Ртуть электролитическое выделение металлов

Большинство металлов хорошо растворяется в ртути с образованием амальгам или коллоидных растворов. В связи с этим электролитическое выделение металлов значительно облегчается. Многие металлы (железо, хром, молибден и др.), которые на твердом катоде не выделяются вовсе или их электролитическое осаждение сильно затруднено, на ртутном катоде легко и количественно выделяются иг раствора. [c.233]

Большинство металлов хорошо растворяется в ртути с образованием амальгам или коллоидных растворов. В связи с этим электролитическое выделение металлов значительно облегчается. Многие металлы (железо, [c.204]

Таким путем определяют медь, свинец, висмут, кадмий и некоторые др. металлы. В качестве катода удобно брать металлическую ртуть, так как образование амальгам облегчает электролитическое выделение многих металлов. С другой стороны, на металлической ртути сильно затруднено выделение водорода, и поэтому легко избежать побочной реакции разложения воды под действием электрического тока. [c.221]

Важнейшим методом разделения металлов является их электролитическое выделение на ртутном катоде. Поскольку перенапряжение водорода на ртути превышает 1 В, из раствора можно выделить многие металлы. Однако алюминий, скандий, титан, ванадий, вольфрам и некоторые другие даже и в этих условиях не могут быть выделены, а ионы щелочных и щелочноземельных металлов восстанавливаются только в щелочном растворе. Напротив, железо можно успешно удалить электролитическим путем из переведенного в раствор алюминиевого сплава. Указанный способ можно также применять для очистки растворов урана. Выделение веществ на ртутном катоде чаще всего проводят при контролируемом потенциале, опти- [c.265]

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]

Электролиз можно производить также с применением ртутного катода. Этот метод чаще применяется для удаления из раствора больших количеств мешающих элементов, с последующим определением элементов, оставшихся в растворе. Иногда осаждение на ртутном катоде проводят для количественного определения выделенного металла с последующей отгонкой ртути или переведением его в раствор электролитическим окислением. [c.58]

Электролитическое выделение к а л и я. Метод основан на электролизе растворов солей калия (и других щелочных металлов) при 140—160 в и 0,1—0,2 а на ртутном катоде [729], по другим данным,— при 3,5 в и 0,25 а [1904] Электролиз продолжается 0,5—1,5 часа. Выделяющиеся металлы дают со ртутью амальгаму, которая при последующем действии воды разлагается с образованием едкой щелочи. К полученной амальгаме добавляют 0,1 N соляную кислоту, взбалтывают несколько часов на холоду или несколько минут при кипячении, избыток кислоты титруют О, N раствором едкой щелочи в присутствии ализарина Погрешность определения находится в пределах около 1% [226, 993, 1340, 1357, 2164, 2638] О приборах, необходимых для выполнения определения этим способом, см [1098, 1544] Таким путем определяют сумму щелочных металлов [c.103]

Таким способом определяют медь, свинец, кадмий, висмут и другие металлы. В качестве катода удобно брать металлическую ртуть, так как образование амальгам облегчает электролитическое выделение многих металлов. С другой стороны, на металлической ртути сильно затруднено выделение водорода, и поэтому легко избежать побочной реакции разложения воды электрическим током. Данным методом можно анализировать и смесь катионов нескольких металлов, выделяя из раствора электролизом сначала более электроположительные элементы, а затем более электроотрицательные металлы. [c.271]

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]

Амальгамные методы получения металлов а,б возникли за последние годы, как естественное развитие электролитического способа получения хлора и щелочей с ртутным катодом (см. 22). Применение этих методов для получения металлов основано, с одной стороны, на различной растворимости металлов во ртути, с другой стороны, на различии в величинах электродных потенциалов при выделении металлов на ртутном катоде и при анодном окислении амальгам. [c.306]

Выделение металлов из амальгам может быть осуществлено несколькими методами а) термической отгонкой ртути, б) фильтрованием (для двухфазных амальгам), в) электролитическим растворением на аноде и г) методом цементации, т. е. путем обработки солями более электроположительных металлов. Получение металлов амальгамными методами основывается на том или ином сочетании указанных способов селективного получения амальгам и селективного же выделения металла из амальгамы. [c.306]

Количественный учет всех противоположных влияний здесь довольно сложен и требует знания констант распада комплексов, а также величин перенапряжения водорода при разных значениях pH. Однако на опыте установлено, что электролитическое определение многих металлов (цинка, никеля и т. д.) из растворов, содержащих аммиачные, цианистые, оксалатные и т. п. комплексы, вполне возможно и обычно дает хорошие результаты. К нему приходится прибегать всегда, когда хотят вести в щелочной среде электролитическое осаждение металла, гидроокись которого трудно растворима. Кроме понижения концентрации ионов Н и связанного с этим уменьшения потенциала пары 2Н /Нз, предупредить выделение водорода при электролизе можно также, проводя электролиз с ртутным катодом. Перенапряжение водорода на ртути особенно велико (около —1 в). Поэтому применение ртутного катода дает возможность количественно выделять многие металлы, которые нельзя осадить на платине вследствие происходящего выделения вместо них водорода. Другое преимущество [c.520]

Реже осаждение на ртутном катоде проводят с целью количественного определения выделенного металла. После электролиза металл выделяют из амальгамы отгонкой ртути или вновь переводят в раствор электролитическим окислением, которое можно провести при контролируемой величине потенциала. [c.239]

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]

Осаждение на катоде. Выделяющийся при электролизе на катоде металлический таллий представляет собою губ-чатую массу, плохо держащуюся па электроде и легко окис--ляющуюся воздухом, что приводит к неточным результатам определения [309]. Поскольку таллий хорошо растворяется в ртути [93, 164, 535, 856], рекомендуется производить электролиз из кислых растворов на ртутном катоде (образование амальгамы) [314, 373, 676] или на катоде из легкоплавких металлов [722, 723]. Однако и при этом способе определения десятых и сотых долей грамма таллия в пробе ошибка достигает 6% вследствие окисления таллия и потерь при промывании [93, 676]. Взвешивание в атмосфере углекислоты с целью уменьшения возможности окисления усложняет технику выполнения определения. Выделение таллия вместе с предварительно добавленным известным количеством какого-либо катиона (ртуть, никель) дает хорошо держащиеся на катоде осадки, но и они довольно легко окисляются воздухом [696]. Делались попытки в конце электролитического выделения таллия вводить в раствор соль ртути, никеля или меди, чтобы на поверхности таллия получить защитную пленку другого металла, но такие осадки плохо держатся на поверхности таллия [696], [c.83]

Кроме электролитического выделения водорода имеет место и его химическое образование при взаимодействии амальгамы с водой. Эта реакция протекает медленно при комнатной температуре, но с повышением температуры ускоряется поэтому температура должна поддерживаться ниже 60°. Частицы графита или металла, плавающие на ртути, значительно ускоряют и облегчают выделение водорода. Поэ-. тому ванны с графитовыми анодами обычно дают более низкое катодное использование тока и большее выделение водорода, чем при электролизе с платиновыми электродами. [c.82]

К четвертой группе можно отнести мышьяк, германий, бериллий, теллур, селен, бор и некоторые другие элементы, которые не растворяются в ртути и не амальгамируются. Вследствие наличия только ковалентной связи между атомами, они не переходят в ртуть даже при электролитическом выделении их из растворов на ртутном катоде. Для этих металлов ДО 0. [c.12]

Для разделения других металлов важнейшие методы основаны на поддержании определенного напряжения ванны, или точнее, на поддержании определенного катодного потенциала. При одновременном присутствии многих катионов, в первую очередь, выделяются наиболее благородные из них, требующие для своего разряжения наименьшего количества энергии. Как было выше показано, электролитический потенциал одновалентных катионов падает при уменьшении концентрации ионов металла в 10+ раз приблизительно на 0,3 вольта, а двухвалентных катионов на 0,15 вольта. Уменьшение концентрации от 10 до 10 можно рассматривать практически как полное выделение металла. Если различие между потенциалами двух металлов, находящихся совместно в растворе, лежит в пределах указанных выше значений, то их разделение теоретически возможно при условии, если к электродам будет приложено напряжение немного меньшее, чем напряжение разложения менее благородного металла. Этим путем легко могут быть разделены, например, серебро и медь, медь и ртуть, а также многие другие пары металлов. Особенно легко осуществимо разделение, когда один из металлов более благороден, а другой менее благороден, чем водород. Если при этом подкислением обеспечена достаточно большая концентрация водородных ионов, то после выделения более благородного металла происходит только разряжение водорода. [c.433]

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]

Осаждение на ртутном катоде. Особым видом электролитического разделения является осаждение на ртутном катоде. При этом металлы под действием электрического тока выделяются на ртути с образованием амальгам. Вследствие этого выделение и разделение многих металлов происходит быстро и количественно. Некоторые металлы (например, Ре), не выделяющиеся на твердом катоде, количественно выделяются при [c.358]

Потенциал идеально поляризуемого электрода не зависит от ка-кой-либо электрохимической реакции и может принимать в области идеальной поляризуемости любое значение, определяемое прикладываемым извне напряжением. Теоретически эта область должна быть ограничена напряжением разложения растворителя, т.е. таким напряжением, которое необходимо для электролитической диссоциации растворителя на паре инертных электродов. Для воды это напряжение составляет 1,23 В при 25°С. Если к паре платиновых электродов в водном растворе (например, серной кислоты) приложить разность потенциалов, превышающую 1,23 В, вода начнет разлагаться с выделением кислорода на аноде и водорода на катоде. Однако на многих металлах скорость выделения водорода чрезвычайно мала. По этой причине эффективная область идеальной поляризуемости ртутного электрода простирается вплоть до потенциалов, примерно на 1В отрицательнее потенциала выделения водорода. Область положительной поляризации ртути ограничена не выделением кислорода, а анодным окислением металла с образованием либо ионов ртути(I) (как в растворах нитратов), либо нерастворимых солей ртути(1) (как в растворах хлоридов). В некоторых растворах полный диапазон идеальной поляризуемости ртутного электрода превышает 2 В. Такой электрод, конечно, не является полностью идеально поляризуемым, так как при потенциалах более отрицательных, чем обратимый водородный потенциал, будет наблюдаться выделение водорода, хотя и медленное. Кроме того, различные примеси, от которых невозможно полностью избавиться, в особенности кислород, реагируя на электроде, создают электрический ток. Впрочем, практически ртутный электрод можно считать идеально поляризуемым во многих растворах электролитов. [c.52]

Устранение растворенных посторонних металлов производят электролитически — анодным окислением [254]. Этот способ весьма громоздок, и поэтому его редко применяют. Можно рекомендовать сильное встряхивание со сл або подкисленным азотной кислотой раствором Hg2(NOз)2 умеренной или высокой концентрации [255]. Наиболее распространенным способом является обработка 3—25%-ной азотной кислотой. Если ртуть не очень загрязнена, то в большинстве случаев используют 8%-ный раствор азотной кислоты, который при комнатной температуре реагирует медленно, без заметного выделения газов, с образованием легкорастворимой Hg2(NOз)2 При достаточно тонком дроблении ртути этот способ оказывается очень эффективным и при его использовании можно достаточно полно удалить, например, 2п [256]. [c.57]

Для определения свинца использовалась также методика с электродом в форме висячей ртутной капли. Процесс включал в себя электролитическое выделение металла на ртути и последующее анодное растворение, дающее возможность измерить концентрацию свинца [109]. Марпл и Роджерс [ПО] предпочитали при кулонометрическом определении свинца [c.57]

Этот метод не применим к материалам, содержащим элементы, способные восстанавливаться до металла, однако присутствие небольших количеств серебра ( 10 мг) допустимо. Нерастворив-шиеся вещества препятствуют отгонке ртути. Отгоняют ртуть в токе хлора для выделения ее из биологических материалов [881, 1324J. Отгонку ртути в струе горячего газа применяют иногда после ее электролитического выделения на Pt- или Аи-электроде [762]. [c.66]

Наконец, необходимо отметить амальгамы, о существовании которых упоминалось сравнительно давно. Рзэ цериевой группы образуют амальгамы легче, чем элементы иттриевой группы. Амальгамы можно получать замещением щелочных металлов редкоземельными металлами из насыщенных спиртовых растворов безводных хлоридов [2031], прямым растворением редкоземельных металлов и ртути или выделением на ртутном катоде при электролизе. Последний метод широко применяется при электролитическом отделении 8т, Ей и УЬ от других элементов. Амальгамы с содержанием до 5% редкоземельного металла еще жидки, но при дальнейшем увеличении его концентрации постепенно переходят в пастообразные смеси. Вакуумной отгонкой можно почти полностью освободить сплав от ртути. Остаточные количества ртути удерживаются довольно прочно, особенно для тяжелых рзэ. При нагревании нлн стоянии на воздухе амальгамы имеют тенденцию к разрушению, которое при соприкосновении с кислородом сопровождается быстрым окислением. [c.29]

Для электролитического выделения на ртутном катоде применяют аппарат, состоящий из стеклянного цилиндра, на дно которого наливают ртуть, играющую роль катода при помощи платинового впая к ртути подводится ток. Внутрь цилиндра вставляют второй стеклянный цилиндр меньшего диаметра без дна. Во впутреннее пространство второго цилиндра над ртутью наливают анализируемый раствор и в него погружают платиновый анод. В пространство между цилиндрами над ртутью наливают нейтральный раствор электролита, например, КС1, в который опускают никелевый электрод, контактирующий с ртутью. При электролизе амальгамы щелочных металлов диффундируют во внешнее пространство, где разлагаются с образованием щелочи, которую и оттитровывают после окончания электролиза. [c.334]

Ярким примером этого типа деполяризации, называемой деполяризацией при выделении металла, является-изменение потенциала выделения при разряде ионов натрия или другого электроотрицательного металла на ртутном катоде в нейтральном или щелочном растворе. Обратимый потенциал выделения чистого натрия из раствора, содержащего 1 эквивалент соли натрия на 1 л, равен приблизительно—2,7 в (см. табл. 49), но вследствие образования растворимых в ртути соединений заметный разряд ионов натрия идет уже при —1,2 в. В нейтральном растворе натриевой соли, т. е. при pH = 7, обратимый потенциал ионов водорода равен —0,4 в, но на чистом ртутном катоде даже при малых плотностях ток а имеет место большое перенапряжение, примерно равное 0,8 в (см.табл. 78) следовательно, выделение водорода не начнется до тех пор, пока потенциал катода не достигнет —1,2 в. Поэтому очевидно, что благодаря высокому перенапряжению водорода на ртутном катоде и большой деполяризации при разряде ионов натрия выделение натрия из водных растворов при pH = 7 может итти одновременно с выделением водорода. Можно отметить, что даже если исходным электролитом служит нейтральный раствор, например раствор хлористого натрия, то из-за разряда ионов водорода раствор вблизи катода станет щелочным тогда потенциал заметного выделения водорода станет еще отрицательнее, а именно около —1,6 в, и, следовательно, будет итти преимущественно выделение натрия. Эти закономерности делают возможным приготовление разбавленных щелочных амальгам электролизом растворов щелочных хлоридов, что и используется при электролитическом получении гидратов окисей щелочных металлов. [c.646]

Хорошо известно, что бор, германий, мышьяк, селен, теллур и сурьма не растворяются в ртути, не амальгамируются ею и не дают амальгам при электролитическом выделении на ртутном катоде. Из них только сурьма, по данным А. И. Зебревой и М. Т. Козловского переходит в ртуть, если электролиз проводят при очень малых плотностях тока. Большинство из перечисленных элементов при электролизе растворов, содержащих только ионы одного элемента, образуют в электролите суспензии, состоящие из данного вещества. Но если в растворе присутствуют ионы металлов, с которыми указанные выше элементы дают интерметаллические соединения, то в этих условиях бор, германий, мышьяк, селен, теллур и др. переходят в ртуть. [c.127]

Количественный учет всех противоположных влияний здесь довольно сложен и требует знания констант распада комплексов, а также величин перенапряжения водорода при разных значениях pH. Однако на опыте установлено, что электролитическое определение многих металлов (цинка, никеля и т. д.) из растворов, содержащих аммиачные, цианистые, оксалатные и т. п. комплексы, вполне возможно и обычно дает хорошие результаты. К иему приходится прибегать всегда, коща хотят вести в щелочной среде электролитическое осаждение металла, гидроокись которого труднорастворима. Кроме понижения концентрации ионов Н+ и связанного с этим уменьшения потенциала пары 2Н+/Н2, предупредить выделение водорода при электролизе можно также, проводя электролиз с ртутным катодом. Перенапряжение водорода на ртути особенно велико (около —1 в). Поэтому применение ртутного катода дает возможность количественно выделять многие металлы, которые нельзя осадить на платине вследствие происходящего выделения вместо них водорода. Другое преимущество ртутного катода заключается в том, что выделяющиеся металлы образуют с ртутью амальгамы. Поскольку же амальгамы представляют собой разбавленные растворы этих металлов в ртути, они значительно меньше переходят в раствор (т. е. окисляются), чем соответствующие металлы в чистом виде. т. е. они ведут себя, как более благородные металлы. Вследствие этого на ртутном катоде можно выделить (при низкой концентрации ионов Н+) даже щелочные металлы. Большое значение имеет применение ртутного катода для отделения Fe+++ и ряда других катионов от А1+++, Т1++++ и т. д. [c.510]

Уравнение (8) правильно пер( дает аиисимость энергии активации процессов электролитического выделения водорода от атомного радиуса металла. На рис. 3 приведены заштсимости эне])гии активации от г. Кривая построена с использованием опытного значения энергии активации д,ля ртути. Опытные значения энергий активации взяты из книг [7] и 8]. [c.123]

Иа рис. 1 приведена кри]шя, которая построена с использоииихем опытных значений энергии активации для ртути и меди. Величина энергии активации ироцессов электролитического выделения водорода для различных металлов находится в определенном соответствии с их электронными свойствами. В частности она растет с умеиьшенхгем граничной энергии электронного газа в металлах и с уменьшением теплоемкости электронного газа. Теоретическое обсуждение установленных зависимостей предполагается в другой работе. [c.127]

Большинство химических элемеитоп являются металлами — плотными веш ествами, блестяш ими (как литий), упругими (как железо), ковкими (как серебро и золото). Металлы хорошо проводят тепло и электричество. Химически они могут быть мало реакционноспособиыми (как платина и палладий) или активными (как натрий и кальций), которые легко соединяются с кислородом, образуя устойчивые окислы, и реагируют с водой с выделением водорода и образованием раствора ш слочи. Металлы получают в чистом виде методом электролитического осаждения. Металлы, за исключением ртути, при обычной температуре являются твердыми телами и кристаллизуются в простых типах кристаллических решеток (табл. 3 гл. 1). [c.55]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология