ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Получение амальгам электролизом из "Работа со ртутью в лабораторных и производственных условиях" Многие металлы легко выделяются на ртутном катоде, поэтому электролитические способы получения амальгам нашли широкое применение. Этим способам следует отдавать предпочтение в тех случаях, когда трудно получить чистые металлы, используемые для приготовления амальгамы прямым растворением, или когда растворимые в ртути металлы слишком активны (литий, цезий, рубидий), а также, когда металлы в обычных условиях практически не растворяются в ртути (железо, хром, никель и др.). [c.106] В некоторых случаях при получении амальгам электролизом вместо постоянного тока используют переменный ток, добавляя в электролит подходящий анодный деполяризатор. Например, этим способом Бодфорс получал амальгамы щелочных металлов, прибавляя в электролит гидразин. [c.107] Электролиз с применением ртутного катода может проводиться в кислых, нейтральных и щелочных электролитах, а также в неводных растворах различных солей. [c.107] В кислой среде на ртутном катоде выделяется золото, серебро, медь, олово, свинец, сурьма, висмут, цинк, кадмий, таллий, индий, галлий, германий, полоний, железо, хром, кобальт, никель, молибден, марганец, вольфрам, ванадий, титан, уран, рений, технеций, платина и металлы платиновой группы. [c.107] Нейтральные и и елочные электролиты используют для получения амальгам щелочных и щелочноземельных металлов, а также амальгам аммония, те-траалкиламмония и гидразония. [c.107] Неводные растеори солей применяют для получения амальгам бария, магния, кремния, алюминия, кальция, бериллия, редкоземельных элементов. [c.107] По окончании электролиза амальгаму немедленно сливают в воронку с оттянутым кончиком, погруженным в ртуть. В результате переливания амальгаму разбавляют до необходимой концентрации и одновременно освобождают от следов электролита. При получении амальгам на воздухе по способу Конвера нельзя полностью исключить окисление щелочных и щелочноземельных металлов. В этой связи Б. П. Беринг и Н. Л. Покровский сконструировали стеклянный прибор, в котором амальгаму, полученную путем электролиза, можно было непосредственно переводить в резервуар, находящийся под высоким вакуумом. [c.108] Перед началом электролиза в ванну заливают около 5 кг ртути, быстро вставляют куски твердого электролита, который заранее готовят сплавлением при 224° С эквимолекулярных количеств хлорида натрия и хлорида бериллия, затем ванну закрывают, плавят электролит в среде тщательно очищенного и высушенного аргона, вставляют угольный анод и проводят электролиз при силе тока 6 а и напряжении 5 в, поддерживая в ванне с помощью электрообогрева температуру 300—350° С и непрерывно перемешивая ртутный катод. После окончания электролиза (на что требуется затратить около 50— 100 а-ч) ванну охлаждают, снимают крышку и вынимают внутреннюю муфту с застывшим электролитом полученная амальгама бериллия остается на дне и плавает на поверхности ртути в виде пасты. [c.108] Перед началом электролиза ванну проверяют на герметичность, заливают в нее ртуть, систему промывают аргоном, нагревают ванну до 300° С и включают ртутный насос. После этого в ванну вводят смесь солей, состоящую из 3 кг хлорида натрия и 6,1 кг хлорида бериллия. Расплавленная смесь создает над ртутью слой толщиной 16 СЛ1, и поскольку количество хлорида натрия в процессе электролиза практически остается неизменным, то по высоте солевого расплава в ванне, контролируемой электрозондом 18 (см. рис. 4.14, а), определяют концентрацию хлорида бериллия в солевом расплаве. [c.110] Авторы особенно подчеркивают, что при получении амальгамы бериллия электролизом на ртутном катоде необходимо применять чистый хлорид бериллия, так как примеси, содержащиеся в продажном хлориде бериллия, вызывают вспенивание электролита, а пена, забивая линию выхода газа, способствует преждевременному прекращению электролиза. [c.110] Уровень ртути в ванне устанавливают выше выпускного отверстия в стакане 4 (см. рис. 4.14, а) на 0,7—1 см, что соответствует оптимальным условиям работы ванны. [c.110] В зависимости от режима и продолжительности электролиза получают амальгаму, содержащую различные количества бериллия. При небольших концентрациях амальгама бериллия по виду не отличается от ртути, однако концентрированные амальгамы, содержащие до 2% бериллия, представляют собою пастообразные вещества. [c.110] На воздухе или в среде недостаточно очищенного инертного газа свежеприготовленная амальгама бериллия, имеющая блестящую металлическую поверхность, быстро покрывается черным порошком, содержащим около 75% бериллия. [c.110] Для получения амальгам стронция Холлек и Нод-дак использовали электролизер, схема которого представлена на рис. 4.16. [c.111] Достаточно толстую платиновую проволоку 6 погружают в ртуть, находящуюся в боковой трубке 7, и подводят по ней ток к ртутному катоду. Анодом является графитовый стержень 1, погруженный в электролит того же состава, который налит в слабообоженный глиняный стакан-диафрагму 2. Электролизер 3 помещают в стакан 4, заполненный водой. Электролиз проводят при катодной плотности тока 0,27 а дмР . Это приводит к сильному нагреванию электролита, однако температуру его поддерживают на уровне 40° С с помощью охлаждаемых водой стеклянных змеевиков 5 и 5, помещенных соответственно в электролизере 3 и стакане 4. Такая температура является оптимальной для получения амальгамы стронция чтобы исключить проникновение хлора в катодное пространство, электролит в стакане 2 меняют через каждые 15—20 мин. Через 1,5 ч содержание стронция в ртути достигает приблизительно 1,3 вес.%, амальгама приобретает вид кашицы, после чего электролиз прекращают, и электролит сливают. Полученную амальгаму несколько раз промывают дистиллированной водой, высушивают фильтровальной бумагой или при форвакуумном разрежении и хранят в сосудах без доступа воздуха или в запаянных ампулах. [c.112] Поляков описывает получение амальгамы бария на ртутном катоде при электролизе водных растворов хлорида бария. Электролизер В. Д. Полякова (рис. 4.17) представляет собой стеклянный сосуд емкостью 5 л, в который помещают сосуд 2 меньшего объема, содержащий 5 кг ртути. В сосуд 1 наливают насыщенный раствор хлорида бария и в ртуть погружают на 3 см молибденовую проволоку 3, защищенную стеклянной трубкой а в электролит помещают графитовый анод 8 под стеклянным колпаком 5, имеющим сбоку трубку 7 для отвода хлора, выделяющегося при электролизе. Электролиз ведут при оптимальной плотности катодного тока 28 а дм . Через три часа после начала электролиза в сосуде 2 образуется густая масса амальгамы, которую освобождают от электролита, промывают водой и затем используют для получения металлического бария или иных целей. [c.112] Авторы установили, что в зависимости от плотности тока и концентрации электролита коэффициент разделения радия и бария меняется от 4 до 35, но при прочих равных условиях он не зависит от относительной концентрации радия, если содержание последнего в растворе меняется от 10 до 10 вес.%. [c.113] Амальгамы редкоземельных элементов сравнительно легко могут быть получены растворением каждого из них в ртути. Но этим методом не пользуются, так как редкоземельные металлы либо содержат различные примеси, либо представляют смесь металлов. Поэтому электролитический способ получения амальгам, когда в качестве исходных продуктов используют, например, тщательно очищенный хлорид того или иного редкоземельного элемента и чистую ртуть, следует считать наиболее подходящим. [c.114] Авторы установили, что выход цинка по току практически не зависит от температуры в исследованном интервале от 28 до 70° С и от концентрации цинка вплоть до 2,5%. [c.114] Вернуться к основной статье