Выделение из ртути металлов растворение

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]

Аналогичная картина должна наблюдаться и нри замедленном протекании других стадий. В связи с этим при не слишком больших удалениях от состояния рав-нозесия обнаруживается некоторая симметрия в протекании процессов катодного выделения металлов и их анодного растворения. Так, например, анодная по-ляризация ртути, серебра, таллия и кадмия оказывается близкой по величине к катодной поляризации этих же металлов при одинаковых катодной и анодной плотностях тока, т. е. при равной скорости осаждения и растворения. Изменение анодного и катодного перенапряжения с ростом плотности тока точно так же подчиняется для этих металлов примерно одному и тому же закону. [c.476]

Большое перенапряжение водорода на ртути (более 1 в) позволяет достигать сравнительно больших отрицательных потенциалов, не опасаясь выделения водорода из воды так, на ртути можно получать кривые щелочных металлов до начала выделения водорода. Вместо ртутных можно использовать капельные электроды из разбавленных амальгам и изучать анодные процессы растворения менее благородных, чем ртуть, металлов. [c.38]

В ряде работ М. Т. Козловского, П. П. Цыб н других советских исследователей предложен новый вариант электролитического выделения группы металлов на ртутном катоде с последующим растворением выделенных металлов. переход металлов в раствор происходит в соответствии с анодными потенциалами растворения этих металлов. Так, например, при электролизе с ртутным катодом цинк и железо вместе переходят в ртуть катода, разделить эти элементы, регулируя катодный потенциал, нельзя. Если сделать ртутный ка-Т..1Д анодом и регулировать анодный потенциал, то при потенциалах от —0,8 до —0,6 в в раствор перейдет почти весь цинк, а железо останется в амальгаме. [c.314]

Многие особенности полярографического анализа определяются свойствами ртутного катода. Очень важное значение имеет то обстоятельство, что катодное выделение водорода на ртутном катоде сильно затрудняется высоким перенапряжением. Высокое перенапряжение при выделении водорода на ртутном катоде позволяет выделять электролизом электроотрицательные металлы. В водных растворах ионы водорода и молекулы воды всегда соприкасаются с поверхностью катода. Если бы выделение водорода начиналось при равновесном потенциале водородного электрода, то этот процесс маскировал бы и перекрывал катодное выделение электроотрицательных металлов. Кроме того, для полярографического метода важное значение имеет образование амальгам многих металлов. Растворение многих металлов в ртути указывает на наличие энергии взаимодействия между этими металлами и веществом катода. К электрическим силам, вызывающим разряд катионов, присоединяются химические силы. Это ведет к понижению катодного потенциала выделения таких металлов на ртутном катоде. Как известно, [c.282]

К таким работам относятся а)растворение металлов и руд в азотной кислоте с выделением оксидов азота б) обработка солянокислых растворов хлоратом калия с выделением хлора в) выпаривание и обработка плавиковой кислотой и ее солями, связанные с выделением фтора г) действие кислоты на технический цинк, обычно содержащий мышьяк, сопровождающееся выделением мышьяковистого водорода д) подкисление растворов, содержащих цианиды е) подкисление растворов, содержащих тиоцианаты (роданиды) ж) сильное подкисление растворов, содержащих ферроцианиды калия (натрия) з) подкисление растворов сульфидов и) подкисление растворов, содержащих соли брома к) выпаривание сероводородных растворов л) осаждение сульфидов металлов сероводородом м) очистка и заправка аппаратов для получения сероводорода н) прокаливание осадков, содержащих ртуть и мышьяк о) отгонка хлористого хромила п) разливка аммиака, брома, пиридина и других едких жидкостей. [c.371]

То обстоятельство, что при смешении исходных амальгам происходит выделение значительных количеств тепла служит доказательством взаимодействия растворенных в ртути металлов или их интерметаллических соединений, в результате чего образуются сплавы. [c.136]

Процесс рафинирования металла с помощью ртути заключается в растворении металла в ртути, отделении амальгамы от нерастворимых в ртути элементов (молибден, ванадий, кремний, мышьяк, селен, теллур и др.), очистке амальгамы от электроотрицательных металлов-примесей и выделении электролизом металла высокой чистоты Более электроположительные металлы-примеси удаляются из амальгамы по мере их накопления. Все операции рафинирования проводят в многосекционных электролизерах 2-зв Амальгама последовательно обрабатывается в секциях электролизера, заполненных соответствующими электролитами. [c.204]

Для увеличения отношения S/V стационарных ртутных электродов можно использовать в виде подложки для этих электродов материалы, которые хорошо смачиваются ртутью. Например, на серебряной проволочке можно создать ртутный индикаторный электрод в виде пленки ртути толщиной порядка нескольких десятков микрометров. Однако электрохимические реакции на таком пленочном электроде могут осложняться из-за появления в электроде растворенного металла подложки. Другой путь увеличения S/V стационарного ртутного электрода — это замена одной капли ртути большим числом мелких капель. Подобный электрод можно получить путем предварительного электролитического выделения ртути на графите, который не смачивается ртутью. Такой электрод называют ртутно-графитовым электродом (РГЭ). Теоретически его часто трактуют как пленочный электрод с таким же объемом ртути, что следует считать приближением. Ртуть на РГЭ можно выделять не только предварительно, но и одновременно с определяемыми деполяризаторами. [c.117]

При анодном растворении амальгамы висмута в концентрированной хлорной кислоте наблюдается накопление частиц одновалентного висмута [23]. Как и в случае одновалентной меди, сопряженное окисление и восстановление ионов 1п" и Вг" на металлической поверхности в отсутствие внешнего тока приводит к их гетерогенному диспропорционированию и к выделению соответствуюшего металла на этой поверхности [5, 6, 23, 24]. Как было показано [51, это явление необходимо учитывать при определении концентрации НВЧ путем измерения окислительно-восстановительного потенциала индикаторного электрода из индифферентного металла (платина, ртуть) 119, 25, 26]. Так, при введении индикаторного платинового электрода в раствор, содержащий металлический электрод (медь, кадмий, свинец) и одноименные ионы металла, потенциал индикаторного электрода совпадает с потенциалом основного металлического электрода [27]. Этот интересный эффект, свидетельствующий, по-видимому, о появлении в растворе соответствующих одновалентных ионов, может быть истолкован не только как результат установления на платиновом электроде окислительно-восстановительного равновесия [c.67]

Следуя Фрумкину, будем считать, что процесс разложения амальгам состоит из сопряженных между собой электрохимических реакций, которые связаны только общим потенциалом амальгамы и протекают в остальном независимо друг от друга. Первая реакция — это обратимая реакция ионизации металла, растворенного в ртути, описываемая уравнение (4.2) С нею сопряжены реакции выделения водорода и восстановления органического соединения. Примем, что потенциал разлагающейся амальгамы в любой момент времени будет очень близок к равновесному потенциалу амальгамного электрода, определяемому по уравнению (4.5). Условимся также, что перемешивание амальгамы и раствора настолько интенсивно, что замедленной стадией является стадия самого электрохимического акта восстановления, а не диффузия металла амальгамы или восстанавливаемого вещества к границе раздела амальгама — раствор. Далее учтем, что в общем случае скорость разложения амальгамы будет определяться суммой скоростей двух процессов — процесса выделения водорода из исследуемого раствора при данном потенциале амальгамы и процесса восстановления органического соединения из того же раствора при том же потенциале, поэтому общий ток распределяется между двумя частными реакциями — выделением водорода и восстановлением органического вещества 2 [c.127]

Растворение неблагородных металлов в кислотах с выделением водорода ускоряется в присутствии небольшого количества платины (IV) металлическая платина осаждается на поверхности металла, уменьшает перенапряжение водорода, что облегчает его выделение. Соли ртути ускоряют растворение алюминия в кислотах (см. разд. 5.2). [c.40]

Выделение металлов и реакции восстановления растворенных веществ на катоде, которым является капающая ртуть, лежат в основе полярографии — широко применяемого метода химического анализа (предложен Я. Гейровским в Чехословакии в 1922 г.). Ионизированный пар ртути используют в различных ионных приборах — люминесцентных лампах дневного света, ртутных кварцевых лампах и др. Ряд соединений ртути применяют в полупроводниковых приборах. Широко используются ртутные термометры. [c.600]

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]

Для снижения коррозии цинковые электроды амальгамируют, вводя 2—10% металлической ртути по отношению к массе цинка. Влияние ртути определяется высоким перенапряжением выделения водорода на ней и снижением вследствие этого скорости растворения цинка. Амальгамацией называется образование растворов металла в ртути. [c.38]

Существенно на скорость выделения водорода влияет природа катодных участков. Некоторые металлы, например платина, кобальт, никель и др., катализируют выделение водорода, и катодный процесс на них протекает с высокими скоростями. Поэтому, если в составе металла или сплава находятся металлы, катализирующие выделение водорода, то коррозия с выделением водорода может ускоряться за счет этих компонентов в сплаве. Другие металлы, например, ртуть, свинец, кадмий, цинк, не катализируют или слабо катализируют катодное выделение водорода, и катодный процесс на них протекает медленно. Поэтому присутствие в составе сплава таких компонентов или не меняет скорости коррозии основного металла, или снижает ее из-за уменьшения площади поверхности, занимаемой основным металлом, на которой происходят и растворение металла и выделение водорода. Влияние природы металла на скорость выделения водорода количественно можно оценить по перенапряжению водорода на различных металлах (см. табл. 22). Чем ниже перенапряжение водорода, тем большей каталитической активностью к реакции выделения водорода обладает металл и тем выше скорость выделения водорода при данном потенциале катодного участка, а следовательно, и больше скорость коррозии. Чем выше перенапряжение, тем меньше и скорость выделения водорода при данном потенциале катодного участка, тем ниже скорость коррозии металла. Таким образом, скорость коррозии с выделением водорода может быть замедлена снижением температуры и уменьшением концентрации ионов Н , очисткой металла от примесей, катализирующих выделение водорода, а также изоляцией поверхности металла. Перемешивание раствора практически не влияет на скорость выделения водорода. [c.216]

Другим примером служит растворение металлов в ртути с образованием амальгам при выделении металла из водного раствора на ртутном катоде. [c.81]

Чтобы предупредить быстрое растворение зерен металла в процессе работы редуктора, их амальгамируют, что замедляет выделение водорода. При амальгамировании зерна металла покрываются слоем ртути [c.393]

Примеси металлов с большим перенапряжением выделения водорода не ускоряют коррозию цинка, а в некоторых случаях немного ее уменьшают. Например, ртуть и свинец заметно снижают скорость растворения цинка в солевых и щелочных электролитах. [c.38]

В электрохимических преобразователях на основе фазовых переходов на электродах используют процессы катодного осаждения и анодного растворения металлов (меди, серебра и др.) на инертных электродах или электродах из того же металла процессы восстановления или образования пленок солей или окислов (Ag l-f ё -> Ag+ l- d (0Н)2+ +2e->- d- -20H и др.) процессы выделения и ионизации водорода и др. Приведем некоторые примеры хемотронов данного типа. В качестве электрохимических счетчиков машинного времени используют малогабаритные кулонометры. Трубку из прозрачного материала заполняют двумя столбиками ртути, разделенными столбиком электролита. С обоих концов трубку герметично закрывают. Прибор включают в цепь питания контролируемого оборудования так, чтобы через [c.224]

Образованию А. большинства металлов препятствует оксидная пленка на их пов-сти. Поэтому для приготовления А. часто используют электрохим. выделение металла на ртутном катоде, снятие защитной пленки с помощью разл. реагентов, р-ции вытеснения металлами ртути из р-ров ее солей и др. Так, А. алюминия образуется при действии обработанного соляной к-той А1 на р-р Hg(N03>2. Приготовление А. (кроме А. благородных металлов) целесообразно проводить в инертной атмосфере или под слоем защитной жидкости, т.к. растворенные в ртути металлы легко окисляются Oj воздуха. [c.124]

При совместном выделении нескольких металлов на электроде могут образовываться сплавы или интерметал-.пические соединения (ИМС). Сигналы анодного растворения таких соединений могут отличаться от сигналов отдельных элементов (быть меньше или больше), что искажает информацию о содержании этих элементов в исследуемом растворе. Так, медь образует И1у1С с цинком с золотом взаимодействуют Сс1, 8п, ] 4п, 2п, А и др. Для устранения этого нежелательного явления на графитовом электроде в анализируемый раствор вводят соль Hg(II) в концентрации в 100 и более раз превышающей определяемые металлы. Осаждаясь вместе с металлами при электролизе, ртуть образует амальгаму — раствор металлов в ртути (о ртутно-графитовом электроде см. п. 6.5.6) в результате сигналы металлов не искажаются. Если в ртути образуются малорастворимые ИМС, например, Си2п, то [c.777]

Процессы катодного выделения и анодного растворения в случае твердых металлов и некоторых окислов обладают по сравнению с другими электрохимическими реакциями некоторыми особенностями, связанными с тем, что конечные илп исходные вещества находятся в кристаллическом состоянии, а также с полупроводниковыми свойствами некоторых электродов. Однако раньше чем рассматривать эту сторону проблемы электроосаждения, мы обсудим вопрос о кинетике разряда ионов металла в тех условиях, когда металл выделяется не в кристаллическом, а в жидком состоянии, например образуя амальгаму при выделения на ртутном электроде. Обсуждение этого вопроса поможет в дальнейшем выявить особенности, связанные с кристаллическим строением электрода. Кроме того, многие закономерности в электрохимии металлов практически не зависят от агрегатного состояния металла электрода. Так, на жидкой ртути в 45%-ной хлорной кислоте (при температуре —38,8° С) ток обмена лишь на 15% больше, чем на твердой (при —38,9° С) [53]. В растворе 1 N ОаС1я-Ь [c.34]

Как отмечалось выше, изучение выделения металлов на ртути и растворения амальгам имеет иреим5тцество большей простоты по сравнению с изучением электрохимии твердых металлов. Во-первых, электрохимическое выделение металла на жидком электроде не сопровождается сложными явлениями образования кристаллических зародышей и роста кристаллов, а также и деформирующим влиянием кристаллического строения металла электрода на осадок. Во-вторых, неоднородность жидкой электродной поверхности неизмеримо меньше, чем твердой, н легче поддается учету. [c.41]

Для микроаналитических исследований ранее были предложены различные способы, позволяющие определять исследуемые вещества при таком большом разбавлении, которое невозможно для прямых полярографических определений. Так, например, исследуемый ион селективно выделяли на ионообменной смоле и только после элюции определяли его полярографи-чески или проводили одновременно хроматографическое и по-лярографичеакое апределения в одном приборе ( метод хромато-полярографии Кемули ). В последнее время был предложен наиболее действенный и простой способ определения некоторых металлов, основанный, как уже упоминалось, на иредваритель-ном электролизе и выделении этих металлов на небольшом количестве ртути с последующим растворением образовавшейся амальгамы в условиях полярографического определения. При постепенной поляризации амальгамированного электрода от значений более отрицательных к более положительным отдельные катионы претерпевают постепенное анодное окисление, что на полярографической кривой характеризуется отдельными минимумами. [c.194]

ЧТО ОНИ возникают сначала в отдельных точках в виде темных рых лых наростов, число и размеры которых постепенно увеличиваются Механизм образования неудовлетворительных осадков из цинкат ных электролитов без специальных добавок был исследован Н. Т. Куд рявцевым, по мнению которого причиной возникновения губки в рас сматриваемых условиях являются коллоидные частицы цинка или частицы не полностью окисленного цинка. Последние попадают в раствор из-за неравномерного растворения цинка на аноде и в виде металлических золей электрофоретически переносятся на катод. Введение в состав цинкатных ванн небольших количеств солей ртути (0,1—0,2 Пл Hg), олова (0,25—0,5 Пл 5п) и свинца (0.05 Пл РЬ), а также использование цинковых анодов, содержащих примеси этих металлов, при плотностях тока ниже предельных позволяют получить очень плотные светлые осадки, совершенно свободные от губчатых образований. Предполагают, что в присутствии этих металлов происходит полное окисление части цинка, переходящего в раствор и выделение ртути, олова и свинца на катоде в эквивалентных количествах. В связи с тем что получение доброкачественных осадков цинка из цинкатных электролитов возможно лишь при наличии в электролите упомянутых добавок, последние также должны быть отнесены к числу основных компонентов цинкатных электролитов. На практике чаще всего применяется добавка станната натрия ЫагЗпОз. [c.164]

Капельный ртутный электрод применяется для исследования реакций, протекающих в области потенциалов от +0,3 до —1,8 В (относительно н.к. э.). Этот диапазон потенциалов ограничивается при положительных потенциалах растворением ртути, а при отрицательных — электровосстановлеии- м катионов щелочных металлов из основного электролита или выделением газообразного водорода. [c.338]

Следует отметить, что плотность тока выделения водорода в существенной степени зависит от условий электролиза, главным образом от наличия загрязнений на поверхности ртутного катода. Содержащиеся в растворе примеси, например ионы железа и других металлов, разряжаются на катоде, что приводит к увеличению вязкости ртутного катода, снижению линейной скорости его протекания и, в некоторых случаях, появлению на поверхности ртутного катода островков выделившихся металлов, на которых перенапряжение водорода существенно ниже, чем на ртути. Все это способствует ускорению выделения водорода, подщелачиванию раствора электролита, повышению концентрации в растворе хлороксидных соединений и снижению выхода по току щелочного металла как за счет ускорения выделения водорода на катоде, так и за счет увеличения плотности восстановления растворенного хлора и хлороксидных соединений. Поэтому основными условиями достижения высоких выходов по току щелочного металла являются хорошее перемешивание ртутного катода, что достигается при высокой линейной скорости его движения, и высокая чистота поступающего на электролиз раствора хлорида металла, а также достаточно высокая плотность тока электролиза, существенно превышающая скорость побочных реакций. [c.87]

На анодах при работе электролизера выделяются хлор и кислород или диоксид углерода в зависимости от вида используемых анодов. Кроме того, с анодным газом смешивается водород, образующийся на ртутном катоде. При норма 1ьных условиях электролиза хлоргаз содержит 0,5% (об.) водорода. Однако при нарушениях процесса электролиза, например при нарушении циркуляции ртути либо попадании в раствор или ртутный катод железа и примесей (так называемых амальгамных ядов —хрома, ванадия и некоторых других) возможно усиленное выделение водорода. Это, помимо снижения выхода по току щелочного металла на катоде, приводит к снижению качества хлоргаза и за счет подщелачивания раствора резко повышает содержание растворенного хлора в анолите, что может нарушить в дальнейшем стадию очистки раствора. При заметном повышении содержания водорода в хлоргазе отдельных ванн эти ванны должны быть отключены и устранены причины (повреждение гуммировочного слоя, снижение скорости циркуляции ртути и др.), приведшие к повышению содержания водорода в хлоргазе. [c.91]

Поляризуемые и иеиоляризуемые электроды. На большинстве обычных электродов при пропускании тока через границу раздела электрод - раствор протекают электрохимические процессы окисления или восстановления. Так, на электродах из металлов, погруженных в растворы солей, содержащих катионы металла, идут процессы выделения или растворения металла электрода. Потенциал таких электродов при прохождении через них постоянного тока практически не изменяется, а ток целиком расходуется на электрохимические реакции. Электроды, потенциал которых при пропускании через них постоянного тока практически не меняется, называют неполяризуемыми. К неполяризуемым электродам относятся медь, серебро, кадмий, ртуть и другие металлы в растворе собственных солей. [c.72]

Сульфит HgSOз выделяется в виде белого осадка при действии сульфита щелочного металла на раствор нитрата ртути (И). Обычно получается основной сульфит Hg80з HgO. В нейтральных растворах сульфитов щелочных металлов наблюдается растворение окиси Hg(II) за счет взаимодействия с гидросульфит-ионами, При стоянии, а особенно при нагревании, сульфитный комплекс разлагается с выделением металлической ртути Н (80з) - = Hg + 802 + 804 -. [c.18]

Особое место в электрогравиметрии занимает электролиз на ртутном катоде большое перенапряжение выделения водорода на ртути позволяет выделить на ней многие металлы Чаще ртутные злектродн используются для количественного разделения металлов,а не их определения, Электрогравиметрический анализ можно проводить на установке без внешнего источника тока - это так называемый внутренний элект-ролизгна катоде происходит выделение металла,в то время как анод подвергается электрохимическому растворению, [c.45]