательны ванадий, видимо, не мешает осаждению одного никеля или одного кобальта, но мешает их совместному осаждению вольфрам не мешает осаждению никеля, но препятствует осаждению кобальта или никеля и кобальта вместе. Соли железа (И), хроматы, тартраты и молибден очень мешают осаждению . Электролиз не должен быть слишком продолжительным вследствие некоторой тенденции анода растворяться с последующим осаждением платины на катоде. О полноте осаждения можно судить по пробе с тиокарбонатом калия. Осаждение никеля редко бывает полным, и при выполнении точных анализов требуется дополнительное выделение его из электролита. При однократном осаждении никеля из аммиачного раствора, содержащего сульфат аммония, получаемые осадки обычно весят на несколько десятых долей миллиграмма больше, чем это следовало бы, несмотря на неполноту осаждения никеля. [c.424]

Способ 2 [3]. Для получения очень чистого металлического кобальта предварительно удаляют возможные примеси, прежде всего железо, медь и никель, с помощью реакций осаждения или электролитическим путем. Кобальт высокой степени чистоты получают путем электролитического осаждения из раствора 0SO4. Полученный таким образом кобальт содержит [c.1763]

Электрорафинирование ведут в специальных электролитических ваннах. Электролитом обычно служит раствор медного купороса uSO -SHaO. В результате электролиза на аноде происходит растворение черновой меди, на катоде — осаждение чистой меди. Содержащиеся в черновой меди в виде примеси железо, цинк, никель, кобальт и др. как стоящие в ряду напряжений левее меди, растворяясь, остаются в растворе, а примеси серебра, золота и платины не растворяются, оседают на дне ванны в виде шлама, из которого их затем извлекают путем специальной обработки. [c.351]

Разделения с применением ртутного катода при постоянной силе тока, хотя и непригодны для электрогравиметрических определений, однако часто используются как вспомогательное средство при выполнении анализа другими методами. Касто приводит обзор различных методов электролитического удаления примесей металлов из урана. Особенно интересная методика, разработанная Фурманом и Брикером, заключается в количественном осаждении различных металлов на небольшом ртутном катоде. Ртуть удаляют дистилляцией, а остаток анализируют полярографическим или колориметрическим методом. Такая же методика может быть применена для выделения следов примесей из других металлов, например алюминия, магния, щелочных и щелочноземельных металлов, которые, подобно урану, при электролизе в кислом растворе не образуют амальгам. Паркс, Джонсон и Ликкен применяя несколько небольших порций ртути, удаляли из растворов большие количества тяжелых металлов, а именно меди, хрома, железа, кобальта, никеля, кадмия, цинка, ртути, олова и свинца, и сохраняли в нем полностью даже небольшие количества алюминия, магния, щелочных и щелочноземельных металлов для последующего определения этих элементов подходящими методами. [c.350]

Получить никель более высокой степени чистоты 99,9 /о никеля) можно карбонильным процессом, описанным выше, при некотором дополнительном усложнении его. Получение никеля высокой чистоты возможно также дополнительным рафинированием электролитического или карбонильного никеля. Так, например, никель чистотой 99,94 /о был получен нагреванием атектролитического никеля до 1050° в токе водорода и последую-тцей переплавкой металла в высокочастотной вакуумной печи. Никель высокой чистоты, способный прокатываться и протягиваться в проволоку вхолодную, был получен в лабораторных условиях растворением карбонильного никеля в соляной кислоте, /далением содержавшихся в никеле и перешедших в раствор примесей железа, кобальта и меди осаждением двуокисью никеля, отделением остатков меди сероводородом и последующим электролизом очищенного раствора, к которому предварительно добавляется борная кислота [24]. Электролиз производился с применением нерастворимых платиновоиридиевых анодов. [c.619]

В систематическом ходе качественного анализа железо, кобальт и никель попадают в третью группу (группа сульфида аммония). Сульфид двухвалентного железа растворяется на холоду в соляной кислоте и этим, в частности, отличается от никеля и кобальта отделенные от пего сульфиды кобальта и пикеля растворяют в соляной кислоте нри кипячении в присутствии перекиси водорода, и каждый из элементов обнаруживается затем специфическим реактивом (например, никель — с диметилглиоксимом, кобальт —по реакции с роданидом аммоиия в присутствии амилового спирта). В количественном анализе железо нетрудно определить перманганатометрически (после его предварительного восстановления), весовым путем после осаждения, например, а-нитрозо-р-бензоиафтолом, никель— электролитически из аммиачного раствора. [c.216]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология