Электролитическое осаждение и растворение металлов

Электролиз водных растворов — важная отрасль металлургии тяжелых цветных металлов меди,висмута, сурьмы,олова, свинца, никеля, кобальта, кадмия, цинка. Он применяется также для получения благородных и рассеянных металлов, марганца и хрома. Электролиз используют непосредственно для катодного выделения металла после того, как он был переведен из руды в раствор, а раствор подвергнут очистке. Такой процесс называют электроэкстракцией. Электролиз применяется также для очистки металла — электролитического рафинирования. Этот процесс состоит в анодном растворении загрязненного металла и в последующем его катодном осаждении. Рафинирование и электроэкстракцию проводят с жидкими электродами из ртути и амальгам (амальгамная металлургия) и с электродами из твердых металлов. К электролитическим способам получения металлов относят также цементацию — восстановление ионов металла другим более электроотрицательным металлом. Цементация основана на тех же принципах, что и электрохимическая коррозия при наличии локальных элементов. Выделение металлов осуществляют иногда восстановлением их водородом, которое также может включать электрохимические стадии ионизации водорода и осаждение ионов металла за счет освобождающихся при этом электронов. [c.227]

Этот метод используют для отделения микроколичеств А1, В, Са, М , Ti, V, XV и РЗЭ при анализе железа, сталей, никеля и других металлов и сплавов. Например, менее 10 г/г РЗЭ в нержавеющей стали отделяли от элементов основы и определяли атомно-эмиссионным методом [451]. Выделение матричных элементов электролизом на ртутном катоде использовано при атомно-абсорбционном определении алюминия в железе и его сплавах [452]. При выделении менее 10 г/г бора из никеля электролизом на ртутном катоде в качестве анода используют саму пробу [453]. Охлаждаемый водой платиновый тигель с небольшим количеством донной ртути служит электролитической ячейкой. Растворение пробы в 0,01 М серной кислоте и осаждение матричного элемента происходит одновременно. При этом не возникает опасности загрязнения материалом анода. Кроме того, загрязнения, обусловленные примесями в самой серной кислоте, меньше, чем в обычном методе, где требуются большие ее количества для растворения металла. После завершения электролиза бор определяют спектрофотометрически. Этот же метод был применен при полярографическом определении до 0,3 10 г/г алюминия в железе [454]. В этом случае в качестве электролита использовали 0,5 М раствор хлорной кислоты. [c.81]

Электролитическое осаждение и растворение металлов [c.183]

Важное значение для разделения ряда элементов имеет электролитическое осаждение на ртутном катоде, причем осаждение облегчается образованием амальгам. Так, например, для определения примеси алюминия в железных сплавах железо и многие другие металлы осаждают из сернокислого раствора на ртутном катоде, причем алюминий остается в растворе. Наконец, можно указать на применение анодного растворения металлов. Так, например, для определения неметаллических включений в стали и различных цветных сплавах поступают следующим образом. Образец металла опускают в раствор соответствующего электролита и включают ток, причем исследуемый металл является анодом. Во время электролиза металл переходит в раствор, а неметаллические примеси остаются в виде осадка. Этот метод имеет большое значение для фазового анализа металлов. [c.190]

Индикаторные электроды в реакциях осаждения и комплексообразования являются более или менее избирательными. Это объясняется тем, что виды ионов, входящих в состав осадков и комплексов, самые разнообразные, а индикаторный электрод должен быть обратимым хотя бы относительно одного вида. Между тем не всегда можно располагать электродом, обратимым относительно этих видов ионов, из-за большой электролитической упругости растворения ряда металлов либо по другим причинам. [c.31]

Другой метод переведения одного или нескольких компонентов в жидкую фазу, не смешивающуюся с водой, связан с электролитическим осаждением. При электролитическом осаждении на твердых электродах многие металлы (железо, хром и др.) выделяются медленно или неполностью. При осаждении на ртутном катоде, сопровождающемся растворением металлов в ртути, т. е. образованием амальгам, выделение большинства ме- [c.30]

По рис. 71 видно, что электрогравиметрическое определение можно сочетать с разделением. Для практически полного осаждения ионов металла необходимо напряжение, соответствующее рМе 5 (абсцисса точки пересечения с прерванной горизонтальной линией на рис. 71). Если при этом другие находящиеся в растворе ионы еще не разряжаются, выделяется только один металл. Так, например, анализ латуни (сплава меди и цинка) можно осуществлять следующим образом. После растворения навески проводят электролиз при напряжении на электролитической ячейке около 1,55 В. При этом на катоде выделяется медь, масса которой равна приросту массы этого электрода. Электролиз продолжают при напряжении 2,6 В, причем выделяется цинк, массу которого также находят по приросту массы катода. [c.279]

Иридий при анодной поляризации в растворах соляной кислоты более стоек, чем платина [29]. Так, при электролизе 32%-ной соляной кислоты доля тока, расходуемого на растворение платинового анода, составляет около 5%, а при использовании сплава из платины с иридием снижается до 0,9% при содержании в сплаве 10% иридия [13]. Однако при циклической катодно-анодной поляризации смешанных платиноиридиевых электролитических осадков с содержанием иридия от 10 до 38,5% наблюдалось уменьшение иридия в электролитическом осадке [30]. Исследовалось поведение электролитически осажденных смешанных осадков платиновых металлов в процессе окисления метанола [31]. [c.143]

Принцип инверсионной вольтамперометрии металлов (ИВМ) заключается в электролитическом растворении металла, предварительно осажденного на индифферентном электроде. Осаждение обычно проводят из перемешиваемого раствора или на вращающемся электроде при потенциале, соответствующем предельному току диффузии разряжающихся ионов. Если при этом не наблюдается истощение раствора, соблюдается простое соотношение [c.25]

Механизм электролитического осаждения и растворения металлов. [c.21]

Многие полимеры, будучи растворенными в соответствующих полярных растворителях, становятся электролитами, т. е. несут электрические заряды вследствие электролитической диссоциации (электрофорез) и могут быть поэтому подвергнуты электролитическому осаждению, подобному тому, как осаждаются металлы из растворов их солей. [c.14]

Если в слое концентрация амальгамы не одинакова, как это имеет место при электролитическом осаждении металла или при растворении его, то металл диффундирует из зоны высокой концентрации амальгамы в зону меньшей концентрации. Количество металла (18, проходящего за время <И через сечение д под действием градиента концентрации йс/с1х, определяется по закону Фика [c.25]

Часто оба эти процесса (электрокристаллизация и анодное растворение металла) протекают достаточно быстро и не сопрово-- ждаются заметными перенапряжениями. Например, если опустить две медные пластинки в раствор медного купороса и включить электрический ток, то уже при малом напряжении происходит электролитическое растворение анода и осаждение меди на катоде. Как известно, на этом основано электрорафинирование (например очистка меди электролизом). [c.600]

Чтобы обнажить структуру металла перед самым осаждением заданного покрытия, например непосредственно перед электролитическим осаждением, необходимо удалить очень тонкую окисную пленку. Эта операция называется декапированием и состоит в химическом растворении пленки в слабом 5%-ном растворе кислоты в течение 1 мин перед самым осаждением. [c.20]

Основными процессами на электродах при электролизе водных растворов являются на катоде — выделение водорода, разряд металлических ионов с электрохимическим выделением (осаждением) металлов или восстановление веществ без выделения самостоятельной фазы, на аноде — выделение кислорода, галогенов, окисление веществ без выделения самостоятельной фазы или электролитическое растворение металла электрода. [c.15]

Электролитически осажденный хром содержит много (порядка десятков объемов) растворенного водорода, который прочно удерживается металлом в обычных условиях, но может быть удален нагреванием под вакуумом. Из газовой фазы хром начинает заметно поглощать водород лишь при высоких температурах. То же, но в значительно меньшей степени, относится к молибдену, тогда как вольфрам практически не поглощает водорода. [c.367]

Получение. Основное сырье для получения таллия, о котором может идти речь, это пыль, образующаяся при обжиге обманок или колчедана, содержащих таллий. Пыль экстрагируется горячей водой, а таллий из раствора осаждается или цинком, или соляной кислотой в виде хлорида. Для очистки таллий снова переводят в сульфат и после повторного (а в случае необходимости — многократного) осаждения в виде хлорида металл выделяют электролитически из сернокислого раствора. Технический таллий можно освободить от часто содержащегося в нем свинца растворением металла в азотной кислоте и осаждением свинца из сильнокислого раствора сероводородом. [c.375]

При пропускании через электролитическую ячейку симметричного переменного тока, каким является обычный синусоидальный ток, казалось, на электродах не должно бы происходить осаждения металла, потому что чередования процессов осаждения и растворения металла при изменении направления тока должны компенсировать друг друга. Однако в последнее время была выявлена возможность осаждения никеля на катоде при помощи обычного переменного тока [6]. [c.149]

В сплаве цинк — ртуть менее благородным металлом является цинк. Поэтому оба электрода в рассматриваемом элементе будут вести себя, как цинковые, но с различной электролитической упругостью растворения металла. В правом сосудике, содержащем амальгаму с 2% 2п, она будет 1выше, чем в левом. Это значит, что в сосуде ЛА из электрода будет переходить в раствор больше катионов 2п--., чем в сосуде М, благодаря чему яа электроде К создается некоторый избыток электронов. Электроны по проводу потекут к амальгаме с 1 % 2п и вызовут осаждение некоторого количества катионов 2п" из раствора 2п504 на электрод А. Благодаря этим процессам концентрация амальгамы в сосуде N уменьшается, а в сосуде М — увеличивается. Когда концентрацни выравнятся, электролитические упругости растворения на обоих электродах также станут одинаковыми. В этом случае э.д.с. цепи становится равной нулю, и работа элемента прекращается. [c.196]

Вернемся теперь к задаче 9.3. Ролик покрыт тонким и легко деформирующимся слоем электропроводного материала. Идеально было бы после каждого оборота — на ходу — снимать деформированный слой и наносить новый слой ровный, неде рмированный. Два противоположных действия, для выполнения которых нужен инверсный биэффект электролитическое растворение и электролитическое же осаждение (а. с. 872165). При решении этой задачи часто выходят на идею электролиза. И останавливаются перед психологическим барьером электролитическое осаждение металла на неровную поверхность только увеличит степень ее неровности. Весь фокус в том, что нужен эффект-антиэффект сначала удаление неровностей, потом нанесение нового слоя. [c.165]

В ТО же время присутствие в растворе ионов кадмия и свинца — металлов, на которых наблюдается повышенное перенапряжение выделения водорода, мало сказывается на увеличении скорости растворения цинка. Влияние примесей проявляется в том, что атомарные их включения на поверхности металла, образующиеся либо в результате восстайЪвления цинком их ионов из раствора, либо вследствие электролитического осаждения, создают на поверхности цинка участки, на которых в той или иной степени занижено перенапряжение выделения водорода. [c.439]

Индика1 орные электроды при потенциометрическом титровании по методам осаждения и комплексообразования. Различные осадки и комплексные соединения состоят из самых разнообразных ионов, и потому не существует такого универсального индикаторного электрода, который мог бы быть обратимым относительно всех катионов и анионов. Кроме того, не всегда можно располагать металлическим электродом, обратимым относительно своих ионов, из-за большой электролитической упругости растворения ряда металлов (легко окисляющихся Н -ионами раствора) или такими твердофазными веществами, в состав которых входит хотя бы один из ионоБ, образующих в процессе титрования осадки или комплексные соединения, но в другой степени его окисления или восстановления. Малая селективность индикаторных электродов, казалось бы, сильно ограничивает возможность использования потенциометрического метода в реакциях осаждения и комплексообразования. Однако применение электродов второго рода позволяет заметно расширить область применения потенциометрического титрования. [c.61]

Электролитически осажденный хром содержит много (порядка десятков объемов) растворенного водорода, который прочно удерживается металлом в обычных условиях, но может быть удален нагреванием под вакуумом. При определенных условиях электролиза получается гидрид точного состава СгН, характеризующийся определенной кристаллической структурой [в которой водород гексакоординирован и d( rH) = 1,91 А]. Из газовой фазы хром начинает заметно поглощать водород лишь при высоких температурах. То же, но в значительно меньшей степени, относится к молибдену и вольфраму. [c.371]

Сурьмяный электродне обеспечивает высокую точность определения pH. Состояние металла (плавленый или электролитически осажденный, полированный или травленый) и окиси сурьмы оказывает определенное влияние на поведение электрода. Точность измерения pH с помощью сурьмяного электрода может быть значительно повышена путем тщательного калибрования его потенциала в серии стандартных буферных растворов [58, 59]. Сурьмяный электрод не является полностью обратимым, и его потенциал зависит не только от активности ионов водорода, но и от концентрации растворенного кислорода [60], состава буферного раствора [61, 62] и перемешивания электролита [63, 64]. [c.226]

Переходящий в кристаллическую решетку металла водород занимает в ней узлы или располагается между ними и образует твердый раствор. При злектроосаждении металлов образование твердых растворов возможно также в результате непосредственного внедрения протонов в кристаллическую решетку. Ю. В. Баймакови М. И. Замоторин [42] убедительно показали это при исследовании растворения в электроосажденном и металлургическом железе водорода, выделяемого электролитическим путем. Одна ко в последнем случае этот твердый раствор, как отмечают указанные авторы, менее устойчив, чем твердый раствор, образующийся в электролитически осажденном металле (в данном случае железо), вследствие того, что протоны внедряются в уже готовую решетку железа. Большое влияние на процесс перехода водорода в металл оказывают концентрация ионов водорода в растворе и толщина двойного приэлектродного слоя. [c.82]

В ряде реакций твердых тел с жидкостями, когда происходит выделение 1 азообразного водорода (например, при растворении металлов в кислотах П.4И при осаждении золота из цианистого раствора цинком), скорость реакции часто снижается из-за образования защитной пленки водорода на твердой фазе. В таких случаях скорость может быть значительно повышена путем введения в раствор окислителя (деполяризатора), окисляющего водород до воды, в результате чего становится возмож1ШШ более быстрый контакт реагентов. При достаточно высокой концентрации окислителя можно полностью предотвратить выделение газообразного водорода на твердой фазе. Для этой цели используется как перекись водорода, так и нитраты и другие окислители [76—78]. Перекись водорода, очевидно, играет аналогичную роль и в недавно запатентованном способе использования ее в электролитическом производстве хлоритов щелочных металлов [79]. Согласно данным этого патента, при пропускании через пористый катод раствора двуокиси хлора и перекиси водорода (в стехиометрическом избытке по отношению к выделяемому водороду) возрастет выход хлорита в электролизере. [c.496]

Сплав Ag—находит применение в радиотехнической промышленности. В частности, электролитическое осаждение сплава Ag—В1 на молибденовые испарители при изготовлении передающих телевизионных трубок типа суперортикон более технологично, чем применявшееся до сих пор раздельное осаждение этих металлов. Структура этих сплавов изучалась Е. Раубом и А. Энгелем (см. гл. I). Для осаждения этого сплава С. Я-Грилихес предлагает в серебряный цианистый электролит добавлять комплексную соль висмута, которая получается при растворении основной азотнокислой соли висмута В10Ы0э в сложном пептизаторе (смесь К2С4Н4О6 и КОН). Удельное сопротивление сплава Ag—В характеризуется следующими цифрами. При содержании в сплаве 0,6% В1 оно равняется 2,5-10 ом м содержании 1,5%—6,0-10" , а при [c.286]

Технеций количественно выделяется также на ртутном катоде, образуя соответствующую амальгаму. Как уже сообщалось, металлический т.ехнеций можно получить восстановлением металлическим амальгамированным цинком [115], но Швохау и Герр [134] показали, что при этом в осадке образуется, по-видимому, смесь металлического технеция и двуокиси. При восстановлении пертехнетата в кислой среде крупнозернистым порошком цинка содержание металла составляет лишь 20%. Содержание кислорода в металлическом технеции обычно не контролируется, а потому многие образцы технеция, полученного восстановлением водородом и особенно электролизом, содержат некоторое количество двуокиси или растворенного в металле кислорода. Это подтверждается тем, что при сплавлении технециевых порошков в атмосфере инертного газа теряется 10—20% исходного веса [158]. Потери сопровождаются сублимацией, по-видимому, двуокиси технеция. Присутствие кислорода в технеции может в заметной степени исказить его физические и химические свойства, что, например, было показано исследованиями по сверхпроводимости технеция [77]. При использовании технеция в качестве стандартного источника 3-излучения обычно пользуются электролитическим осаждением его на металлических подложках. Присутствие двуокиси может привести к потерям технеция вследствие окисления ТсОг до ТсгОу кислородом воздуха. Поэтому рациональным оказывается дополнительное восстановление осажденного электролизом технеция водородом. [c.53]

Одновременное выделение водорода не только снижает выход металла по току, но может привести также к нарушению условий роста и сцепления кристаллитов осадка. В некоторых случаях растворение водорода в решетке металла и образование адсорбированных слоев из атомов водорода может нарушить правильность кристаллической решетки металла. При осаждении сурьмы из кислых растворов с применением больших плотностей тока задержка роста кристаллов, вызванная присутствием адсорбированного и растворенного водорода, приводит к тому, что получающиеся осадки имеют аморфное строение. Растворенный водород влияет на свойства электролитически осажденных Ре п N1, замедляя анодный процесс перехода их в 1юны [229]. [c.112]

Металлическая ртуть многократно встряхивалась с разбавленными растворами НКОз и Н 2(КОд)2 и затем основательно промывалась после этой обработки она имела в растворе Нда (КОз) точно такой же потенциал, как и дважды перегнанный или электролитически осажденный на платине металл. Таким образом, эта простая очистка оказалась достаточной. Растворением избытка очищенной таким способом ртути в HNOз (1 3) были приготовлены также растворы Hg2 (N03)2. [c.52]

Если концентрация металла в слое амальгамы не одинакова, как это имеет место при электролитическом осаждении металла или при растворении его, то металл диффундирует из слоя с более высокой концентрацией в зону меньщей концентрации. Количество металла йд, проходящего в точке х за время (11 через сечение х под действием разности концентраций йС1йх определяется по закону Фика [c.20]

Получение электрического тока за счет коррозии (растворения) металла в вольтовом столбе (1786 г.) сопровождалось восстановлением ионов металла до металлического состояния электронами на границе металл — раствор. Г альваностегия — это> электролитическое осаждение тонких, плотных, хорошо сцепленных с поверхностью-подложки металлических пленок, являющееся одним из важнейших методов формирования покрытий. Бруньятелли [9], профессор химии из университета в г. Павии, в 1800 г. описал процесс серебрения. Считают также, что, используя вольтов столб, он еще в 1805 г. получил золоченые серебряные монеты. Волластон высадил медь (вероятно в незначительных количествах) на серебряную проволоку, используя ток от электростатического генератора. [c.327]

В дальнейшем сходные с представлениями Антропова взгляды на адсорбцию органических и неорганических ионов на твердых электродах были высказаны в работах Де [25], Гатоса [26] и др. [27—33]. Результаты адсорбционных измерений для ряда алифатических и ароматических аминов, бензоат-, силикат- и фосфат-ионов, полученные на ртутном электроде, эти исследователи использовали для объяснения поведения железа и других металлов в нейтральных и кислых растворах в присутствии поверхностноактивных ионов. Фишером и Зейлером [34] были использованы представления Антропова при обсуждении особенностей выделения водорода на железе, анодного растворения железа в соляной кислоте, электролитического осаждения никеля и других процессов в присутствии а- и (3-нафтохинолина. [c.189]

Некоторые металлы извлекают из руд в основном способами пирометаллургии, и только конечная стадия — получение чистого металла осуществляется так называемым электролитическим рафинированием (табл. УИМ), которое предусматривает анодное растворение пирометаллургического, загрязненного различными примесями металла и катодное его осаждение в том же электролизере в более чистом виде. При этом товарными являются металлы, получаемые как в результате пирометаллургиче-ской переработки (металлы пониженной чистоты), так и рафинирования (чистые металлы). [c.232]

Получение металлов высокой чистоты [1]. Цинк марки ЦВ, содержащий 99,99% 2п, и кадмий, содержащий 99,99% С(1, получают дистилляцией катодных металлов. Для получения цинка более высокой чистоты (99,999% 2п) разработан метод переочистки электролитический металл растворяют химически или анодно. При химическом растворении полученные электролиты подвергают глубокой очистке, электролиз проводят в электролизере с диафрагмой и нерастворимыми анодами. При анодном растворении осуществляется двухстадийная очистка вначале проводят анодное растворение обычного промышленного металла и его катодное осаждение, а затем повторное переосаждение полученного металла. [c.279]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология